CN106410327A - 一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置。本发明的技术方案是：一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，包括甲醇燃料电池与锂电池，甲醇燃料电池包括排气口，排气口连接至存储有能够吸收二氧化碳的有机胺的储液罐，储液罐连接有缓冲罐，锂电池连接有金属制换热包，所述换热包为包覆住锂电池表面的空腔，所述换热包与缓冲罐连接，所述换热包与储液罐之间连接有泄压阀，所述换热包与甲醇罐连接，所述换热包内设置有温度传感器，所述温度传感器连接有报警装置，所述换热包与缓冲罐之间连接有循环泵，所述换热包中设置有电加热装置。本发明提供的方案能够自动调控锂电池温度防止锂电池出现过热起火现象。
Description
技术领域
本发明涉及汽车混合动力系统技术领域，特别涉及一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置。
背景技术
锂电池作为动力源在使用时因为能量密度高，存在高温易产生过热和起火等故障的现象，现有技术中对过热的主动预防措施是BMS配合熔断器进行预防，被动的方案是采用车载灭火器进行及时灭火，因此，对锂电池进行温度调控，来控制动力锂电池的温度保持在较佳范围就非常关键。现有技术中的散热方式通常采用风冷散热方式，风冷散热结构占用体积大，效果有限，限制了动力锂电池的应用范围。也出现了水冷散热方式，例如在特斯拉汽车动力系统中，这种水冷散热方式存在成本高以及设计复杂的缺点。因为锂电池与甲醇燃料电池结合组成新的动力系统的方案已经出现，针对这种混合动力系统如何对动力锂电池进行有效温度控制就是本发明人所要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种能够自动调控锂电池温度防止锂电池出现过热起火现象的基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，包括甲醇燃料电池与锂电池，所述甲醇燃料电池包括排气口，所述排气口连接至存储有能够吸收二氧化碳的有机胺的储液罐，所述储液罐连接有缓冲罐，所述锂电池连接有金属制换热包，所述换热包为包覆住锂电池表面的空腔，所述换热包与缓冲罐连接，所述换热包与储液罐之间连接有泄压阀，所述换热包与甲醇罐连接。
优选的，所述换热包内设置有温度传感器，所述温度传感器连接有报警装置。
优选的，所述换热包与缓冲罐之间连接有循环泵。
优选的，所述换热包中设置有电加热装置。
本发明相对于现有技术具有如下优点，其利用甲醇燃料电池的反应原理：CH3OH+H20→CO2+3H2，因为氢气和氧气会被消耗掉，电堆尾气中含有CO2，有机胺能够高效吸收CO2（此项技术可以参考华东理工大学于海洋教授的科研成果与论文），本发明中将含有CO2的有机胺溶液作为换热介质，夏天时，换热介质吸收CO2后从储液罐进入缓冲罐中降温，降温后的换热介质进入换热包，锂电池产生的热量被换热介质吸收，CO2吸热后蒸发，换热包中的温度过高时，泄压阀动作，换热介质回到储液罐中，缓冲罐中的换热介质补充到换热包中，确保锂电池产生的热量能够被及时带走。在冬天时，换热介质吸收电堆尾气中的热量后能够进入换热包对锂电池进行加热，使得锂电池快速进入最佳效率点。
附图说明
图1为本发明的一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置的结构示意图。
图中：1、锂电池；2、储液罐；3、缓冲罐；4、换热包；5、泄压阀；6、温度传感器；7、循环泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，包括甲醇燃料电池(附图中未画出)与锂电池1，所述甲醇燃料电池包括排气口，所述排气口连接至存储有能够吸收二氧化碳的有机胺的储液罐2，所述储液罐2连接有缓冲罐3，所述锂电池1连接有金属制换热包4，所述换热包4为包覆住锂电池1表面的空腔，所述换热包4与缓冲罐3连接，所述换热包4与储液罐2之间连接有泄压阀5，所述换热包4与甲醇罐连接。
本发明的一种基于甲醇燃料电池与锂电池1的动力系统的温控装置，其利用甲醇燃料电池的反应原理：CH3OH+H20→CO2+3H2，因为氢气和氧气会被消耗掉，电堆尾气中含有CO2，有机胺能够高效吸收CO2（此项技术可以参考华东理工大学于海洋教授的科研成果与论文），本发明中将含有CO2的有机胺溶液作为换热介质，夏天时，换热介质吸收CO2后从储液罐2进入缓冲罐3中降温，降温后的换热介质进入换热包4，锂电池1产生的热量被换热介质吸收，CO2吸热后蒸发，换热包4中的温度过高时，泄压阀5动作，换热介质回到储液罐2中，缓冲罐3中的换热介质补充到换热包4中，确保锂电池1产生的热量能够被及时带走。在冬天时，换热介质吸收电堆尾气中的热量后能够进入换热包4对锂电池1进行加热，使得锂电池1快速进入最佳效率点。值得注意的是，其中换热包4的结构形式可以是包覆住锂电池1的一面，如附图1中所示，或者包覆住两面、三面等，本实施例不作限定。
优选的，所述换热包4内设置有温度传感器6，所述温度传感器6连接有报警装置。当温度传感器6检测到换热包4中温度和压力过大时，此时泄压阀5打开，换热介质进入储液罐2中，报警装置开始报警，提醒锂电池1的功率需要降低，并增大燃料电池的输出功率，有效保护锂电池1，延长锂电池1的使用寿命。
优选的，所述换热包4与缓冲罐3之间连接有循环泵7。在冬天时，换热介质吸收电堆尾气中的热量后能够通过循环泵7进入换热包4对锂电池1进行加热，使得锂电池1快速进入最佳效率点。
优选的，所述换热包4中设置有电加热装置。电加热装置是为了在换热介质温度不够高时能够快速发热来加快锂电池1提升温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，其特征在于：包括甲醇燃料电池与锂电池，所述甲醇燃料电池包括排气口，所述排气口连接至存储有能够吸收二氧化碳的有机胺的储液罐，所述储液罐连接有缓冲罐，所述锂电池连接有金属制换热包，所述换热包为包覆住锂电池表面的空腔，所述换热包与缓冲罐连接，所述换热包与储液罐之间连接有泄压阀，所述换热包与甲醇罐连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，其特征在于：所述换热包内设置有温度传感器，所述温度传感器连接有报警装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，其特征在于：所述换热包与缓冲罐之间连接有循环泵。
4.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料电池与锂电池的动力系统的温控装置，其特征在于：所述换热包中设置有电加热装置。
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