一种氢燃料电池热管理装置制造方法及图纸

本技术公开一种氢燃料电池热管理装置，涉及热管理技术领域，包括氢燃料电池以及固态储氢系统，氢燃料电池的冷却液的输出端与第一分流阀的输入端相连，第一分流阀的输出端并联连接有第一换热器、第二换热器以及第一水箱输入端，第一换热器、第二换热器以及第一水箱的输出端连接有第一水泵的输入端，第一水泵的输出端连接有第二分流阀的输入端，该氢燃料电池热管理装置采用多个回路组成，能够对氢燃料电池的热管理过程的产生的热量进行二次利用，此外通过第三换热器、第二水箱、第二水泵以及氢燃料电池再次形成回路，单独对空压机、中冷器等辅助部件进行降温处理，延长电堆的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热管理，具体为一种氢燃料电池热管理装置。

技术介绍

1、氢燃料电池以氢能作为主要能源广泛使用在汽车、轮船、轨道交通等多个行业内，氢燃料电池动力系统一般是由氢燃料电池、储氢系统、热管理系统构成，其中储氢系统多采用高压储氢罐，高压储氢罐是通过高压方式压缩氢气予以储存，高压储氢方式存在压力等级高、单位体积能量密度较小等缺点，而在轨道交通、大型货运汽车等大功率牵引设备中应用时，由于固态储氢技术趋于成熟，其几倍单位体积储氢的能量密度高、工作压力需求低、安全性更高等优势，因此固态储氢技术在大功率牵引设备上应用越趋广泛。

2、而固态储氢系统工作时需要进行温度保障，一般是需增加额外的辅机予以实现态储氢系统的温度保障，同时氢燃料电池热管理装置多采用的是单回路进行散热冷却，即电堆和空压机、中冷器等辅助部件共用冷却回路，电堆工作对冷却介质的电导率比较敏感，而空压机、中冷器等辅助部件难以满足电导率控制的要求，进而降低电堆的正常使用寿命。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种氢燃料电池热管理装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

2、本技术的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种氢燃料电池热管理装置，包括氢燃料电池以及固态储氢系统，所述氢燃料电池的冷却液的输出端与第一分流阀输入端相连，第一分流阀的输出端并联连接有第一换热器、第二换热器以及第一水箱的输入端，第一换热器、第二换热器以及第一水箱的输出端连接有第一水泵的输入端，所述第一水泵的输出端连接有第二分流阀输入端，所述第二分流阀的输出端并联连接有第一热保障装置以及去离子装置的输入端，所述第一热保障装置以及去离子装置的输出端连接有氢燃料电池的冷却液的输入端；

4、所述氢燃料电池的冷却液输出端上还并联连接有第三换热器以及第二水箱的输入端，所述第三换热器以及第二水箱的输出端连接有第二水泵的输入端，所述第二水泵的输出端连接有所述氢燃料电池的冷却液输入端；

5、所述第一换热器的输出端还并联连接有第二热保障装置以及第三水箱输入端，所述第二热保障装置的输出端连接有固态储氢系统的输入端，所述固态储氢系统的输出端以及第三水箱的输出端连接有第三水泵的输入端，所述第三水泵的输出端连接有第一换热器。

6、作为本技术进一步的方案：所述第二换热器上并联连接有第一冷却风机。

7、作为本技术进一步的方案：所述第三换热器上并联连接有第二冷却风机。

8、作为本技术进一步的方案：所述第二换热和第三换热器为板翅式换热器为管翅式换热器或板翅式换热器。

9、本技术的有益效果：

10、通过第一分流阀、第二分流阀、第一换热器、第二换热器、第一水箱、第一水泵、第一热保障装置、去离子装置以及氢燃料电池的电堆连通形成回路，用于氢燃料电池的热管理；

11、通过第一换热器、第二热保障装置、第三水泵、第三水箱以及固态储氢系统，将氢燃料电池工作时产生的热量进行热量交换，传递至固态储氢系统进行加热，保障固态储氢系统的工作温度，同时实现热量的再次利用；

12、通过第三换热器、第二水箱、第二水泵以及氢燃料电池再次形成回路，用于氢燃料电池辅助部件的降温；

13、该氢燃料电池热管理装置采用多个回路组成，能够将氢燃料电池工作产生的热量用于固态储氢系统的工作温度保障，实现氢燃料电池工作余热的二次利用，降低氢燃料电池散热的辅机需求，降低系统噪声，此外通过第三换热器、第二水箱、第二水泵以及氢燃料电池再次形成回路，单独对空压机、中冷器等辅助部件进行降温处理，避免辅助部件对电堆的影响，延长电堆的使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种氢燃料电池热管理装置，包括氢燃料电池(8)以及固态储氢系统(16)，其特征在于，所述氢燃料电池(8)的冷却液的输出端与第一分流阀(81)的输入端相连，第一分流阀(81)的输出端并联连接有第一换热器(1)、第二换热器(2)以及第一水箱(4)的输入端，所述第一换热器(1)、第二换热器(2)以及第一水箱(4)的输入端连接有第一水泵(5)的输入端，所述第一水泵(5)的输出端连接有第二分流阀(82)的输入端，所述第二分流阀(82)的输出端并联连接有第一热保障装置(6)以及去离子装置(7)的输入端，所述第一热保障装置(6)以及去离子装置(7)的输出端连接有氢燃料电池(8)的冷却液的输入端；

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池热管理装置，其特征在于，所述第二换热器(2)上并联连接有第一冷却风机(3)。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池热管理装置，其特征在于，所述第三换热器(9)上并联连接有第二冷却风机(10)。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池热管理装置，其特征在于，所述第二换热器(2)和第三换热器(9)为管翅式换热器或板翅式换热器。

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【技术特征摘要】

1.一种氢燃料电池热管理装置，包括氢燃料电池(8)以及固态储氢系统(16)，其特征在于，所述氢燃料电池(8)的冷却液的输出端与第一分流阀(81)的输入端相连，第一分流阀(81)的输出端并联连接有第一换热器(1)、第二换热器(2)以及第一水箱(4)的输入端，所述第一换热器(1)、第二换热器(2)以及第一水箱(4)的输入端连接有第一水泵(5)的输入端，所述第一水泵(5)的输出端连接有第二分流阀(82)的输入端，所述第二分流阀(82)的输出端并联连接有第一热保障装置(6)以及去离子装置(7)的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：易平，刘一福，周悦，李友瑜，徐伟峰，
申请(专利权)人：湖南联诚轨道装备有限公司，
类型：新型
国别省市：