CN112448000A - 一种船用燃料电池冷却水循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种船用燃料电池冷却水循环装置，与燃料电池相连，包括：冷却循环系统底座、外界水循环系统和燃料电池冷却水循环系统，对流换热器与外界水循环系统相连，用于将外界水循环系统输送的外界水进行热交换后，排到外界水域中；对流换热器与燃料电池冷却水循环系统相连，用于将燃料电池冷却水循环系统输送的来源于燃料电池的热水进行热交换后，输送至燃料电池内进行冷却。本发明能够维持燃料电池系统内部的热平衡，对其进行辅助冷却，保证其内部适宜的工作温度，保证燃料电池能够在船舶上安全、高效、稳定的运行。
Description
技术领域
本发明涉及船用燃料电池系统技术领域，具体而言，尤其涉及一种船用燃料电池冷却水循环装置。
背景技术
全球船舶运输每年产生的氮氧化物和硫氧化物占总污染源的15％和10％，这些污染物对人类生活环境造成巨大影响，航运业面临严峻的节能减排问题。近年来，清洁能源技术的大力发展不断降低了传统燃料的消耗，也缓解了船舶排放对大气环境造成的污染。我国也高度重视绿色航运发展和船舶新能源开发，在当前的新能源应用技术中，以氢气为燃料的燃料电池由于具备污染小、噪音低、效率高等优点，被认为是继火电、水电、核电后的第四代发电技术，在船舶领域有着广泛的应用前景。但是燃料电池堆在工作时会产生大量的热，当超过额定的工作温度时会影响燃料电池工作的稳定性。因此，为了维持电池系统内部的热平衡，保证燃料电池能够在船舶上安全、高效的运行，需要对其进行辅助冷却来保证其内部适宜的工作温度。当前主要是通过风冷和水冷对燃料电池堆进行散热，但现有的燃料电池冷却系统普遍存在结构复杂、寿命短以及散热单一等问题。而且由于船舱空间有限，这些弊端不仅增加了冷却系统设备的技术难度和制造成本，也对船舱内部的空间资源造成了极大的浪费。
发明内容
根据上述提出的现有技术主要是通过风冷和水冷对燃料电池堆进行散热，但现有的燃料电池冷却系统普遍存在结构复杂、寿命短以及散热单一等问题；而且由于船舱空间有限，这些弊端不仅增加了冷却系统设备的技术难度和制造成本，也对船舱内部的空间资源造成了极大的浪费的技术问题，而提供一种船用燃料电池冷却水循环装置。本发明主要利用对流换热器、外界水循环系统和燃料电池冷却水循环系统进行热交换，来维持燃料电池系统内部的热平衡，对其进行辅助冷却，保证其内部适宜的工作温度，保证燃料电池能够在船舶上安全、高效、稳定的运行。
本发明采用的技术手段如下：
一种船用燃料电池冷却水循环装置，与燃料电池相连，包括：
冷却循环系统底座，通过两侧设置的系统底座固定块固定在船舱内，所述冷却循环系统底座上设有对流换热器和冷却水循环泵底座，所述对流换热器通过对流换热器固定座固定在所述冷却循环系统底座上；所述对流换热器与外界水循环系统相连，用于将所述外界水循环系统输送的外界水进行热交换后，排到外界水域中；所述对流换热器与燃料电池冷却水循环系统相连，用于将所述燃料电池冷却水循环系统输送的来源于燃料电池的热水进行热交换后，输送至燃料电池内进行冷却；
