[發明專利]一種用于燃料電池堆的熱處理系統

在審

• 申請號: 201810216165.0
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108461777A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 胥巍巍;張松;童濤
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 姚李英;王冬

本發明公開了一種用于燃料電池堆的熱處理系統，其包括第一散熱循環回路、第二散熱循環回路和第三散熱循環回路，第一散熱循環回路通過第一換熱器與第二散熱循環回路連通，第二散熱循環回路通過第二換熱器與第三散熱循環回路連通，并且第一散熱循環回路與燃料電池堆連通；第一散熱循環回路和第二散熱循環回路內均設有冷卻液，該冷卻液為燃料電池堆專用防凍液，用于回收燃料電池堆產生的廢熱；第三散熱循環回路包括散熱器，散熱器為風扇，用于利用經過第一散熱循環回路和第二散熱循環回路回收的廢熱進行供暖。本發明的熱處理系統優化了冷啟動用量及冷啟動時間，大大的提高了對燃料電池運行時產生的熱能的利用率。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種用于燃料電池堆的熱處理系統。

背景技術

燃料電池發動機作為一種新型的綠色動力能源，因其零污染、高效率、續航里程長等優點被廣泛應用于汽車領域。燃料電池發動機在運行過程中，需要實現與外界水路的快速連接與斷開。

燃料電池堆在運行過程中會產生大量熱能，約占燃料化學能的50％，以一個輸出為100kW的燃料電池堆為例，其會產生約100kW的熱量，使燃料電池堆溫度升高，過高的溫度會使膜干燥，降低膜的性能，縮短膜的使用壽命，進而降低燃料電池堆的性能和使用壽命；與此同時，燃料電池的電源管理系統等電氣設備也會產生大量的熱量。

現有技術中關于燃料電池堆的熱處理系統，例如：專利號：201010266526.6提供了一種用于燃料電池汽車的冷卻系統，包括整體散熱器框架，該整體散熱器框架在一個平面上串聯排列堆疊式散熱器和電動傳動系統散熱器，該發明能通過相對簡單的構型和組裝過程來實現。專利號：200810113785.8提供了一種利用燃料電池發動機余熱的熱泵空調系統，能同時滿足制冷和采暖需要，降低了空調系統消耗，提高了車輛動力性及經濟性。

現有的技術調研發現，目前有關車用燃料電池的研究主要集中在如何實現燃料電池堆的有效冷卻，沒有形成高效的綜合熱處理優化系統，同時燃料電池堆、尾氣以及燃料電池堆運行過程中電氣等附件產生的熱量未被有效利用，這在一定程度上會造成熱能資源浪費的問題，增加車用燃料電池的運行成本。

為此期待一種用于燃料電池堆的熱處理系統，該系統能夠有效解決現有的燃料電池堆的余熱浪費問題。

發明內容

本發明所要解決的問題和提出的技術方案是對現有技術進行改進，從而提供一種用于燃料電池堆的熱處理系統，該系統能夠有效解決現有的燃料電池發動堆的余熱浪費問題。

本發明的發明目的通過以下技術方案得以實現。

本發明的一個實施方式提供了一種用于燃料電池堆的熱處理系統，其中，該系統包括第一散熱循環回路、第二散熱循環回路和第三散熱循環回路，所第一散熱循環回路通過第一換熱器與所述第二散熱循環回路連通，所述第二散熱循環回路通過第二換熱器與所述第三散熱循環回路連通，并且所述第一散熱循環回路與燃料電池堆連通；

其中，所述第一散熱循環回路和所述第二散熱循環回路內均設有冷卻液，該冷卻液為燃料電池堆專用防凍液，用于回收所述燃料電池堆產生的廢熱；

所述第三散熱循環回路包括散熱器，用于利用經過所述第一散熱循環回路和所述第二散熱循環回路回收的廢熱進行供暖。

根據本發明的上述一個實施方式提供的用于燃料電池堆的熱處理系統，其中所述第一換熱器為板式換熱器，所述第二換熱器為管式換熱器，所述散熱器為風扇。

根據本發明的上述一個實施方式提供的用于燃料電池堆的熱處理系統，其中所述第一散熱循環回路包括電磁閥、膨脹水箱、水泵、PTC加熱器以及溫度傳感器以及多個管路；

其中，所述水泵的一端通過管路與所述燃料電池堆連通，所述水泵的另一端通過管路與所述板式換熱器連通；