本申請涉及汽車，具體而言，涉及一種燃料電池發動機尾排水回收控制裝置及汽車。
背景技術：
1、氫燃料電池發動機通過氫氣和氧氣在電堆內發生電化學反應產生電能，為整車或其它產品供電，具有功率密度高、環保無污染的特點。大功率燃料電池發動機在商用車上的應用越來越普及，而隨著燃料電池發動機功率的提升，對需求的空氣流量及壓縮比都大幅提高，空壓機消耗的寄生功耗將占系統輸出功率的20％以上。為提升系統的效率，需降低空壓機功耗。當前，主要采用透平能量回收技術路線的空壓機產品，利用渦輪膨脹做功的原理，對燃料電池尾排氣體中的一部分能量加以回收利用，從而降低空壓機的自身功耗。
2、然而，燃料電池尾排氣中還有大量電化學反應產生的液態水和氣態水，不僅會對空壓機的渦輪回收裝置產生腐蝕損傷影響壽命，還會影響空壓機高速旋轉的穩定性。因此，需對尾排氣體的液態水進行分離。
3、另外，燃料電池尾排氣進入渦輪前分離的液態水及陽極分離的液態水直接通過尾排管排出，在冬季或者氣溫低于0℃時，會導致路面結冰，造成行車安全。同時，因為尾排管排出的氣體為高溫的飽和濕氣，排到外部低溫環境時，形成大團白霧，影響后車視線，造成行車安全。因此，需要一種對尾排氣態及液態水進行回收利用的裝置，提高道路行車安全性并可對水資源進行循環利用。
技術實現思路
1、本申請提供一種燃料電池發動機尾排水回收控制裝置及汽車，可實現對尾排氣的高溫飽和濕氣冷凝為液態水并回收，降低尾排氣體溫度，解決了現有技術中由于冬季尾排氣體排出后形成的大團白霧對后車造成的行車安全問題，以及排水使路面結冰造成的行車安全問題，同時可保證渦輪回收裝置的穩定運行，保證其回收效率，降低回收能量的損失。
2、具體的技術方案如下：
3、第一方面，本申請實施例提供了一種燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，包括：
4、空氣增濕器，所述空氣增濕器的第一出氣口與燃料電池電堆的陰極入口相連，所述空氣增濕器的第二進氣口與所述燃料電池電堆的陰極出口相連，
5、中冷器，所述中冷器的出氣口與所述空氣增濕器的第一進氣口相連，
6、空壓機，所述空壓機包括電機、壓縮機和渦輪膨脹機，所述壓縮機設置有壓輪，所述渦輪膨脹機設置有渦輪，且所述壓輪和所述渦輪分別設置于所述電機的相對兩側，所述壓縮機的出氣口與所述中冷器的進氣口相連，
7、空氣過濾器，所述空氣過濾器的出氣口與所述壓縮機的進氣口相連，
8、一級分水器，所述一級分水器的進口端通過空氣背壓閥與所述空氣增濕器的第二出氣口相連，所述燃料電池電堆的陰極尾排氣體經所述空氣增濕器進行氣體增濕后，通過所述空氣背壓閥進入所述一級分水器內，
9、二級分水器，所述二級分水器的進口端與所述一級分水器的出口端相連，所述二級分水器的出氣端與所述渦輪膨脹機的進氣口相連，
10、水回收裝置，所述空氣增濕器的第二出氣口依次通過所述空氣背壓閥、第一排水閥與所述水回收裝置相連通，且所述二級分水器的出水端通過所述第一排水閥與所述水回收裝置相連通，
11、冷凝器，所述冷凝器的進氣端與所述渦輪膨脹機的出口相連，所述冷凝器的出水端與所述水回收裝置相連通，
12、消音器，所述冷凝器的出氣端與所述消音器的進氣端相連。
13、在本申請的一些實施例中，所述一級分水器為旋流式氣水分離器，所述一級分水器的葉輪設置于所述空氣背壓閥與所述二級分水器之間的豎直管路中，用于使流經所述豎直管路的陰極尾排氣體形成旋流，并利用旋流離心力實現氣水分離。
14、在本申請的一些實施例中，所述二級分水器的內部設置有表層為疏水材料的水分吸附劑。
15、在本申請的一些實施例中，所述二級分水器設置有第一加熱裝置和壓差傳感器，所述壓差傳感器用于實時監測所述二級分水器的進口端與出水端之間的壓力差，所述第一加熱裝置用于當所述二級分水器的進口端與出水端之間的壓差值超過預設壓差閾值時，利用高溫將液態水與所述水分吸附劑分離。
16、在本申請的一些實施例中，還包括：
