CN109286030A - 一种氢燃料电池的散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池的散热系统，包括安装板和多个氢燃料电池本体，安装板的上表面固定连接有防护罩，防护罩的底端内壁与多个氢燃料电池本体活动连接，防护罩的后侧壁开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁铰接有防护门，防护门的外壁和防护罩的外壁均固定连接有多个固定块，多个固定块的上表面均开设有螺纹孔，上下对应的固定块配合连接有第一螺栓，第一螺栓的杆壁螺纹配合连接有螺母。本发明能够实现氢燃料电池内外同时冷却缩短了冷却时间，增加了冷却范围，提高了氢燃料电池的冷却效率，保障了氢燃料电池的正常使用，且单个氢燃料电池组更换过程简单快捷，省时省力，降低了维修强度，提高了氢燃料电池组的更换效率。

Description

一种氢燃料电池的散热系统

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池的散热系统。

背景技术

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

现有的氢燃料电池冷却采用内部冷却剂循环冷却，该冷却方式冷却时间久，冷却不够全面，冷却效率较低，影响氢燃料电池的正常使用，此外，现有的氢燃料电池都为防护罩密封设置，当单个电池组损坏需要更换时，更换过程较为繁琐不便，费时费力，维修劳动强度较大，降低了氢燃料电池组更换的效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中氢燃料电池冷却采用内部冷却剂循环冷却，该冷却方式影响氢燃料电池的正常使用和电池组更换速度慢，降低了氢燃料电池组更换的效率的问题，而提出的一种氢燃料电池的散热系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种氢燃料电池的散热系统，包括安装板和多个氢燃料电池本体，所述安装板的上表面固定连接有防护罩，所述防护罩的底端内壁与多个氢燃料电池本体活动连接，所述防护罩的后侧壁开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁铰接有防护门，所述防护门的外壁和防护罩的外壁均固定连接有多个固定块，多个所述固定块的上表面均开设有螺纹孔，上下对应的所述固定块配合连接有第一螺栓，所述第一螺栓的杆壁螺纹配合连接有螺母，多个所述氢燃料电池本体的前后侧均设有移动块和挡板，所述挡板的下表面与防护罩底端内壁固定连接，所述移动块的下表面固定连接有滑块，所述滑块的侧壁与防护罩的底端内壁活动连接，所述防护罩的底端内壁开设有与滑块相匹配的滑槽，所述移动块的侧壁固定连接有定位块，所述定位块的上表面开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹配合连接有第二螺栓，所述滑槽的底端开设有多个与第二螺栓底端相匹配的螺纹盲孔，所述安装板的上表面固定连接有蓄电池，所述防护罩内固定设有散热系统，所述防护罩的左右内壁均固定设有辅助降温机构，所述安装板的上表面四角处均开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端固定设有多个安装机构。

优选的，所述散热系统包括多个与氢燃料电池本体的相匹配U形散热管，多个相邻所述U形散热管的侧壁均通过水管固定连通，多个所述U形散热管的底端与防护罩底端内壁固定连接，多个所述U形散热管的上表面均固定连通有第一导管，多个所述导管远离U形散热管的一端共同固定连通有第二导管，所述防护罩的顶端内壁固定连接有水箱和小型抽水泵，所述水箱的右侧壁与小型抽水泵的出水端固定连通，所述小型抽水泵的进水端固定连接有第三导管，所述第三导管远离小型抽水泵的一端与其中一个U形散热管的上表面固定连通，所述水箱内固定设有水泵，所述水泵的出水口与第二导管固定连通。

优选的，所述辅助降温机构包括与防护罩底端内壁固定连接的驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有往复丝杆，所述往复丝杆的杆壁固定套接有滚动轴承，所述滚动轴承的外壁固定套接有支撑板，两个所述支撑板的侧壁均与防护罩内壁固定连接，所述往复丝杆的杆壁螺纹配合套接有滑块，所述滑块的侧壁固定连接有散热扇。

优选的，所述滑块远离散热扇的一端固定连接有限位杆，所述限位杆靠近防护罩的一端与防护罩的内壁滑动连接，所述防护罩的内壁开设有限位杆相匹配的限位槽。

优选的，所述防护罩的上表面开设有多个散热孔，所述散热孔的孔壁固定设有防尘网。

优选的，所述安装机构包括与螺纹杆顶端固定连接的转动块，所述转动块的侧壁固定连接有圆筒，所述圆筒的内壁滑动连接有活塞，所述活塞的两侧分别固定连接有弹簧和固定杆，所述弹簧的顶端与圆筒的侧壁固定连接，所述固定杆的底端穿过圆筒并向下延伸，所述安装板的上表面开设有多个与固定杆底端相匹配的插孔。

