CN109458750A - 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统 - Google Patents

利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109458750A
CN109458750A CN201811194970.4A CN201811194970A CN109458750A CN 109458750 A CN109458750 A CN 109458750A CN 201811194970 A CN201811194970 A CN 201811194970A CN 109458750 A CN109458750 A CN 109458750A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
temperature sensor
branch
waste heat
electric control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811194970.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈俊超
王扬满
刘立军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Energy Automobile Group Co Ltd
Original Assignee
New Energy Automobile Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Energy Automobile Group Co Ltd filed Critical New Energy Automobile Group Co Ltd
Priority to CN201811194970.4A priority Critical patent/CN109458750A/zh
Publication of CN109458750A publication Critical patent/CN109458750A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y02B30/625—Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，发生器与冷凝器相连，冷凝器与蒸发器相连，蒸发器与吸收器相，三通道板式换热器、水暖PTC和第三电子水泵依次串联后形成第一支路，该第一支路与发生器并联；燃料电池散热器、燃料电池、第二电子水泵、燃料电池冷却液箱和第二电磁阀依次串联后形成第二支路，该第二支路与三通道板式换热器相连；电机电控散热器、电机、电机控制器、第一电子水泵、电机冷却液箱和第一电磁阀依次串联后形成第三支路，该第三支路与三通道板式换热器相连。本发明降低了化石燃料的消耗，起到了节能减排的效果。

Description

利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统
技术领域：
本发明涉及一种利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统。
背景技术：
溴化锂吸收式制冷系统是利用发生器和吸收器来取代传统制冷系统的压缩机的一种新型制冷方式。溴化锂吸收式制冷系统以热能为动力，利用热源在发生器中加热具有一定含量的溶液(质量分数60％溴化锂水溶液)，使其中作为制冷剂的低沸点组分部分被蒸发出来。然后送入冷凝器冷凝成为液体，由节流阀降压到蒸发压力，在蒸发器中蒸发制冷。蒸发器出来的制冷剂蒸气被发生器中完成发生过程后剩下的溶液吸收，使溶液重新恢复原有含量，再由发生泵送到发生器中循环使用。溴化锂吸收式制冷系统的优势是节约了高品位可以用来做功的电能，将可以利用的低品位的热能用来加热制冷剂溶液，从而将制冷剂蒸汽加热蒸发出来，进而驱动整个制冷系统循环。在能量利用的合理性来说，比传统的压缩蒸汽制冷循环更加节能，能量利用也更为合理。
新能源汽车中的零部件如电机、电机控制器、燃料电池等，在工作过程中会产生大量余热。电机的正常工作温度范围是-25～60℃，质子交换膜燃料电池的正常工作温度范围是60～100℃。传统的方式是通过空气-水换热器+换热风扇的方式将其排放至大气中。根据热力学第二定律可知，大于环境温度的气体还是具有做功能力的。燃料电池联调实验台架指的是将燃料电池车的燃料电池部分、动力电池部分和电机、电机控制器等车载大三电零部件在台架上得以再现。对于燃料电池联调实验台架中，可以考虑将电机电控和燃料电池的余热综合利用起来，当作溴化锂吸收式制冷系统发生器的热源来使用。这样一来，充分利用了余热中可以做功的部分，对于节能减排以及能量利用来说，具有重大意义。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统。
