燃料电池系统的膨胀水箱技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池系统的膨胀水箱，所述膨胀水箱包括箱体，用于储存燃料电池系统循环需要的冷却液；压力阀盖，位于所述箱体的顶部，用于所述膨胀水箱换气时排出所述箱体内多余的空气或从所述箱体外吸入空气至所述箱体中；一用于缓冲空气流通的空气流通通道，所述空气流通通道与所述压力阀盖连通，并设置在所述箱体顶部内壁上。本实用新型专利技术的燃料电池系统的膨胀水箱通过空气流通通道的设计增加了膨胀水箱换气时空气的流动路径，极大地提高了与箱体内冷却液进行接触的空气的洁净程度，避免了对冷却液性能的影响，使冷却液始终保持较低的电导率，保障了燃料电池系统的绝缘性能。绝缘性能。绝缘性能。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统的膨胀水箱


[0001]本技术属于燃料电池系统水热管理系统
，具体涉及一种燃料电池系统的膨胀水箱。

技术介绍

[0002]在燃料电池系统中，冷却系统是必不可少的部分。燃料电池系统对冷却系统有温度、流量和电导率的要求。燃料电池要靠冷却系统带走热量，在此过程中，冷却液需流经高电位的双极板，如果冷却液电导率较高，高压电就会通过冷却液传导到外部，因此，在绝缘方面对冷却液的要求较高。目前行业内，主要采用补水箱给系统的冷却液进行补偿，并采用去离子器来降低系统电导率。冷却液在内部循环过程中，冷却液中的杂质会不断增加，导致冷却液的电导率上升，电阻值下降，绝缘性能随之下降，因此，为使冷却液始终保持较低的电导率，需要在冷却系统加装去离子纯化单元(去离子器)来不断吸收冷却液中的离子,如果吸收达到饱和需要定期更换。为防止车内和车外人员触电，保障燃料电池汽车的乘员安全，燃料电池系统的高压绝缘处理尤其是冷却系统的高压绝缘处理显得尤为重要。
[0003]另一个影响燃料电池系统中冷却液的绝缘性能是膨胀水箱连通大气。系统内冷却液跟大气接触时，大气中的二氧化碳溶解于液体中使得液体呈弱酸性，从而对系统内部件的工作会产生不利影响，同时还容易进杂质，使冷却液绝缘性能降低。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有的燃料电池系统易被膨胀水箱外界空气、杂质腐蚀污染引起系统内冷却液中离子浓度升高导致冷却液绝缘性能降低的技术问题，目的在于提供一种能有效避免空气、杂质直接进入系统内冷却液保证冷却液绝缘性能的燃料电池系统的膨胀水箱。
[0005]本技术的一种燃料电池系统的膨胀水箱，所述膨胀水箱包括：
[0006]箱体，用于储存燃料电池系统循环需要的冷却液；
[0007]压力阀盖，位于所述箱体的顶部，用于所述膨胀水箱换气时排出所述箱体内多余的空气或从所述箱体外吸入空气至所述箱体中；
[0008]所述膨胀水箱还包括一用于缓冲空气流通的空气流通通道，所述空气流通通道与所述压力阀盖连通，并设置在所述箱体顶部内壁上。
[0009]较佳地是，所述空气流通通道具有N层层层连通的层通道，所述N层层通道之间相互平行且平行于所述箱体的顶壁，N≥2的自然数。
[0010]较佳地是，第1层层通道与所述压力阀盖连通，第i层的层通道的末端与第i+1层的层通道的首端连通，第N层的末端与所述箱体内部连通，其中N≥i≥1的自然数。
[0011]较佳地是，第1层层通道的中部或首端与所述压力阀盖连通。
[0012]较佳地是，所述层通道的内径与所述N层层通道的总长度为1:60。
[0013]较佳地是，所述层通道的内径为5～7mm。
[0014]较佳地是，所述膨胀水箱还包括冷却液补水口，位于所述箱体的壁上优选所述箱体的底部，用于补充冷却液。
[0015]较佳地是，所述膨胀水箱还包括液位传感器，位于所述箱体内部，用于监测所述箱体内的冷却液液位高度。
[0016]较佳地是，所述膨胀水箱还包括冷却系统排气口，位于所述箱体的侧壁，用于将冷却系统中的多余空气排入至所述箱体内；
[0017]散热器模块排气口，位于所述箱体的侧壁，用于将散热器模块中的多余空气排入至所述箱体内。
[0018]较佳地是，所述箱体上还设有若干用于将所述膨胀水箱固定连接在汽车内部的固定件。
[0019]本技术的积极进步效果在于：
