一种燃料电池系统和汽车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池系统，与现有技术区别在于，将换热器直接接在燃料电池的排出口。在满足燃料电池散热的前提下，有效节省了现有技术中先通过散热器浪费的热量，提高了第二热循环回路中的水温。本实用新型专利技术提出的系统有效地利用了燃料电池的余热，提高了系统的效率。另外，还可在燃料电池与换热器间设置一流量调节器件用于调节流入所述换热器中流体的流量。利用流量调节器件可有效控制第一热循环回路与第二热循环回路的热量交互。还可在第二热循环回路中增加第二加热器，用以弥补水温不足问题，从而提高第二热循环回路的暖风效果。本实用新型专利技术还提供一种汽车，利用上述系统。

A fuel cell system and automobile

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统和汽车
本技术涉及燃料电池
，尤其是涉及一种燃料电池系统和汽车。
技术介绍
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。应用燃料电池技术的燃料电池发动机作为一种新型的绿色动力能源，由于其污染小、高效率、续航路程长等优点被广泛应用于汽车领域。燃料电池发动机在运行过程中需要实现与外界水路的快速连接与断开。专利CN102859771A公布了一种燃料电池系统，通过中间换热器进行余热加热暖风回路。但是该方案存在一定的局限性，由于燃料电池工作水温较低，导致中间换热器热侧水温较低，无法满足暖风需求，而且需要时刻调整燃料电池的工况点，以满足暖风需求，这对控制系统及电池寿命提出了较高的要求。专利CN102666156A公布了一种车辆控制设备和车辆控制方法，通过直接将燃料电池的水引入暖风回路加热，并在回路串联一个加热器，并有旁通回路与暖风回路并联。但是由于燃料电池对冷却液有特殊要求，将暖风回路直接串入燃料电池冷却回路，会对暖风回路零部件提出更高要求。另外，与暖风并联的旁通回路会降低暖风的流量，造成暖风效果不佳。专利CN108461777A公布了一种用于燃料电池堆的热处理系统，通过中间换热器进行余热加热暖风回路，并在暖风回路增加加热器。但是其热交换器热侧的进水是在散热器后，温度较低；散热器同样会分流部分中间换热器的流量，造成暖风效果不佳。因此，需要提出一种可以减少热量浪费的燃料电池系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种燃料电池系统，用于解决现有技术中由于热交换器热侧的进水是在散热器后，温度较低；散热器同样会分流部分中间换热器的流量，造成暖风效果不佳等问题。为了解决上述技术问题，本技术的第一方面提出一种燃料电池系统，包括燃料电池、换热器、第一热循环回路以及第二热循环回路；所述换热器的一端分别与所述燃料电池的排出口以及所述第一热循环回路连通，所述换热器的另一端与所述第二热循环回路连通；所述第一热循环回路用于给所述燃料电池散热或加热；所述第二热循环回路用于供暖；所述换热器用于所述第一热循环回路以及所述第二热循环回路之间的换热。可选的，所述第一热循环回路包括流量调节器件，所述换热器与所述燃料电池的排出口通过所述流量调节器件连接，所述流量调节器件用于调节流入所述换热器中流体的流量。可选的，还包括信号处理器件、第一温度采集器件、第二温度采集器件；所述第一温度采集器件设置在所述第一热循环回路中，并用于检测所述第一热循环回路的温度；所述第二温度采集器件设置在所述第二热循环回路中，并用于检测所述第二热循环回路的温度；所述第一温度采集器件与所述第二温度采集器件均连接至所述信号处理器件，所述信号处理器件还连接所述流量调节器件，所述信号处理器件用于根据所述第一温度采集器件以及所述第二温度采集器件检测到的温度信息来调整所述流量调节器件的开度。可选的，所述流量调节器件包括球阀或蝶阀或单座流量调节器件或电动执行器。可选的，所述第一热循环回路包括第一水泵、散热器、节温器以及第一管路；所述第一水泵的两端分别与所述换热器的一端以及所述散热器的一端通过所述第一管路连通，所述散热器的另一端通过所述第一管路连接所述节温器的一端，所述节温器的另一端通过所述第一管路连接所述燃料电池。可选的，所述第一热循环回路还包括第一加热器，所述第一加热器通过所述第一管路连接在所述第一水泵与所述节温器间，所述第一加热器与所述散热器并联连接。