燃料电池热交换系统及氢能有轨电车技术方案

本发明专利技术公开一种燃料电池热交换系统，包括依次闭环串联的燃料电池、热交换器的冷却水通道、膨胀水箱、冷却水循环泵和水冷散热器，依次闭环串联的热交换器的废热回收水通道、采暖水箱和废热回收水循环泵，以及采暖水箱依次闭环串联有水暖散热器和供暖水循环泵。燃料电池产生的部分热量通过热交换器传递至采暖水箱，为水暖散热器提供热量，余热由水冷散热器耗散，不影响燃料电池系统、空调系统原有功能及性能。利用燃料电池废热供暖，提高燃料电池系统能量利用率；降低水冷散热器风机噪声污染，节省空间；充分利用燃料电池与空调系统热量，提高整车系统能源利用率，实现节能减排。本发明专利技术还公开一种包括上述燃料电池热交换系统的氢能有轨电车。

Fuel cell heat exchange system and hydrogen energy tram

【技术实现步骤摘要】
燃料电池热交换系统及氢能有轨电车
本专利技术涉及有轨电车领域，特别是涉及一种燃料电池热交换系统。此外，本专利技术还涉及一种包括上述系统的氢能有轨电车。
技术介绍
近年来大功率燃料电池技术取得重大进步，为其在机车、有轨电车等轨道交通领域应用提供了可能，燃料电池车辆自身携带主动力源，不依赖牵引供电系统，可实现全程/局部无网运行。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转化成电能的发电装置。其具有功率调节响应快、续航里程长、零排放、转换效率高、氢燃料获取途径较多、设备功率密度高、稳定性好等优势。目前，应用于交通运输领域的氢燃料电池主要为质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC)。质子交换膜燃料电池反应不受卡诺循环限制，能量转换效率最高可达50％，因此有50％的能量将以热能的形式耗散，意味着燃料电池发热功率近似等于其发电功率。燃料电池的最佳工作温度一般为60℃至80℃，燃料电池电堆对工作温度十分敏感，低温工作区间，欧姆阻抗较大，发电效率较低；工作温度过高，将导致质子交换膜脱水，降低电导率。因此，燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池热交换系统，其特征在于，包括依次闭环串联的燃料电池(1)、热交换器(2)的冷却水通道、膨胀水箱(3)、冷却水循环泵(4)和水冷散热器(5)，还包括依次闭环串联的所述热交换器(2)的废热回收水通道、采暖水箱(6)和废热回收水循环泵(7)，所述采暖水箱(6)依次闭环串联有水暖散热器(8)和供暖水循环泵(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池热交换系统，其特征在于，包括依次闭环串联的燃料电池(1)、热交换器(2)的冷却水通道、膨胀水箱(3)、冷却水循环泵(4)和水冷散热器(5)，还包括依次闭环串联的所述热交换器(2)的废热回收水通道、采暖水箱(6)和废热回收水循环泵(7)，所述采暖水箱(6)依次闭环串联有水暖散热器(8)和供暖水循环泵(9)。


2.根据权利要求1所述的燃料电池热交换系统，其特征在于，所述热交换器(2)和所述采暖水箱(6)之间设置有第一截止阀(10)，所述采暖水箱(6)和所述废热回收水循环泵(7)之间设置有第二截止阀(11)，所述第二截止阀(11)和所述废热回收水循环泵(7)之间设置有第一压力释放阀(12)。


3.根据权利要求2所述的燃料电池热交换系统，其特征在于，所述采暖水箱(6)包括连通所述热交换器(2)的回收进水口和回收出水口，所述采暖水箱(6)还包括连通所述水暖散热器(8)的水暖进水口和水暖出水口。


4.根据权利要求3所述的燃料电池热交换系统，其特征在于，所述采暖水箱(6)和所述水暖散热器(8)之间设置有第三截止阀(13)，所述采暖水箱(6)和所述供暖水循环泵(9)之间设置有第四截止阀(14)，所述第三截止阀(13)和所述水暖出水口之间设置有三通球阀(15)，所述三通球阀(15)连通外部给送水管路，所述第四截止阀(14)和所述水暖进水口之间设置有第二压力释放阀(16)。


5.根据权利要求4所述的燃料电池热交换系统，其特征在于，所述燃料电池(1)和所述热交换器(2)之间设置有第一温度传感器(19)，所述热交换器(2)和所述膨胀水箱(3)之间设置有第二温度传感器(20)，所述水冷散热器(5)和所述燃料电池(1)之间设置有第三温度传感器(21)和第一压力传感器(22)，所述冷却水循环泵(4)、所述水冷散热器(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪培桢，毛业军，张伟先，唐艳丽，易柯，李玉梅，胡润文，柯建明，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43