[0020]本技术的一种燃料电池系统的膨胀水箱在箱体内设置了一用于缓冲空气流通的空气流通通道，所述空气流通通道具有N层层层连通的层通道，如此一来增加了膨胀水箱换气时空气的流动路径。且本技术将所述层通道的内径与N层层通道的总长度比设计为1：60，为空气的流动增加了较为狭窄和较长的路径，降低了空气在被吸入至箱体内或被挤压排出至箱体外的流动速度，让空气在层通道中流动过程中与层通道内壁进行充分的接触，从而让空气中的灰尘或杂质尽可能地沉积到层通道内壁上，极大地提高了与箱体内冷却液进行接触的空气的洁净程度，避免对冷却液的性能造成影响。相对于现有的燃料电池系统中与大气直接连通的膨胀水箱，本技术在膨胀水箱换气时能有效阻止空气中的灰尘、杂质直接混入到冷却液中；同时可以避免空气的不断进入，进而减少对冷却系统内部的氧化腐蚀，从而使冷却液始终保持较低的电导率，保障燃料电池系统的绝缘性能。
附图说明
[0021]图1为本技术的燃料电池系统的膨胀水箱的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0023]如图1所示，本技术的燃料电池系统的膨胀水箱包括一用于储存燃料电池系统循环需要的冷却液的箱体10，箱体10的横截面为方形。在箱体10的同一侧部平行设置有用于将冷却系统中的多余空气排入至箱体10内的冷却系统排气口20和位于所述冷却系统排气口20下方的散热器模块排气口30，散热器模块排气口30用于将散热器模块中的多余空气排入至箱体10内。在箱体10顶部的中央设置有压力阀盖40，用于膨胀水箱换气时排出箱体10内多余的空气或从箱体10外吸入空气至箱体10中。在压力阀盖40的下方且位于箱体10顶部内壁处设置有与压力阀盖40连通的空气流通通道50。
[0024]空气流通通道50具有N层层层连通的层通道51，所述N层层通道51之间相互平行且平行于箱体10的顶壁，其中，N≥2且N为自然数。第1层层通道51的中部或首端与压力阀盖40
连通，第i层的层通道51的末端与第i+1层的层通道51的首端连通，第N层的层通道51的末端与箱体10内部连通，其中，N≥i≥1且N为自然数。需要说明的是，所述层通道51的内径与所述N层层通道51的总长度的比为1：60，所述层通道的内径为5～7mm。上述层通道的设计为空气的流动增加了较为狭窄和较长的路径，降低了空气在被吸入至箱体内或被挤压排出至箱体外的流动速度，让空气在层通道中流动过程中与层通道内壁进行充分的接触，从而让空气中的灰尘或杂质尽可能地沉积到层通道内壁上，极大地提高了与冷却液进行接触的空气的洁净程度，避免对冷却液的性能造成影响。在本实施例中，所述空气流通通道50具有2层层层连通的层通道51，第一层层通道51的中部与压力阀盖40连通。此外，所述层通道51与箱体10顶壁平行设计是为了避免箱体10内的冷却液在膨胀水箱发生震荡时进入到层通道内被层通道内壁上沉积的灰尘或杂质污染，从而保证冷却液的性能不受影响。需要说明的是，本技术的燃料电池系统的膨胀水箱进行换气时，上述空气流通通道50的设计不仅能极大地提高了被吸入到箱体10的空气与箱体10内的冷却液接触时的洁净程度，而且能在箱体10内的空气被挤压通过所述空气流通通道50排出到箱体10外部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的膨胀水箱，所述膨胀水箱包括：箱体，用于储存燃料电池系统循环需要的冷却液；压力阀盖，位于所述箱体的顶部，用于所述膨胀水箱换气时排出所述箱体内多余的空气或从所述箱体外吸入空气至所述箱体中；其特征在于，所述膨胀水箱还包括一用于缓冲空气流通的空气流通通道，所述空气流通通道与所述压力阀盖连通，并设置在所述箱体顶部内壁上。2.如权利要求1所述的燃料电池系统的膨胀水箱，其特征在于，所述空气流通通道具有N层层层连通的层通道，所述N层层通道之间相互平行且平行于所述箱体的顶壁，N≥2的自然数。3.如权利要求2所述的燃料电池系统的膨胀水箱，其特征在于，第1层层通道与所述压力阀盖连通，第i层的层通道的末端与第i+1层的层通道的首端连通，第N层的末端与所述箱体内部连通，其中N≥i≥1的自然数。4.如权利要求2所述的燃料电池系统的膨胀水箱，其特征在于，第1层层通道的中部或首端与所述压力阀盖连通。5.如权利要求2所述的燃料电池系统的膨胀水箱，其特征在于所述层通道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付从林，赵景辉，向德成，王志斌，沈干，石林冉，
申请(专利权)人：氢通上海新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：