一种氢燃料电池热管理系统结构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车制造领域技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池热管理系统结构。


背景技术：

2.在燃料电池发动机研制的过程中，需要对燃料电池系统进行性能优化，提高燃料电池的有效利用率，这就要求给予燃料电池系统一个比较适宜的温度环境去工作。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种氢燃料电池热管理系统结构。
4.一种氢燃料电池热管理系统结构，包括：水泵、节温器、去离子器、中冷器、ptc、冷却模块、电磁阀、燃料电池和膨胀水箱；
5.所述水泵的输出端与节温器的输入端相连，节温器的输出端与冷却模块的输入端相连，冷却模块的第一输出端与电磁阀的第一输入端相连，冷却模块的第二输出端与膨胀水箱的第一输入端相连，电磁阀的第一输出端与中冷器的输入端相连，中冷器的输出端与ptc的输入端相连，ptc的输出端与水泵的第一输入端相连；
6.所述节温器与去离子器双向连接，去离子器的输出端与电磁阀的第二输入端相连，电磁阀的第二输出端与燃料电池的冷却液入口端相连，燃料电池的冷却液第一输出端与水泵的第一输入端相连，燃料电池的冷却液第二输出端与膨胀水箱的第二输入端相连，膨胀水箱的输出端与水泵的第二输入端相连。
7.进一步地，所述水泵、节温器、去离子器、电磁阀、中冷器和ptc构成第一回路；
8.所述水泵、节温器、去离子器、电磁阀和燃料电池构成第二回路；
9.所述水泵、节温器、冷却模块、电磁阀和燃料电池构成第三回路；
10.进一步地，所述第一回路用于为燃料电池的冷启动提供启动温度，所述第一回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵依次流经节温器、去离子器、电磁阀、和中冷器和ptc；
11.进一步地，所述启动温度即为冷却液温度，所述启动温度的范围为 60～80℃；
12.进一步地，所述第二回路用于对燃料电池进行降温，所述第二回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵依次流经节温器、去离子器、电磁阀和燃料电池；
13.进一步地，所述第三回路用于对冷却液进行降温，所述第三回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵依次流经节温器、冷却模块、电磁阀和燃料电池。
14.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：能够使燃料电池在低温启动前对冷却液进行预加热，在正常工作时提供比较好的冷却效果，能够有效提高燃料电池的工作效率传递。
附图说明
15.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
16.图1是本实用新型实施例中一种氢燃料电池热管理系统结构的示意图。
具体实施方式
17.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
18.本实用新型的实施例提供了一种氢燃料电池热管理系统结构。
19.请参考图1，图1是本实用新型实施例中一种氢燃料电池热管理系统结构的示意图，包括：水泵1、节温器2、去离子器3、中冷器4、ptc5、冷却模块7、电磁阀7、燃料电池8和膨胀水箱9；图1中，10为管路，11为辅助管路；
20.所述水泵1的输出端与节温器2的输入端相连，节温器2的输出端与冷却模块6的输入端相连，冷却模块6的第一输出端与电磁阀7的第一输入端相连，冷却模块6的第二输出端与膨胀水箱9的第一输入端相连，电磁阀7的第一输出端与中冷器4的输入端相连，中冷器4的输出端与ptc5的输入端相连，ptc5的输出端与水泵1的第一输入端相连；
21.所述节温器2与去离子器3双向连接，去离子器3的输出端与电磁阀7的第二输入端相连，电磁阀7的第二输出端与燃料电池8的冷却液入口端相连，燃料电池8的冷却液第一输出端与水泵1的第一输入端相连，燃料电池8的冷却液第二输出端与膨胀水箱9的第二输入端相连，膨胀水箱9的输出端与水泵1的第二输入端相连；
22.所述水泵1用于给冷却液循环提供动力；
23.所述节温器2用于根据冷却液的温度自动调节水量；
24.所述去离子器3用于去除冷却液中的导电离子；
25.所述中冷器4用于冷却空气，通过冷却液和空气的热交换来降低压缩空气的温度，使进入燃料电池的空气温度在合理的范围内；
26.所述ptc5用于对冷却液进行加热；
27.所述冷却模块6用于对冷却液进行冷却；
28.所述燃料电池8用于提供氢气和空气中的氧气反应的场所；
29.所述膨胀水箱9用于存储冷却液；其中，所述冷却液为水；
30.其中，燃料电池8中反应生成的水将重新流回到膨胀水箱9，同时，冷却模块6中多余的冷却液也将重新流回到膨胀水箱9；
31.所述水泵1、节温器2、去离子器3、电磁阀7、中冷器4和ptc5构成第一回路；所述第一回路用于为燃料电池8的冷启动提供启动温度，具体为：
