排气集水装置、燃料电池系统及车辆的制作方法

1.本公开涉及燃料电池车辆技术领域，具体地，涉及一种排气集水装置、燃料电池及车辆。

背景技术：

2.氢燃料新能源客车在以氢堆为动力启动时，会产生大量的水快速从尾排管排出流向地面。当环境温度较低时，尾排管排出的水易在路面结冰，造成后方来车轮胎打滑，产生极大道路安全隐患；同时行车时尾排喷水影响车辆行驶的美观性。

技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种排气集水装置、燃料电池系统及车辆，该排气集水装置能够解决相关技术中存在的技术问题。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种排气集水装置，所述排气集水装置包括排气集水箱和加热件，所述排气集水箱设置有与其内部连通的进气口和出气口，所述进气口用于与车辆氢堆的尾排管连通，以用于将尾排管排出的废水和废气收集至所述排气集水箱的内部，所述出气口用于与外界大气连通以用于对废气进行排放；所述加热件设置于所述排气集水箱的内部和/或外部，以用于对所述排气集水箱内的废水进行加热。
5.可选地，所述排气集水箱设置有与其内部连通的第一开口和第二开口，所述加热件包括加热管并设置于所述排气集水箱内，所述加热管的第一端通过所述第一开口从所述排气集水箱内伸出于以用于与车辆暖风加热水管连通，第二端通过所述第二开口从所述排气集水箱内伸出以用于与车辆暖风加热水管连通；并且，所述排气集水箱的外表面铺覆有保温层。
6.可选地，所述第一开口和所述第二开口均设置于所述排气集水箱的上壁，所述加热管包括依次首尾相接的第一竖直段、第一连接段、第一水平段、第二连接段、第二水平段、第三连接段以及第二竖直段，所述第一竖直段和所述第二竖直段均沿所述排气集水箱的高度方向延伸，所述第一水平段和所述第二水平段均沿所述排气集水箱的长度方向延伸，且所述第一水平段位于所述第二水平段的上方。
7.可选地，所述排气集水装置还包括第一挡水板，所述第一挡水板设置于所述排气集水箱内并与所述排气集水箱的进气口相对设置，所述第一挡水板向下倾斜设置，且所述第一挡水板上设置有多个第一排气孔。
8.可选地，所述排气集水装置还包括进气管和出气管，所述排气集水箱的所述进气口设置于其侧壁的上方，所述进气管与所述进气口连通并用于与车辆氢堆的尾排管连通；所述排气集水箱的所述出气口设置于其上壁，所述出气管与所述出气口连通并用于与外界大气连通。
9.可选地，所述排气集水装置还包括第二挡水板，所述第二挡水板设置于所述排气集水箱内并与所述出气口相对且间隔设置，且所述第二挡水板相互连接的竖直板和水平
板，所述竖直板沿上下方向延伸，所述水平板沿水平方向延伸并与所述出气口相对且间隔设置，且所述水平板上形成有多个第二排气孔。
10.本公开还提供一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括所述的排气集水装置。
11.可选地，所述燃料电池系统还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器用于感应外界大气温度；
12.所述加热管的第一端设置有第一阀门，所述第一阀门和所述温度传感器均与所述控制器电连接，当所述温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度，所述控制器控制所述第一阀门开启；和/或，
13.所述加热管的第二端设置有第二阀门，所述第二阀门和所述温度传感器均与所述控制器电连接，当所述温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度，所述控制器控制所述第二阀门开启。
14.可选地，所述燃料电池系统还包括液位传感器、放水阀以及报警单元，所述液位传感器与所述报警单元电连接，所述液位传感器用于设置于所述排气集水箱内以用于检测其内部废水的水位，所述排气集水箱的底部设置有排水口，所述放水阀设置于所述排水口。
15.本公开另外还提供一种车辆，所述车辆包括所述的燃料电池系统。
16.在上述技术方案中，通过令排气集水箱的进气口与车辆氢堆的尾排管连通，则车辆氢堆的尾排管排放的废水和废气会通过该进气口进入排气集水箱内，因该排气集水箱上还设置有出气口，则废气可以通过该出气口排放至大气，废水则会储存在该排气集水箱内，避免废水直接流向地面，提高行驶的安全性的同时也能够避免废水的浪费、清洁环保。另外，通过在排气集水箱的内部和/或外部设置有加热件，并且该加热件可以有效地对排气集水箱内的废水进行加热，则可以有效地避免因环境温度过低而导致排气集水箱内的废水出现结冰的现象，进而有效地避免因废水结冰而导致排气集水箱出现胀裂的情况。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开一种实施方式的排气集水装置的正视图；
20.图2是本公开一种实施方式的排气集水装置的侧视图；
21.图3是本公开一种实施方式的排气集水装置的俯视图；
22.图4是本公开一种实施方式的排气集水装置的第一挡水板的结构示意图。
23.附图标记说明
[0024]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排气集水箱
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11
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进气口
[0025]
12
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出气口
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13
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第一开口
[0026]
14
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第二开口
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15
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排水口
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加热件
