一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及能量回收利用技术领域，具体涉及一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统，包括氢燃料电池装置、合金储氢装置、换热器、加热器和散热器；氢燃料电池装置用于氢燃料电池发电，其进液口和出液口之间通过第一循环管道连通，换热器和散热器设置在第一循环管道上；合金储氢装置用于吸收热量产生氢气，其进液口和出液口之间通过第二循环管道连通，换热器还设置在第二循环管道上；加热器设置在第二循环管道的进液段上，用于在进入合金储氢装置的冷却液温度小于预设值时对冷却液加热。本申请提出的热管理系统，利用燃料电池余热给合金储氢装置供热，一方面提高了燃料电池系统的综合效率，另一方面还有效降低了燃料电池散热器的散热功率需求。

A Thermal Management System for Alloy Hydrogen Storage Fuel Cell Vehicle

The utility model relates to the technical field of energy recovery and utilization, in particular to a thermal management system of alloy hydrogen storage fuel cell vehicle, including hydrogen fuel cell device, alloy hydrogen storage device, heat exchanger, heater and radiator; hydrogen fuel cell device is used for hydrogen fuel cell power generation, and the inlet and outlet of the hydrogen fuel cell are connected through the first circulation pipeline, and the heat exchanger and radiator are arranged. On the first circulating pipeline, the alloy hydrogen storage device is used to absorb heat and generate hydrogen. The inlet and outlet of the alloy hydrogen storage device are connected through the second circulating pipeline, and the heat exchanger is also installed on the second circulating pipeline. The heater is installed on the inlet section of the second circulating pipeline to heat the coolant when the temperature of the coolant entering the alloy hydrogen storage device is lower than the preset value. The heat management system proposed in this application uses the waste heat of fuel cell to heat the alloy hydrogen storage device. On the one hand, it improves the comprehensive efficiency of fuel cell system, on the other hand, it effectively reduces the heat dissipation power demand of fuel cell radiator.

