空冷式燃料电池车辆制造技术

本发明专利技术改善了空冷式燃料电池车辆中空冷式燃料电池堆和用于冷却电设备的散热器的冷却性能。空冷式燃料电池堆(12)包括：分别在车辆宽度方向(Y)上的两侧部的进气口(27L，27R)；以及在车辆宽度方向(Y)上的中部的排气口(28L，28R)和排气管(29)，排气管(29)配置为把从排气口(28L，28R)流出的空气排放到车辆后侧。向车辆前部延伸的进气管(32L，32R)分别连接到进气口(27L，27R)。进气管(32L，32R)的进气端口(33L，33R)分别开在散热器(26)在车辆宽度方向(Y)上的两侧部且比散热器(26)位置更靠近车辆前部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及空冷式燃料电池车辆。具体来说，本专利技术涉及其中布置有散热器和空冷式燃料电池堆的空冷式燃料电池车辆。
技术介绍
使用低压鼓风机风扇并且将同一空气用于反应和冷却的空冷式燃料电池车辆要求空冷式燃料电池堆具有大的进气和排气部，以减小泵气损耗并且提供足够的空气。作为电动车辆，空冷式燃料电池车辆需要散热器发散大约60℃至70℃的热，以冷却诸如电动机等电部件。然而，在以相对低的温度驱动的空冷式燃料电池车辆中，由设置在由车体面板包围的车辆前部空间中的散热器加热的空气不能提供温度差，从而冷却效果显著下降，并且该空气不能被用作提供给燃料电池堆的空气。因此，必须提供比内燃机车辆的隔热结构更好的隔热结构。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本特开2005-216783号公报根据专利文献1的操作安装在车辆中的燃料电池堆的方法包括以下步骤：测量发电电池的温度；并且当测得的温度等于或低于该发电电池的预设标准操作温度时，进行控制，使得冷却空气不被配气机构分配给该发电电池。
技术实现思路
专利技术要解决的问题此外，对于内燃机车辆，传统上，与用于燃烧和用于冷却的进气部和诸如散热器或空调(A/C)电容器等热交换器的相对布局有关的技术有很多。然而，还没有发现用于空冷式燃料电池车辆的对应技术。如图6中所示，在水冷式燃料电池车辆的水冷式燃料电池系统101中，总体上，压缩并存储在高压氢罐102中的氢气经由减压阀103引入到水冷式燃料电池堆104的阳极进气部中，而通过过滤器105吸入的空气被压缩机106压缩，然后被引入到水冷式燃料电池堆104的阴极进气部中。从而水冷式燃料电池堆104产生电力。从水冷式燃料电池堆104的阴极排气部排出的阴极废气，在该废气中的水分被蒸汽分离器107部分地分离之后，经由用于控制该阴极系统的压力的背压阀108而排放到外部空气。此外，从水冷式燃料电池堆104排出的阳极废气也类似地经过蒸汽分离器109，并且阳极废气通过清洗阀110混入到阴极废气中。从阳极排出的清洗后的氢的流量充分小于从阴极废气排出的量。因此，来自阳极的清洗后的氢能够与阴极废气以不大于4％(即最低可燃浓度)的量排放到外部空气。同时，为了提高氢的利用，通过使用氢泵111将阳极废气再循环到水冷式燃料电池堆104的阳极进气部。接下来描述水冷式燃料电池系统101的冷却系统112。冷却系统112的冷却回路包括水泵113，其被配置为利用压力输送冷却水，并且被设置在水冷式燃料电池堆104之前或之后。已经冷却了水冷式燃料电池堆104的冷却水与散热器114中的大气进行热交换，然后该冷却水再次回到水冷式燃料电池堆104。此外，该冷却回路包括加热器芯116，其被配置为加热车厢并且被设置为平行于散热器114，调节阀115位于这二者之间。当需要加热时，调节阀115打开，从而向加热器芯116提供高温冷却水，并且用于吹风的鼓风机风扇117被驱动以用于加热。然而，来自水冷式燃料电池堆104的废热的量显著小于内燃机的废热的量。因此，通常另外结合使用另一热源，如电加热器。如上所述，水冷式燃料电池系统101包括大量的附件，如用于压缩引入的空气以提高水冷式燃料电池堆104的功率密度的压缩机106。这导致该系统由于复杂、庞大、笨重以及高成本而不方便。