一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其与燃料电池模块相连，包括安装框架、冷却系统、储氢系统，所述的冷却系统包括冷却装置、补水箱和冷却管路，所述的储氢系统包括储氢装置和氢气输送管路，所述的冷却系统和燃料电池模块相连将燃料电池模块循环出的热水降温并送回所述燃料电池模块，所述的储氢系统和燃料电池模块连接为燃料电池模块提供氢气，所述的储氢装置位于安装框架中间，所述的冷却装置位于安装框架两侧。本发明专利技术提供的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置很好的解决了传统燃料电池储氢、冷却系统单独安装而导致车顶空间不足的问题，具有占用空间小，冷却散热效率高、安全性强的优点。

Fuel cell cooling and hydrogen supply coupling device for low floor tram

The invention discloses a low floor trams for fuel cell cooling, hydrogen supply coupling device, which is connected to the fuel cell module, which comprises a mounting frame, cooling system, hydrogen storage system, the cooling system comprises a cooling device, water supply tank and a cooling pipeline, the hydrogen storage system comprises a hydrogen storage device and hydrogen delivery pipeline, the cooling system and the fuel cell module is connected to the fuel cell module of the hot water circulating cooling and returned to the fuel cell module, providing hydrogen hydrogen storage system and fuel cell module is connected with the fuel cell module, hydrogen storage device located in the middle of the mounting frame, cooling device the installation is located on both sides of the frame. The invention provides a low floor tram for fuel cell cooling, hydrogen supply coupling device is a good solution to the traditional fuel cell hydrogen cooling system installed separately to the roof and the problem of insufficient space, has the advantages of small occupied space, cooling efficiency, strong security.

【技术实现步骤摘要】
一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置
本专利技术属于氢能源有轨电车领域，具体地说，涉及一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置。
技术介绍
因低地板有轨电车车下空间受限，多数设备均安装到车顶平台，而以氢能源为动力的低地板有轨电车需额外在车顶增加氢燃料电池、冷却装置、储氢装置等氢动力系统设备，车顶空间十分紧张。该车使用的燃料电池额定功率为200kW，其正常工作的散热需求高达250kW～280kW，同时为了保证足量的氢气供应，需要在有限的空间内设置足够数量的氢瓶、安装足够散热功率的冷却装置，以保证燃料电池以及整车的正常运用。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，克服了低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢装置占用空间大，不能供应足够的氢气以及冷却效率低的问题。