一种燃料电池冷启动系统技术方案

技术编号:41301111 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-13 14:48
本技术燃料电池的技术领域,尤其涉及一种燃料电池冷启动系统。电堆的上端以及两侧设置液冷板,在液冷板与电堆之间贴合一层用于进行热传递的导热绝缘硅胶,电堆上设有主水进口和主水出口,电堆一侧的液冷板上设有副水进口,电堆另一侧的液冷板上设有副水出口,液冷板之间通过φ10mm的不锈钢穿线软管进行连接,散热水箱通过主进水管连接至电堆的主水进口和一个液冷板上的副水进口,散热水箱通过主出水管连接至电堆的主水出口和另一个液冷板上的副水出口。通过设置三通阀,以及电堆进口与液冷板入口紧密贴合、电堆出口与冷却进口紧密贴合的结构,使它们之间进行热交换,能够大幅度抑制电堆正常工作中的进出口出口温差。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冷启动系统,尤其涉及一种燃料电池冷启动系统


技术介绍

1、燃料电池是采用氢气发电的电化学装置,阴极是氧气(或空气),阳极是氢气,质子交换膜作为电解质,质子交换膜是一种固态电解质膜。在发电过程中,阴极阳极分别发生电化学反应生成水,放出电和热。在电堆实际运行中由于电堆所处的环境温度在-40℃-45℃之间,而燃料电池最佳工作温度为60℃-65℃,在燃料电池实际工作能不能及时的有效的安全的把电堆启动和在正常运行中及时把热量散出成为热管理系统的关键。

2、在现有的热管理系统中,电堆在冷启动过程中存在启动时间长,电堆进口和出口温差过大,(温差大于70℃)温差过大对电堆伤害过大,容易加速引起电堆性能衰减。在冷启动怠速状态电堆生成的热不足以阻碍生成的水在水流场结冰并堵塞流道。还有电堆在正常运行过程中的进出口温度在高载中,进出口温度差超过10℃,甚至更高。

3、如果电堆长时间在温差大于10℃的环境种运行,会造成电堆单体极差变大,电堆衰减不一致等等不良后果,使电堆的实际运行寿命缩小。


技术实现思路

1、本技术旨在解决上述缺陷,提供一种燃料电池冷启动系统。

2、为了克服
技术介绍
中存在的缺陷,本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:这种燃料电池冷启动系统包括散热水箱、液冷板和电堆,电堆的上端以及两侧设置液冷板,在液冷板与电堆之间贴合一层用于进行热传递的导热绝缘硅胶,所述电堆上设有主水进口和主水出口,所述电堆一侧的液冷板上设有副水进口,所述电堆另一侧的液冷板上设有副水出口,所述液冷板之间通过φ10mm的不锈钢穿线软管进行连接,所述散热水箱通过主进水管连接至电堆的主水进口和一个液冷板上的副水进口,所述散热水箱通过主出水管连接至电堆的主水出口和另一个液冷板上的副水出口。

3、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述导热绝缘硅胶的厚度为3mm。

4、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述主进水管上设有三通阀一和三通阀二和电堆进水口温度传感器,所述电堆进水口温度传感器、三通阀二位于主水进口处的管道上,所述主进水管与三通阀一的b、c端连接、三通阀二的b、c端连接。

5、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述主出水管上设有三通阀三、三通阀四和电堆出水口温度传感器,所述三通阀四位于副水出口处,所述电堆出水口温度传感器位于电堆的主水出口处,所述主出水管与三通阀四的b、c端连接、三通阀三的b、c端连接。

