[發明專利]燃料電池冷卻模塊及燃料電池冷卻系統

在審

• 申請號: 201911419148.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111071072A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 劉蘭香;嚴江;喬海周
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B60L50/72
• 分類號: B60L50/72;B60L58/33
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 何家鵬

本發明屬于新能源車輛技術領域，具體涉及一種燃料電池冷卻模塊及燃料電池冷卻系統，該燃料電池冷卻模塊包括第一制冷器和第一散熱器，第一制冷器設置成降低氣體溫度，沿氣體的流動方向，第一散熱器設置在第一制冷器后，且第一散熱器設置成用于與燃料電池連接并冷卻燃料電池，其中，氣體被降溫后沿第一制冷器流向第一散熱器，氣體設置成冷卻第一散熱器。根據本發明實施例的燃料電池冷卻模塊，通過第一散熱器使冷卻液與周圍氣體進行熱交換以降低冷卻液的溫度進而冷卻燃料電池，通過第一制冷器降低流向第一散熱器的氣體的溫度，增大氣體與冷卻液之間的溫差，解決了高溫天氣下氣體與冷卻液之間溫差小導致的散熱效果差的問題。

技術領域

本發明屬于新能源車輛技術領域，具體涉及一種燃料電池冷卻模塊及燃料電池冷卻系統。

背景技術

本部分提供的僅僅是與本公開相關的背景信息，其并不必然是現有技術。

燃料電池發電效率在50％左右，燃料電池在進行供電時會產生大量的熱量，對于該部分熱量若不及時進行散失會影響燃料電池的運行，因此在燃料電池的周圍設置有冷卻部件，包括中冷器、空壓機及控制器等，并且這些熱源要求水溫極限值低，即要求冷卻模塊在液氣溫差低的條件下散走大量的熱量。

現有技術燃料電池車型常見的冷卻模塊布置依次是進氣格柵、空調冷凝器、低溫散熱器、燃料電池散熱器和風扇。在夏季高溫天氣下，氣體的初始溫度為T1，氣體經過冷凝器和低溫散熱器會先與冷凝器進行熱交換，將冷凝器的熱量帶走，此時的氣體溫度升高至T2，T2＞T1，氣體再經過低溫散熱器與低溫散熱器進行熱交換，將低溫散熱器的熱量帶走，此時的氣體溫度升高至T3，T3＞T2，最終與燃料電池散熱器進行熱交換，將燃料電池散熱器的熱量帶走實現對燃料電池的冷卻，該種設置方式降低了氣體與燃料電池散熱器之間的溫差，不利于燃料電池的冷卻。

發明內容

本發明的目的是至少解決現有技術中高溫天氣下氣體與冷卻液之間的溫差小導致的散熱效果差的問題。該目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的第一方面提出了一種燃料電池冷卻模塊，包括：

第一制冷器，所述第一制冷器設置成降低氣體溫度；

第一散熱器，沿所述氣體的流動方向，所述第一散熱器設置在所述第一制冷器后，且所述第一散熱器設置成用于與燃料電池連接并冷卻所述燃料電池；

其中，所述氣體被降溫后沿所述第一制冷器流向所述第一散熱器，所述氣體設置成冷卻所述第一散熱器。

根據本發明實施例的燃料電池冷卻模塊，第一散熱器與燃料電池連接，將燃料電池運行過程中產生的熱量轉移至第一散熱器的冷卻液上，通過第一散熱器實現冷卻液與外界環境中的氣體進行熱交換使冷卻液降溫，從而實現對燃料電池的冷卻，沿氣體的流動方向，在第一散熱器的前方設置有第一制冷器，通過第一制冷器可以降低流向第一散熱器的氣體的溫度，降溫后的氣體與冷卻液之間的溫差增大，能夠提高第一散熱器的散熱功率，解決了高溫天氣下氣體與冷卻液之間溫差小導致的散熱效果差的問題，且該種設置方式相比較于現有技術，僅是將冷凝器替換為第一制冷器，一方面，降低了改動的成本，另一方面，在車輛有限的空間內能夠滿足燃料電池的冷卻需求。

在本發明的一些實施例中，所述燃料電池冷卻模塊還包括：

風扇，所述風扇設置在所述第一散熱器和所述燃料電池之間。

在本發明的一些實施例中，所述燃料電池冷卻模塊還包括：

格柵，沿所述氣體流動的方向，所述格柵設置在所述第一制冷器之前。

在本發明的一些實施例中，所述第一制冷器為蒸發器。

本發明的第二方面提出了一種燃料電池冷卻系統，包括第一回路、第二回路和如權利要求1-4任一項所述的燃料電池冷卻模塊：