可选的，所述第二热循环回路包括暖风芯体、第二水泵以及第二管路；所述换热器、所述暖风芯体以及所述第二水泵间通过所述第二管路顺次连接。可选的，所述第二热循环回路还包括第二加热器，所述第二加热器通过所述第二管路连通在所述换热器与所述暖风芯体间。可选的，所述换热器为板式换热器。本技术的第二方面提出一种汽车，利用上述特征描述中任一种所述的燃料电池系统。本技术提出一种燃料电池系统，与现有技术区别在于，将换热器直接接在燃料电池的排出口。在满足燃料电池散热的前提下，有效节省了现有技术中先通过散热器浪费的热量，提高了第二热循环回路中的水温。本技术提出的系统有效地利用了燃料电池的余热，提高了系统的效率。另外，还可在燃料电池与换热器间设置一流量调节器件用于调节流入所述换热器中流体的流量。利用流量调节器件可有效控制第一热循环回路与第二热循环回路的热量交互。还可在第二热循环回路中增加第二加热器，用以弥补水温不足问题，从而提高第二热循环回路的暖风效果。本技术还提供一种汽车，利用上述系统。附图说明图1为本技术一实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图；图2为本技术另一实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图；图3为本技术又一实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图；10-燃料电池，20-换热器，30-第一热循环回路，301-流量调节器件，302-第一水泵，303-散热器，304-节温器，305-第一管路，306-第一加热器，40-第二热循环回路，401-暖风芯体，402-第二水泵，403-第二管路，404-第二加热器，50-第一温度采集器件，60-第二温度采集器件，70-信号处理器件。具体实施方式下面将结合示意图对本技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。如图1所示，本技术实施例提出一种燃料电池系统，包括燃料电池10、换热器20、第一热循环回路30以及第二热循环回路40。所述换热器20的一端分别与所述燃料电池10的排出口以及所述第一热循环回路30连通，所述换热器20的另一端与所述第二热循环回路40连通。所述第一热循环回路30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括燃料电池、换热器、第一热循环回路以及第二热循环回路；/n所述换热器的一端分别与所述燃料电池的排出口以及所述第一热循环回路连通，所述换热器的另一端与所述第二热循环回路连通；/n所述第一热循环回路用于给所述燃料电池散热或加热；/n所述第二热循环回路用于供暖；/n所述换热器用于所述第一热循环回路以及所述第二热循环回路之间的换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括燃料电池、换热器、第一热循环回路以及第二热循环回路；
所述换热器的一端分别与所述燃料电池的排出口以及所述第一热循环回路连通，所述换热器的另一端与所述第二热循环回路连通；
所述第一热循环回路用于给所述燃料电池散热或加热；
所述第二热循环回路用于供暖；
所述换热器用于所述第一热循环回路以及所述第二热循环回路之间的换热。


2.如权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述第一热循环回路包括流量调节器件，所述换热器与所述燃料电池的排出口通过所述流量调节器件连接，所述流量调节器件用于调节流入所述换热器中流体的流量。


3.如权利要求2所述的一种燃料电池系统，其特征在于，还包括信号处理器件、第一温度采集器件、第二温度采集器件；
所述第一温度采集器件设置在所述第一热循环回路中，并用于检测所述第一热循环回路的温度；
所述第二温度采集器件设置在所述第二热循环回路中，并用于检测所述第二热循环回路的温度；
所述第一温度采集器件与所述第二温度采集器件均连接至所述信号处理器件，所述信号处理器件还连接所述流量调节器件，所述信号处理器件用于根据所述第一温度采集器件以及所述第二温度采集器件检测到的温度信息来调整所述流量调节器件的开度。


4.如权利要求2所述的一种燃料电池系...

【专利技术属性】
技术研发人员：程准，翟双，刘澍，何一凡，陆峰，刘德华，狄鑫，
申请(专利权)人：江苏重塑能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32