热管散热系统技术方案

技术编号:40312059 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-07 20:54
本申请公开了一种热管散热系统,具体涉及燃料电池技术领域,包括:散热系统,散热系统包括电堆、三通阀、热管散热器和冷流体生成装置,电堆的一端和三通阀的第一端连接,三通阀的第二端和热管散热器的第四端连接,热管散热器包括第一管壳,第一管壳相对的两端分别设有第一放热段和第一加热段,第一管壳内部充注有第一管芯和第一工质,第一工质沿第一管芯在第一管壳内循环;其中,三通阀用于将电堆输出的加热的循环水传输给热管散热器,以作为热管散热器的热流体流经第一加热段,冷流体生成装置用于为热管散热器提供冷流体,并使冷流体流经第一放热段。本申请能够有效减小散热器的体积和重量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池,特别涉及一种热管散热系统


技术介绍

1、当前质子交换膜燃料电池系统使用的散热部件通常为给热管理系统散热的散热器、板式换热器和给压缩后的高温空气降温的中冷器。其中,散热器的工作原理是将液体热源与散热片接触,通过散热管将热量传递到散热片上,并利用风扇将热量传递到周围环境中;板式换热器的工作原理是通过高温液体和低温液体换热;中冷器的工作原理是通过低温液体与高温空气换热。

2、相关技术中,随着氢燃料电池技术的发展,氢燃料电池的功率越来越大,散热器的体积和重量也越来越大,这对氢燃料电池系统在交通工具的应用造成了极大困难,特别是无人机领域,需要体积和重量更小的散热器。如何减小散热器的体积和重量,是当下亟待讨论和解决的问题。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种热管散热系统,能够有效减小散热器的体积和重量。

2、根据本申请实施例的热管散热系统,包括:

3、散热系统,所述散热系统包括电堆、三通阀、热管散热器和冷流体生成装置,所述电堆的一端和所述三通阀的第一端连接,所述三通阀的第二端和所述热管散热器的第四端连接,所述热管散热器包括第一管壳,所述第一管壳相对的两端分别设有第一放热段和第一加热段,所述第一管壳内部充注有第一管芯和第一工质,所述第一工质沿所述第一管芯在所述第一管壳内循环;

4、其中,所述三通阀用于将电堆输出的加热的循环水传输给所述热管散热器,以作为所述热管散热器的热流体流经所述第一加热段,所述冷流体生成装置用于为所述热管散热器提供冷流体,并使所述冷流体流经所述第一放热段,所述热管散热器用于通过所述第一工质完成所述冷流体和所述热流体的热交换,并输出冷却的循环水。

5、根据本申请实施例的热管散热器,至少具有如下有益效果:在热管散热系统的运行工况中,电堆发生电化学反应,产生电能和热能,将产生的热量通过换热传递给流经电堆的循环水,电堆将加热后的循环水给三通阀,使得三通阀将电堆输出的加热后的循环水传输给热管散热器,以作为热管散热器的热流体流经第一加热段,和热管散热器中的第一工质发生热交换,同时冷流体生成装置为热管散热器提供冷流体,并使冷流体流经第一放热段,和第一工质发生热交换,第一工质因毛细力沿第一管芯在第一管壳中循环,以完成了热流体和冷流体的热交换,输出,冷却后的循环水,本申请利用了热管的高传热效果完成了循环换热,也有效减小了散热器的体积和重量。

6、根据本申请的一些实施例,所述冷流体生成装置包括风扇,所述风扇设于所述热管散热器一侧,用于提供导向所述热管散热器的冷气流以作为冷流体流经所述热管散热器的第一放热段。

7、根据本申请的一些实施例,所述冷流体生成装置包括依次连接的冷却塔和第二水泵,所述冷却塔的一端和所述热管散热器的第六端连接,所述热管散热器的第七端和所述第二水泵的一端连接,所述第二水泵的另一端和所述冷却塔的另一端连接,其中,所述冷却塔用于传输冷却液给所述热管散热器,并使所述冷却液流经所述第一放热段,所述热管散热器用于将换热后的冷却液传输给所述第二水泵,由所述第二水泵将换热后的冷却液传输给所述冷却塔。

