[實用新型]一種固態儲放氫裝置熱管理系統

有效

• 申請號: 202022293695.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN213042927U
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 相文林
• 申請（專利權）人: 揚州中德汽車零部件有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王峰

本實用新型公開了氫燃料電池領域內的一種固態儲放氫裝置熱管理系統，包括氫燃料電池和向氫燃料電池供氫的供氫裝置，供氫裝置上設置有介質入口和介質出口，供氫裝置的介質出口與熱交換器的換熱通道一入口相連，熱交換器的換熱通道一出口與熱管理水泵的進口相連，熱管理水泵的出口與供氫裝置的介質入口相連；所述氫燃料電池上設置有冷卻液進口和冷卻液出口，氫燃料電池的冷卻液出口與熱交換器的換熱通道二入口相連，熱交換器的換熱通道二出口與電堆散熱器的上水室進口相連，電堆散熱器的下水室出口與電堆冷卻水泵的進口相連，電堆冷卻水泵的出口與氫燃料電池的冷卻液進口相連。本實用新型比較適用于叉車工程機械，有效利用廢熱，并且節省空間。

技術領域

本實用新型屬于氫燃料電池領域，特別涉及一種應用于叉車工程機械的燃料電池的固態儲放氫裝置熱管理系統。

背景技術

現有技術中，隨著新能源汽車的普及，燃料電池以其高能量轉換率、零污染排放等優點，未來將被廣泛應用于汽車動力和儲能領域。氫燃料電池發動機是由電堆、氫氣供給循環系統、空氣供給系統等部分組成；電堆作為氫燃料電池發動機的核心部件，氫氣與氧氣發生化學反應產生電能的場所；氫氣在燃料電池的反應過程中不斷被消耗，因此需要供氫裝置向系統供氫，這時供氫裝置的介質需要被加熱；而當供氫裝置中儲氫材料的氫被使用較多后，又需要向供氫裝置加氫，這時供氫裝置的儲氫材料需要放熱，目前的氫燃料電池系統在工作時，缺少對供氫裝置進行加熱、散熱的管理系統。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種固態儲放氫裝置熱管理系統，能夠適用于叉車工程機械，實現有效利用廢熱，并且節省空間，實現高效環保地對供氫裝置進行加熱、散熱。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種固態儲放氫裝置熱管理系統，包括氫燃料電池和向氫燃料電池供氫的供氫裝置，所述供氫裝置上設置有介質入口和介質出口，所述供氫裝置的介質出口與熱交換器的換熱通道一入口相連，熱交換器的換熱通道一出口與熱管理水泵的進口相連，熱管理水泵的出口與供氫裝置的介質入口相連；所述氫燃料電池上設置有冷卻液進口和冷卻液出口，氫燃料電池的冷卻液出口與熱交換器的換熱通道二入口相連，熱交換器的換熱通道二出口與電堆散熱器的上水室進口相連，電堆散熱器的下水室出口與電堆冷卻水泵的進口相連，電堆冷卻水泵的出口與氫燃料電池的冷卻液進口相連。

本實用新型的供氫裝置的固態儲氫裝置體積小、重量大，適用于叉車工程機械，符合叉車的自重大、體積小的特點；供氫裝置向系統供氫時需要吸熱，而氫燃料電池工作時產生熱量，電堆冷卻水泵將氫燃料電池的冷卻液抽入電堆散熱器進行散熱，冷卻液從熱交換器的換熱通道二經過，熱管理水泵將供氫裝置的介質抽入熱交換器的換熱通道一，冷卻液將熱量傳給供氫裝置的介質，使供氫裝置加熱到所需的工作溫度，實現有效利用廢熱，并且降低電推散熱器的風機功耗，節能省電；當對供氫裝置的儲氫材料加氫時會放熱，熱管理水泵將供氫裝置的介質抽入熱交換器的換熱通道一，此時氫燃料電池不工作不會發熱，供氫裝置的介質溫度高于冷卻液的溫度，換熱通道一內的供氫裝置介質將熱量傳給換熱通道二內的冷卻液，供氫裝置介質溫度降低，并且換熱通道二內的冷卻液進入電堆散熱器后會散熱，實現對供氫裝置的介質散熱。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：能夠適用于叉車工程機械，實現有效利用廢熱，并且節省空間，實現高效環保地對供氫裝置進行加熱、散熱。

作為本實用新型的進一步改進，所述氫燃料電池的冷卻液出口與熱交換器的換熱通道二入口之間接入有節溫器，節溫器上設置有出口一和出口二，節溫器的出口二與熱交換器的換熱通道二入口相連，節溫器的出口一也與電堆冷卻水泵的進口相連。氫燃料電池剛開始工作時，冷卻液的溫度較低，電堆冷卻水泵將冷卻液抽到節溫器內，此時節溫器的出口一打開，低溫的冷卻液從節溫器的出口一進入電堆冷卻水泵，然后冷卻液再進入氫燃料電池形成低溫回路；氫燃料電池在工作時發熱會造成冷卻液的溫度升高，當冷卻液達到相應較高的溫度時，高溫冷卻液進入節溫器后會使得節溫器的出口二打開，冷卻液從節溫器的出口二進入熱交換器內。