优选的，所述活塞的侧壁固定连接有拉杆，所述拉杆远离活塞的一端穿过圆筒并向外延伸。

优选的，所述移动块的侧壁和挡板的侧壁均固定设有橡胶垫。

优选的，所述防护门的侧壁开设有通孔，且通孔的孔壁固定连接有红外测温计。

与现有技术相比，本发明提供了一种氢燃料电池的散热系统，具备以下有益效果：

1、该氢燃料电池的散热系统，通过设置有水箱、水泵、U形散热管和小型抽水泵，当氢燃料电池在使用过程中启动水泵，水泵把水箱内的水通过第二导管输送到U形散热管中，然后冷水在U形散热管中吸收氢燃料电池所散发的热量，再结合氢燃料电池内部冷却剂的冷却，该结构对氢燃料电池内外同时冷却缩短了冷却时间，增加了冷却范围，提高了氢燃料电池的冷却效率，同时启动小型抽水泵、散热扇和驱动电机，小型抽水泵能够实现外部冷却水循环，水循环能够加快吸收的热量散发，保障了通过水泵再次输送到U形散热管的水能够快速吸收电池组散发的热量，驱动电机带动往复丝杆转动，往复丝杆带动散热扇上下移动，散热扇向氢燃料电池组和第二导管吹风，加快防护罩内部空气流动，加快了第二导管水散热速度以及氢燃料电池组散热速度，提高了氢燃料电池散热效率，保障了氢燃料电池的正常使用。

2、该氢燃料电池的散热系统，通过设置有移动块、第二螺栓和定位块，当单个电池组损坏需要更换的时候，首先拆卸第一螺栓，打开防护门，之后转动第二螺栓，移动移动块和定位块，使单个氢燃料电池组放松，然后更换损坏的氢燃料电池组，该结构使单个氢燃料电池组更换过程简单快捷，省时省力，降低了维修强度，提高了氢燃料电池组的更换效率。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明能够实现氢燃料电池内外同时冷却缩短了冷却时间，增加了冷却范围，提高了氢燃料电池的冷却效率，保障了氢燃料电池的正常使用，且单个氢燃料电池组更换过程简单快捷，省时省力，降低了维修强度，提高了氢燃料电池组的更换效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种氢燃料电池的散热系统的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明提出的一种氢燃料电池的散热系统B部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种氢燃料电池的工作原理图。