本发明所采用的技术方案有：利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、电机电控散热器、电机、电机控制器、第一电子水泵、电机冷却液箱、第一电磁阀、三通道板式换热器、燃料电池散热器、燃料电池、第二电子水泵、燃料电池冷却液箱、第二电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第六温度传感器、水暖PTC和第三电子水泵，所述发生器与冷凝器相连，冷凝器与蒸发器相连，蒸发器与吸收器相连，吸收器与溶液泵对应与发生器相连，且吸收器与溶液泵之间相连；三通道板式换热器、水暖PTC和第三电子水泵依次串联后形成第一支路，该第一支路与发生器并联，第一温度传感器和第二温度传感器连接在第一支路上；燃料电池散热器、燃料电池、第二电子水泵、燃料电池冷却液箱和第二电磁阀依次串联后形成第二支路，该第二支路与三通道板式换热器相连，第三温度传感器和第六温度传感器连接在第二支路上；电机电控散热器、电机、电机控制器、第一电子水泵、电机冷却液箱和第一电磁阀依次串联后形成第三支路，该第三支路与三通道板式换热器相连，第四温度传感器和第五温度传感器连接在第三支路上。
进一步地，所述冷凝器与蒸发器之间的连接路上设有第一节流阀。
进一步地，所述发生器与吸收器之间的连接路上设有第二节流阀。
本发明具有如下有益效果：本发明将燃料电池联调台架中的电机、电机控制器和燃料电池所产生的余热收集起来，作为溴化锂吸收式制冷系统的热源进行利用；溴化锂吸收式制冷系统的水暖PTC的驱动使用燃料电池所产生的电能来驱动，从而将高于环境温度的热能利用起来，同时降低了化石燃料的消耗，起到了节能减排的效果。
附图说明：
图1为本发明结构图。
图中：
1：发生器；2：冷凝器；3：第一节流阀；4：蒸发器；5：吸收器；6：溶液泵；7：电机电控散热器；8：电机；9：电机控制器；10：第一电子水泵；11：电机冷却液箱；12：第一电磁阀；13：三通道板式换热器；14：燃料电池散热器；15：燃料电池；16：第二电子水泵；17：燃料电池冷却液箱；18：第二电磁阀；19：第二节流阀；20：第一温度传感器；21：第二温度传感器；22：第三温度传感器；23：第四温度传感器；24：第五温度传感器；25：第六温度传感器；26：水暖PTC；27：第三电子水泵
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，包括发生器1、冷凝器2、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、电机电控散热器7、电机8、电机控制器9、第一电子水泵10、电机冷却液箱11、第一电磁阀12、三通道板式换热器13、燃料电池散热器14、燃料电池15、第二电子水泵16、燃料电池冷却液箱17、第二电磁阀18、第一温度传感器20、第二温度传感器21、第三温度传感器22、第四温度传感器23、第五温度传感器24、第六温度传感器25、水暖PTC26和第三电子水泵27，所述发生器1与冷凝器2相连，冷凝器2与蒸发器4相连，蒸发器4与吸收器5相连，吸收器5与溶液泵6对应与发生器1相连，且吸收器5与溶液泵6之间相连；三通道板式换热器13、水暖PTC26和第三电子水泵27依次串联后形成第一支路，该第一支路与发生器1并联，第一温度传感器20和第二温度传感器21连接在第一支路上；燃料电池散热器14、燃料电池15、第二电子水泵16、燃料电池冷却液箱17和第二电磁阀18依次串联后形成第二支路，该第二支路与三通道板式换热器13相连；第三温度传感器22和第六温度传感器25连接在第二支路上；电机电控散热器7、电机8、电机控制器9、第一电子水泵10、电机冷却液箱11和第一电磁阀12依次串联后形成第三支路，该第三支路与三通道板式换热器13相连，第四温度传感器23和第五温度传感器24连接在第三支路上。
在冷凝器2与蒸发器4之间的连接路上设有第一节流阀3。发生器1与吸收器5之间的连接路上设有第二节流阀19。
本发明系统功能为：开启燃料电池联调实验台架，电机和燃料电池内部的温度传感器监测其温度变化。当电机温度高于50℃的时候，开启第一电磁阀，溴化锂水溶液与电机冷却液在三通道板换中进行热交换；当燃料电池温度高于80℃的时候，开启第二电磁阀，溴化锂水溶液与燃料电池冷却液在三通道板换中进行热交换；当电机温度高于50℃且燃料电池温度高于80℃的时候，第一电磁阀和第二电磁阀都开启，溴化锂水溶液与电机冷却液和燃料电池冷却液在三通道板换中进行热交换；当电机冷却液和燃料电池的冷却液的热量不能满足溴化锂水溶液对于热源热量的要求时，消耗燃料电池产生的电能来开启水暖PTC对溴化锂水溶液进行加热，从而驱动整个制冷循环；当电机冷却液无法将电机冷却至合理温度区间的时候，开启电机散热器风扇进行散热；当燃料电池冷却液无法将燃料电池冷却至合理温度区间的时候，开启燃料电池散热器风扇进行散热。
本发明系统工作原理：
(1)当溴化锂吸收式制冷系统需要工作且联调台架的电机温度高于50℃的时候，开启第一电磁阀，溴化锂水溶液与电机冷却液在三通道板换中进行热交换；若此时电机冷却液的热量不能满足溴化锂水溶液对于热源热量的要求时，消耗燃料电池产生的电能来开启水暖PTC对溴化锂水溶液进行加热，从而驱动整个制冷循环；当电机冷却液无法将电机冷却至合理温度区间的时候，开启电机散热器风扇进行散热；
(2)当溴化锂吸收式制冷系统需要工作且联调台架的燃料电池温度高于80℃的时候，开启第二电磁阀，溴化锂水溶液与燃料电池冷却液在三通道板换中进行热交换；若此时燃料电池冷却液的热量不能满足溴化锂水溶液对于热源热量的要求时，消耗燃料电池产生的电能来开启水暖PTC对溴化锂水溶液进行加热，从而驱动整个制冷循环；当燃料电池冷却液无法将燃料电池冷却至合理温度区间的时候，开启燃料电池散热器风扇进行散热；