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其与燃料电池模块相连，包括安装框架、冷却系统和储氢系统，所述的储氢系统位于安装框架中间，所述的冷却系统位于安装框架两侧；所述的冷却系统包括冷却装置、补水箱和冷却管路，所述的冷却装置通过冷却管路和燃料电池模块相连，将燃料电池模块循环出的热水冷却降温并送回所述燃料电池模块，燃料电池模块通过冷却管路和冷却装置连接形成回路，补水箱通过冷却管路与此回路连接向此回路补水，并将管路内积聚的气体从补水箱顶部排气孔排出；所述的储氢系统包括储氢装置和氢气输送管路，所述的储氢装置通过氢气输送管路和燃料电池模块连接为燃料电池模块提供氢气。进一步的，所述的储氢装置包括储氢瓶，所述的储氢瓶为多组，多组储氢瓶设置在安装框架的中间位置，依安装框架的长度方向依次设置，且相邻组的储氢瓶头尾相邻，每组储氢瓶呈“品”字型放置；在储氢瓶上设有防晒隔离罩板以及应急释放阀，防晒隔离罩板覆盖在储氢瓶表面，应急释放阀设置在储氢瓶高点的中间位置。进一步的，所述的储氢瓶的进气口通过氢气输送管路与外部气源连接，所述的储氢瓶的出气口通过氢气输送管路与燃料电池模块上的供氢接头连接。进一步的，所述的防晒隔离罩板顶部开有多个长圆孔为储氢装置内部泄露的氢气提供逸出口，多个长圆孔分别沿着储氢瓶的长度方向顺序排列；所述的长圆孔以防晒隔离罩板长度方向的中心线为中心，对称设置在防晒隔离罩板此中心线的两侧。进一步的，冷却装置设有冷却液进液口、冷却液出液口和冷却液补液口，冷却装置的冷却液出液口通过冷却管路连接燃料电池模块的冷却液进液口，燃料电池模块的冷却液出液口通过冷却管路连接冷却装置的冷却液进液口，形成回路，在此回路上的低点设置有加-排水阀；补水箱通过第一冷却管路连接燃料电池模块的冷却液出液口与冷却装置的冷却液进液口之间的冷却管路，在第一冷却管路上安装有去离子过滤器；补水箱通过第二冷却管路连接燃料电池模块补水口连接为回路补水，补水箱通过第三冷却管路连接冷却装置用于排除冷却装置内及所述回路内多余的气体。进一步的，连接冷却装置的冷却液出液口与燃料电池模块的冷却液进液口的冷却管路上设置有温度传感器，连接冷却装置的冷却液进液口与燃料电池模块的冷却液出液口的冷却管路上设置有温度传感器。进一步的，补水箱通过第二冷却管路连接燃料电池模块内部的燃料电池与循环水泵之间的补水口。进一步的，储氢瓶的进气口与外部气源连接的氢气输送管路有两个，分别设置在安装框架的两侧，每个氢气输送管路均分别连接各组储氢瓶。进一步的，所述的冷却装置分别安装于框架的两侧，每侧的冷却装置形成一个冷却装置模块，两个冷却装置模块之间并联，每个冷却装置模块上安装有3个冷却风机，所述的冷却风机为交流变频风机。进一步的，包括两个去离子过滤器和两个补水箱，所述的补水箱设置在冷却系统的高点。本专利技术的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置解决了传统燃料电池储氢、冷却系统单独安装而导致车顶空间不足的问题，在保证性能的前提下，空间利用率提高，冷却散热效率高、冷却能力强，安全性较强。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的主视图；图3是本专利技术的左视图；图4是本专利技术的俯视图；图5是本专利技术的冷却系统与燃料电池模块连接原理图。图中：1、安装框架2、储氢瓶3、冷却装置4、补水箱5、去离子过滤器6、加氢口7、应急释放阀8、防晒隔离罩板9、加-排水阀10、冷却液进液口11、冷却液补液口12、冷却液出液口13、供氢口14、电加热器15、温度传感器16、冷却风机控制器17、三通比例阀18、水泵控制器19、循环水泵20、燃料电池。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的阐述。如图1至图4所示，一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，与燃料电池模块相连并对燃料电池进行循环冷却以及提供氢气。低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，包括安装框架1、冷却系统、储氢系统。所述的冷却系统包括冷却装置3、补水箱4、冷却管路、去离子过滤器5以及加-排水阀9，所述的冷却系统设置有冷却液进液口10、冷却液出液口12和冷却液补液口11，冷却装置的冷却液出液口通过冷却管路连接燃料电池模块的冷却液进液口，燃料电池模块的冷却液出液口通过冷却管路连接冷却装置的冷却液进液口，冷却装置与燃料电池模块通过冷却管路形成回路，在此回路上的低点设置有加-排水阀。如图5所示，所述的燃料电池模块包括燃料电池20、配有水泵控制器18的循环水泵19以及电加热器14。