图中：1安装板、2防护罩、3第三导管、4小型抽水泵、5水箱、6水泵、7第二导管、8往复丝杆、9滑块、10散热扇、11驱动电机、12支撑板、13 U形散热管、14氢燃料电池本体、15挡板、16螺纹杆、17转动块、18圆筒、19蓄电池、20移动块、21定位块、22第二螺栓、23防护门、24第一螺栓、25固定块、26弹簧、27活塞、28固定杆、29拉杆、30红外温度计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-4，一种氢燃料电池的散热系统，包括安装板1和多个氢燃料电池本体14，安装板1的上表面固定连接有防护罩2，防护罩2的底端内壁与多个氢燃料电池本体14活动连接，防护罩2的后侧壁开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁铰接有防护门23，防护门23的外壁和防护罩2的外壁均固定连接有多个固定块25，多个固定块25的上表面均开设有螺纹孔，上下对应的固定块25配合连接有第一螺栓24，第一螺栓24的杆壁螺纹配合连接有螺母，多个氢燃料电池本体14的前后侧均设有移动块20和挡板15，挡板15的下表面与防护罩2底端内壁固定连接，移动块20的下表面固定连接有滑块，滑块的侧壁与防护罩2的底端内壁活动连接，防护罩2的底端内壁开设有与滑块相匹配的滑槽，移动块20的侧壁固定连接有定位块21，定位块21的上表面开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹配合连接有第二螺栓22，滑槽的底端开设有多个与第二螺栓22底端相匹配的螺纹盲孔，安装板1的上表面固定连接有蓄电池19，防护罩2内固定设有散热系统，散热系统包括多个与氢燃料电池本体14的相匹配U形散热管13，多个相邻U形散热管13的侧壁均通过水管固定连通，多个U形散热管13的底端与防护罩2底端内壁固定连接，多个U形散热管13的上表面均固定连通有第一导管，多个导管远离U形散热管13的一端共同固定连通有第二导管7，防护罩2的顶端内壁固定连接有水箱5和小型抽水泵4，水箱5的右侧壁与小型抽水泵4的出水端固定连通，小型抽水泵4的进水端固定连接有第三导管3，第三导管3远离小型抽水泵4的一端与其中一个U形散热管13的上表面固定连通，水箱5内固定设有水泵6，水泵6的出水口与第二导管7固定连通，该结构对氢燃料电池内外同时冷却缩短了冷却时间，增加了冷却范围，提高了氢燃料电池的冷却效率，防护罩2的左右内壁均固定设有辅助降温机构，辅助降温机构包括与防护罩2底端内壁固定连接的驱动电机11，驱动电机11的输出端固定连接有往复丝杆8，往复丝杆8的杆壁固定套接有滚动轴承，滚动轴承的外壁固定套接有支撑板12，两个支撑板12的侧壁均与防护罩2内壁固定连接，往复丝杆8的杆壁螺纹配合套接有滑块9，滑块9的侧壁固定连接有散热扇10，散热扇10向氢燃料电池组和第二导管7吹风，加快防护罩2内部空气流动，加快了第二导管7水散热速度以及氢燃料电池组散热速度，提高了氢燃料电池散热效率，保障了氢燃料电池的正常使用，安装板1的上表面四角处均开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有螺纹杆16，螺纹杆16的顶端固定设有多个安装机构，安装机构包括与螺纹杆16顶端固定连接的转动块17，转动块17的侧壁固定连接有圆筒18，圆筒18的内壁滑动连接有活塞27，活塞27的侧壁固定连接有拉杆29，拉杆29远离活塞27的一端穿过圆筒18并向外延伸，拉杆29方便活塞27移动，便于固定杆28脱离插孔，活塞27的两侧分别固定连接有弹簧26和固定杆28，弹簧26的顶端与圆筒18的侧壁固定连接，固定杆28的底端穿过圆筒18并向下延伸，安装板1的上表面开设有多个与固定杆28底端相匹配的插孔，安装机构便于整个氢燃料电池的安装和使用，节约安装时间，提高了安装效率，滑块9远离散热扇10的一端固定连接有限位杆，限位杆靠近防护罩2的一端与防护罩2的内壁滑动连接，防护罩2的内壁开设有限位杆相匹配的限位槽，限位杆防止散热扇10旋转，防护罩2的上表面开设有多个散热孔，散热孔的孔壁固定设有防尘网，防尘网防止灰尘进入防护罩2内部，保护了氢燃料电池故障环境，移动块20的侧壁和挡板15的侧壁均固定设有橡胶垫，橡胶垫增加接触面的摩擦力，使氢燃料电池固定更加稳固，防护门23的侧壁开设有通孔，且通孔的孔壁固定连接有红外测温计30，红外温度计30便于监测氢燃料电池的温度变化，小型抽水泵4、水泵6、散热扇10和驱动电机11均通过控制开关与蓄电池19电性连接，此电性连接为现有技术，在此不再赘述。