(3)当溴化锂吸收式制冷系统需要工作且联调台架的电机温度高于50℃且燃料电池温度高于80℃的时候，第一电磁阀和第二电磁阀都开启，溴化锂水溶液与电机冷却液和燃料电池冷却液在三通道板换中进行热交换；若此时电机冷却液和燃料电池的冷却液的热量不能满足溴化锂水溶液对于热源热量的要求时，消耗燃料电池产生的电能来开启水暖PTC对溴化锂水溶液进行加热，从而驱动整个制冷循环；当电机冷却液无法将电机冷却至合理温度区间的时候，开启电机散热器风扇进行散热；当燃料电池冷却液无法将燃料电池冷却至合理温度区间的时候，开启燃料电池散热器风扇进行散热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，其特征在于：包括发生器(1)、冷凝器(2)、蒸发器(4)、吸收器(5)、溶液泵(6)、电机电控散热器(7)、电机(8)、电机控制器(9)、第一电子水泵(10)、电机冷却液箱(11)、第一电磁阀(12)、三通道板式换热器(13)、燃料电池散热器(14)、燃料电池(15)、第二电子水泵(16)、燃料电池冷却液箱(17)、第二电磁阀(18)、第一温度传感器(20)、第二温度传感器(21)、第三温度传感器(22)、第四温度传感器(23)、第五温度传感器(24)、第六温度传感器(25)、水暖PTC(26)和第三电子水泵(27)，所述发生器(1)与冷凝器(2)相连，冷凝器(2)与蒸发器(4)相连，蒸发器(4)与吸收器(5)相连，吸收器(5)与溶液泵(6)对应与发生器(1)相连，且吸收器(5)与溶液泵(6)之间相连；三通道板式换热器(13)、水暖PTC(26)和第三电子水泵(27)依次串联后形成第一支路，该第一支路与发生器(1)并联，第一温度传感器(20)和第二温度传感器(21)连接在第一支路上；燃料电池散热器(14)、燃料电池(15)、第二电子水泵(16)、燃料电池冷却液箱(17)和第二电磁阀(18)依次串联后形成第二支路，该第二支路与三通道板式换热器(13)相连，第三温度传感器(22)和第六温度传感器(25)连接在第二支路上；电机电控散热器(7)、电机(8)、电机控制器(9)、第一电子水泵(10)、电机冷却液箱(11)和第一电磁阀(12)依次串联后形成第三支路，该第三支路与三通道板式换热器(13)相连，第四温度传感器(23)和第五温度传感器(24)连接在第三支路上。
2.如权利要求1所述的利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，其特征在于：所述冷凝器(2)与蒸发器(4)之间的连接路上设有第一节流阀(3)。
3.如权利要求1所述的利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统，其特征在于：所述发生器(1)与吸收器(5)之间的连接路上设有第二节流阀(19)。
CN201811194970.4A 2018-10-15 2018-10-15 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统 Pending CN109458750A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811194970.4A CN109458750A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811194970.4A CN109458750A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109458750A true CN109458750A (zh) 2019-03-12

Family

ID=65607625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811194970.4A Pending CN109458750A (zh) 2018-10-15 2018-10-15 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109458750A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110370889A (zh) * 2019-06-03 2019-10-25 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种将燃料电池汽车动力系统废热用于空调采暖的方法
CN113346103A (zh) * 2021-05-28 2021-09-03 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101210750A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 上海神力科技有限公司 一种利用燃料电池废热驱动空调的方法
DE102008039908A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Daimler Ag Vorrichtung zur Kühlung einer Batterie eines Fahrzeuges
CN106080234A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 天津中科先进技术研究院有限公司 电动汽车热管理装置
