[發明專利]燃料電池客車的溫差發電系統

有效

• 申請號: 202110507345.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113300635B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 全睿;李楊欣;全書浪;劉智政;劉品;李忠鑫;樂有生;李濤;常雨芳;黃文聰;譚保華
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;B60L50/70;B60L1/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

公開了一種燃料電池客車的溫差發電系統，燃料電池發動機內置在后艙中，所述后艙中冷卻風扇的迎風口經過其上百葉窗與外部大氣相通，所述溫差發電系統包括：相變材料，其設置在所述燃料電池發動機面向所述冷卻風扇出風口一側；和在電氣上串聯的多個熱電器件，其冷端與所述相變材料相連接，熱端與散熱片連接，輸出端與DC/DC變換器相連后給燃料電池客車的負載供電。客車行駛時，所述冷卻風扇的出風口將熱空氣吹向所述散熱片，然后將熱能輸送到所述熱電器件的熱端。所述熱電器件的熱端和冷端之間產生溫差，進行溫差發電。

技術領域

本公開涉及一種利用燃料電池客車后艙冷卻風扇廢熱的溫差發電系統。

背景技術

近年來，大功率燃料電池技術取得重大進步，燃料電池汽車以其高效率和近零排放的特點被普遍認為具有廣闊的發展前景。燃料電池汽車在新能源汽車中占有重要地位。燃料電池汽車的普及也代表著新能源未來發展的一種趨勢，引起了人們的廣泛關注。

現有燃料客車將燃料電池發動機置于封閉尾艙，客車在行駛時發動機會產生大量熱能，若不加以處理，這些熱能直接由車艙風扇排放到環境中，這即是對能源的浪費，也加重了廢熱所造成的環境污染。

如果可以利用燃料電池發動機產生的廢熱進行發電，將大大提高燃料電池客車的能源利用效率。

發明內容

本公開的燃料電池客車的溫差發電系統，利用客車行駛時，尾艙冷卻風扇出風口將尾艙熱氣吹向熱電轉換器件的散熱片方向，熱量通過散熱片均勻傳導至緊貼燃料電池發動機側面相變材料板上的熱電器件的熱端，熱電器件熱端與冷端產生溫差，進行溫差發電。所有熱電器件全部串聯作為直流總輸出端與外部DC/DC模塊相連，給客車各個部件進行供電。

根據本公開實施例一方面，提供一種燃料電池客車的溫差發電系統，燃料電池發動機內置在后艙中，所述后艙中冷卻風扇的迎風口經過其上百葉窗與外部大氣相通，所述溫差發電系統包括：相變材料，其設置在所述燃料電池發動機面向所述冷卻風扇出風口一側；和在電氣上串聯的多個熱電器件，其冷端與所述相變材料相連接，熱端與散熱片連接，輸出端與DC/DC變換器相連后給燃料電池客車的負載供電。

在一些示例中，所述相變材料與所述熱電器件的冷端之間、所述熱電器件的熱端與所述散熱片之間涂有導熱脂。

在一些示例中，所述燃料電池發動機面向所述冷卻風扇出風口一側固定有陣列分布的U型槽，每個所述U型槽內設置一個所述熱電器件和一個所述散熱片。

在一些示例中，所述熱電器件及其上的所述散熱片由固定繩綁住固定于所述燃料電池發動機側面。

在一些示例中，所述U型槽的厚度大于所述相變材料、所述熱電器件和所述散熱片底板的厚度之和，小于所述相變材料、所述熱電器件和所述散熱片總體厚度之和。

本發明充分利用了客車后艙冷卻風扇和多個熱電器件吸收尾艙發動機廢熱進行發電給客車其他部件進行供電，提高了燃料電池汽車的能量利用率，節約了成本，可廣泛運用于料電池車輛。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。

圖1為本公開一實施例提供的燃料電池客車的溫差發電系統示意圖。

圖2為本公開一實施例提供的客車尾艙燃料電池發動機側面熱電器件組布局示意圖。

圖3為本公開一實施例提供的U型槽與相變材料、熱電器件和散熱片結構示意圖。

具體實施方式