一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀技术方案

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，涉及车用燃料电池系统的技术领域，解决了现有技术集成度不高、不便于布置的技术问题。它包括流量控制阀，所述流量控制阀上集成设有电堆后多通接头和水泵多通接头，所述电堆后多通接头分别与电堆的一端、客舱加热器的一端、阴极热交换器的一端、阳极热交换器的一端和散热器的一端连接，所述水泵多通接头分别与客舱加热器的另一端、阳极热交换器的另一端和冷却液循环泵的一端连接。本发明专利技术结构合理、集成度高、便于布置，有效的减少了布置空间，且还避免了冷却液流过汇合处压力降较大的问题，有效的提高了热管理子系统的工作效率。

An integrated multi way connector control valve for fuel cell system

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀
本专利技术涉及车用燃料电池系统的
，更具体地说，它涉及一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀。
技术介绍
燃料电池系统发动机是一种用于新能源汽车用的动力系统。燃料电池系统发动机包括核心零部件(即燃料电池电堆，以下简称为电堆)、电辅件(即空压机、增湿器、换热器、传感器等)、连接的管路接头、机械结构等。燃料电池系统的核心零部件是利用燃料氢气和氧化剂空气的电化学反应产生电能的电化学装置。电堆在发电的过程中会产生大量的热量，需要通过冷却液带走热量以控制电堆的温度。冷却液流量、温度的控制系统即为燃料电池系统的热管理子系统，其常见的结构如图1虚线框所示，热管理子系统主要包括电堆1、去离子器2、阴极热交换器3、阳极热交换器4、客舱加热器5、冷却液循环泵6、流量控制阀7、过滤器8。热管理子系统通过控制流过各个组件的冷却液的流量和冷却液温度实现燃料电池系统的热管理，保证电堆在高效区运行；同时，热管理子系统在低温启动的过程中还起到预热电堆1、保温的作用，实现低温启动。此外，热管理子系统中的冷却液是通过散热器9进行冷却，冷却后再进行循环使用。目前，对于热管理子系统的管路设计方案主要有以下方案：(1)通过多个T型三通接头进行分流，并使用流量控制阀实现各个回路之间的流量分布控制。但此方案使得热管理子系统的集成度不高，接头和控制阀分散不便于布置，而且冷却液流过T型三通接头时，其压降较大。(2)减少一些冷却液回路或者合并冷却液回路的一些零部件，但仍然使用流量控制阀对各个回路的流量分布进行控制。此方案虽然减少了T型三通接头的使用数量，但是会造成对冷却液流量的控制度下降。此外，该方案依然存在冷却液路的集成度不高，T型三通接头分散在系统中的问题，不方便布置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，集成度高、便于布置。本专利技术的技术方案是在于：一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，包括流量控制阀，所述流量控制阀上集成设有电堆后多通接头和水泵多通接头，所述电堆后多通接头分别与电堆的一端、客舱加热器的一端、阴极热交换器的一端、阳极热交换器的一端和散热器的一端连接，所述水泵多通接头分别与客舱加热器的另一端、阳极热交换器的另一端和冷却液循环泵的一端连接。作进一步的改进，所述电堆后多通接头包括第一接头、第二接头、第三接头、第四接头、第五接头和第六接头，所述第一接头通过流量控制阀与散热器的出水端连接，所述第二接头与散热器的入水端连接，所述第三接头与电堆的出水端连接，所述第四接头与客舱加热器的入水端连接，所述第五接头与阴极热交换器的出水端连接，所述第六接头与阳极热交换器的入水端连接。进一步的，所述第一接头的本体上设有传感器安装接头。更进一步的，所述第三接头与第二接头的连接处设有连接座。更进一步的，所述流量控制阀通过散热器出水接头与散热器的出水端连接，所述第二接头通过散热器入水接头与所述散热器的入水端连接。更进一步的，所述第一接头通过第一连接管与流量控制阀连接，所述第二接头通过第二连接管与散热器入水接头连接。更进一步的，所述第一连接管和第二连接管均为连接软管。更进一步的，所述水泵多通接头包括第七接头、第八接头、第九接头和第十接头，所述第七接头安装在流量控制阀上，所述第八接头与客舱加热器的另一端连接，所述第九接头与阳极热交换器的另一端，所述第十接头与冷却液循环泵的一端连接。更进一步的，所述流量控制阀与水泵多通接头之间设有系统固定块。有益效果本专利技术的优点在于：1.通过电堆后多通接头与电堆、客舱加热器、阴极热交换器、去离子器和阳极热交换器集成连接，有效的减少了热管理子系统中的T型接头的使用，且其集成度高，有利于空间布置。此外，还通过水泵多通接头与客舱加热器、冷却液循环泵和阳极热交换器集成连接，进一步的减少了热管理子系统中T型接头的使用，使得热管理子系统的集成度更高，更加利于其空间的布置。2.第一连接管和第二连接管均为连接软管，可使与电堆后多通接头连接的流量控制阀、散热器入水接头进行任意角度的摆动，以使其适应与不同控制的安装布置要求，大大的提高了本集成式多通接头控制阀的灵活性及其适用性。