【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于质子交换膜燃料电池热管理,具体涉及无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统。
技术介绍
0、技术背景
1、质子交换膜燃料电池在电化学反应中会产生大量废热,膜电极工作温度需严格控制在60-80℃区间以保证电解质膜稳定性及电池寿命。当膜电极温差过大时,电解质膜降解加速,显著影响电池寿命。作为热管理核心组件,冷却流道的流体流动均匀性与传热效率直接决定电堆运行稳定性,而传统液冷系统的泵驱动模式与被动传热结构存在多重技术瓶颈。
2、现有液冷循环系统普遍依赖离心泵、柱塞泵等机械泵体驱动冷却液流动。此类泵体存在以下问题:
3、1.能耗与布局矛盾:泵体功耗占系统总功耗的5%-10%,且需独立安装空间,与燃料电池紧凑化、高功率密度的发展趋势不匹配;
4、2.可靠性风险:泵的叶轮、密封件等运动部件长期接触冷却液,易受电堆内碳粉、金属离子等杂质影响,导致磨损或堵塞,增加系统故障风险;
5、3.工况适应性不足:传统泵体仅能提供固定流量,无法根据电堆负载动态调整散热能力,即低负载时易造成
...【技术保护点】
1.无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述螺旋杆直径为所述冷却通道的深度与宽度的2/5,形成适配燃料电池紧凑布局的微流道结构。
3.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述螺旋杆阵列的每根螺旋杆的外螺旋叶片螺距为0.95mm,外叶片外径与流道内壁间隙为0.04mm,通过精密间隙设计实现高效流体剪切与定向驱动。
4.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述
...【技术特征摘要】
1.无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述螺旋杆直径为所述冷却通道的深度与宽度的2/5,形成适配燃料电池紧凑布局的微流道结构。
3.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述螺旋杆阵列的每根螺旋杆的外螺旋叶片螺距为0.95mm,外叶片外径与流道内壁间隙为0.04mm,通过精密间隙设计实现高效流体剪切与定向驱动。
4.根据权利要求1所述的无泵式螺旋驱动质子交换膜燃料电池冷却系统,其特征在于,所述电驱动系统的传动机构包括皮带齿轮组、齿轮直接啮合、链条传动组件或等效传动方式,用于将外部电机的动力传递至螺旋杆阵...
【专利技术属性】
技术研发人员:左青松,王广源,沈壮,张翮辉,马颖,李艳,王勇,卢志理,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:
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