6、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述三通阀二的a端与三通阀四的a端通过管道连接。

7、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述三通阀一的a端和三通阀三的a端通过管道连接。

8、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述主进水管上还设有水泵,主进水管上连接冷却液箱。

9、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述散热水箱处设有散热风扇。

10、根据本技术的另一个实施例,进一步包括所述电堆上端的液冷板通过高压正端、高压负端连接主接触器。

11、本技术的有益效果是:这种燃料电池冷启动系统通过设置三通阀,以及电堆进口与液冷板入口紧密贴合、电堆出口与冷却进口紧密贴合的结构,使它们之间进行热交换,在低温态下能够快速冷启动,在正常温度工作状态下,能够大幅度抑制电堆正常工作中的进出口出口温差。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池冷启动系统,包括散热水箱(12)、液冷板(17)和电堆(16),其特征在于:所述电堆(16)的上端以及两侧设置液冷板(17),在液冷板(17)与电堆(16)之间贴合一层用于进行热传递的导热绝缘硅胶(22),所述电堆(16)上设有主水进口(3)和主水出口(4),所述电堆(16)一侧的液冷板(17)上设有副水进口(1),所述电堆(16)另一侧的液冷板(17)上设有副水出口(2),所述液冷板(17)之间通过φ10mm的不锈钢穿线软管进行连接,所述散热水箱(12)通过主进水管(15)连接至电堆(16)的主水进口(3)和一个液冷板(17)上的副水进口(1),所述散热水箱(12)通过主出水管(14)连接至电堆(16)的主水出口(4)和另一个液冷板(17)上的副水出口(2)。

2.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述导热绝缘硅胶(22)的厚度为3mm。

3.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述主进水管(15)上设有三通阀一(9)和三通阀二(8)和电堆进水口温度传感器(6),所述电堆进水口温度传感器(6)、三通阀二(8)位于主水进口(3)处的管道上,所述主进水管(15)与三通阀一(9)的B、C端连接、三通阀二(8)的B、C端连接。

4.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述主出水管(14)上设有三通阀三(10)、三通阀四(7)和电堆出水口温度传感器(5),所述三通阀四(7)位于副水出口(2)处,所述电堆出水口温度传感器(5)位于电堆(16)的主水出口(4)处,所述主出水管(14)与三通阀四(7)的B、C端连接、三通阀三(10)的B、C端连接。

5.如权利要求3所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述三通阀二(8)的A端与三通阀四(7)的A端通过管道连接。

6.如权利要求3所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述三通阀一(9)的A端和三通阀三(10)的A端通过管道连接。

7.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述主进水管(15)上还设有水泵(11),主进水管(15)上连接冷却液箱(21)。

8.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述散热水箱(12)处设有散热风扇(13)。

9.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述电堆(16)上端的液冷板(17)通过高压正端(19)、高压负端(20)连接主接触器(18)。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池冷启动系统,包括散热水箱(12)、液冷板(17)和电堆(16),其特征在于:所述电堆(16)的上端以及两侧设置液冷板(17),在液冷板(17)与电堆(16)之间贴合一层用于进行热传递的导热绝缘硅胶(22),所述电堆(16)上设有主水进口(3)和主水出口(4),所述电堆(16)一侧的液冷板(17)上设有副水进口(1),所述电堆(16)另一侧的液冷板(17)上设有副水出口(2),所述液冷板(17)之间通过φ10mm的不锈钢穿线软管进行连接,所述散热水箱(12)通过主进水管(15)连接至电堆(16)的主水进口(3)和一个液冷板(17)上的副水进口(1),所述散热水箱(12)通过主出水管(14)连接至电堆(16)的主水出口(4)和另一个液冷板(17)上的副水出口(2)。

2.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述导热绝缘硅胶(22)的厚度为3mm。

3.如权利要求1所述的燃料电池冷启动系统,其特征在于:所述主进水管(15)上设有三通阀一(9)和三通阀二(8)和电堆进水口温度传感器(6),所述电堆进水口温度传感器(6)、三通阀二(8)位于主水进口(3)处的管道上,所述主进水管(15)与三通阀一(9)的b、c...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫记彬付宇段战龙
申请(专利权)人:上海骥翀氢能科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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