17、陽極分水器，所述陽極分水器的進氣口與所述燃料電池電堆的陽極出口相連，所述陽極分水器的氫氣出口與所述燃料電池電堆的陽極入口相連，所述陽極分水器的廢氣出口通過排氣閥與所述消音器的進氣端相連，所述陽極分水器的出水端通過第二排水閥與所述水回收裝置相連通。
18、在本申請的一些實施例中，還包括：
19、防結冰壓力傳感器，所述防結冰壓力傳感器設置于所述陽極分水器上，用于實時監測所述陽極分水器的回流壓力，以根據所述防結冰壓力傳感器檢測的回流壓力變化，確定所述排氣閥的開啟時長。
20、在本申請的一些實施例中，所述排氣閥的開啟時長與不同工況下回流壓力變化的對應關系是在標定階段進行標定設置的。
21、在本申請的一些實施例中，還包括：
22、第一液位傳感器，所述第一液位傳感器設置于所述陽極分水器上，用于實時監測所述陽極分水器的儲液腔液位高度。
23、在本申請的一些實施例中，還包括：
24、第二液位傳感器，所述第二液位傳感器設置于所述水回收裝置上，用于實時監測所述水回收裝置的水位高度，
25、第三排水閥，所述水回收裝置通過所述第三排水閥與外部連通，所述水回收裝置通過所述第三排水閥將其內部回收水排放至外部，
26、第二加熱裝置，用于對所述水回收裝置內的回收水進行加熱。
27、第二方面，本申請實施例提供了一種汽車，包括：第一方面所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置。
28、本申請實施例的有益效果如下：
29、通過分離并回收陰極空氣系統的尾排水，可保證渦輪回收裝置的穩定運行，降低空壓機功耗，提高燃料電池系統的效率，且通過測量觀察二次分水的壓差并調節分水器，可保證渦輪回收的效率，降低回收能量的損失。此外，對尾排氣的高溫飽和濕氣冷凝為液態水并回收，降低尾排氣體溫度，解決了現有技術中由于冬季尾排氣體排出后形成的大團白霧對后車造成的行車安全問題，以及排水使路面結冰造成的行車安全問題。同時，對陰極和陽極尾排氣中氣態水及液態水的分離并儲存，可實現按需排放或回收使用，既有助于尾排氣的能量回收，也實現了水資源的循環利用，提高了整個系統的經濟性。
1.一種燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，所述一級分水器為旋流式氣水分離器，所述一級分水器的葉輪設置于所述空氣背壓閥與所述二級分水器之間的豎直管路中，用于使流經所述豎直管路的陰極尾排氣體形成旋流，并利用旋流離心力實現氣水分離。
3.根據權利要求1所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，所述二級分水器的內部設置有表層為疏水材料的水分吸附劑。
4.根據權利要求3所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，所述二級分水器設置有第一加熱裝置和壓差傳感器，所述壓差傳感器用于實時監測所述二級分水器的進口端與出水端之間的壓力差，所述第一加熱裝置用于當所述二級分水器的進口端與出水端之間的壓差值超過預設壓差閾值時，利用高溫將液態水與所述水分吸附劑分離。
5.根據權利要求1所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，還包括：
6.根據權利要求5所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，所述排氣閥的開啟時長與不同工況下回流壓力變化的對應關系是在標定階段進行標定設置的。
8.根據權利要求5所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，還包括：
9.根據權利要求1所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置，其特征在于，還包括：
10.一種汽車，其特征在于，包括：權利要求1–9任一項所述的燃料電池發動機尾排水回收控制裝置。