32.当外界及冷却液温度低于0℃时，冷却液由水泵1依次流经节温器2、去离子器3、电磁阀7和中冷器4，再经过ptc5对冷却液进行加热，使冷却液的温度范围达到60～80℃，从而为燃料电池8的冷启动提供启动温度；所述启动温度即为冷却液的温度；
33.所述水泵1、节温器2、去离子器3、电磁阀7和燃料电池8构成第二回路；所述第二回路用于对燃料电池8进行降温，具体为：
34.燃料电池8正常启动后，会产生一定热量，此时需要对燃料电池进行冷却，即冷却液由水泵1依次流经节温器2、去离子器3、电磁阀7和燃料电池8，通过冷却液带走燃料电池8
产生的热量；
35.所述水泵1、节温器2、冷却模块6、电磁阀7和燃料电池8构成第三回路；
36.所述第三回路用于对冷却液进行降温，具体为：
37.燃料电池运行一段时间后，会产生大量热量，致使冷却液温度升高，此时需要对冷却液进行降温，即冷却液由水泵1依次流经节温器、冷却模块6、电磁阀7和燃料电池8，从而通过冷却液带走燃料电池产生的热量。
38.所述一种氢燃料电池热管理系统结构的工作原理为：
39.当外界及冷却液温度低于0℃时，第一回路开始工作，使冷却液温度达到 60～80℃；
40.当冷却液温度达到60～80℃时，第二回路开始工作，并且关闭第一回路，当检测到冷却液的温度大于90℃时，第三回路开始工作，并且关闭第二回路；
41.当检测到冷却液温度低于60～80℃时，第二回路开始工作，并且关闭第三回路。
42.本实用新型的有益效果是：能够使燃料电池在低温启动前对冷却液进行预加热，在正常工作时提供比较好的冷却效果，能够有效提高燃料电池的工作效率传递。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：包括：水泵(1)、节温器(2)、去离子器(3)、中冷器(4)、ptc(5)、冷却模块(6)、电磁阀(7)、燃料电池(8)和膨胀水箱(9)；所述水泵(1)的输出端与节温器(2)的输入端相连，节温器(2)的输出端与冷却模块(6)的输入端相连，冷却模块(6)的第一输出端与电磁阀(7)的第一输入端相连，冷却模块(6)的第二输出端与膨胀水箱(9)的第一输入端相连，电磁阀(7)的第一输出端与中冷器(4)的输入端相连，中冷器(4)的输出端与ptc(5)的输入端相连，ptc(5)的输出端与水泵(1)的第一输入端相连；所述节温器(2)与去离子器(3)双向连接，去离子器(3)的输出端与电磁阀(7)的第二输入端相连，电磁阀(7)的第二输出端与燃料电池(8)的冷却液入口端相连，燃料电池(8)的冷却液第一输出端与水泵(1)的第一输入端相连，燃料电池(8)的冷却液第二输出端与膨胀水箱(9)的第二输入端相连，膨胀水箱(9)的输出端与水泵(1)的第二输入端相连。2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：所述水泵(1)、节温器(2)、去离子器(3)、电磁阀(7)、中冷器(4)和ptc(5)构成第一回路；所述水泵(1)、节温器(2)、去离子器(3)、电磁阀(7)和燃料电池(8)构成第二回路；所述水泵(1)、节温器(2)、冷却模块(6)、电磁阀(7)和燃料电池(8)构成第三回路。3.如权利要求2所述的一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：所述第一回路用于为燃料电池(8)的冷启动提供启动温度，所述第一回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵(1)依次流经节温器(2)、去离子器(3)、电磁阀(7)、和中冷器(4)和ptc(5)。4.如权利要求3所述的一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：所述启动温度即为冷却液温度，所述启动温度的范围为60～80℃。5.如权利要求2所述的一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：所述第二回路用于对燃料电池(8)进行降温，所述第二回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵(1)依次流经节温器(2)、去离子器(3)、电磁阀(7)和燃料电池(8)。6.如权利要求2所述的一种氢燃料电池热管理系统结构，其特征在于：所述第三回路用于对冷却液进行降温，所述第三回路工作时，冷却液的具体流向为：冷却液由水泵(1)依次流经节温器(2)、冷却模块(6)、电磁阀(7)和燃料电池(8)。

技术总结
本实用新型提供了一种氢燃料电池热管理系统结构，包括：水泵、节温器、去离子器、中冷器、PTC、冷却模块、电磁阀、燃料电池和膨胀水箱，由上述不同的部件构成第一回路、第二回路和第三回路，根据不同情况，上述三个回路分别进行工作。本实用新型能够使燃料电池在低温启动前对冷却液进行预加热，在正常工作时提供比较好的冷却效果，能够有效提高燃料电池的工作效率传递。效率传递。效率传递。


技术研发人员：刘洋 郝义国
受保护的技术使用者：武汉格罗夫氢能汽车有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021/10/23