燃料电池散热喷淋装置、散热系统及燃料电池总成制造方法及图纸

技术编号:38559831 阅读:11 留言:0更新日期:2023-08-22 21:01
本发明专利技术涉及燃料电池技术领域,公开了一种燃料电池散热喷淋装置、散热系统及燃料电池总成,利用第一长条喷雾通道由上至下地向第一散热器背对第二散热器的一侧喷射水雾,利用第二长条喷雾通道由上至下地向第一散热器和第二散热器之间喷射水雾,由于散热风扇使空气由上游侧向下游侧流通,可以使水雾在空气的带动作用下沿气流方向移动,而且水雾的喷射对空气的流动还具有扰流的作用,使水雾、空气与散热组件充分接触,利用水雾的蒸发和空气的流动带走散热组件的热量,大大地提高对散热组件的散热效果。而且由一个水雾腔室同时为第一长条喷雾通道和第二长条喷雾通道提供水雾,燃料电池散热喷淋装置的集成度较高,占用空间小。占用空间小。占用空间小。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池散热喷淋装置、散热系统及燃料电池总成


[0001]本专利技术涉及燃料电池
,尤其涉及一种燃料电池散热喷淋装置、散热系统及燃料电池总成。

技术介绍

[0002]氢燃料电池的电堆工作过程中会产生大量的热,为了保证电堆正常工作,电堆配设有散热装置,散热装置包括散热器和风机,电堆排出的高温冷却液送至散热器内,风机工作对散热器进行风冷,散热器内的冷却液经过降温后形成低温冷却液,低温冷却液再次回到电堆内。
[0003]为了提高散热效果,现有技术提出在采用风冷的方式对散热器进行降温的同时,向换热器喷水雾,利用水雾带走散热器表面的热量。但上述结构存在布局不合理,利用水雾和风冷对散热器进行降温时的效果增加幅度不明显、占用空间大的问题。
[0004]因此,亟需一种燃料电池散热喷淋装置,以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种燃料电池散热喷淋装置、散热系统及燃料电池总成,能够提高对散热组件进行降温的效果,减小占用空间。
[0006]为达此目的,第一方面,本专利技术采用以下技术方案:
[0007]燃料电池散热喷淋装置,包括:
[0008]散热组件,所述散热组件具有沿气流方向相对设置的上游侧和下游侧;所述散热组件包括沿所述气流方向间隔分布的第一散热器和第二散热器;
[0009]散热风扇,用于使气流由所述上游侧流向所述下游侧;
[0010]散热喷淋单元,所述散热喷淋单元上设有水雾腔室,及均与所述水雾腔室连通的第一长条喷雾通道和第二长条喷雾通道,所述水雾腔室用于连通所述燃料电池的电堆的排气口;所述第一长条喷雾通道用于由上至下地向所述第一散热器背对所述第二散热器的一侧喷射水雾,所述第二长条喷雾通道用于由上至下地向所述第一散热器和所述第二散热器之间喷射水雾。
[0011]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述散热喷淋单元包括两个U形管和一个封堵盖,所述U形管的开口朝下且其中一个所述U形管置于另一个所述U形管内,使两个所述U形管之间形成所述水雾腔室,所述水雾腔室的一端被所述封堵盖密封,另一端形成水雾进口。
[0012]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,每个所述U形管包括沿气流方向相对分布的上游侧板和下游侧板,两个所述上游侧板沿所述气流方向间隔布设形成所述第一长条喷雾通道,两个所述下游侧板沿所述气流方向间隔布设形成所述第二长条喷雾通道。
[0013]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述散热喷淋单元还包
括:
[0014]多个第一加强筋板,沿预设方向间隔分布且所述第一加强筋板的两端分别连接于两个所述上游侧板,以将所述第一长条喷雾通道分割成多个第一长条喷雾孔;所述预设方向、所述气流方向和上下方向两两垂直;
[0015]多个第二加强筋板,沿预设方向间隔分布且所述第二加强筋板的两端分别连接于两个所述下游侧板,以将所述第二长条喷雾通道分割成多个第二长条喷雾孔。
[0016]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述第一长条喷射通道的出口方向垂直于所述气流方向,或与所述气流方向呈锐角设置;
[0017]所述第二长条喷射通道的出口方向垂直于所述气流方向,或与所述气流方向呈钝角设置。
[0018]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述水雾进口设有流量调节阀,用于调节进入所述水雾腔室的水雾流量。
[0019]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述第一散热器和所述第二散热器中的一个为横流散热器,另一个为纵流散热器。
[0020]作为上述燃料电池散热喷淋装置的一种优选技术方案,所述第一散热器和所述第二散热器并联或串联设置;