附图说明图1为现有技术中的热管理子系统的结构示意图；图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术的电堆后多通接头的结构示意图；图4为本专利技术的水泵多通接头的结构示意图；图5为本专利技术与热管理子系统的连接结构示意图。其中：1-电堆、2-去离子器、3-阴极热交换器、4-阳极热交换器、5-客舱加热器、6-冷却液循环泵、7-流量控制阀、8-过滤器、9-散热器、10-电堆后多通接头、11-水泵多通接头、12-散热器出水接头、13-散热器入水接头、14-第一连接管、15-第二连接管、16-系统固定块、101-第一接头、102-第二接头、103-第三接头、104-第四接头、105-第五接头、106-第六接头、107-传感器安装接头、108-连接座、111-第七接头、112-第八接头、113-第九接头、114-第十接头。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步的描述，但不构成对本专利技术的任何限制，任何人在本专利技术权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本专利技术的权利要求范围内。参阅图2-图5，本专利技术的一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，包括流量控制阀7，流量控制阀7上集成设有电堆后多通接头10和水泵多通接头11，电堆后多通接头10分别与电堆1的一端、客舱加热器5的一端、阴极热交换器3的一端、阳极热交换器4的一端和散热器9的一端连接，水泵多通接头11分别与客舱加热器5的另一端、阳极热交换器4的另一端和冷却液循环泵6的一端连接，从而构成了集成式多通接头的控制阀。本集成式多通接头的控制阀不仅减少了热管理子系统中的T型接头的使用，还简化了热管理子系统，大大的提高了热管理子系统的集成度，有利于空间布置。其中，电堆后多通接头10包括第一接头101、第二接头102、第三接头103、第四接头104、第五接头105和第六接头106。第一接头101通过流量控制阀7与散热器9的出水端连接，第二接头102与散热器9的入水端连接，第三接头103与电堆1的出水端连接，第四接头104与客舱加热器5的入水端连接，第五接头105与阴极热交换器3的出水端连接，第六接头106与阳极热交换器4的入水端连接。相比现有技术，使用电堆后多通接头10有效的减少了热管理子系统中T型接头的使用数量，具体减少了四个，提高了热管理子系统的集成度，且简化了热管理子系统，有利于热管理子系统的空间布置。具体的，第三接头103位于第二接头102的一端，且第三接头103与第二接头102的轴向一致。即第二接头102与第三接头103直通，以使从电堆1流出来的冷却液直接通过第二接头102流向散热器9，避免在第一接头101、第二接头102和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，包括流量控制阀(7)，其特征在于，所述流量控制阀(7)上集成的设有电堆后多通接头(10)和水泵多通接头(11)，所述电堆后多通接头(10)分别与电堆(1)的一端、客舱加热器(5)的一端、阴极热交换器(3)的一端、阳极热交换器(4)的一端和散热器(9)的一端连接，且所述水泵多通接头(11)分别与客舱加热器(5)的另一端、阳极热交换器(4)的另一端和冷却液循环泵(6)的一端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，包括流量控制阀(7)，其特征在于，所述流量控制阀(7)上集成的设有电堆后多通接头(10)和水泵多通接头(11)，所述电堆后多通接头(10)分别与电堆(1)的一端、客舱加热器(5)的一端、阴极热交换器(3)的一端、阳极热交换器(4)的一端和散热器(9)的一端连接，且所述水泵多通接头(11)分别与客舱加热器(5)的另一端、阳极热交换器(4)的另一端和冷却液循环泵(6)的一端连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，其特征在于，所述电堆后多通接头(10)包括第一接头(101)、第二接头(102)、第三接头(103)、第四接头(104)、第五接头(105)和第六接头(106)，所述第一接头(101)通过流量控制阀(7)与散热器(9)的出水端连接，所述第二接头(102)与散热器(9)的入水端连接，所述第三接头(103)与电堆(1)的出水端连接，所述第四接头(104)与客舱加热器(5)的入水端连接，所述第五接头(105)与阴极热交换器(3)的出水端连接，所述第六接头(106)与阳极热交换器(4)的入水端连接。


3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，其特征在于，所述第一接头(101)的本体上设有传感器安装接头(107)。


4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，其特征在于，所述第三接头(103)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶遥立，刘兵，王兵杰，陆永卷，李昌煜，覃敏航，陈军荣，杨升，王福，夏景霖，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45