燃料电池冷却模块及燃料电池冷却系统技术方案

本发明专利技术属于新能源车辆技术领域，具体涉及一种燃料电池冷却模块及燃料电池冷却系统，该燃料电池冷却模块包括第一制冷器和第一散热器，第一制冷器设置成降低气体温度，沿气体的流动方向，第一散热器设置在第一制冷器后，且第一散热器设置成用于与燃料电池连接并冷却燃料电池，其中，气体被降温后沿第一制冷器流向第一散热器，气体设置成冷却第一散热器。根据本发明专利技术实施例的燃料电池冷却模块，通过第一散热器使冷却液与周围气体进行热交换以降低冷却液的温度进而冷却燃料电池，通过第一制冷器降低流向第一散热器的气体的温度，增大气体与冷却液之间的温差，解决了高温天气下气体与冷却液之间温差小导致的散热效果差的问题。

Fuel cell cooling module and fuel cell cooling system

【技术实现步骤摘要】
燃料电池冷却模块及燃料电池冷却系统
本专利技术属于新能源车辆
，具体涉及一种燃料电池冷却模块及燃料电池冷却系统。
技术介绍
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。燃料电池发电效率在50％左右，燃料电池在进行供电时会产生大量的热量，对于该部分热量若不及时进行散失会影响燃料电池的运行，因此在燃料电池的周围设置有冷却部件，包括中冷器、空压机及控制器等，并且这些热源要求水温极限值低，即要求冷却模块在液气温差低的条件下散走大量的热量。现有技术燃料电池车型常见的冷却模块布置依次是进气格栅、空调冷凝器、低温散热器、燃料电池散热器和风扇。在夏季高温天气下，气体的初始温度为T1，气体经过冷凝器和低温散热器会先与冷凝器进行热交换，将冷凝器的热量带走，此时的气体温度升高至T2，T2＞T1，气体再经过低温散热器与低温散热器进行热交换，将低温散热器的热量带走，此时的气体温度升高至T3，T3＞T2，最终与燃料电池散热器进行热交换，将燃料电池散热器的热量带走实现对燃料电池的冷却，该种设置方式降低了气体与燃料电池散热器之间的温差，不利于燃料电池的冷却。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决现有技术中高温天气下气体与冷却液之间的温差小导致的散热效果差的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的第一方面提出了一种燃料电池冷却模块，包括：第一制冷器，所述第一制冷器设置成降低气体温度；第一散热器，沿所述气体的流动方向，所述第一散热器设置在所述第一制冷器后，且所述第一散热器设置成用于与燃料电池连接并冷却所述燃料电池；其中，所述气体被降温后沿所述第一制冷器流向所述第一散热器，所述气体设置成冷却所述第一散热器。根据本专利技术实施例的燃料电池冷却模块，第一散热器与燃料电池连接，将燃料电池运行过程中产生的热量转移至第一散热器的冷却液上，通过第一散热器实现冷却液与外界环境中的气体进行热交换使冷却液降温，从而实现对燃料电池的冷却，沿气体的流动方向，在第一散热器的前方设置有第一制冷器，通过第一制冷器可以降低流向第一散热器的气体的温度，降温后的气体与冷却液之间的温差增大，能够提高第一散热器的散热功率，解决了高温天气下气体与冷却液之间温差小导致的散热效果差的问题，且该种设置方式相比较于现有技术，仅是将冷凝器替换为第一制冷器，一方面，降低了改动的成本，另一方面，在车辆有限的空间内能够满足燃料电池的冷却需求。在本专利技术的一些实施例中，所述燃料电池冷却模块还包括：风扇，所述风扇设置在所述第一散热器和所述燃料电池之间。在本专利技术的一些实施例中，所述燃料电池冷却模块还包括：格栅，沿所述气体流动的方向，所述格栅设置在所述第一制冷器之前。在本专利技术的一些实施例中，所述第一制冷器为蒸发器。本专利技术的第二方面提出了一种燃料电池冷却系统，包括第一回路、第二回路和如权利要求1-4任一项所述的燃料电池冷却模块：所述第一散热器和所述燃料电池设置在所述第一回路上，所述第一回路设置成对所述燃料电池进行温度调节；所述第一制冷器设置在所述第二回路上，所述第二回路设置成冷却所述第一制冷器和车辆驾驶舱。根据本专利技术实施例的燃料电池冷却系统与上述燃料电池冷却模块具有相同的优势，在此不再赘述，另外，第一回路和第二回路除了在高温天气下加强对燃料电池的冷却，第一回路还能实现在低温天气下提高燃料电池的温度以保证燃料电池正常运行，第二回路上设置的第一制冷器在高温天气下还能对车辆驾驶舱提供冷却功能，提高驾驶员和乘客对所处环境的舒适度。