一种燃料电池系统及具有该系统的车辆技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池系统及具有该系统的车辆，包括：用于与燃料电池模组的废气出口连接的废排风道，废排风道设有用于抽取废气的废排风机；用于吸收废排风机内废气的热量、并输送给车内散热器的热交换系统；用于控制废排风机、废排风道排出口的开闭的控制系统总成，分别与废排风机、废排风道连接。本实用新型专利技术能够实现能量的回收利用，提高了能源的总体利用效率。通过这种余热利用解决了现有燃料电池车辆余热浪费的问题，极大提高了能源的利用效率。在气温较低的区域或季节，需要开空调制热的区域，该系统可以提高车辆乘客的舒适性，并可以降低或取消通过空调制热，也可以间接降低车辆的生产成本。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述燃料电池系统的车辆。

Fuel cell system and vehicle having the same

The utility model discloses a fuel cell system and vehicle having the system, including: for the exhaust gas outlet and the fuel cell module connected to the exhaust duct, exhaust air duct are provided for exhaust fan exhaust gas extraction; for absorbing waste exhaust fan in the heat of exhaust gas, and piped to the car radiator the heat exchange system; used to control the waste exhaust fan, waste control system of opening and closing of the exhaust duct outlet assembly, and exhaust fan, exhaust duct connection. The utility model can realize the energy recovery and utilization, and improve the overall utilization efficiency of energy. The utility model solves the problem that the waste heat of the existing fuel cell vehicle is wasted, and the energy utilization efficiency is greatly improved. At the regional or seasonal low temperature, need air conditioning heating area, the system can improve the vehicle passenger comfort, and can reduce or cancel the air conditioning heating, can also indirectly reduce the production cost of vehicles. The utility model also discloses a vehicle including the fuel cell system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能源利用
，更具体地说，涉及一种燃料电池系统。此外，本技术还涉及一种包括上述燃料电池系统的车辆。
技术介绍
目前的城市公交车辆有燃油公交车、纯电动车和新能源公交车等。燃油公交车由于其排放污染问题，正逐步被纯电动车和新能源车取代。随着人们对环境的日益重视，新能源车和储能式的车辆越来越受到欢迎，一方面是由于其环保性好，另一方面无内燃机运转的噪音，舒适性也高。现有技术中，采用水冷方式对燃料电池进行冷却，但是，由于燃料电池工作的过程中，其内部需要不断进行冷却，燃料电池在启动的时候首先需要吸收热量，如果冷却液导入燃料电池内部后，也会吸收热量，这会造成燃料电池的开机时间过长。另外，水冷的冷却液需要不断进行温度测试，并根据冷却液的温度不同对冷却液实施不同的操作，冷却液温度较高时，需要对冷却液进行制冷，该过程中，对温度检测的要求较高，一旦温度检测出现不准确，则有可能会对燃料电池造成伤害，比如，冷却液实际温度较高，而温度检测值偏低时，冷却液将继续导入燃料电池内部，则燃料电池内部的热量就不能及时散发，可能导致燃料堆得损坏；而当检测温度高于实际温度时，冷却液将会被进行冷却，造成冷却液能量的损失，造成浪费。综上所述，如何提供一种实现余热回收的燃料电池系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统能够实现燃料的余热回收。本技术的另一目的是提供一种包括上述燃料电池系统的车辆，该车辆能够充分利用燃料的热能。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种燃料电池系统，包括：用于与燃料电池模组的废气出口连接的废排风道，所述废排风道设有用于抽取废气的废排风机；用于吸收所述废排风机内所述废气的热量、并输送给所述车内散热器的热交换系统；用于控制所述废排风机、所述废排风道排出口的开闭的控制系统总成，分别与所述废排风机、所述废排风道连接。优选的，所述废排风道的一侧连接至少两个所述燃料电池模组对应的所述废气出口，所述废排风道的另一侧连接所述废排风机。优选的，所述废排风机为转速可调的废排风机，所述控制系统总成与所述燃料电池模组连接，所述控制系统总成根据所述燃料电池模组的启动数量控制所述废排风机的转速。优选的，所述控制系统总成设有用于控制所述燃料电池模组的总排风量与所述废排风机的抽风量一致的控制器。优选的，所述控制系统总成与车内空调系统、用于检测车内温度的监测装置连接，用于当所述废排风道输送给所述车内散热器的热量不能达到温度要求时，控制所述车内空调系统进行制暖。