一种风冷燃料电池均匀散热装置制造方法及图纸

技术编号:37227635 阅读:44 留言:0更新日期:2023-04-20 23:10
本发明专利技术提供了一种风冷燃料电池均匀散热装置,包括风扇,所述风扇的出风口设有扰流板,所述扰流板的主体为圆形板,其圆心设有轴心孔,在所述轴心孔外侧分布有若干圈沿圆形板中心对此的外缘孔,所述轴心孔的直径大于外缘孔的直径,且外缘孔的直径由圆形板中心向外缘依次减小。本发明专利技术根据风扇出风量分布特性,通过在风扇出风口与电堆之间添加合理设计的多孔扰流板,显著增加风扇轴心进风量,使风量在电堆前均匀分配,继而电堆外缘与电堆中心的进风道获得风量保持一致,此外多孔扰流板的添加,具有一定扰流作用,一定程度上可以提升电堆的散热性能,合理设计的多孔扰流板兼顾了流量分配与强化散热的作用,可以显著提升风冷燃料电池性能。池性能。池性能。

【技术实现步骤摘要】
一种风冷燃料电池均匀散热装置


[0001]本专利技术涉及燃料电池
,尤其是一种风冷燃料电池均匀散热装置。

技术介绍

[0002]随着现代化电网的发展,电力巡检与远程诊断处理故障等迫切需要新型无接触,大工作时长的巡检技术。传统人力巡检无法满足这一需求,无人机具有机动灵活的工作特点,可以满足复杂地域环境、复杂运行工况以及带电环境的安全高效巡检需求,它的推广应用在电力巡检领域具有巨大的应用潜力。目前无人机广泛采用锂电池作为其动力源,虽然锂电池具有功率密度高,采用其作为动力源,无人机具有高机动性的优点,但是锂电池的能量密度较低,续航能力严重不足。电力巡检迫切需要长续航时长的无人机,满足其巡检需求。随着氢燃料电池技术的发展,氢燃料电池逐渐走向商业化应用过程,氢燃料电池采用压缩氢气作为反应物,采用压缩氢气作为工质的燃料电池能量密度是锂电池的3

5倍左右,使得续航能力显著延长。采用空气作为冷却介质的氢燃料电池,即风冷燃料电池,可以降低燃料电池系统复杂度,重量以及体积,在无人机等移动设备上应用具有显著优势。但风冷燃料电池仍然面临性能低,运行状况易受环境影响等问题。
[0003]影响风冷燃料电池性能的一个因素是风冷燃料电池电堆的温度控制,风冷燃料电池的氧化剂与冷却剂均通过外置风扇提供,风扇出风量以及风量在电堆前的分配是影响电池堆温度分布的主要影响因素之一,为了提高风冷燃料电池性能,需要对风冷燃料电池堆的进风策略进行合理设计,以提高燃料电池的性能。

