燃料電池車輛的排氣口結構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種燃料電池車輛的排氣口結構，更具體涉及以下這種排氣口結構，其通過利用排氣口來延遲將氣體排放到空氣中的時間點，從而減小在啟動過程中從燃料電池排放的廢氣中的氫濃度。
【背景技術】
[0002]燃料電池系統通常必須將廢氣處理成預定的氫濃度，以防止廢氣點火和爆炸。然而，排氣閥和滲透(crossover)會產生大量的氫排放。
[0003]同時，在所有的操作條件下，廢氣中的氫濃度都必須保持在預定水平下。然而，常規用于廢氣的氫濃度稀釋系統利用外部空氣，因此需要抽吸外部空氣以降低氫濃度的附加結構。因此，這種結構復雜，并且取決于操作條件，有時廢氣中仍然包含未擴散的氫濃度。
【發明內容】
[0004]本發明一方面提供一種燃料電池車輛的排氣口結構，其可降低在燃料電池車輛的最初啟動和氫凈化過程中排放到空氣中的廢氣中的氫濃度。
[0005]根據本發明的示例性實施例，一種燃料電池車輛的排氣口結構，包括:再循環流體通道，其安裝在排氣管上部以便與排氣管平行布置；以及混合管，其安裝在排氣管的端部上，并且通過該混合管抽吸外部空氣，其中，當廢氣中的氫濃度超過參考值時，通過再循環流體通道將氫再循環到排氣管中，并且在被排放到外部之前通過混合管與外部空氣混合。
[0006]根據本發明的示例性實施例，一種燃料電池車輛的排氣口結構，包括:再循環流體通道，其配置有第一端口孔，在排氣管內流動的氫和空氣的混合氣體通過第一端口孔被導入，以及第二端口孔，混合氣體通過該第二端口孔被再次導入到所述排氣管內；以及混合管，其配置有進氣路徑，外部空氣通過進氣路徑被吸入，混合管安裝在排氣管的端部，從而將再次被導入到排氣管的混合氣體與外部空氣混合，并將其排放到外部。
[0007]其中排氣管包括:第一噴射器，其形成在排氣管上，以便被布置在第二端口孔的一側；以及第二噴射器，其形成在排氣管的端部上，以便被布置在混合管的一側。
[0008]其中當混合氣體穿過第一噴射器時，存在于再循環流體通道中的混合氣體通過第二端口孔被再次吸入到排氣管內。
[0009]其中排氣管還包括形成在第一噴射器前端的第一閥和第一出口。
[0010]其中當排氣管的內壓超過預定值時，操作第一閥，使得排氣管和第一出口彼此流體連通。
[0011 ] 其中當混合氣體穿過第二噴射器時，通過進氣路徑將外部空氣吸入到混合管內。
[0012]其中混合管包括:文丘里噴嘴，其被配置成將穿過第二噴射器的混合氣體與通過進氣路徑吸入的外部空氣混合；以及從文丘里噴嘴以管擴展的方式向外擴展的擴展部和第二出口。
[0013]其中第二出口的內徑大于擴展部的內徑。
[0014]其中再循環流體通道與排氣管是平行關系，并且形成在排氣管的上部，以便被布置在排氣管的上方。
[0015]其中再循環流體通道被連接到進氣管道，進氣通道被配置成向燃料電池堆供應外部空氣。
[0016]其中第二閥布置在再循環流體通道與進氣管道之間。
[0017]其中當第二閥打開時，將混合氣體從混合管吸入到再循環流體通道內。
[0018]根據本發明的另一示例性實施例，一種燃料電池車輛的排氣口結構，包括:再循環流體通道，其安裝在排氣管的上部，以便被布置成與排氣管平行，以及混合管，其安裝在排氣管的端部，并且通過混合管抽吸外部空氣，其中再循環流體通道與進氣管道流體連通，以便產生移動到再循環流體通道中的混合氣體流，混合氣體通過該再循環流體通道被再循環到排氣管內；并且被再循環到排氣管的混合氣體，通過混合管與外部空氣混合，然后被排放到外部。
[0019]其中當被導入到排氣管內的混合氣體的氫濃度，大于存在于排氣管與再循環流體通道的連接部的混合氣體的氫濃度時，再循環流體通道與進氣管道彼此流體連通。
【附圖說明】
[0020]通過以下的詳細描述，并結合附圖，本發明的上述和其它目標、特征和優點將會更加顯而易見，其中:
[0021]圖1是根據本發明的示例性實施例的燃料電池車輛的排氣口結構的示意圖；
[0022]圖2是在圖1所示的燃料電池車輛啟動之后排放的氫濃度測量數據的曲線圖；
[0023]圖3是在圖1所示的燃料電池車輛的排氣管中流動的廢氣中的氫濃度的分析圖像；以及
[0024]圖4是安裝有圖1所示的燃料電池車輛的排氣口結構的車輛，與未安裝圖1所示排氣口結構的傳統車輛的氫排放量比較圖。
[0025]附圖標記說明:
[0026]100:排氣管
[0027]110:第一噴射器