优选的，与所述燃料电池模组连接的储能系统包括大功率储能元件。优选的，所述燃料电池模组为甲醇燃料电池模组。一种车辆，包括燃料电池系统和控制系统，所述燃料电池系统为上述任意一项所述的燃料电池系统。本技术提供的燃料电池系统通过在燃料电池模组的废气出口设置废排风道，并通过废排风机将废气输送至热交换系统，后者将热量传递给车内散热器，从而实现热量的交换和利用。本技术能够实现能量的回收利用，提高了能源的总体利用效率。通过这种余热利用解决了现有燃料电池车辆余热浪费的问题，极大提高了能源的利用效率。在气温较低的区域或季节，需要开空调制热的区域，该系统可以提高车辆乘客的舒适性。并可以降低或取消通过空调制热，也可以间接降低车辆的生产成本。本技术还提供了一种包括上述燃料电池系统的车辆，该车辆能够合理利用内部能量，实现使用能量的再利用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的一种燃料电池系统的系统示意图；图2为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的正视图；图3为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的俯视图；图4为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的侧视图；图5为本技术所提供的一种车辆的结构示意图。图1-5中：燃料电池模组1、储能系统2、控制总成系统3、驱动电机4、传动装置5、废排风道6、高压电缆7，车体8，空调9，废排风机10、热交换系统11、热量输送管道12、车内散热器13、燃料电池箱体14。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统能够实现燃料的余热回收。本技术的另一目的是提供一种包括上述燃料电池系统的车辆，该车辆能够充分利用燃料的热能。请参考图1至图5，图1为本技术所提供的一种燃料电池系统的系统示意图；图2为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的正视图；图3为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的俯视图；图4为本技术所提供的一种燃料电池系统中燃料电池箱体的侧视图；图5为本技术所提供的一种车辆的结构示意图。本技术所提供的一种燃料电池系统，主要用于储能电车或其他，包括：废排风道6、废排风机10、热交换系统11和控制系统总成3，控制系统总成3分别与废排风机10、废排风道6连接。废排风道6用于与燃料电池模组1的废气出口连接，废排风道6设有用于抽取废气的废排风机10。热交换系统11用于吸收废排风机10内废气的热量、并输送给车内散热器13。控制系统总成3用于控制废排风机10、废排风道6排出口的开闭。需要说明的是，上述燃料电池模组1为设置在储能电车上的供能装置，用于为车辆的牵引电机供能。废排风道6为供废气流通的通道，具体形状和结构并不局限于传统风道结构。燃料电池模组1启动工作后，其内部会进行电化学反应，会产生电能同时产生大量热量，产生的电能输出至储能系统2，用于驱动车辆的运行。燃料电池模组1排放的尾气温度高达170°左右或更高温度，尾气排送至废排风道在6，为克服废气在风道中的阻力、同时要对热量进行集中回收利用，在废排风道6上布置废排风机10，废排风机10抽取热废气后，输送至热交换系统11实现热量交换。热交换系统11通过热量输送管道12与车内散热器13相连，至此实现热量的交换利用。上述实施例所提供的燃料电池系统通过在燃料电池模组1的废气出口设置废排风道6，并通过废排风机10将废气输送至热交换系统11，后者将热量传递给车内散热器13，从而实现热量的交换和利用。本技术能够实现能量的回收利用，提高了能源的总体利用效率。通过这种余热利用解决了现有燃料电池车辆余热浪费的问题，极大提高了能源的利用效率。在气温较低的区域需要开空调9制热的区域，该系统可以提高车辆乘客的舒适性。并可以降低或取消通过空调9制热，也可以间接降低车辆的生产成本。在上述实施例的基础之上，废排风道6的一侧连接至少两个燃料电池模组1对应的废气出口，废排风道6的另一侧连接废排风机10。需要说明的是，上述废排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，其特征在于，包括：用于与燃料电池模组(1)的废气出口连接的废排风道(6)，所述废排风道(6)设有用于抽取废气的废排风机(10)；用于吸收所述废排风机(10)内所述废气的热量、并输送给车内散热器(13)的热交换系统(11)；用于控制所述废排风机(10)、所述废排风道(6)排出口的开闭的控制系统总成(3)，分别与所述废排风机(10)、所述废排风道(6)连接。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：用于与燃料电池模组(1)的废气出口连接的废排风道(6)，所述废排风道(6)设有用于抽取废气的废排风机(10)；用于吸收所述废排风机(10)内所述废气的热量、并输送给车内散热器(13)的热交换系统(11)；用于控制所述废排风机(10)、所述废排风道(6)排出口的开闭的控制系统总成(3)，分别与所述废排风机(10)、所述废排风道(6)连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述废排风道(6)的一侧连接至少两个所述燃料电池模组(1)对应的所述废气出口，所述废排风道(6)的另一侧连接所述废排风机(10)。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述废排风机(10)为转速可调的废排风机(10)，所述控制系统总成(3)与所述燃料电池模组(1)连接，所述控制系统总成(3)根据所述燃料电池模组...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛业军，邓谊柏，杨颖，龙源，刘家栋，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43