技术实现思路

[0004]针对目前风冷电池散热问题,本专利技术提供了一种风冷燃料电池均匀散热装置,主要思想是根据风扇出风量分布特性,通过在风扇出风口与电堆之间添加合理设计的多孔扰流板,该设计可以显著增加风扇轴心进风量,使风量在电堆前均匀分配,继而电堆外缘与电堆中心的进风道获得风量保持一致,此外多孔扰流板的添加,具有一定扰流作用,一定程度上可以提升电堆的散热性能,合理设计的多孔扰流板兼顾了流量分配与强化散热的作用,可以显著提升风冷燃料电池性能。
[0005]为实现上述目的,提出以下技术方案:
[0006]一种风冷燃料电池均匀散热装置,包括风扇,所述风扇的出风口设有扰流板,所述扰流板的主体为圆形板,其圆心设有轴心孔,在所述轴心孔外侧分布有若干圈沿圆形板中心对此的外缘孔,所述轴心孔的直径大于外缘孔的直径,且外缘孔的直径由圆形板中心向外缘依次减小。
[0007]本专利技术的散热装置在风扇出风口与燃料电池电堆间设有扰流板,所述扰流板根据风扇出风量分布特性进行设计,在圆形板上进行开孔,开孔大小呈现轴心孔大,外缘孔较的由轴心向外缘依次减小的特征,开孔大小、多孔板距风扇与电堆间距可以根据风扇出风特性,运行工况进行调整,使风量在进入电堆时满足均匀可控特性,继而提升风冷燃料电池的
散热性能。
[0008]作为优选,所述风扇设有风扇座和固定在风扇座上的扇叶,所述风扇套设有导流管,所述扰流板固定在导流管的管口。
[0009]本专利技术设置导流管的目的是使风扇吹出的风更集中的吹向扰流板,从而使通过扰流板分流后的风更加均匀,继而提升风冷燃料电池的散热性能。
[0010]作为优选,所述风扇座固定连接在电机的输出轴上,所述导流管进风口端固定有风扇架,所述风扇架中间设有轴承,所述输出轴卡置在轴承内。
[0011]作为优选,所述输出轴设有同轴的第一轴和第二轴,所述第一轴的直径大于第二轴,在第一轴端面形成轴肩,所述第二轴上镶嵌有平键,所述风扇座设有卡槽,所述卡槽用于卡置平键和第二轴,所述第二轴末端设有外螺纹,且螺纹连接有固定环,所述风扇座的一端贴紧轴肩,另一端贴紧固定环。
[0012]作为优选,所述第二轴的外螺纹的旋向与风扇座转动方向相异,所述固定环贴紧风扇座的端面设有磨砂纹。
[0013]本专利技术这样设计的目的是增大固定环与风扇座的摩擦力,避免风扇转动时固定环脱落。
[0014]作为优选,所述风扇架与导流管通过螺钉固定连接。
[0015]作为优选,所述导流管连接有套环,所述扰流板卡置固定在导流管的管口和套环之间,所述套环设有内通孔,所述内通孔与导流管内腔同轴等大,所述套环表面边缘设有一圈凸环,所述凸环围成外腔,所述凸环内壁设有内螺纹,所述导流管外侧设有外螺纹,所述导流管和套环螺纹连接,所述扰流板的直径大于内通孔的直径且小于外腔的直径。
[0016]本专利技术对扰流片的固定方式进行特殊设计,避免扰流片在安装时翘边,保证了气流不从扰流片的翘边流出,提高了使得出风更加均匀。
[0017]本专利技术的有益效果是:本专利技术通过在风扇与电堆之间布置多孔扰流板实现了多重功能:
[0018]1、提高了电堆进风量的均匀性,使更多的空气进入电堆堆心气体通道,提高了燃料电池散热均匀性;
[0019]2、多孔板扰流板的添加,使得空气在通道多孔板之后流动紊乱,扰动了进入电堆的风流,对提升风冷燃料电池的冷却性能有一定的益处。
[0020]综合上述有益影响,实现了风冷电池的高效散热性能,可以提高电池的性能输出及运行稳定性。
附图说明
[0021]图1是实施例的整体剖视图;
[0022]图2是实施例的导流板示意图;
[0023]图3是实施例的风扇架示意图;
[0024]其中:1、风扇 2、风扇座 3、输出轴 4、电机 5、轴承 6、风扇架 7、螺钉 8、导流管 9、套环 10、扰流板 11、内通孔 12、平键 13、固定环 14、轴心孔 15、外缘孔。
具体实施方式
[0025]实施例:
[0026]本实施例提出一种风冷燃料电池均匀散热装置,参考图1和图2,包括风扇1,风扇1的出风口设有扰流板10,扰流板10的主体为圆形板,其圆心设有轴心孔14,在轴心孔14外侧分布有若干圈沿圆形板中心对此的外缘孔15,轴心孔14的直径大于外缘孔15的直径,且外缘孔15的直径由圆形板中心向外缘依次减小。
[0027]风扇1设有风扇座2和固定在风扇座2上的扇叶,风扇1套设有导流管8,扰流板10固定在导流管8的管口。
[0028]参考图3,风扇座2固定连接在电机4的输出轴3上,导流管8进风口端固定有风扇架6,风扇架6中间设有轴承5,输出轴3卡置在轴承5内。
[0029]输出轴3设有同轴的第一轴和第二轴,第一轴的直径大于第二轴,在第一轴端面形成轴肩,第二轴上镶嵌有平键12,风扇座2设有卡槽,卡槽用于卡置平键12和第二轴,第二轴末端设有外螺纹,且螺纹连接有固定环13,风扇座2的一端贴紧轴肩,另一端贴紧固定环13。
[0030]第二轴的外螺纹的旋向与风扇座2转动方向相异,固定环13贴紧风扇座2的端面设有磨砂纹。
[0031]风扇架6与导流管8通过螺钉7固定连接。
[0032]导流管8连接有套环9,扰流板10卡置固定在导流管8的管口和套环9之间,套环9设有内通孔11,内通孔11与导流管8内腔同轴等大,套环9表面边缘设有一圈凸环,凸环围成外腔,凸环内壁设有本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷燃料电池均匀散热装置,其特征是,包括风扇(1),所述风扇(1)的出风口设有扰流板(10),所述扰流板(10)的主体为圆形板,其圆心设有轴心孔(14),在所述轴心孔(14)外侧分布有若干圈沿圆形板中心对此的外缘孔(15),所述轴心孔(14)的直径大于外缘孔(15)的直径,且外缘孔(15)的直径由圆形板中心向外缘依次减小。2.根据权利要求1所述的一种风冷燃料电池均匀散热装置,其特征是,所述风扇(1)设有风扇座(2)和固定在风扇座(2)上的扇叶,所述风扇(1)套设有导流管(8),所述扰流板(10)固定在导流管(8)的管口。3.根据权利要求2所述的一种风冷燃料电池均匀散热装置,其特征是,所述风扇座(2)固定连接在电机(4)的输出轴(3)上,所述导流管(8)进风口端固定有风扇架(6),所述风扇架(6)中间设有轴承(5),所述输出轴(3)卡置在轴承(5)内。4.根据权利要求3所述的一种风冷燃料电池均匀散热装置,其特征是,所述输出轴(3)设有同轴的第一轴和第二轴,所述第一轴的直径大于第二轴,在第一轴端面形成轴肩,所述第二轴上镶嵌有平...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏强峰都敏强周咏槟姚晓立朱宗林李传才曹晨宇柳雨晴周刚蒋理想屠晔炜杨巍立吴伟江陈荣伟杜九江沈健金星赵晓莉邹海宝邓涛
申请(专利权)人:嘉兴市恒光电力建设有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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