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21
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第一竖直段
[0028]
22
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第一连接段
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23
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第一水平段
[0029]
24
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第二连接段
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25
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第二水平段
[0030]
26
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第三连接段
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27
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第二竖直段
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第一阀门
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第二阀门
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放水阀
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第一挡水板
[0033]
61
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第一排气孔
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进气管
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出气管
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安装支架
[0035]
101
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上壁
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102
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侧壁
[0036]
103
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下壁
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20
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第二挡水板
[0037]
201
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竖直板
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202
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水平板
[0038]
91
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安装孔
具体实施方式
[0039]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0040]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本公开的排气集水装置在正常使用状态下所定义的上和下，具体可以参照图1所示；“内、外”是指具体结构轮廓的内和外；使用的术语如“第一、第二”等仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。
[0041]
如图1至图4所示，本公开提供一种排气集水装置，该排气集水装置包括排气集水箱1和加热件2，排气集水箱1设置有与其内部连通的进气口11和出气口12，进气口11用于与车辆氢堆的尾排管连通，以用于将尾排管排出的废水和废气收集至排气集水箱1的内部，出气口12用于与外界大气连通以用于对废气进行排放；加热件2设置于排气集水箱1的内部和/或外部，以用于对排气集水箱1内的废水进行加热。
[0042]
在上述技术方案中，通过令排气集水箱1的进气口11与车辆氢堆的尾排管(未图示)连通，则车辆氢堆的尾排管排放的废水和废气会通过该进气口11进入排气集水箱1内，因该排气集水箱1上还设置有出气口12，则废气可以通过该出气口12排放至大气，废水则会储存在该排气集水箱1内，避免废水直接流向地面，提高行驶的安全性的同时也能够避免废水的浪费、清洁环保。另外，通过在排气集水箱1的内部和/或外部设置有加热件2，并且该加热件2可以有效地对排气集水箱1内的废水进行加热，则可以有效地避免因环境温度过低而导致排气集水箱1内的废水出现结冰的现象，进而有效地避免因废水结冰而导致排气集水箱1出现胀裂的情况。
[0043]
在一种实施方式中，参照图1和图3所示，排气集水箱1设置有与其内部连通的第一开口13和第二开口14，加热件2包括加热管并设置于排气集水箱1内，加热管的第一端通过第一开口13从排气集水箱1内伸出于以用于与车辆暖风加热水管(未图示)连通，第二端通过第二开口14从排气集水箱1内伸出以用于与车辆暖风加热水管连通；并且，排气集水箱1的外表面铺覆有保温层。
[0044]
在该实施方式中，通过在排气集水箱1上设置第一开口13和第二开口14，并且该加热件2包括加热管，加热管设置于排气集水箱1内的底部，并且加热管的两端通过第一开口13和第二开口14从排气集水箱1内伸出以与车辆暖风加热水管连通。也即，利用车辆本身自带的暖风加热水管内的热水流向排气集水箱1内对废水进行换热，避免废水出现结冰的情况的同时还能够有效地降低制造的成本。但是本公开并不对该加热件2的具体结构形式作