[0021]所述第一散热器和所述第二散热器并联设置时,所述散热组件还包括流量分配单元,用于对所述第一散热器和所述第二散热器进行流量分配。
[0022]为了实现上述目的,第二方面,本专利技术还提供了一种燃料电池散热系统,包括上述任一方案所述的燃料电池散热喷淋装置,及:
[0023]液空换热器,所述液空换热器具有液体流道和空气流道,所述空气流道的进口用于连接电堆的排气口;
[0024]引流风机,用于将所述空气流道的出口排出的气水混合物送至所述水雾腔室内;所述液体流道的进口用于连接电堆的冷却液出口。
[0025]为了实现上述目的,第三方面,本专利技术还提供了一种燃料电池,包括上述的燃料电池散热系统。
[0026]本专利技术有益效果:本专利技术提供的燃料电池散热喷淋装置,利用第一长条喷雾通道由上至下地向第一散热器背对第二散热器的一侧喷射水雾,利用第二长条喷雾通道由上至下地向第一散热器和第二散热器之间喷射水雾,由于散热风扇使空气由上游侧向下游侧流通,可以使水雾在空气的带动作用下沿气流方向移动,而且水雾的喷射对空气的流动还具有扰流的作用,使水雾、空气与散热组件充分接触,利用水雾的蒸发和空气的流动带走散热组件的热量,大大地提高对散热组件的散热效果。而且由一个水雾腔室同时为第一长条喷雾通道和第二长条喷雾通道提供水雾,燃料电池散热喷淋装置的集成度较高,占用空间小。
[0027]本专利技术提供的燃料电池散热系统及燃料电池,电堆排出的高温冷却液进入散热组件内,通过散热风扇对散热组件进行风冷,使散热组件内的冷却液降温后回流至电堆内,对电堆进行降温。若散热风扇无法满足散热组件的散热需求,可以在通过散热风扇对散热组件进行风冷的同时,将电堆排出的部分高温冷却液送入液空换热器的液体流道内,并将电堆的排气口排出的气水混合物送入液空换热器的空气流道内,利用电堆排出的高温冷却液对电堆的排气口排出的气水混合物进行升温,升温后的气水混合物由引流风机送至散热喷
淋单元并由散热喷淋单元喷射至散热组件的表面,使水雾吸收散热组件散发的热量,而且散热风扇加强散热组件周围的空气流通,有利于水雾蒸发带走散热组件的热量,提高散热组件的降温效果。电堆的排气口排出的气水混合物在利用电堆排出的高温冷却液进行升温后形成高温气水混合物,利用散热喷淋单元直接对高温的气水混合物进行雾化,雾化效果较好;而且雾化形成的水雾温度较高,使水雾吸收散热组件表面的热量后更容易蒸发,防止液态水雾在散热组件表面集聚,从而达到提高对散热组件进行降温的效果。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术实施例提供的燃料电池散热系统的原理图;
[0030]图2是本专利技术实施例提供的燃料电池散热喷淋装置的结构示意图;
[0031]图3是本专利技术实施例提供的散热喷淋单元的局部结构示意图一;
[0032]图4是图3中A处的局部放大示意图;
[0033]图5本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池散热喷淋装置,其特征在于,包括:散热组件(100),所述散热组件(100)具有沿气流方向相对设置的上游侧和下游侧;所述散热组件(100)包括沿所述气流方向间隔分布的第一散热器(101)和第二散热器(102);散热风扇(200),用于使气流由所述上游侧流向所述下游侧;散热喷淋单元(300),所述散热喷淋单元(300)上设有水雾腔室(301),及均与所述水雾腔室(301)连通的第一长条喷雾通道和第二长条喷雾通道,所述水雾腔室(301)用于连通所述燃料电池的电堆(1000)的排气口;所述第一长条喷雾通道用于由上至下地向所述第一散热器(101)背对所述第二散热器(102)的一侧喷射水雾,所述第二长条喷雾通道用于由上至下地向所述第一散热器(101)和所述第二散热器(102)之间喷射水雾。2.根据权利要求1所述的燃料电池散热喷淋装置,其特征在于,所述散热喷淋单元(300)包括两个U形管(306)和一个封堵盖,所述U形管(306)的开口朝下且其中一个所述U形管(306)置于另一个所述U形管(306)内,使两个所述U形管(306)之间形成所述水雾腔室(301),所述水雾腔室(301)的一端被所述封堵盖密封,另一端形成水雾进口(307)。3.根据权利要求2所述的燃料电池散热喷淋装置,其特征在于,每个所述U形管(306)包括沿气流方向相对分布的上游侧板(308)和下游侧板(309),两个所述上游侧板(308)沿所述气流方向间隔布设形成所述第一长条喷雾通道,两个所述下游侧板(309)沿所述气流方向间隔布设形成所述第二长条喷雾通道。4.根据权利要求3所述的燃料电池散热喷淋装置,其特征在于,所述散热喷淋单元(300)还包括:多个第一加强筋板(304),沿预设方向间隔分布且所述第一加强筋板(304)的两端分别连接于两个所述上游侧板(308),以...

【专利技术属性】
技术研发人员:王方园王宏志魏泽鑫邱鹏程薛建帅张天昊
申请(专利权)人:一汽解放汽车有限公司
类型:发明
国别省市:

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