[實用新型]一種自動排氣的燃料電池冷卻系統

有效

• 申請號: 201220647203.6
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN202949004U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 丁鵬;李丹;劉雪婷;江洪春;劉常福;明平文
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

技術領域

本實用新型屬于質子交換膜燃料電池技術領域，尤其涉及質子交換膜燃料電池冷卻水系統。

背景技術

現有技術的質子交換膜燃料電池發動機冷卻水系統，冷卻水進入散熱器采用的是低進高出的方式?，F有技術的不足是：加水過程中排氣時間過長而且不完全，運行過程中冷卻系統中存在的氣體無法排出，空氣排不出去會影響散熱效果，使燃料電池堆中每節的散熱不均勻，引起局部過熱，造成膜電極失水，使燃料電池性能下降嚴，重時會燒毀擊穿膜電極，從而使燃料電池堆不可工作。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種自動排氣的燃料電池冷卻系統，實現快速自動排氣。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：一種自動排氣的燃料電池冷卻系統，包括用管路依次連接的水箱、冷卻水泵、散熱器和壓力傳感器，散熱器的出口與燃料電池堆的冷卻水入口相連，水箱的入口與燃料電池堆的冷卻水出口相連，其特征在于：所述自動排氣的燃料電池冷卻系統還包括自動排氣閥，所述自動排氣閥連接在燃料電池堆冷卻水出口與水箱連接的管路上。

本實用新型所述一種自動排氣的燃料電池冷卻系統，其特征在于所述自動排氣閥位于燃料電池堆頂面以上。

本實用新型的工作過程是：當冷卻水流經自動排氣閥時，冷卻水系統中含有的氣體會隨著氣體的流動聚集在自動排氣閥的上部，隨著氣體聚積，壓力上升，當氣體壓力大于冷卻水系統壓力時，氣體會使自動排氣閥腔內水面下降，浮筒隨水位一起下降，浮筒使排氣口打開；氣體排盡后，水位上升，浮筒也隨之上升，排氣口關閉。

本實用新型的有益效果是：無需外來動力，通過閥內氣體壓力的變化，自動排出冷卻系統中的氣體，可縮短排氣時間，使散熱均勻，排氣時冷卻水不會溢出。

附圖說明

本實用新型共有附圖2幅，其中：

圖1為本實用新型的自動排氣的燃料電池冷卻系統示意圖。

圖2為現有技術的燃料電池冷卻系統示意圖。

圖中：1、燃料電池堆，2、自動排氣閥，3、水箱，4、冷卻水泵，5、散熱器，6、壓力傳感器。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

自動排氣的燃料電池冷卻系統，包括用管路依次連接的自動排氣閥2、水箱3、水泵4、散熱器6和壓力傳感器6，散熱器5的出口與燃料電池堆1的冷卻水入口相連，水箱3的入口與燃料電池堆1的冷卻水出口相連，自動排氣閥2連接在燃料電池堆1冷卻水出口與水箱3連接的管路上。自動排氣閥6位于燃料電池堆1頂面以上。

應用本實用新型的冷卻系統做冷卻試驗，試驗的冷卻系統容積為15L，在為系統注入冷卻水時，因冷卻系統有一部分空氣無法通過注水排出，所加只能注入10L，因此需要打開冷卻水泵4循環冷卻水以排出存在的氣體并補充冷卻水，計算整個排氣到補水完畢所需時間，以壓力傳感器6檢測到的水壓恒定為注滿時間。整個過程為：打開水泵4，冷卻水依次流經進入燃料電池堆1、自動排氣閥2、水箱3、水泵4、散熱器5和壓力傳感器6，當冷卻水流經自動排氣閥2時，冷卻水系統中含有的氣體會隨著氣體的流動聚集在自動排氣閥2的上部，閥內氣體聚積，壓力上升，當氣體壓力大于系統壓力時，氣體會使腔內水面下降，浮筒隨水位一起下降，打開排氣口；氣體排盡后，水位上升，浮筒也隨之上升，自動關閉排氣口。經過6分鐘，檢測到的壓力恒定在23kPa，水已注滿，過程中沒有冷卻水溢出

在相同條件下，做不設置自動排氣閥2的冷卻系統的加水試驗，壓力恒定在23kPa時，耗時19分鐘。

試驗結果說明本實用新型具有顯著的效果。