8、根据本申请的一些实施例,还包括依次连接的过滤器和第一水泵,所述过滤器的一端和所述热管散热器的第五端连接,且所述过滤器的一端还和所述三通阀的第三端连接,所述第一水泵的另一端和所述电堆的另一端连接,其中,所述过滤器用于对循环水进行过滤,并通过所述第一水泵传输给所述电堆。

9、根据本申请的一些实施例,还包括去离子器、热管中冷器和空压机,所述去离子器的一端和所述第一水泵的另一端连接,所述去离子器的另一端和所述热管中冷器的第八端连接,所述热管中冷器的第九端和所述三通阀的第一端连接,所述热管中冷器的第十端和所述空压机连接,所述热管中冷器的第十一端和所述电堆连接,所述热管中冷器包括第二管壳,所述第二管壳相对的两端分别设有第二放热段和第二放热段,所述第二管壳内部充注有第二管芯和第二工质,所述第二工质沿所述第二管芯在所述第二管壳内循环;

10、其中,所述去离子器用于接收所述第一水泵传输的循环水并去除所述循环水中的导电离子,传输所述循环水给所述热管中冷器以以作为所述热管中冷器的冷流体流经所述第二放热段,所述空压机用于传输压缩后的空气给所述热管中冷器以作为所述热管中冷器的热流体流经第二加热段,所述热管中冷器用于通过所述第二工质完成所述冷流体和所述热流体的热交换,并将冷却后的空气传输给所述电堆,将循环水传输给所述三通阀。

11、根据本申请的一些实施例,还包括加热器件,所述加热器件的一端和所述第一水泵的另一端连接,所述加热器件的另一端和所述热管中冷器的第八端连接,所述加热器件用于接收所述第一水泵传输的循环水和所述热管散热器传输的循环水并对循环水进行加热,将加热后的循环水传输给所述热管中冷器。

12、根据本申请的一些实施例,所述电堆的另一端还设有第一温度传感器和压力传感器,所述电堆的一端设有第二温度传感器,其中,所述第一温度传感器用于监测所述第一水泵传输给电堆的循环水的温度,所述压力传感器用于监测所述第一水泵传输给电堆的循环水的压力,所述第二温度传感器用于监测所述电堆传输给所述三通阀的循环水的温度。

13、根据本申请的一些实施例,还包括第一膨胀水箱,所述第一膨胀水箱的一端和所述电堆的另一端、所述热管散热器的第四端连接,所述膨胀水箱的另一端和所述过滤器的一端连接,所述膨胀水箱用于接收所述电堆中多余的循环水和所述热管散热器中多余的循环水,并给所述过滤器供给循环水。

14、根据本申请的一些实施例,还包括第二膨胀水箱,所述第二膨胀水箱的一端和所述冷却塔的另一端连接,所述第二膨胀水箱的另一端和所述冷却塔的一端连接,所述第二膨胀水箱用于接收所述冷却塔中多余的冷却液,还用于给所述冷却塔供给冷却液。

15、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热管散热系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,所述冷流体生成装置包括风扇,所述风扇设于所述热管散热器一侧,用于提供导向所述热管散热器的冷气流以作为冷流体流经所述热管散热器的第一放热段。

3.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,所述冷流体生成装置包括依次连接的冷却塔和第二水泵,所述冷却塔的一端和所述热管散热器的第六端连接,所述热管散热器的第七端和所述第二水泵的一端连接,所述第二水泵的另一端和所述冷却塔的另一端连接,其中,所述冷却塔用于传输冷却液给所述热管散热器,并使所述冷却液流经所述第一放热段,所述热管散热器用于将换热后的冷却液传输给所述第二水泵,由所述第二水泵将换热后的冷却液传输给所述冷却塔。

4.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,还包括依次连接的过滤器和第一水泵,所述过滤器的一端和所述热管散热器的第五端连接,且所述过滤器的一端还和所述三通阀的第三端连接,所述第一水泵的另一端和所述电堆的另一端连接,其中,所述过滤器用于对循环水进行过滤,并通过所述第一水泵传输给所述电堆。

