一种大功率空冷燃料电池余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种大功率空冷燃料电池余热利用系统，包括：高压氢气瓶、一级减压器、燃料电池组、气液分离器、氢气循环泵、除湿器、空气导流板和空气流量调节板；高压氢气瓶与一级减压器的入口连接，一级减压器的出口与燃料电池组的入口连接，燃料电池组的出口与气液分离器的入口连接，气液分离器的出口与氢气循环泵的入口连接，氢气循环泵的出口与燃料电池组的入口连接；燃料电池组的散热管道依次连接除湿器、空气导流板和空气流量调节板，产生的热量通过散热风扇产生热风，然后热风通过散热管道、经过除湿器，再经过导流板，进入空气流量调节板，最后进入乘客舱，给乘客舱取暖。充分利用燃料电池余热，提高了舒适性和经济性。提高了舒适性和经济性。提高了舒适性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率空冷燃料电池余热利用系统


[0001]本技术涉及飞行器电池热管理
，尤其涉及一种大功率空冷燃料电池余热利用系统。

技术介绍

[0002]燃料电池飞行器是燃料电池重要的一个应用方向，飞行器要求燃料电池系统质量轻，传统的飞行器在冬季的时候，往往需要使用电取暖，成本较高。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种大功率空冷燃料电池余热利用系统，旨在解决飞行器在冬季的时候，往往需要使用电取暖，成本较高的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供了一种大功率空冷燃料电池余热利用系统，所述大功率空冷燃料电池余热利用系统包括：高压氢气瓶、一级减压器、燃料电池组、气液分离器、氢气循环泵、除湿器、空气导流板和空气流量调节板；
[0005]所述高压氢气瓶与所述一级减压器的入口连接，所述一级减压器的出口与所述燃料电池组的入口连接，所述燃料电池组的出口与所述气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与所述氢气循环泵的入口连接，所述氢气循环泵的出口与所述燃料电池组的入口连接；
[0006]所述燃料电池组的散热管道依次连接所述除湿器、空气导流板和空气流量调节板，产生的热量通过散热风扇产生热风，然后热风通过散热管道、经过除湿器，再经过空气导流板，进入空气流量调节板，最后进入乘客舱，给乘客舱取暖。
[0007]优选地，所述燃料电池组由多个燃料电池模块并联组成，每个所述燃料电池模块的入口处均连接一个比例阀。
[0008]优选地，所述大功率空冷燃料电池余热利用系统还包括：尾排阀，所述尾排阀的入口与所述气液分离器的出口连接。
[0009]优选地，在所述一级减压器的出口和所述燃料电池组的入口之间，设置第一压力传感器。
[0010]优选地，在每个所述燃料电池模块的入口与所述比例阀的出口之间，设置第二压力传感器。
[0011]优选地，每个所述燃料电池模块为空冷燃料电池模块，包括：端板、单电池组件和散热风扇。
[0012]本技术提供的技术方案带来的有益效果是：使用多个空冷燃料电池模块并联，且燃料电池模块的散热风扇将空气送入电堆和氢气进行反应，产生电和热，同时热通过散热风扇散出，然后热风经过除湿器，降低热空气中的湿度，再经过导流板，进入空气流量调节板，最后进入乘客舱，给乘客舱取暖，充分利用燃料电池余热供暖，提高燃料电池系统的经济性。
附图说明
[0013]图1是本技术一种大功率空冷燃料电池余热利用系统结构图；
[0014]图2是本技术燃料电池模块的结构示意图；
[0015]图中：G
‑
1为高压氢气瓶，D
‑
1为一级减压器，P为第一压力传感器，D
‑1‑
N 为比例阀，P
‑1‑
N为第二压力传感器，PACK1
‑
N为燃料电池组，F
‑
1为气液分离器，F
‑
2为氢气循环泵,F3为尾排阀，C
‑
1为除湿器、C
‑
2为空气导流板、C3为空气流量调节板。
具体实施方式
[0016]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。