CN106828022A (zh) * 2017-03-08 2017-06-13 四川航勰汽车空调有限公司 纯电动汽车热管理系统以及空调系统
CN108407649A (zh) * 2018-03-29 2018-08-17 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种燃料电池汽车控制系统及其控制方法
CN108437750A (zh) * 2018-05-22 2018-08-24 南方英特空调有限公司 热能利用装置与应用方法以及一种热泵空调系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101210750A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 上海神力科技有限公司 一种利用燃料电池废热驱动空调的方法
DE102008039908A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Daimler Ag Vorrichtung zur Kühlung einer Batterie eines Fahrzeuges
CN106080234A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 天津中科先进技术研究院有限公司 电动汽车热管理装置
CN106828022A (zh) * 2017-03-08 2017-06-13 四川航勰汽车空调有限公司 纯电动汽车热管理系统以及空调系统
CN108407649A (zh) * 2018-03-29 2018-08-17 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种燃料电池汽车控制系统及其控制方法
CN108437750A (zh) * 2018-05-22 2018-08-24 南方英特空调有限公司 热能利用装置与应用方法以及一种热泵空调系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安明华: "大中型客车发动机余热驱动的制冷空调开发", 《湖北工业大学硕士学位论文》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110370889A (zh) * 2019-06-03 2019-10-25 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种将燃料电池汽车动力系统废热用于空调采暖的方法
CN113346103A (zh) * 2021-05-28 2021-09-03 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种大功率电站用燃料电池散热系统及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108592441A (zh) 电动汽车热管理系统
CN109114804A (zh) 太阳能光伏-市电联合驱动的光伏光热一体化双源热泵热水系统及其运行方法
CN104890500A (zh) 插电式混合动力汽车冷却系统
CN109249773A (zh) 一种利用燃料电池余热和热泵耦合供热的汽车空调系统
CN106595117A (zh) 一种热泵系统
CN112339614A (zh) 一种适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法
CN105539123A (zh) 一种高效的电动汽车冷却系统
CN108332446A (zh) 一种低品位太阳能冷热电三联供系统及其运行方法
CN109458750A (zh) 利用电机电控余热和燃料电池余热的溴化锂吸收式制冷系统
CN201935475U (zh) 一种可部分热回收型风冷冷水机组
CN204593941U (zh) 一种双效吸收式汽车空调
CN202284871U (zh) 一种空气源热平衡式双效热泵装置
CN110385963B (zh) 一种电动汽车空调系统及其控制方法
CN102679623B (zh) 一种氨水吸收式制冷兼制热水系统装置
CN102829519B (zh) 带载冷换热器的双冷源全新风热泵除湿机组
CN204354802U (zh) 插电式混合动力汽车冷却系统
CN1104607C (zh) 双效吸收式冷水或热水产生机器
CN103398432B (zh) 一种利用压缩机排气显热再生的溶液式空调机组
CN211233437U (zh) 一种单效制热双效制冷的蒸汽型溴化锂吸收式热泵机组
KR100638225B1 (ko) 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법
CN208108536U (zh) 一种低温余热回收型溴化锂吸收式冷热水系统
CN102607124B (zh) 一种用于制冷空调系统的防冻溶液再生热回收装置
CN202719802U (zh) 一种第一类溴化锂吸收式热泵机组
CN108317769B (zh) 一种热电协同蓄能式吸收-吸附复叠多效制冷系统
CN104776634A (zh) 一种双效吸收式汽车空调

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190312