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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池,特别涉及一种基于燃料电池的电堆散热系统
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,以下简称pemfc)是一种以氢气和氧气为原料进行电化学反应生成水、同时将化学能转化成电能的电化学发电装置,其具有清洁、高效、节能环保、能量转化率高等特点。温度是影响燃料电池性能的重要因素之一,对pemfc的气体传输特性、膜的含水量、催化层的催化特性、输出特性甚至工作寿命都会产生不同程度的影响。pemfc在工作过程中除了产生电能,约有一半的能量以热能形式输出,因此必须及时将多余的热量排出,以维持系统工作温度的稳定。
2、对于电堆来说,即低温的冷却液(去离子水或防冻液)进入电堆流道,经过热交换变成高温的冷却液流出电堆。其中,电堆的温度均匀性尤为重要,现有燃料电池的热管理方案:利用水泵作为冷却液动力源,冷却液在电堆与散热器之间循环使用。冷却液在流经电堆内部狭小并冗长的流道后,温度可升高10℃以上,其温度均匀性很差,因此会增大水泵的功耗。
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,本申请提出一种基于燃料电池的电堆散热系统,提高电堆本体的温度均匀性,减少电堆的性能衰弱并提高其工作寿命。
2、本申请提供了一种基于燃料电池的电堆散热系统,包括:
3、电堆本体,所述电堆本体包括多个间隔且平行设置的双极板,相邻的两片所述双极板之间存在间隙;
4、脉动热管,所述
5、散热结构,所述散热结构连接于所有的所述脉动热管的冷却段。
6、根据本申请实施例的基于燃料电池的电堆散热系统,至少具有如下有益效果:通过将脉动热管的加热段插设于其中两片相邻的双极板的间隙内,使得脉动热管的加热段快速吸收对应双极板产生的热量,脉动热管的工作介质吸热产生气泡,迅速膨胀和升压,推动工质流向低温的冷却段,通过与所有脉动热管连接的散热结构的作用,将脉动热管的工作介质的温度下降,从而使得冷却段内的旗袍破裂,压力下降,从而实现热量的传递,以快速转移并带走电堆本体的温度,通过脉动热管对电堆本体的散热作用,整个脉动热管温度最大差值较小,提高电堆的温度均匀性,减少电堆的性能衰弱并提高其工作寿命。
7、根据本申请的一些实施例,所述散热结构包括多个间隔设置的散热肋条。
8、根据本申请的一些实施例,还包括散热风机,所述散热风机设置于所述散热肋条的侧旁。
9、根据本申请的一些实施例,所述散热结构内还设有蛇形分布的冷却管道,所述冷却管道的进水接口和出水接口,所述进水接口、所述出水接口与所述燃料电池的冷却液流路对接。
10、根据本申请的一些实施例,所述冷却液流路包括散热器和水泵,所述水泵的输入端与所述散热器的输出端连接,所述水泵的输出端与所述进水接口连接,所述出水接口与所述散热器的输入端连接。
11、根据本申请的一些实施例,还包括控制模块,所述控制模块分别与所述水泵、所述散热风机连接,所述控制模块用于:当燃料电池的工作功率小于预设的第一功率,关闭所述水泵和所述散热风机。
12、根据本申请的一些实施例,所述控制模块还用于:当燃料电池的工作功率大于所述第一功率且小于预设的第二功率,关闭所述水泵和打开所述散热风机;其中,所述第二功率大于所述第一功率。
13、根据本申请的一些实施例,所述控制模块还用于:当燃料电池的工作效率大于所述第二功率,打开所述水泵和所述散热风机。
14、根据本申请的一些实施例,还包括绝热结构,所述绝热结构连接于所有的所述脉动热管的绝热段。
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。
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1.一种基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述散热结构包括多个间隔设置的散热肋条。
3.根据权利要求2所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,还包括散热风机,所述散热风机设置于所述散热肋条的侧旁。
4.根据权利要求3所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述散热结构内还设有蛇形分布的冷却管道,所述冷却管道的进水接口和出水接口,所述进水接口、所述出水接口与所述燃料电池的冷却液流路对接。
5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述冷却液流路包括散热器和水泵,所述水泵的输入端与所述散热器的输出端连接,所述水泵的输出端与所述进水接口连接,所述出水接口与所述散热器的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,还包括控制模块,所述控制模块分别与所述水泵、所述散热风机连接,所述控制模块用于:
7.根据权利要求6所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述控制模块还用于
8.根据权利要求7所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述控制模块还用于:
9.根据权利要求1所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,还包括绝热结构,所述绝热结构连接于所有的所述脉动热管的绝热段。
...【技术特征摘要】
1.一种基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述散热结构包括多个间隔设置的散热肋条。
3.根据权利要求2所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,还包括散热风机,所述散热风机设置于所述散热肋条的侧旁。
4.根据权利要求3所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述散热结构内还设有蛇形分布的冷却管道,所述冷却管道的进水接口和出水接口,所述进水接口、所述出水接口与所述燃料电池的冷却液流路对接。
5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的电堆散热系统,其特征在于,所述冷却液流路包括散热器和...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭跃新,曹桂军,吴苗丰,王亮,
申请(专利权)人:深圳市氢蓝时代动力科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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