[發(fā)明專利]一種用于大功率氫燃料電池堆的仿生相變冷卻系統(tǒng)及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110011203.0 | 申請日： | 2021-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN112768723B | 公開（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張東光;楊罡 | 申請（專利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類號： | H01M8/04007 | 分類號： | H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04029 |
| 代理公司： | 太原新航路知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14112 | 代理人： | 王云峰 |
| 地址： | 030024 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 大功率 燃料電池 仿生 相變 冷卻系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種用于大功率氫燃料電池堆的仿生相變冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括電堆(1)、儲水箱(2)、儲液箱(3)、兩個循環(huán)泵(4)、電控三通閥(5)、電加熱器(6)、兩個散熱器(7)、兩個仿生換熱單元(8)、水氣分離器(9)、三個溫度傳感器(10)、控制器(11)；
其中，儲水箱(2)中儲存有水；儲水箱(2)的出口與第一個循環(huán)泵(4)的入口連通；第一個循環(huán)泵(4)的出口與電堆(1)的加濕口連通；
儲液箱(3)中儲存有冷卻液；儲液箱(3)的出口與第二個循環(huán)泵(4)的入口連通；第二個循環(huán)泵(4)的出口與電控三通閥(5)的入口連通；電控三通閥(5)的第一個出口與電加熱器(6)的入口連通；電控三通閥(5)的第二個出口與第一個散熱器(7)的入口連通；電加熱器(6)的出口、第一個散熱器(7)的出口均與第一個仿生換熱單元(8)的液體入口連通；
第一個仿生換熱單元(8)的液體出口與第二個散熱器(7)的入口連通；第二個散熱器(7)的出口與第二個仿生換熱單元(8)的液體入口連通；第二個仿生換熱單元(8)的液體出口與儲液箱(3)的入口連通；
第一個仿生換熱單元(8)的氣體出口分別與電堆(1)的空氣入口、電堆(1)的氫氣入口連通；電堆(1)的空氣出口與第二個仿生換熱單元(8)的氣體入口連通；第二個仿生換熱單元(8)的氣體出口與水氣分離器(9)的入口連通；水氣分離器(9)的液體出口與儲水箱(2)的入口連通；
第一個溫度傳感器(10)安裝于第一個仿生換熱單元(8)的氣體出口；第二個溫度傳感器(10)安裝于電堆(1)的空氣出口；第三個溫度傳感器(10)安裝于第二個仿生換熱單元(8)的氣體出口；
控制器(11)的輸入端分別與三個溫度傳感器(10)的輸出端連接；控制器(11)的輸出端分別與兩個循環(huán)泵(4)的控制端、電控三通閥(5)的控制端、電加熱器(6)的控制端、兩個散熱器(7)的控制端連接；
所述仿生換熱單元(8)包括箱形殼體(801)、兩組半橢圓形冷卻板(802)、兩根導(dǎo)液管(803)、兩根導(dǎo)氣管(804)；
第一組半橢圓形冷卻板(802)包括N塊由前向后等距平行排列的半橢圓形冷卻板(802)，且N塊半橢圓形冷卻板(802)的直邊均朝下；第二組半橢圓形冷卻板(802)包括N-1塊由前向后等距平行排列的半橢圓形冷卻板(802)，且N-1塊半橢圓形冷卻板(802)的直邊均朝上；N為正整數(shù)，且N≥2；
兩組半橢圓形冷卻板(802)等距交錯排列固定于箱形殼體(801)的內(nèi)腔；
每塊半橢圓形冷卻板(802)均為空心結(jié)構(gòu)，且每塊半橢圓形冷卻板(802)的內(nèi)腔均固定有若干根均勻排列的分流圓柱(805)；每根分流圓柱(805)的中心線均呈縱向設(shè)置；
第一根導(dǎo)液管(803)同時貫穿箱形殼體(801)的前側(cè)壁、第一組半橢圓形冷卻板(802)的左下部、第二組半橢圓形冷卻板(802)的左上部；第一根導(dǎo)液管(803)的側(cè)壁貫通開設(shè)有2N-1個導(dǎo)液孔，且2N-1個導(dǎo)液孔與2N-1塊半橢圓形冷卻板(802)的內(nèi)腔一一對應(yīng)地連通；第一根導(dǎo)液管(803)的后端管口封閉、前端管口作為仿生換熱單元(8)的液體入口；
第二根導(dǎo)液管(803)同時貫穿箱形殼體(801)的后側(cè)壁、第一組半橢圓形冷卻板(802)的右下部、第二組半橢圓形冷卻板(802)的右上部；第二根導(dǎo)液管(803)的側(cè)壁貫通開設(shè)有2N-1個導(dǎo)液孔，且2N-1個導(dǎo)液孔與2N-1塊半橢圓形冷卻板(802)的內(nèi)腔一一對應(yīng)地連通；第二根導(dǎo)液管(803)的前端管口封閉、后端管口作為仿生換熱單元(8)的液體出口；
第一根導(dǎo)氣管(804)貫穿箱形殼體(801)的左側(cè)壁后上部，且第一根導(dǎo)氣管(804)的左端管口作為仿生換熱單元(8)的氣體入口；
第二根導(dǎo)氣管(804)貫穿箱形殼體(801)的右側(cè)壁前下部，且第二根導(dǎo)氣管(804)的右端管口作為仿生換熱單元(8)的氣體出口。
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