限定。另外，通过在排气技术向1的外表面铺覆保温层，可以进一步地防止排气集水箱1内的废水出现结冰的情况。该保温层可以构造为保温隔热棉，但是本公开并不对该保温层的材质作限定。
[0045]
参照图1所示，第一开口13和第二开口14均设置于排气集水箱1的上壁101，加热管包括依次首尾相接的第一竖直段21、第一连接段22、第一水平段23、第二连接段24、第二水平段25、第三连接段26以及第二竖直段27，第一竖直段21和第二竖直段27均沿排气集水箱1的高度方向延伸，第一水平段23和第二水平段25均沿排气集水箱1的长度方向延伸，且第一水平段23位于第二水平段25的上方。
[0046]
在该实施方式中，通过将第一开口13和第二开口14设置于排气集水箱1的上壁101，便于加热管对车辆暖风加热水管的取水。而通过设置沿长度方向延伸的第一水平段23和第二水平段25，则可以有效地对排气集水箱1内的废水进行加热，避免出现结冰的情况。但是本公开并不对该加热管的具体形状作设定，可以根据需求自行设定。
[0047]
可选地，参照图1和图4所示，排气集水装置还包括第一挡水板6，第一挡水板6设置于排气集水箱1内并与排气集水箱1的进气口11相对设置，第一挡水板6向下倾斜设置，且第一挡水板6上设置有多个第一排气孔61。
[0048]
在该实施方式中，首先，在进气口11设置与其相对设置的第一挡水板6，并且该第一挡水板6向下倾斜设置，则可以有效地引导废水流向排气集水装置的底部，避免废水的飞溅。其次，通过在第一挡水板6上设置的第一排气孔61，可以使废气有效地通过该第一挡水板6，避免出现因第一挡水板6的阻挡而出现回流的问题。另外，在进行连接时，第一挡水板6可以连接在前侧壁和/或后侧壁上，本公开对此不作限定。
[0049]
此外，该排气集水装置还可以包括第二挡水板20，该第二挡水板20可以设置在排气集水箱1内并可以与出气口12相对且间隔设置，废气在通过该出气口12从排气集水箱1内排出时，该第二挡水板20可以使得废气中的水蒸气冷凝，进而流向排气集水箱1内的底部。例如，该第二挡水板20可以包括相互连接的竖直板201和水平板202，竖直板201沿上下方向延伸，水平板202沿水平方向延伸并与出气口12相对且间隔设置，且该水平板202上形成有多个第二排气孔(未图示)，更便于废气穿过多个第二排气孔以从出气口12排出。但是本公开并不对该第二挡水板20的具体结构作限定，可以根据需求自行设定。
[0050]
参照图1所示，排气集水装置还包括进气管7和出气管8，排气集水箱1的进气口11设置于其侧壁102的上方，进气管7与进气口11连通并用于与车辆氢堆的尾排管连通；排气集水箱1的出气口12设置于其上壁101，出气管8与出气口12连通并用于与外界大气连通。通过设置该进气管7可以便于进气口11与车辆氢堆尾排管的连接，提高连接的便利性。该进气管7可以构造为任意适当的形状，本公开对此不作限定。另外，出气管8也便于将废气排放至所需排放的位置，具体的长度和形状也可以根据需求自行设定。
[0051]
可选地，排气集水装置还包括多个安装支架9，安装支架9设置排气集水箱1的上壁101和/或下壁103。便于将该排气集水装置安装于车辆上。该安装支架9可以构造为任意适当的安装结构，本公开对此不作限定。例如，该安装支架9可以构造为l形安装板，该l形安装板可以通过焊接的方式固定于排气集水箱1的上壁101和/或下壁103，该l形安装板上可以形成有安装孔91，操作人员可以通过紧固件穿设该安装孔91将排气集水装置安装于车辆上。
[0052]
本公开还提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括上述的排气集水装置。
[0053]
需要进行说明的是，相关技术中的新能源氢燃料车辆为了满足不同工况的行驶要求，往往采用fc模式(氢堆行驶，氢作为动力)与ev模式(纯电作为动力)交替循环工作。本技术的发明人发现：当环境温度较低时，且在长时间使用ev模式的情况下，排气集水箱1内收集的废水更容易出现结冰的问题。基于此，本技术的发明人进行了如下的进一步地设计：
[0054]
参照图1所示，上述的燃料电池系统还包括控制器(未图示)和温度传感器(未图示)，温度传感器用于感应外界大气温度；加热管的第一端设置有第一阀门3，第一阀门3和温度传感器均与控制器电连接，当温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度且车辆处于纯电模式下，控制器控制第一阀门3开启。从而使车辆暖风加热水管内的热水流向加热管内对排气集水箱1内的废水进行换热，避免废水出现结冰的情况。
[0055]
或者，加热管的第二端设置有第二阀门4，第二阀门4和温度传感器均与控制器电连接，当温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度且车辆处于纯电模式下，控制器控制第二阀门4开启。从而使车辆暖风加热水管内的热水流向加热管内对排气集水箱1内的废水进行换热，避免废水出现结冰的情况。
[0056]
或者，加热管的第一端设置有第一阀门3，第二端设置有第二阀门4，第一阀门3、第二阀门4以及温度传感器均与控制器电连接，当温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度且车辆处于纯电模式下，控制器控制第一阀门3和第二阀门4开启。以使车辆暖风加热水管内的热水流向加热管内对排气集水箱1内的废水进行换热，避免废水出现结冰的情况。
[0057]
此外，燃料电池系统还包括液位传感器(未图示)、放水阀5以及报警单元(未图示)，液位传感器与报警单元电连接，液位传感器用于设置于排气集水箱1内以用于检测其内部废水的水位，排气集水箱1的底部设置有排水口15，放水阀5设置于排水口15，当液位传感器检测到排气集水箱1内废水的水位高于目标水位时，报警单元发出警报。操作人员在收到警报信息后，可以打开放水阀5进行放水操作，防止排气集水箱1出现因废水装满而无法正常工作的情况。
[0058]
本公开另外还提供一种车辆，该车辆包括上述的燃料电池系统。
[0059]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0060]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0061]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：