[0017]请参考图1，图1是本技术一种大功率空冷燃料电池余热利用系统结构图；
[0018]本技术提供的一种大功率空冷燃料电池余热利用系统包括：高压氢气瓶G
‑
1、一级减压器D
‑
1、燃料电池组PACK1
‑
N、气液分离器F
‑
1、氢气循环泵 F
‑
2、除湿器C
‑
1、空气导流板C
‑
2和空气流量调节板C
‑
3；
[0019]所述高压氢气瓶G
‑
1与所述一级减压器D
‑
1的入口连接，所述一级减压器 D
‑
1的出口与所述燃料电池组PACK1
‑
N的入口连接，所述燃料电池组PACK1
‑
N的出口与所述气液分离器F
‑
1的入口连接，所述气液分离器F
‑
1的出口与所述氢气循环泵F
‑
2的入口连接，所述氢气循环泵F
‑
2的出口与所述燃料电池组 PACK1
‑
N的入口连接；
[0020]所述燃料电池组PACK1
‑
N的散热管道依次连接所述除湿器C
‑
1、空气导流板 C
‑
2和空气流量调节板C
‑
3，产生的热量通过散热风扇产生热风，然后热风通过散热管道、经过除湿器C
‑
1，再经过空气导流板C
‑
2，进入空气流量调节板C
‑
3，最后进入乘客舱，给乘客舱取暖。
[0021]在本实施例中,所述燃料电池组PACK1
‑
N由4个燃料电池模块并联组成，每个所述燃料电池模块均连接一个比例阀D
‑1‑
N。
[0022]作为可选地实施方式，燃料电池模块不限于4个，类似的燃料电池模块数量最小为1个，最多为1000个。
[0023]在本实施例中，所述大功率空冷燃料电池余热利用系统还包括：尾排阀F
‑
3，所述尾排阀F
‑
3的入口与所述气液分离器F
‑
1的出口连接。
[0024]作为可选地实施方式，在所述一级减压器D
‑
1的出口和所述燃料电池组 PACK1
‑
N的入口之间，设置第一压力传感器P。
[0025]作为可选地实施方式，在每个所述燃料电池模块的入口与比例阀的出口之间，设置第二压力传感器P
‑1‑
N。
[0026]参考图2，图2是本技术燃料电池模块的结构示意图，在本实施例中，每个所述燃料电池模块包括：端板A
‑
1、单电池组件A
‑
2和散热风扇A
‑
3。
[0027]本实施例一种大功率空冷燃料电池余热利用系统的工作过程为：高压氢气通过一级减压器D
‑
1将压力降低为预设值，然后氢气分别通过多个比例阀D
‑1‑
N，分别将压力调节到电堆需求的氢气压力，进入电堆和空气进行反应，反应之后，所有电堆内的氢气通过汇流管路进入气液分离器F
‑
1，将水分分离处理，再经过氢气循环泵F
‑
2，将剩余的氢气循环至电堆氢气入口，进而提高空冷电堆的氢气利用率。气液分离器F
‑
1还连接尾排阀F
‑
3，尾排阀F
‑
3在燃料电池系统运行一段时间时会开启，排除水分和氮气。散热风扇A
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率空冷燃料电池余热利用系统，其特征在于，所述大功率空冷燃料电池余热利用系统包括：高压氢气瓶、一级减压器、燃料电池组、气液分离器、氢气循环泵、除湿器、空气导流板和空气流量调节板；所述高压氢气瓶与所述一级减压器的入口连接，所述一级减压器的出口与所述燃料电池组的入口连接，所述燃料电池组的出口与所述气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与所述氢气循环泵的入口连接，所述氢气循环泵的出口与所述燃料电池组的入口连接；所述燃料电池组的散热管道依次连接所述除湿器、空气导流板和空气流量调节板，产生的热量通过散热风扇产生热风，然后热风通过散热管道、经过除湿器，再经过空气导流板，进入空气流量调节板，最后进入乘客舱，给乘客舱取暖。2.如权利要求1所述的一种大功率空冷燃料电池余热利用系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕登辉，郝义国，李红信，王炳超，汪江，
申请(专利权)人：黄冈格罗夫氢能汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：