燃料电池20、电加热器14及燃料电池模块的冷却液进液管通过三通比例阀17连接。为了清楚地表述，特别指明第一冷却管路、第二冷却管路及第三冷却管路，此三个冷却管路均属于冷却管路。补水箱4设置在冷却系统的高点，补水箱通过第一冷却管路连接燃料电池模块的冷却液出液口与冷却装置的冷却液进液口之间的冷却管路，在第一冷却管路上安装有去离子过滤器5；补水箱通过第二冷却管路连接燃料电池模块的补水口为回路补水，补水箱通过第三冷却管路连接冷却装置用于排除冷却装置内及所述回路内多余的气体。所述的去离子过滤器5和补水箱4沿着远离冷却装置并且靠近储氢瓶2的方向依次分布，通过安装去离子过滤器5，可有效降低冷却液离子浓度，延长燃料电池质子交换膜使用寿命；当检修或者更换冷却液时，可以将加-排水阀9打开，将冷却系统内的冷却液排放到外部，当需要向冷却系统内加冷却液时，可以将加-排水阀9打开向冷却系统中加入冷却液。所述的冷却装置3位于安装框架1两侧，从安装框架中间吸风向两侧排风。每侧的冷却装置形成一个冷却装置模块，两个冷却装置模块之间并联，每个冷却装置模块上安装有3个冷却风机，所述的冷却风机为交流变频风机。可根据燃料电池20输出不同功率时的散热需求，实时调节风机转速，节约能耗。最大散热功率可达320KW。如图5所示，所述的冷却系统包括冷却装置3、冷却管路、补水箱4、去离子过滤器5以及加-排水阀9，所述的冷却装置3上配有冷却风机，所述的冷却风机上配有冷却风机控制器16，通过控制冷却风机进而对流经冷却装置3的冷却液的温度进行调节，所述的冷却管路上配有两个温度传感器，用于检测冷却系统的冷却液的温度，一个温度传感器15检测流入冷却装置3之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其与燃料电池模块相连，其特征在于：包括安装框架、冷却系统和储氢系统，所述的储氢系统位于安装框架中间，所述的冷却系统位于安装框架两侧；所述的冷却系统包括冷却装置、补水箱和冷却管路，所述的冷却装置通过冷却管路和燃料电池模块相连，将燃料电池模块循环出的热水冷却降温并送回所述燃料电池模块，燃料电池模块通过冷却管路和冷却装置连接形成回路，补水箱通过冷却管路与此回路连接向此回路补水，并将管路内积聚的气体从补水箱顶部排气孔排出；所述的储氢系统包括储氢装置和氢气输送管路，所述的储氢装置通过氢气输送管路和燃料电池模块连接为燃料电池模块提供氢气。

【技术特征摘要】
1.一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其与燃料电池模块相连，其特征在于：包括安装框架、冷却系统和储氢系统，所述的储氢系统位于安装框架中间，所述的冷却系统位于安装框架两侧；所述的冷却系统包括冷却装置、补水箱和冷却管路，所述的冷却装置通过冷却管路和燃料电池模块相连，将燃料电池模块循环出的热水冷却降温并送回所述燃料电池模块，燃料电池模块通过冷却管路和冷却装置连接形成回路，补水箱通过冷却管路与此回路连接向此回路补水，并将管路内积聚的气体从补水箱顶部排气孔排出；所述的储氢系统包括储氢装置和氢气输送管路，所述的储氢装置通过氢气输送管路和燃料电池模块连接为燃料电池模块提供氢气。2.根据权利要求1所述的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其特征在于：所述的储氢装置包括储氢瓶，所述的储氢瓶为多组，多组储氢瓶设置在安装框架的中间位置，依安装框架的长度方向依次设置，且相邻组的储氢瓶头尾相邻，每组储氢瓶呈“品”字型放置；在储氢瓶上设有防晒隔离罩板以及应急释放阀，防晒隔离罩板覆盖在储氢瓶表面，应急释放阀设置在储氢瓶高点的中间位置。3.根据权利要求2所述的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其特征在于：所述的储氢瓶的进气口通过氢气输送管路与外部气源连接，所述的储氢瓶的出气口通过氢气输送管路与燃料电池模块上的供氢接头连接。4.根据权利要求2所述的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其特征在于：所述的防晒隔离罩板顶部开有多个长圆孔为储氢装置内部泄露的氢气提供逸出口，多个长圆孔分别沿着储氢瓶的长度方向顺序排列；所述的长圆孔以防晒隔离罩板长度方向的中心线为中心，对称设置在防晒隔离罩板此中心线的两侧。5.根据权利要求1所述的一种低地板有轨电车用燃料电池冷却、供氢耦合装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玉杰，崔红光，高洪镇，李艳昆，牟晓莎，任广强，刘玉文，赵泽娟，杨兵，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37