在本专利技术的一些实施例中，所述第一回路中充满冷却液，且所述第一回路包括第一主路、第一支路、第二支路和第三支路；沿所述冷却液的流动方向，所述第一主路上设置有第一水泵和所述燃料电池，所述第一支路上设置有所述第一散热器，所述第二支路上设置有PTC加热器，且所述第一支路和所述第二支路并联在所述第一主路上，所述第三支路上设置有离子过滤器，且所述第三支路连接所述第一主路和所述第二支路。在本专利技术的一些实施例中，所述第二回路中充满制冷剂，且第二回路包括第二主路、第四支路和第五支路；沿所述制冷剂的流动方向，所述第二主路上设置有压缩机和冷凝器，所述第四支路上设置有第一阀门和所述第一制冷器，所述第五支路上设置有第二阀门和第二制冷器，且所述第四支路和第五支路并联在所述第二主路上。在本专利技术的一些实施例中，所述燃料电池冷却系统还包括第三回路，且所述第三回路中充满冷却液；沿所述冷却液的流动方向，所述第三回路上设置有第二散热器、第二水泵、空压机、空压机控制器、电机控制器、电压转换器和电机；所述第二散热器设置在所述第一制冷器和所述第一散热器之间；所述空压机控制器并联在所述空压机上。在本专利技术的一些实施例中，所述第一回路上还设置有第一膨胀箱，所述第一膨胀箱设置在所述第一散热器和所述第一水泵之间。在本专利技术的一些实施例中，所述第三回路上还设置有第二膨胀箱，所述第二膨胀箱设置在所述电机和所述第二水泵之间。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例的燃料电池冷却模块的俯视图；图2为图1所示的俯视图。附图中各标记表示如下：1、第一制冷器；2、第一散热器；3、风扇；4、格栅；5、第一回路；51、第一主路；52、第一支路；53、第二支路；54、第三支路；511、第一水泵；512、燃料电池；521、第一膨胀箱；531、PTC加热器；541、离子过滤器。6、第二回路；61、第二主路；62、第四支路；63、第五支路；611、压缩机；612、冷凝器；621、第一阀门；631、第二阀门；632、第二制冷器；7、第三回路；71、第二散热器；72、第二水泵；73、空压机；74、空压机控制器；75、电机控制器；76、电压转换器；77、电机；78、第二膨胀箱。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池冷却模块，其特征在于，包括：/n第一制冷器，所述第一制冷器设置成降低气体温度；/n第一散热器，沿所述气体的流动方向，所述第一散热器设置在所述第一制冷器后，且所述第一散热器设置成用于与燃料电池连接并冷却所述燃料电池；/n其中，所述气体被降温后沿所述第一制冷器流向所述第一散热器，所述气体设置成冷却所述第一散热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池冷却模块，其特征在于，包括：
第一制冷器，所述第一制冷器设置成降低气体温度；
第一散热器，沿所述气体的流动方向，所述第一散热器设置在所述第一制冷器后，且所述第一散热器设置成用于与燃料电池连接并冷却所述燃料电池；
其中，所述气体被降温后沿所述第一制冷器流向所述第一散热器，所述气体设置成冷却所述第一散热器。


2.根据权利要求1所述的燃料电池冷却模块，其特征在于，所述燃料电池冷却模块还包括：
风扇，所述风扇设置在所述第一散热器和所述燃料电池之间。


3.根据权利要求1所述的燃料电池冷却模块，其特征在于，所述燃料电池冷却模块还包括：
格栅，沿所述气体流动的方向，所述格栅设置在所述第一制冷器之前。


4.根据权利要求1所述的燃料电池冷却模块，其特征在于，所述第一制冷器为蒸发器。


5.一种燃料电池冷却系统，其特征在于，包括第一回路、第二回路和如权利要求1-4任一项所述的燃料电池冷却模块：
所述第一散热器和所述燃料电池设置在所述第一回路上，所述第一回路设置成对所述燃料电池进行温度调节；
所述第一制冷器设置在所述第二回路上，所述第二回路设置成冷却所述第一制冷器和车辆驾驶舱。


6.根据权利要求5所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述第一回路中充满冷却液，且所述第一回路包括第一主路、第一支路、第二支路和第三支路；
沿所述冷却液的流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰香，严江，乔海周，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37