[0028]120:第二噴射器
[0029]130:第一閥
[0030]140:第一出口
[0031]200:再循環流體通道
[0032]210:第一端口孔
[0033]220:第二端口孔
[0034]230:第二閥
[0035]300:混合管
[0036]310:進氣路徑
[0037]320:文丘里噴嘴
[0038]330:擴展部
[0039]340:第二出口
[0040]400:進氣管道。
【具體實施方式】
[0041 ] 下面將參考附圖，詳細描述本發明的示例性實施例。
[0042]可以理解的是，本文中所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術語包括一般而言的機動車輛，比如包含運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、貨車，各種商用車輛的客車、包含各種輪船和艦船的船只、飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動汽車、混合動力電動汽車、氫動力汽車和其它替代燃料汽車(例如，從除了石油以外的資源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合動力車輛是具有兩種或多種動力來源的車輛，例如汽油動力車輛和電動動力車輛二者。
[0043]本文所用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而并非旨在限制本發明。除非上下文明確指出，否則如本文中所使用的單數形式“一”、“一個”和“該”等意圖也包括復數形式。還應該理解的是，在本說明書中使用“包括”和/或“包含”等術語時，是意圖說明存在該特征、整數、步驟、操作、元素和/或組件，而不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元素、組件、和/或其組合的存在或增加。如本文中所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關列出項目的任何和所有組合。在整個說明書中，除非明確描述為相反，否則單詞“包含”及其變化諸如“包括”或“包含”將被理解為暗示包括規定元件但并不排除任何其它元件。另外，在說明書中描述的術語“單元”、“-者”、器”和“模塊”是指用于處理至少一種功能和操作的單元，且可由硬件組件或軟件組件及其組合來實施。
[0044]此外，本發明的控制邏輯可被實施為包含由處理器、控制器等執行的可執行程序指令的計算機可讀介質上的非短暫計算機可讀介質。計算機可讀介質的例子包括，但不局限于，ROM、RAM、光盤(CD) -ROM、磁帶、閃存盤、智能卡和光數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質也可以分布在連接計算機系統的網絡中，以使計算機可讀介質可以以分布式方式，例如，通過電信息通信服務器或控制器區域網(CAN)，被存儲和執行。
[0045]參考圖1至圖3，根據本發明的示例性實施例，燃料電池車輛的排氣口結構可包括:再循環流體通道200，其具有第一端口孔210，在排氣管100內流動的氫和空氣的混合氣體通過第一端口孔210被導入；和第二端口孔220，混合氣體通過第二端口孔220被重新導入到排氣管100內；以及混合管300，其被安裝在排氣管100的一端，并具有進氣路徑310，外部空氣通過進氣路徑310被吸入，并且混合管300將重新導入到排氣管100中的混合氣體與外部空氣混合并將其排放到外部。
[0046]排氣管100可包括第一噴射器110，其形成在排氣管100上以便被布置在第二端口孔220的一側；以及第二噴射器120，其形成在排氣管100的一端，以便被布置在混合管300的一側。此外，排氣管100還可包括形成在第一噴射器110前端的第一閥門130和第一出P 140ο
[0047]混合管300可包括文丘里噴嘴320，以將穿過第二噴射器120的混合氣體與通過進氣路徑310吸入的外部空氣混合；從文丘里噴嘴320以管擴展的方式向外擴展的擴展部330第二出口 340。在本發明的示例性實施例中，第二出口 340具有比擴展部330的內徑更大的內徑。外部空氣從排氣管100的外部被導入到混合管300中。被導入的空氣可以從排氣管100外部被導入到混合管300內，并且可以從進氣系統供給到混合管300。
[0048]再循