与之相比，在使用空气作为反应气体并且作为冷却介质的空冷式燃料电池系统中，燃料电池堆可以用空气来冷却，并且该空气可通过使用低压鼓风机风扇提供给燃料电池堆。因此，与水冷式燃料电池系统相比，该系统可以被简化。然而，由于用于冷却电设备等的散热器设置在车辆前部，所以必须考虑使得已经通过冷却这样的散热器而增加温度的空气不被吸取到进气管中。因此，本专利技术的目的是提供一种空冷式燃料电池车辆，其改善了空冷式燃料电池堆和用于冷却电设备的散热器的冷却性能。用于解决问题的方案本专利技术提供一种空冷式燃料电池车辆，包括：散热器，其设置在车辆前部的空间中，所述车辆前部的空间由构成该空间的车体面板从该空间的上部和车辆宽度方向上的两侧部包围，所述散热器被配置为冷却电设备；以及空冷式燃料电池堆，其设置在所述散热器的后方，并且被配置为使用空气作为反应气体并且作为冷却介质；其中所述空冷式燃料电池堆包括：分别在所述空冷式燃料电池堆的在车辆宽度方向上的两侧部的进气口；以及在所述空冷式燃料电池堆的在车辆宽度方向上的中部的排气口和排气管；其中所述排气管被配置为将从所述排气口流出的空气排放到所述车辆的后侧部；其中向所述车辆的前部延伸的进气管分别连接到所述进气口；并且其中所述进气管的进气端口分别开在所述散热器的在车辆宽度方向上的两侧部且比所述散热器位置更靠近所述车辆前部。专利技术效果本专利技术的空冷式燃料电池车辆能够改善空冷式燃料电池堆和用于冷却电设备的散热器的冷却性能。附图说明图1是车辆前部的平面图。(实施例)图2是车辆前部的左视图。(实施例)图3是空冷式燃料电池堆的前视图。(实施例)图4是该空冷式燃料电池堆的电池的截面图。(实施例)图5是空冷式燃料电池系统的结构图。(实施例)图6是水冷式燃料电池系统的结构图。(现有例)具体实施方式本专利技术通过消除诸如压缩机等的附件以尽可能简化系统，实现了改善空冷式燃料电池堆和用于冷却电设备的散热器的冷却性能的目的。实施例图1至图5示出本专利技术的实施例。在图1和图2中，附图标记“1”表示空冷式燃料电池车辆；附图标记“2”表示车体面板(前罩)；附图标记“3”表示仪表板；附图标记“4L”表示左前轮；附图标记“4R”表示右前轮；附图标记“5L”表示左挡泥板；附图标记“5R”表示右挡泥板；附图标记“6L”表示左侧面板；附图标记“6R”表示右侧面板；附图标记“7”表示前横梁。车辆前部来形成空间8由车体面板2通过从上方和与车辆纵向方向X垂直的在车辆宽度方向(车辆横向方向)Y上的两侧包围。空冷式燃料电池车辆1包括安装在上述空间8中的空冷式燃料电池系统9。如图5中所示，在空冷式燃料电池系统9中，压缩并存储在高压氢罐10中的氢气压力被减压阀11减小之后，该氢气被引入到空冷式燃料电池堆12的阳极进气部中。通常，空冷式燃料电池系统9在用于将空气提供给阴极进气部的通道中没有用于以高压进行压缩的压缩机，但是使用低压鼓风机风扇14将通过过滤器13吸入的空气提供给空冷式燃料电池堆12。提供给空冷式燃料电池堆1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.26 JP 2010-1668331.一种空冷式燃料电池车辆，包括：
散热器，其设置在车辆前部的空间中，所述车辆前部的空间由
构成该空间的车体面板从该空间的上部和车辆宽度方向上的两侧
部包围，所述散热器用于冷却电设备；以及
空冷式燃料电池堆，其设置在所述散热器的后方，并且被配置
为使用空气作为反应气体并且作为冷却介质；
其中所述空冷式燃料电池堆包括：分别在所述空冷式燃料电池
堆的在车辆宽度方向上的两侧部的进气口；以及在所述空冷式燃料
电池堆的在车辆宽度方向上的中部的排气口和排气管，所述排气管
被配置为把从所述排气口流出的空气排放到所述车辆的后侧部分；
其中向所述车辆的前...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上贵纪，松本史郎，太田彻，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：
国别省市：