[發明專利]氫燃料電池的溫度控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202211079272.6
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115295830A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 郝占紅;范春斌;高智慧
• 申請（專利權）人: 中車大同電力機車有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04701
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種溫度控制系統，用于軌道機車車輛用氫燃料電池，其特征在于：包括：

通風機，用于為所述溫度控制系統提供所需的空氣；

加熱器，沿所述空氣的流動方向，設置于所述通風機的下游，用于將所述通風機提供的空氣加熱；

散熱器，沿所述空氣的流動方向，設置于所述加熱器的下游，用于對液體加熱或者冷卻；

液體循環管路，部分設置于所述散熱器的內部，并與所述氫燃料電池連通，用于容納所述液體；

泵，設置于所述液體循環管路上，用于為所述液體循環提供動力；

控制裝置，用于控制所述通風機、所述加熱器和所述泵。

2.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：所述溫度控制系統還包括過濾器和第一風道，所述第一風道設置于所述通風機的進風口上，所述過濾器設置于所述第一風道上，用于過濾進入溫度控制系統的空氣。

3.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：所述液體循環管路包括第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路和所述第三管路連通并部分位于所述散熱器的內部，所述第一管路與所述第二管路連通，所述第二管路和所述第三管路均與所述氫燃料電池連通。

4.如權利要求3所述的溫度控制系統，其特征在于：所述泵的一端連通所述第一管路，另一端連通所述第二管路。

5.如權利要求3所述的溫度控制系統，其特征在于：所述溫度控制系統還包括水箱，所述水箱與所述液體循環管路連通，用于收納所述溫度控制系統中的所述液體受熱引起的膨脹量，以及補償所述溫度控制系統中的所述液體遇冷引起的收縮量。

6.如權利要求5所述的溫度控制系統，其特征在于：所述水箱的一端與所述第一管路連通，并設置在所述第一管路與所述泵的連通處；所述水箱的另一端與所述第三管路連通，并設置在所述第三管路與所述氫燃料電池的連通處。

7.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：所述溫度控制系統還包括智能診斷裝置，用于對所述通風機、所述加熱器、所述散熱器和所述泵進行是否需要檢修的智能診斷。

8.如權利要求7所述的溫度控制系統，其特征在于：所述通風機包括通風機電機軸承，所述泵包括泵電機軸承，所述智能診斷裝置通過采集所述通風機電機軸承和所述泵電機軸承的溫度及三向振動速度值，所述加熱器出口處空氣的溫度值以及所述散熱器出口處的風速值進行診斷。

9.如權利要求8所述的溫度控制系統，其特征在于：對所述通風機電機軸承和所述泵電機軸承的溫度及三向振動速度值設定第一閾值，若所述智能診斷裝置采集到所述通風機電機軸承和所述泵電機軸承的溫度及三向振動速度值超過所述第一閾值，則對所述溫度控制系統進行檢修。

10.如權利要求8所述的溫度控制系統，其特征在于：對所述加熱器出口處空氣的溫度值設定第二閾值，若所述智能診斷裝置采集到所述加熱器出口處空氣的溫度值低于所述第二閾值，則對所述溫度控制系統進行檢修。

11.如權利要求8所述的溫度控制系統，其特征在于：對所述散熱器出口處的風速值設定第三閾值，若所述智能診斷裝置采集到所述散熱器出口處的風速值低于所述第三閾值，則對所述溫度控制系統進行檢修。

12.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：所述控制裝置通過監測所述氫燃料電池的溫度來控制所述通風機的轉速、所述泵的轉速和所述加熱器的加熱功率。

13.如權利要求1所述的溫度控制系統，其特征在于：所述溫度控制系統還包括第二風道，所述第二風道設置于所述加熱器和所述散熱器之間，所述第二風道上設置有檢修門。

14.一種軌道機車車輛用氫燃料電池的溫度控制方法，采用如權利要求1-13任一項所述的溫度控制系統，其特征在于：所述控制裝置監測所述氫燃料電池的溫度，

若所述氫燃料電池溫度高于正常溫度時，所述控制系統增大所述通風機和所述泵的轉速；

若所述氫燃料電池溫度低于所述正常溫度時，所述控制裝置減小所述通風機和所述泵的轉速；

若所述氫燃料電池溫度低于所述正常溫度的1/2，則所述控制裝置控制開啟所述加熱器。