本发明中，通过设置有水箱5、水泵6、U形散热管13和小型抽水泵4，当氢燃料电池在使用过程中启动水泵6，水泵6把水箱5内的水通过第二导管7输送到U形散热管13中，然后冷水在U形散热管13中吸收氢燃料电池所散发的热量，再结合氢燃料电池内部冷却剂的冷却，该结构对氢燃料电池内外同时冷却缩短了冷却时间，增加了冷却范围，提高了氢燃料电池的冷却效率，同时启动小型抽水泵4、散热扇10和驱动电机11，小型抽水泵4能够实现外部冷却水循环，水循环能够加快吸收的热量散发，保障了通过水泵6再次输送到U形散热管13的水能够快速吸收电池组散发的热量，驱动电机11带动往复丝杆8转动，往复丝杆8带动散热扇10上下移动，散热扇10向氢燃料电池组和第二导管7吹风，加快防护罩2内部空气流动，加快了第二导管7水散热速度以及氢燃料电池组散热速度，提高了氢燃料电池散热效率，保障了氢燃料电池的正常使用，通过设置有移动块20、第二螺栓22和定位块21，当单个电池组损坏需要更换的时候，首先拆卸第一螺栓24，打开防护门23，之后转动第二螺栓22，移动移动块20和定位块21，使单个氢燃料电池组放松，然后更换损坏的氢燃料电池组，该结构使单个氢燃料电池组更换过程简单快捷，省时省力，降低了维修强度，提高了氢燃料电池组的更换效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氢燃料电池的散热系统，包括安装板（1）和多个氢燃料电池本体（14），其特征在于，所述安装板（1）的上表面固定连接有防护罩（2），所述防护罩（2）的底端内壁与多个氢燃料电池本体（14）活动连接，所述防护罩（2）的后侧壁开设有矩形通孔，且矩形通孔的孔壁铰接有防护门（23），所述防护门（23）的外壁和防护罩（2）的外壁均固定连接有多个固定块（25），多个所述固定块（25）的上表面均开设有螺纹孔，上下对应的所述固定块（25）配合连接有第一螺栓（24），所述第一螺栓（24）的杆壁螺纹配合连接有螺母，多个所述氢燃料电池本体（14）的前后侧均设有移动块（20）和挡板（15），所述挡板（15）的下表面与防护罩（2）底端内壁固定连接，所述移动块（20）的下表面固定连接有滑块，所述滑块的侧壁与防护罩（2）的底端内壁活动连接，所述防护罩（2）的底端内壁开设有与滑块相匹配的滑槽，所述移动块（20）的侧壁固定连接有定位块（21），所述定位块（21）的上表面开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹配合连接有第二螺栓（22），所述滑槽的底端开设有多个与第二螺栓（22）底端相匹配的螺纹盲孔，所述安装板（1）的上表面固定连接有蓄电池（19），所述防护罩（2）内固定设有散热系统，所述防护罩（2）的左右内壁均固定设有辅助降温机构，所述安装板（1）的上表面四角处均开设有螺纹孔，且螺纹孔的孔壁螺纹连接有螺纹杆（16），所述螺纹杆（16）的顶端固定设有多个安装机构。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述散热系统包括多个与氢燃料电池本体（14）的相匹配U形散热管（13），多个相邻所述U形散热管（13）的侧壁均通过水管固定连通，多个所述U形散热管（13）的底端与防护罩（2）底端内壁固定连接，多个所述U形散热管（13）的上表面均固定连通有第一导管，多个所述导管远离U形散热管（13）的一端共同固定连通有第二导管（7），所述防护罩（2）的顶端内壁固定连接有水箱（5）和小型抽水泵（4），所述水箱（5）的右侧壁与小型抽水泵（4）的出水端固定连通，所述小型抽水泵（4）的进水端固定连接有第三导管（3），所述第三导管（3）远离小型抽水泵（4）的一端与其中一个U形散热管（13）的上表面固定连通，所述水箱（5）内固定设有水泵（6），所述水泵（6）的出水口与第二导管（7）固定连通。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述辅助降温机构包括与防护罩（2）底端内壁固定连接的驱动电机（11），所述驱动电机（11）的输出端固定连接有往复丝杆（8），所述往复丝杆（8）的杆壁固定套接有滚动轴承，所述滚动轴承的外壁固定套接有支撑板（12），两个所述支撑板（12）的侧壁均与防护罩（2）内壁固定连接，所述往复丝杆（8）的杆壁螺纹配合套接有滑块（9），所述滑块（9）的侧壁固定连接有散热扇（10）。

4.根据权利要求3所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述滑块（9）远离散热扇（10）的一端固定连接有限位杆，所述限位杆靠近防护罩（2）的一端与防护罩（2）的内壁滑动连接，所述防护罩（2）的内壁开设有限位杆相匹配的限位槽。

5.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述防护罩（2）的上表面开设有多个散热孔，所述散热孔的孔壁固定设有防尘网。

6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述安装机构包括与螺纹杆（16）顶端固定连接的转动块（17），所述转动块（17）的侧壁固定连接有圆筒（18），所述圆筒（18）的内壁滑动连接有活塞（27），所述活塞（27）的两侧分别固定连接有弹簧（26）和固定杆（28），所述弹簧（26）的顶端与圆筒（18）的侧壁固定连接，所述固定杆（28）的底端穿过圆筒（18）并向下延伸，所述安装板（1）的上表面开设有多个与固定杆（28）底端相匹配的插孔。

7.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述活塞（27）的侧壁固定连接有拉杆（29），所述拉杆（29）远离活塞（27）的一端穿过圆筒（18）并向外延伸。

8.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述移动块（20）的侧壁和挡板（15）的侧壁均固定设有橡胶垫。

9.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的散热系统，其特征在于，所述防护门（23）的侧壁开设有通孔，且通孔的孔壁固定连接有红外测温计（30）。