1.一种排气集水装置，其特征在于，所述排气集水装置包括排气集水箱和加热件，所述排气集水箱设置有与其内部连通的进气口和出气口，所述进气口用于与车辆氢堆的尾排管连通，以用于将尾排管排出的废水和废气收集至所述排气集水箱的内部，所述出气口用于与外界大气连通以用于对废气进行排放；所述加热件设置于所述排气集水箱的内部和/或外部，以用于对所述排气集水箱内的废水进行加热。2.根据权利要求1所述的排气集水装置，其特征在于，所述排气集水箱设置有与其内部连通的第一开口和第二开口，所述加热件包括加热管并设置于所述排气集水箱内，所述加热管的第一端通过所述第一开口从所述排气集水箱内伸出于以用于与车辆暖风加热水管连通，第二端通过所述第二开口从所述排气集水箱内伸出以用于与车辆暖风加热水管连通；并且，所述排气集水箱的外表面铺覆有保温层。3.根据权利要求2所述的排气集水装置，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口均设置于所述排气集水箱的上壁，所述加热管包括依次首尾相接的第一竖直段、第一连接段、第一水平段、第二连接段、第二水平段、第三连接段以及第二竖直段，所述第一竖直段和所述第二竖直段均沿所述排气集水箱的高度方向延伸，所述第一水平段和所述第二水平段均沿所述排气集水箱的长度方向延伸，且所述第一水平段位于所述第二水平段的上方。4.根据权利要求1所述的排气集水装置，其特征在于，所述排气集水装置还包括第一挡水板，所述第一挡水板设置于所述排气集水箱内并与所述排气集水箱的进气口相对设置，所述第一挡水板向下倾斜设置，且所述第一挡水板上设置有多个第一排气孔。5.根据权利要求1所述的排气集水装置，其特征在于，所述排气集水装置还包括进气管和出气管，所述排气集水箱的所述进气口设置于其侧壁的上方，所述进气管与所述进气口连通并用于与车辆氢堆的尾排管连通；所述排气集水箱的所述出气口设置于其上壁，所述出气管与所述出气口连通并用于与外界大气连通。6.根据权利要求1所述的排气集水装置，其特征在于，所述排气集水装置还包括第二挡水板，所述第二挡水板设置于所述排气集水箱内并与所述出气口相对且间隔设置，且所述第二挡水板相互连接的竖直板和水平板，所述竖直板沿上下方向延伸，所述水平板沿水平方向延伸并与所述出气口相对且间隔设置，且所述水平板上形成有多个第二排气孔。7.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括权利要求1-6中任一项所述的排气集水装置。8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器用于感应外界大气温度；且所述排气集水装置为权利要求2或权利要求3所述的排气集水装置；所述加热管的第一端设置有第一阀门，所述第一阀门和所述温度传感器均与所述控制器电连接，当所述温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度，所述控制器控制所述第一阀门开启；和/或，所述加热管的第二端设置有第二阀门，所述第二阀门和所述温度传感器均与所述控制器电连接，当所述温度传感器检测到外界大气温度低于目标温度，所述控制器控制所述第二阀门开启。9.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括液位传感器、放水阀以及报警单元，所述液位传感器与所述报警单元电连接，所述液位传感器用于设置于所述排气集水箱内以用于检测其内部废水的水位，所述排气集水箱的底部设置有排
水口，所述放水阀设置于所述排水口。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求7-9中任一项所述的燃料电池系统。

技术总结

本公开涉及一种排气集水装置、燃料电池系统及车辆，排气集水装置包括排气集水箱和加热件，排气集水箱设置有与其内部连通的进气口和出气口，进气口用于与车辆氢堆的尾排管连通，以用于将尾排管排出的废水和废气收集至排气集水箱的内部，出气口用于与外界大气连通以用于对废气进行排放；加热件设置于排气集水箱的内部和/或外部，以用于对排气集水箱内的废水进行加热。废气可以通过该出气口排放至大气，废水则会储存在该排气集水箱内，避免废水直接流向地面，提高行驶的安全性的同时也能够避免废水的浪费。另外，通过设置有加热件，并且该加热件可以有效地对排气集水箱内的废水进行加热，避免废水结冰对排气集水箱造成损害。避免废水结冰对排气集水箱造成损害。避免废水结冰对排气集水箱造成损害。