[发明专利]一种包括电化学电池的排气处理装置

说明书

本发明涉及一种包括电化学电池的排气处理装置。提供了用于排气处理装置的方法和系统。在一个示例中，排气处理装置包括电化学电池，该电化学电池具有第一电极、第二电极和设置在第一电极和第二电极之间的电解质，其中，电化学电池被配置为将排气中的如一氧化氮的第一污染物质转化为如二氧化氮的第二污染物质，使得离开排气处理装置的排气中的第二污染物质的浓度相对于进入排气处理装置的排气增加。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月7日提交的英国专利申请号1801983.6的优先权。出于所有目的，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书总体上涉及改善第二排气处理装置的性能的第一排气处理装置。

背景技术

现代机动车辆的排气系统可包括多个排气处理装置，每个排气处理装置被配置为在从车辆排气系统排放之前降低排气中的一种或多种污染物质的浓度。

排气处理装置可包括催化剂，诸如铂族金属催化剂、金属氧化物催化剂、沸石催化剂或其它所需催化剂，这取决于待反应的污染物种类。催化剂可以增加化学反应的速率，通过该化学反应，一种或多种污染物质在排气处理装置内被氧化、还原和/或捕获。

特定排气处理装置的性能(例如，在排气处理装置内发生的化学反应的速率)可取决于设置在排气处理装置内的催化剂的类型、暴露于排气的催化剂的表面积以及通过排气处理装置的排气的特性(诸如它们的温度)中的一者或多者。

此外，在每个排气处理装置内发生的化学反应的速率可取决于排气中特定污染物质的浓度。污染物质的浓度可以根据机动车辆的发动机的工况而变化。另外，特定污染物质的浓度可取决于布置在特定排气处理装置上游的排气处理装置的操作。

因为在制造期间选择催化剂并将其施加到排气处理装置内的基材/衬底(substrate)，所以排气处理装置的性能可能无法独立于机动车辆操作期间发动机的操作而进行调节(例如，以确保排气处理装置和布置在排气处理装置下游的任何其它排气处理装置有效地操作)。

此外，因为排气处理装置的性能取决于催化剂的可用性以催化化学反应，所以可能难以用特定的排气处理装置诊断故障或识别何时不能有效地操作。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种排气系统来解决，该排气系统包括：排气通道，该排气通道包括在第一排放控制装置上游的第一排气处理装置，还包括在第一排放控制装置下游且在第二排放控制装置上游的第二排气处理装置，并且其中第一和第二排气处理装置被可以被配置为增加NO₂的浓度。以这种方式，当下游排放控制装置请求时，排气处理装置可以选择性地增加NO₂浓度。

作为一个示例，每个排气处理装置可包括电化学电池(cell)，该电化学电池包括阳极和阴极。氧离子可以从阴极流向阳极，这可导致接触阳极的排气中的含氮化合物(例如，一氧化氮，NO)的氧化。通过这样做，离开排气处理装置的NO₂浓度可以高于进入排气处理装置的NO₂浓度。增加的NO₂浓度可以用在下游排放控制装置中，在该下游排放控制装置中，NO₂可以增强排气流中污染物的氧化、还原和/或捕获。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括在混合动力车辆中的发动机的示意图。

图2示出了排气处理装置的示意性侧剖视图。