[實用新型]一種汽車燃料電池低溫快速啟動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922430805.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN211017254U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙康;施曙東;李軍代;邱軼;鄧國民;仕佳;姚凱;張瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 上海浦興路橋建設(shè)工程有限公司
• 主分類號: H01M8/04225
• 分類號: H01M8/04225;H01M8/04007;H01M8/04029
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 董磊

本實用新型提供了一種汽車燃料電池低溫快速啟動系統(tǒng)，包括：電池堆；散熱器，通過循環(huán)冷卻液管與電池堆連接；太陽能加熱裝置，與循環(huán)冷卻液管連接；太陽能加熱裝置包括太陽能發(fā)電組、電加熱器和加熱筒，加熱筒的兩端分別連接有冷水進管和熱水出管，冷水進管與循環(huán)冷卻液管的進水端連接，熱水出管與循環(huán)冷卻液管的出水端連接，電加熱器安裝在加熱筒內(nèi)，并與太陽能發(fā)電組電連接，用于對加熱筒內(nèi)的冷卻液進行加熱。該系統(tǒng)能夠利用太陽能轉(zhuǎn)換的電能加熱冷卻液，使電池堆溫度在低溫條件下始終保持在一個較高的設(shè)定溫度，從而大大縮短升溫時間和啟動時間，有利于提高燃料電池的發(fā)電效率，且能夠防止燃料電池內(nèi)部結(jié)冰，避免電池損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及汽車燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種汽車燃料電池低溫快速啟動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃料電池是一種清潔的發(fā)電裝置，它能夠直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為直流電能。燃料電池的工作原理是通過電化學(xué)反應(yīng)把物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，并且燃料電池進行化學(xué)反應(yīng)所需的物質(zhì)是由外部不斷補充的，只要供應(yīng)燃料，就能源源不斷地輸出電能和熱能。質(zhì)子交換膜燃料電池是以氫氣為燃料，以氧氣為氧化劑的電化學(xué)發(fā)電裝置。質(zhì)子交換膜燃料電池由于具有環(huán)境友好性和能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在汽車上。

燃料電池通常運用在汽車上，質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在工作時產(chǎn)生的電能在經(jīng)過DC-DC升壓裝置升壓后能夠驅(qū)動輪轂電機，為汽車提供動力，同時可為車輛輔助設(shè)備如冷卻水泵、空調(diào)壓縮機等供電。

但是，車用燃料電池的正常工作溫度在70-80℃，在冬季或氣溫較低的地區(qū)啟動階段溫度低，從啟動到正常工作要經(jīng)歷漫長的升溫過程，造成啟動時間過長，影響駕駛體驗，且如果溫度低至冰點，還會使電池內(nèi)部結(jié)冰，破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低電池使用壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種汽車燃料電池低溫快速啟動系統(tǒng)，能夠利用太陽能轉(zhuǎn)換的電能加熱冷卻液，使電池堆溫度在低溫條件下始終保持在一個較高的設(shè)定溫度，從而大大縮短升溫時間和啟動時間，有利于提高燃料電池的發(fā)電效率，且能夠防止燃料電池內(nèi)部結(jié)冰，避免電池損壞。

本實用新型提供的技術(shù)方案如下：

本實用新型提供一種汽車燃料電池低溫快速啟動系統(tǒng)，包括：

電池堆，用于產(chǎn)生驅(qū)動所述汽車的電能；散熱器，通過循環(huán)冷卻液管與所述電池堆連接，用于在所述電池堆工作時通過冷卻液對所述電池堆進行散熱；太陽能加熱裝置，與所述循環(huán)冷卻液管連接，用于在所述電池堆啟動前通過加熱冷卻液對所述電池堆進行加熱；其中，所述太陽能加熱裝置包括太陽能發(fā)電組、電加熱器和加熱筒，所述太陽能發(fā)電組安裝在所述汽車上，用于通過太陽能發(fā)電，所述加熱筒的兩端分別連接有冷水進管和熱水出管，所述冷水進管與所述循環(huán)冷卻液管的進水端連接，所述熱水出管與所述循環(huán)冷卻液管的出水端連接，使冷卻液導(dǎo)入所述加熱筒內(nèi)，所述電加熱器安裝在所述加熱筒內(nèi)，并與所述太陽能發(fā)電組電連接，用于對所述加熱筒內(nèi)的冷卻液進行加熱，進而對所述電池堆進行加熱。

在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池的電池堆在工作時，都需要通過冷卻液對電池堆進行散熱，因此循環(huán)冷卻液管始終與電池堆連接，本方案通過將太陽能加熱裝置與循環(huán)冷卻液管連接，具體的，太陽能加熱裝置包括太陽能發(fā)電組、電加熱器和加熱筒，太陽能發(fā)電組安裝在汽車上，用于通過太陽能發(fā)電，加熱筒的兩端分別連接有冷水進管和熱水出管，冷水進管與循環(huán)冷卻液管的進水端連接，熱水出管與循環(huán)冷卻液管的出水端連接，使得在電池堆啟動前，能夠使冷卻液導(dǎo)入加熱筒內(nèi)，并通過電加熱器對加熱筒內(nèi)的冷卻液進行加熱，進而對電池堆進行加熱，使得電池堆的溫度在低溫條件下始終保持在一個較高的設(shè)定溫度，從而大大縮短升溫時間和啟動時間，有利于提高燃料電池的發(fā)電效率，且能夠防止燃料電池內(nèi)部結(jié)冰，避免電池損壞。

進一步地，所述太陽能發(fā)電組包括太陽能電池板、控制器和蓄電池，且所述太陽能電池板通過所述控制器與所述蓄電池電連接，使所述太陽能電池板產(chǎn)生的電能存儲至所述蓄電池中。