【技术实现步骤摘要】
一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统
本技术涉及能量回收利用
，具体涉及一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统。
技术介绍
氢燃料电池汽车是一种用车载氢燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车，具有高效、清洁、舒适、零排放等优点。目前氢燃料电池汽车主要采用高压储氢瓶作为氢气的车载存储装置，高压储氢瓶存储压力高达35MPa甚至70MPa，存在安全隐患；同时高压储氢瓶体积较大，不利于整车的布置。由于合金储氢材料具有吸收热能释放氢气、吸收氢气释放热能的特性，但当合金储氢装置中氢气压力偏低，燃料电池系统冷启动开始工作时，燃料电池冷却液温度不高，无法满足给合金储氢装置换热时的加热温度的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中当合金储氢装置中氢气压力偏低，燃料电池系统冷启动开始工作时，燃料电池冷液温度不高，无法满足给合金储氢装置换热时的加热温度的技术问题。一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，包括氢燃料电池装置、合金储氢装置、换热器、加热器和散热器；所述氢燃料电池装置用于氢燃料电池发电，其进液口和出液口之间通过第一循环管道连通，所述换热器和散热器设置在所述第一循环管道上；所述合金储氢装置用于吸收热量产生氢气，其进液口和出液口之间通过第二循环管道连通，所述换热器还设置在所述第二循环管道上；所述加热器设置在所述第二循环管道的进液段上，用于在进入所述合金储氢装置的冷却液温度小于预设值时对冷却液加热。其中，所述合金储氢装置产生的氢气通过管道输入给所述氢燃料电池装置。其中，还包括设置在所述第二循环管道上出液段的第一膨胀水箱。其中，还包括第二膨胀水箱，所述第二膨胀水箱分别与所述氢燃料电池装置和散热器连通。其中，还包括设置在所述第二膨胀水箱和氢燃料电池装置之间管路上的去离子过滤器。进一步的，所述第一循环管道上靠近所述氢燃料电池装置出液口处设有第一循环水泵。进一步的，所述第二循环管道还设有第二循环水泵。进一步的，还包括设置在所述第二循环管道的进液段上的温度传感器，用于检测进入所述合金储氢装置的冷却液温度。进一步的，还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器和加热器连接，用于在检测进入所述合金储氢装置的冷却液温度小于预设值时，启动所述加热器对冷却液加热。依据上述实施例的合金储氢燃料电池汽车热管理系统，在换热器与合金储氢装置之间的第二循环管道的进液段增加了加热器，当氢燃料电池装置冷启动时，进入合金储氢装置的冷却液温度小于预设值，控制系统启动该加热器对进入合金储氢装置的冷却液加热，使得该冷却液提供的热量能够使得合金储氢装置正常反应产生氢气，该氢气进一步的满足了氢燃料电池装置内的氢气要求，使得整个系统循环工作。附图说明图1为本申请实施例合金储氢燃料电池汽车热管理系统结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。本实施例提供一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统，如图1，包括氢燃料电池装置1、合金储氢装置2、换热器3、加热器23和散热器12，其中氢燃料电池装置1，即燃料电池发动机，用于氢燃料与空气中的氧气反应对外输出电能，同时也产生热量。在氢燃料电池装置1的进液口和出液口之间连通有第一循环管道11，第一循环管道11上连通有换热器3和散热器12。合金储氢装置2内设置有合金储氢材料，合金储氢装置2内的合金储氢材料吸收热量释放氢气。本实施例中在合金储氢装置2的进液口和出液口之间还连通有第二循环管道21，换热器3也设置在该第二循环管道21上。氢燃料电池装置1燃烧氢气发生反应时，产生的热量通过第一循环管道11带走进入换热器3内通过换热后，冷却液温度降低进入散热器12内散热降温后回流到氢燃料电池装置1中。同时换热器3对第二循环管道21内的冷却液加热，使得进入合金储氢装置2的冷却液温度升高，第二循环管道21内的冷却液用于给合金储氢装置2供热，使其受热后产生氢气，产生的氢气通过气体管道5供给氢燃料电池装置1。其中，在第二循环管道21上还设置有加热器23，当合金储氢装置2内的氢气压力偏低，氢燃料电池装置1冷启动时工作时，产生的热量不多，使得第一循环管道11内的冷却液温度偏低，该温度经过换热器3的换热后，第二循环管道21内的冷却液温度偏低无法保证合金储氢装置2加热的温度要求时，启动加热器23对第二循环管道21内的冷却液进行加热，保障合金储氢装置2的受热温度合适，能够快速释放氢气，供给氢燃料电池装置1使用。其中，为了保证系统内压力稳定且安全运行，在第二循环管道21的出液段还设有第一膨胀水箱24，用于排出第二循环管道21内的空气以及定期补水，保证第二循环管道21内的压力稳定，正常工作。同时，还包括第二膨胀水箱14，第二膨胀水箱14通过第三管道13与散热器12连通，具体的，第三管道13一端与散热器12的溢流口连通，另一端与第二膨胀水箱14连通。同时第二膨胀水箱14也通过管道与氢燃料电池装置1内的液体管路(即第一循环管道11)连通，第二膨胀水箱14可以排出氢燃料电池装置1以及散热器12的液路中的空气，保证了氢燃料电池装置1以及散热器12的液路处于稳压状态，同时也能及时的向氢燃料电池装置1以及散热器12的液路的补充水。进一步的，在第二膨胀水箱14与氢燃料电池装置1之间还连通有去离子过滤器4，该去离子过滤器4与第一循环管道11连通，由于氢燃料电池装置1内的冷却液离子浓度不能过高，所以采用该去离子过滤器4降低第一循环管道11内的冷却液的离子浓度。值得说明的是，第一循环管道11和第二循环管道21内的冷却液的离子浓度以及压力所需不同，因此可以根据需求选择不同的冷却液，同时第一循环管道11和第二循环管道21的材质也因冷却液不同而有不同的选择，此处不再赘述。进一步的，在第一循环管道11上还设有第一循环水泵15，本实施例该第一循环水泵15设置在第一循环管道11上靠近氢燃料电池装置1的出液口处，用于提供压力促进第一循环管道11内的冷却液循环，提高换热效率。同时，在第二循环管道21还设有第二循环水泵22，也用于促进第二循环管道21内的冷却液循环，提高换热效率，保证合金储氢装置2反应所需的热量。进一步的，该管理系统还包括控制器，以及设置在加热器23处的温度传感器，该控制器与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，包括氢燃料电池装置、合金储氢装置、换热器、加热器和散热器；所述氢燃料电池装置用于氢燃料电池发电，其进液口和出液口之间通过第一循环管道连通，所述换热器和散热器设置在所述第一循环管道上；所述合金储氢装置用于吸收热量产生氢气，其进液口和出液口之间通过第二循环管道连通，所述换热器还设置在所述第二循环管道上；所述加热器设置在所述第二循环管道的进液段上，用于在进入所述合金储氢装置的冷却液温度小于预设值时对冷却液加热。

【技术特征摘要】
1.一种合金储氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，包括氢燃料电池装置、合金储氢装置、换热器、加热器和散热器；所述氢燃料电池装置用于氢燃料电池发电，其进液口和出液口之间通过第一循环管道连通，所述换热器和散热器设置在所述第一循环管道上；所述合金储氢装置用于吸收热量产生氢气，其进液口和出液口之间通过第二循环管道连通，所述换热器还设置在所述第二循环管道上；所述加热器设置在所述第二循环管道的进液段上，用于在进入所述合金储氢装置的冷却液温度小于预设值时对冷却液加热。2.如权利要求1所述热管理系统，其特征在于，所述合金储氢装置产生的氢气通过管道输入给所述氢燃料电池装置。3.如权利要求1所述热管理系统，其特征在于，还包括设置在所述第二循环管道上出液段的第一膨胀水箱。4.如权利要求1所述热管理系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋成，刘新，
申请(专利权)人：深圳市佳华利道新技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44