本发明专利技术公开了一种燃料电池车用空调换热装置，包括燃料电池堆、排水单元、储水箱、潜热预冷单元、空调散热单元。所述排水单元用于分离和收集反应气体和燃料电池堆生成的水；所述储水箱用于储存并冷却所述燃料电池堆生成的水；所述潜热预冷单元用于在工作时使得所述储水箱中的储水汽化，利用所述储水的汽化潜热对空气进行降温，所述潜热预冷单元与所述空调散热单元用于配合实现对所述空调系统进行换热降温。相比于原空调散热器提升了散热效果，实现对空调系统的高效换热降温。此外，本发明专利技术潜热预冷单元储水的来源为燃料电池产生的水，无需外部水源，有效节约水资源。有效节约水资源。有效节约水资源。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池车用空调换热装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池车用空调换热装置。
技术介绍
[0002]空调系统包括供热通风与空气调节箱体、蒸发器、散热器及压缩机等部件。目前，传统轿车和轻客大多采用分散式空调，将空调系统各部件分散安装于汽车各个位置，用管道连接，空调散热器一般安装在发动机散热器前，由于空调制冷剂冷凝温度高于发动机出水温度，因此不会影响发动机散热器散热效果。对于现行的燃料电池汽车，燃料电池堆(电堆)工作温度(60～70℃之间)较低，使得电堆的冷却液温度较低，直接按照传统汽车空调布置模式会导致电堆热平衡不满足要求。
[0003]为了满足电堆的散热需求，现有技术通常将电堆散热器安装于车辆最前端，而后是控制单元散热器，最后是空调散热器。如此布置也会使得电堆散热器散发的热量对空调散热器散热造成影响，导致空调散热器换热效率不高。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种燃料电池车用空调换热装置。相比于原空调散热器提升了散热效果，实现对空调系统的高效换热降温。此外，本专利技术潜热预冷单元储水的来源为燃料电池产生的水，无需外部水源，有效节约水资源。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种燃料电池车用空调换热装置，包括燃料电池堆、排水单元、储水箱、潜热预冷单元、空调散热单元，其中，所述排水单元用于分离收集所述燃料电池堆反应过程中生成的水，所述储水箱连接于所述排水单元，用于接收并储存所述燃料电池堆生成的水，所述潜热预冷单元连接所述储水箱的出水口，并用于在工作时使得所述储水箱中的储水汽化，利用所述储水的汽化潜热进行降温，所述潜热预冷单元与所述空调散热单元用于配合实现对所述空调系统进行换热降温。
[0006]在一些实施例中，所述储水箱包括多个储水间，所述多个储水间分别于与所述燃料电池的排水单元和潜热预冷单元设置有入口单向阀和出口单向阀。
[0007]在一些实施例中，所述储水箱内安装有水位感应单元，若其中一个储水间已装满水，则关闭该储水间的入口单向阀，打开另一储水间的入口单向阀，继续储水。
[0008]在一些实施例中，所述潜热预冷单元包括设置于所述空调散热单元的入风口的布水降温装置，所述布水降温装置连接所述储水箱的出水口，并用于在工作时接收并释放所述储水箱中的储水，以通过使得所释放水分汽化，利用所释放水分的汽化潜热进行降温。
[0009]在一些实施例中，所述布水降温包括预冷装置，所述预冷装置设置于所述空调散热单元的入风口。
[0010]在一些实施例中，所述布水降温单元还包括设置于所述空调散热单元的入风口的布水器，其中，所述布水器通过管道连接所述储水箱的出水口，所述管道上设置水泵，并用于在工作时接收并释放所述储水箱中的储水。
[0011]在一些实施例中，所述空调散热单元包括散热器、散热风扇。
[0012]在一些实施例中，所述散热器包括吹风式散热器或者吸风式散热器，当所述散热器包括所述吹风式散热器时，所述散热风扇设置于所述汽化潜热装置的一侧；当所述散热单元包括所述吸风式散热器时，所述散热风扇设置于所述散热器的一侧。
[0013]在一些实施例中，所述散热器用于对冷却燃料电池车用空调系统中制冷工质进行降温。
[0014]在一些实施例中，所述燃料电池车空调系统可以为蒸发式空调、压缩空气空调、二氧化碳空调等不同种类空调。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016](1)本专利技术所述燃料电池车用空调换热装置工作原理本质为绝热加湿过程，利用水蒸发吸热达到降低空气温度的效果，增大了空调散热器风侧的换热温差，即在原空调散热器的基础上进一步增大了换热效果。
[0017](2)燃料电池在工作时，内部时刻发生着电化学反应，伴随着大量水分的产生，这些水分如直接排放到环境中会造成浪费并对路况造成影响，本申请中设置了排水单元，利将反应水分收集并供给换热装置利用，达到高效换热效果的同时还起到了节约水资源的作用。
[0018](3)采用多个储水间存储冷凝水，并分别控制每个分隔间中存水的输出，从而给予温度较高的冷凝水一定的冷却时间，以实现更好的冷却效果
附图说明
[0019]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0020]图1示出了根据本专利技术一个实施例的一种燃料电池车用空调换热装置的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术一个实施例的储水箱的结构示意图；
