[實用新型]一種燃料電池散熱系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520294951.4
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204720509U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉鵬;李進;尹利超;周雪松;路丹花;曹瑞中;李敬磊
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于燃料電池散熱系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池散熱系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的車輛。

背景技術(shù)

現(xiàn)有汽車工業(yè)中，燃油車仍然占絕對多數(shù)。然而燃油汽車的大量應(yīng)用，引發(fā)了嚴重的環(huán)境污染、全球氣候變暖和人類生存的危機；由于燃油汽車的大量應(yīng)用，導(dǎo)致了地球石油資源的迅速遞減,以致最終枯竭。因此，新能源汽車的發(fā)展勢在必行。燃料電池汽車是新能源汽車的終極目標(biāo)，該類車以氫為燃料，通過燃料電池裝置將氫氣/氧氣反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能。燃料電池汽車具有能量轉(zhuǎn)化率高、燃料經(jīng)濟性好、低噪聲、零污染物排放、氫來源廣泛等突出優(yōu)點。燃料電池技術(shù)目前已經(jīng)在客車上得到應(yīng)用，是理想的新一代城市公共交通工具，代表了城市公交發(fā)展的未來方向，也因此成為當(dāng)前電動汽車領(lǐng)域的研究熱點。

燃料電池作為動力源是燃料電池汽車上的核心零部件，電池系統(tǒng)的安全性、一致性、可靠性等問題直接影響著整車的安全性和整個生命周期的成本。若燃料電池在系統(tǒng)缺水、高溫或者冷卻水電導(dǎo)率過大條件下使用，將會嚴重影響整個燃料電池系統(tǒng)的一致性，并造成燃料電池壽命的衰減，使整個壽命周期內(nèi)的燃料電池的成本相應(yīng)增加。目前市場上的燃料電池散熱模塊，只是簡單的檢測燃料電池散熱系統(tǒng)的溫度和溫度，而沒有設(shè)置報警等級，很難保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。

中國專利申請?zhí)朇N?201310199865.0公開了一種燃料電池快速升溫系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)包括小循環(huán)加熱系統(tǒng)和大循環(huán)冷卻系統(tǒng)，所述小循環(huán)加熱系統(tǒng)包括燃料電池堆、設(shè)置在燃料電池堆冷卻水出口的溫度傳感器、水箱、水泵、節(jié)溫器、三通和電加熱器，所述大循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括燃料電池堆、設(shè)置在燃料電池堆冷卻水出口的溫度傳感器、水箱、水泵、節(jié)溫器、流量計、具有風(fēng)扇的散熱器、三通和電加熱器，還包括分別連接水泵、溫度傳感器、流量計、熱交換器和電加熱器的控制器。該系統(tǒng)雖然解決了燃料電池堆的散熱問題，同時又能快速升溫燃料電池堆，但是由于散熱系統(tǒng)的散熱器、水泵、水管路零部件材質(zhì)無法達到完全不析出離子化合物，導(dǎo)致燃料電池水裝置內(nèi)水電導(dǎo)率上升，冷卻水內(nèi)離子干擾燃料電池裝置內(nèi)電子生成，導(dǎo)致燃料電池裝置電子損耗，單體輸出功率下降，影響燃料電池輸出整體效率，另外，現(xiàn)有散熱系統(tǒng)也沒有對水質(zhì)的檢測，因此無法對燃料電池散熱系統(tǒng)中的水進行有效的管理。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種燃料電池散熱系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有燃料電池散熱系統(tǒng)內(nèi)冷卻水的水電導(dǎo)率過大影響燃料電池輸出整體效率的問題，同時提供一種使用該散熱系統(tǒng)的車輛。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種燃料電池散熱系統(tǒng)，包括用于連接在燃料電池堆冷卻水出口端和進口端之間的水箱、水泵和熱交換器和連接管路，所述水箱用于連接在燃料電池堆冷卻水出口端，水泵連接在水箱的出口端，所述連接管路上串設(shè)有一個過濾器和一個三通閥，所述三通閥的兩個出口端分別與熱交換器的進、出口端連通，且熱交換器的出口端還用于與燃料電池堆冷卻水入口端連通。

該散熱系統(tǒng)還包括用于檢測冷卻水水電導(dǎo)率的水質(zhì)傳感器。

該散熱系統(tǒng)還包括用于檢測冷卻水溫度的溫度傳感器。

所述水箱內(nèi)設(shè)有用于檢測冷卻水液位高度的液位傳感器。

所述水質(zhì)傳感器、溫度傳感器和液位傳感器的信號輸出端與一控制器連接，控制器的信號輸出端用于與車輛儀表和燃料電池管理系統(tǒng)FCS連接。

一種車輛，包括燃料電池堆及其散熱系統(tǒng)，燃料電池散熱系統(tǒng)包括用于連接在燃料電池堆冷卻水出口端和進口端之間的水箱、水泵和熱交換器和連接管路，所述水箱用于連接在燃料電池堆冷卻水出口端，水泵連接在水箱的出口端，所述連接管路上串設(shè)有一個過濾器和一個三通閥，所述三通閥的兩個出口端分別與熱交換器的進、出口端連通，且熱交換器的出口端還用于與燃料電池堆冷卻水入口端連通。

該散熱系統(tǒng)還包括用于檢測冷卻水水電導(dǎo)率的水質(zhì)傳感器。

該散熱系統(tǒng)還包括用于檢測冷卻水溫度的溫度傳感器。

所述水箱內(nèi)設(shè)有用于檢測冷卻水液位高度的液位傳感器。

所述水質(zhì)傳感器、溫度傳感器和液位傳感器的信號輸出端與一控制器連接，控制器的信號輸出端用于與車輛儀表和燃料電池管理系統(tǒng)FCS連接。

本實用新型的燃料電池散熱系統(tǒng)增加了過濾器，保證了冷卻水的純凈、電導(dǎo)率長期控制在較低的工作范圍；另外，采用一個三通閥對熱交換器的使用進行選擇性使用，當(dāng)水溫較低時，采用隔離熱交換器的循環(huán)水路，當(dāng)水溫較高時，將熱交換器接入循環(huán)水路，提高了使用效率。