一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供了一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，包括整车，以及与所述整车的输出端相连接的动力电池和双向DC

【技术实现步骤摘要】
一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统


[0001]本专利技术主要涉及燃料电池的
，具体涉及一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转化为电能的化学装置，又称电化学发电器。
[0003]根据申请号为CN200610167472.1的专利文献所提供的燃料电池系统的防冻装置和方法可知，该燃料电池系统包括水箱、出水管、回水管、水泵、电热器、温度探测器、控制器和供电装置；所述温度探测器被配置为探测燃料电池系统外界环境温度；所述控制器被配置为检测燃料电池的工作状态，并根据检测到的燃料电池的工作状态和温度探测器检测到的外界环境温度来启动或停止供电装置；所述供电装置被配置为在控制器的控制下对水泵和电热器供电。本专利技术通过将水箱中的水经过电热器加热后传送到燃料电池内部，从而在燃料电池停机并且外界环境温度过低的情况下仍能保持燃料电池内部的水温正常，不会结冻，保证了发动机的稳定性。
[0004]上述燃料电池防冻装置通过将水箱中的水经过电热器加热后传送到燃料电池内部，保持燃料电池内部不会结冻，但整车故障急停后，电堆无法完成吹扫，电堆内部有水生成，出现冻冰情况，容易损坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要提供了一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统用以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，包括整车，以及与所述整车的输出端相连接的动力电池和双向DC
‑
DC电路模块，所述双向DC
‑
DC电路模块的输出端连接有升压DC
‑
DC电路模块，所述升压DC
‑
DC电路模块的输出端连接有电堆和燃料电池附件系统。
[0007]进一步的，所述升压DC
‑
DC电路模块包括与所述双向DC
‑
DC电路模块的输出端相连接的空压机控制器ACP、高压配电单元PCU和降压DCL电路模块，所述高压配电单元PCU和降压DCL电路模块的输出端与所述燃料电池附件系统相连接。
[0008]进一步的，所述电堆的一侧设有氧气管道和水蒸气管道，所述电堆的外部套设有换热套，所述换热套与换热机构相连接，所述换热机构的输入端与所述水蒸气管道的输出端相连接，在本专利技术中，通过换热套储存用于换热的冷气和热气，以通过该冷气和热气对电堆的外壳进行降温和升温。
[0009]进一步的，所述换热套的内部设有多个安装于所述电堆外表面的第一换热鳍片，以及设于相邻两个所述第一换热鳍片之间的第二换热鳍片，所述第二换热鳍片安装于所述电堆的外表面，在本专利技术中，通过第一换热鳍片和第二换热鳍片引导电堆与换热套内的冷
气和热气有效接触。
[0010]进一步的，所述换热套的一端底部穿设有进气管、另一端顶部穿设有出气管。
[0011]进一步的，所述换热机构包括通过管道与所述水蒸气管道的出气端相连接的换热箱，以及通过管道与所述换热箱的出气端相连接的风机，所述风机的出气端通过管道与所述进气管延伸至外部的进气端相连接。
[0012]进一步的，还包括穿设于所述第一换热鳍片壳体上的第一毛细管，穿设于所述第二换热鳍片壳体上的第二毛细管，相邻两个所述第一毛细管之间通过第一输气管相连接，相邻两个所述第二毛细管之间通过第二输气管相连接，在本专利技术中，冷水和热水经过多个第二毛细管和第二输气管，以从换热套的出气方向，至换热套的进气方向对换热套的内部进行换热，以提高换热套内部温度变化的均匀性。
[0013]进一步的，所述换热机构还包括安装于换热箱内部底端的冷盘和第一热盘，以及设于所述冷盘与第一热盘之间的第二热盘，所述第一热盘的壳体上设有半导体制冷器，所述第一热盘和第二热盘的壳体上设有加热铜管，在本专利技术中，由于第一热盘和第二热盘交错设置，使得空气沿S形前进，以使空气与第一热盘和第二热盘充分接触。
[0014]进一步的，所述换热箱远离所述水蒸气管道的一侧通过管道连接有水泵，所述水泵的输出端连接有第一出水管，所述第一出水管的输出端连接有三通管，所述三通管的输出端连接有第二出水管，两个所述第二出水管分别与所述第一毛细管和第二毛细管相连接。
[0015]进一步的，所述冷盘一侧的底端设有集水槽，所述集水槽安装于所述换热箱的内壁表面。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：其一，本专利技术能够在整车急停时，通过动力电池作为电源，给系统供电，保证系统正常吹扫，防止结冰，损坏电堆。
[0017]其二，本专利技术中的双向DC
‑
DC电路模块及动力电池可以作为燃料电池系统内部的电源，供系统启动，从而不依赖于整车。
[0018]其三，本专利技术可提供独立的高低压电源给燃料电池，启动和工作，提高系统的可靠性。
[0019]以下将结合附图与具体的实施例对本专利技术进行详细的解释说明。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术电堆的结构示意图一；图3为本专利技术电堆的结构示意图二；图4为本专利技术电堆的结构示意图三；图5为本专利技术的俯视图；图6为图5中沿A
‑
A线的剖视图；图7为本专利技术第一毛细管和第二毛细管的结构示意图；图8为本专利技术的右视图。
[0021]图中：10、整车；20、动力电池；30、双向DC
‑
DC电路模块；40、电堆；41、氧气管道；42、
水蒸气管道；43、换热套；431、第一换热鳍片；432、第二换热鳍片；433、进气管；434、出气管；435、第一毛细管；436、第二毛细管；437、第一输气管；438、第二输气管；44、换热机构；441、换热箱；4411、第一出水管；4412、三通管；4413、第二出水管；442、水泵；443、风机；444、冷盘；445、第一热盘；446、第二热盘；447、半导体制冷器；448、加热铜管；449、集水槽；50、升压DC
‑
DC电路模块；60、燃料电池附件系统。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更加全面的描述，附图中给出了本专利技术的若干实施例，但是本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本专利技术公开的内容更加透彻全面。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，其特征在于，包括整车（10），以及与所述整车（10）的输出端相连接的动力电池（20）和双向DC
‑
DC电路模块（30），所述双向DC
‑
DC电路模块（30）的输出端连接有升压DC
‑
DC电路模块（50），所述升压DC
‑
DC电路模块（50）的输出端连接有电堆（40）和燃料电池附件系统（60）。2.根据权利要求1所述的一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，其特征在于，所述升压DC
‑
DC电路模块（50）包括与所述双向DC
‑
DC电路模块（30）的输出端相连接的空压机控制器ACP（51）、高压配电单元PCU（52）和降压DCL电路模块（53），所述高压配电单元PCU（52）和降压DCL电路模块（53）的输出端与所述燃料电池附件系统（60）相连接。3.根据权利要求1所述的一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，其特征在于，所述电堆（40）的一侧设有氧气管道（41）和水蒸气管道（42），所述电堆（40）的外部套设有换热套（43），所述换热套（43）与换热机构（44）相连接，所述换热机构（44）的输入端与所述水蒸气管道（42）的输出端相连接。4.根据权利要求3所述的一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，其特征在于，所述换热套（43）的内部设有多个安装于所述升压DC
‑
DC电路模块（50外表面的第一换热鳍片（431），以及设于相邻两个所述第一换热鳍片（431）之间的第二换热鳍片（432），所述第二换热鳍片（432）安装于所述升压DC
‑
DC电路模块（50的外表面。5.根据权利要求4所述的一种防冷冻结冰损坏的燃料电池系统，其特征在于，所述换热套（43）的一端底部穿设有进气管（433）、另一端顶部穿设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞强，王海平，何建春，王阳，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：