5.根据权利要求4所述的热管散热系统,其特征在于,还包括去离子器、热管中冷器和空压机,所述去离子器的一端和所述第一水泵的另一端连接,所述去离子器的另一端和所述热管中冷器的第八端连接,所述热管中冷器的第九端和所述三通阀的第一端连接,所述热管中冷器的第十端和所述空压机连接,所述热管中冷器的第十一端和所述电堆连接,所述热管中冷器包括第二管壳,所述第二管壳相对的两端分别设有第二放热段和第二放热段,所述第二管壳内部充注有第二管芯和第二工质,所述第二工质沿所述第二管芯在所述第二管壳内循环;

6.根据权利要求5所述的热管散热系统,其特征在于,还包括加热器件,所述加热器件的一端和所述第一水泵的另一端连接,所述加热器件的另一端和所述热管中冷器的第八端连接,所述加热器件用于接收所述第一水泵传输的循环水和所述热管散热器传输的循环水并对循环水进行加热,将加热后的循环水传输给所述热管中冷器。

7.根据权利要求4所述的热管散热系统,其特征在于,所述电堆的另一端还设有第一温度传感器和压力传感器,所述电堆的一端设有第二温度传感器,其中,所述第一温度传感器用于监测所述第一水泵传输给电堆的循环水的温度,所述压力传感器用于监测所述第一水泵传输给电堆的循环水的压力,所述第二温度传感器用于监测所述电堆传输给所述三通阀的循环水的温度。

8.根据权利要求4所述的热管散热系统,其特征在于,还包括第一膨胀水箱,所述第一膨胀水箱的一端和所述电堆的另一端、所述热管散热器的第四端连接,所述膨胀水箱的另一端和所述过滤器的一端连接,所述膨胀水箱用于接收所述电堆中多余的循环水和所述热管散热器中多余的循环水,并给所述过滤器供给循环水。

9.根据权利要求3所述的热管散热系统,其特征在于,还包括第二膨胀水箱,所述第二膨胀水箱的一端和所述冷却塔的另一端连接,所述第二膨胀水箱的另一端和所述冷却塔的一端连接,所述第二膨胀水箱用于接收所述冷却塔中多余的冷却液,还用于给所述冷却塔供给冷却液。

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【技术特征摘要】

1.一种热管散热系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,所述冷流体生成装置包括风扇,所述风扇设于所述热管散热器一侧,用于提供导向所述热管散热器的冷气流以作为冷流体流经所述热管散热器的第一放热段。

3.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,所述冷流体生成装置包括依次连接的冷却塔和第二水泵,所述冷却塔的一端和所述热管散热器的第六端连接,所述热管散热器的第七端和所述第二水泵的一端连接,所述第二水泵的另一端和所述冷却塔的另一端连接,其中,所述冷却塔用于传输冷却液给所述热管散热器,并使所述冷却液流经所述第一放热段,所述热管散热器用于将换热后的冷却液传输给所述第二水泵,由所述第二水泵将换热后的冷却液传输给所述冷却塔。

4.根据权利要求1所述的热管散热系统,其特征在于,还包括依次连接的过滤器和第一水泵,所述过滤器的一端和所述热管散热器的第五端连接,且所述过滤器的一端还和所述三通阀的第三端连接,所述第一水泵的另一端和所述电堆的另一端连接,其中,所述过滤器用于对循环水进行过滤,并通过所述第一水泵传输给所述电堆。

5.根据权利要求4所述的热管散热系统,其特征在于,还包括去离子器、热管中冷器和空压机,所述去离子器的一端和所述第一水泵的另一端连接,所述去离子器的另一端和所述热管中冷器的第八端连接,所述热管中冷器的第九端和所述三通阀的第一端连接,所述热管中冷器的第十端和所述空压机连接,所述热管中冷器的第十一端和所述电堆连接,所述热管中冷器包括第二管壳,所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴苗丰曹桂军郭跃新曹桦钊付苏明李桓
申请(专利权)人:深圳市氢蓝时代动力科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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