[0022]图3示出了根据本专利技术一个实施例的绝热加湿的原理示意图；
[0023]图4示出了根据本专利技术一个实施例的、涉及布水降温装置、空调散热单元的结构示意图；
[0024]图5示出了根据本专利技术另一个实施例的、涉及布水降温装置、空调散热单元的结构示意图；
[0025]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
[0026]附图标记
[0027]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
燃料电池堆
[0028]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排水单元
[0029]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
储水箱
[0030]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
水泵
[0031]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
布水器
[0032]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
预冷装置(预冷板)
[0033]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
散热风扇
[0034]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
散热器
[0035]10
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空调散热单元
[0036]20
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布水降温装置
[0037]30
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储水间
[0038]31
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入口单向阀
[0039]32
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出口单向阀
[0040]33
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隔板
具体实施方式
[0041]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0042]参考图1，根据本专利技术的申请，提供了一种燃料电池车用空调换热装置，所述换热装置包括燃料电池堆1、排水单元2、储水箱3、潜热预冷单元(图中未标出)、空调散热单元10，所述储水箱3连接于所述排水单元2，用于接收并储存所述燃料电池堆1生成的水，所述潜热预冷单元连接所述储水箱3的出水口，并用于在工作时使得所述储水箱3中的储水汽化，利用所述储水的汽化潜热进行降温，所述潜热预冷单元与所述空调散热单元10用于配合实现对所述空调系统进行换热降温。在一些实施例中，所述排水单元2包括但不限于气液分离器，燃料电池堆1在工作过程中电池内部时刻发生电化学反应，生成大量的水分，并随过余的反应气体吹扫排出电堆外，被排水单元2分离和收集。在一些实施例中，所述换热装置还包括储水箱3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车用空调系统换热装置，包括燃料电池堆、排水单元、储水箱、潜热预冷单元、空调散热单元，其中：所述排水单元用于分离收集所述燃料电池堆反应过程中生成的水，所述储水箱连接于所述排水单元，用于接收并储存所述燃料电池堆生成的水，所述潜热预冷单元连接所述储水箱的出水口，并用于在工作时使得所述储水箱中的储水汽化，利用所述储水的汽化潜热进行降温，所述潜热预冷单元与所述空调散热单元用于配合实现对所述空调系统进行换热降温。2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述储水箱包括多个储水间，所述多个储水间分别于与所述燃料电池的排水单元和潜热预冷单元设置有入口单向阀和出口单向阀。3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述储水箱内安装有水位感应单元，若其中一个储水间已装满水，则关闭该储水间的入口单向阀，打开另一储水间的入口单向阀，继续储水。4.根据权利要求1至3中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述潜热预冷单元包括设置于所述空调散热单元的入风口的布水降温装置，所述布水降温装置连接所述储水箱的出水口，并用于在工作时接收并释放所述储水箱中的储水，以通过使得所释放...
【专利技术属性】
技术研发人员：康慧芳，黄奕成，李婧，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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