外界水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座上，包括与对流换热器相连的对流换热器水进口管、与对流换热器相连的对流换热器水出水管、手动阀门Ⅰ、至少两条外界水过滤管路、与外界水过滤管路连接的过滤器、手动阀门Ⅱ、与手动阀门Ⅱ连接的水泵、水泵出口、与水泵出口连接的手动球阀、电磁阀Ⅰ、与手动球阀连接的过剩水排水管和与对流换热器水出水管连接的外界水排水管，所述对流换热器水进口管设置在所述对流换热器水出水管的上方，所述外界水过滤管路的两侧分别连接所述手动阀门Ⅰ和所述手动阀门Ⅱ，所述电磁阀Ⅰ的一端与所述水泵出口相连，另一端与所述对流换热器水进口管相连；外界水从进口流入外界水循环系统，首先通过所述手动球阀Ⅰ进入与手动阀门Ⅰ连接的所述外界水过滤管路，通过调节所述手动阀门Ⅰ的开度改变外界水进入的过滤管路，并通过所述过滤装器对外界水进行过滤；水通过过滤后经过所述手动阀门Ⅱ后进入所述水泵中，从所述水泵出口流出分别流经所述手动球阀和所述电磁阀Ⅰ，根据燃料电池水温的需要，调整所述手动球阀和所述电磁阀Ⅰ的开度，从而实现对燃料电池温度的控制；流经所述电磁阀Ⅰ的水通过所述对流换热器水进口管进入所述对流换热器，经换热后流出并进入所述对流换热器水出水管，从所述外界水排水管排出；同时在冷却循环过程中，通过对所述手动球阀的控制调节流经对流换热水量，多余的过剩水通过所述外界水排水管排出；
燃料电池冷却水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座上，与燃料电池和所述对流换热器相连，包括与对流换热器相连的对流换热器冷却水出口管、与对流换热器相连的对流换热器冷却水进口管、与燃料电池相连的燃料电池冷却水出口管、与燃料电池冷却水出口管连接的水箱、与对流换热器冷却水进口管连接的冷却水循环泵和冷却水循环泵进口管，所述对流换热器冷却水出口管设置在所述对流换热器冷却水进口管的上方，所述冷却水循环泵进口管的一端与所述水箱相连，另一端与所述冷却水循环泵相连；来自燃料电池的热水从所述燃料电池冷却水出口管进入所述水箱，通过所述冷却水循环泵进口管进入所述冷却水循环泵，随后经所述对流换热器冷却水进口管进入所述对流换热器，在所述对流换热器中进行换热后流出并经所述对流换热器冷却水出口管进入燃料电池进行冷却。
进一步地，所述对流换热器上设有位于同侧的对流换热器冷却水出口、对流换热器冷却水进口、对流换热器水进口和对流换热器水出口，所述对流换热器冷却水出口置于所述对流换热器冷却水进口的上方，所述对流换热器水进口置于所述对流换热器水出口的上方；所述对流换热器冷却水出口与所述对流换热器冷却水出口管相连通，所述对流换热器冷却水进口与所述对流换热器冷却水进口管相连通，所述对流换热器水进口与所述对流换热器水进口管相连通，所述对流换热器水出口与所述对流换热器水出水管相连通；
冷却水通过管路和所述对流换热器冷却水进口进入所述对流换热器，在所述对流换热器中完成热量交换后从所述对流换热器冷却水出口排出并进入燃料电池内进行冷却；水通过所述对流换热器水进口进入所述对流换热器中与冷却水进行热交换后，从所述对流换热器水出口排出，通过管路排到外界水域中。
进一步地，所述外界水过滤管路设有两条并联的外界水过滤管路Ⅰ和外界水过滤管路Ⅱ；所述过滤器为双路进水过滤装置，设有两个，分别为外界水过滤器Ⅰ和外界水过滤器Ⅱ，所述外界水过滤器Ⅰ设置在所述外界水过滤管路Ⅰ的管路上，所述外界水过滤器Ⅱ设置在所述外界水过滤管路Ⅱ的管路上。
进一步地，所述水箱上设置有水箱放气口，以消除所述燃料电池冷却水循环系统内的气泡。
进一步地，所述水箱上设置有冷却水过滤器，冷却水过滤器位于所述水箱与所述对流换热器冷却水进口管之间，其中，冷却水通过从所述水箱下部经过所述冷却水过滤器过滤后进入所述对流换热器冷却水进口管。
进一步地，还包括设置在燃料电池内的温度传感器和电磁阀Ⅱ，通过所述温度传感器对燃料电池内部温度进行监控，结合所述电磁阀Ⅱ，实时调整进入燃料电池内部的冷却水的流量，实现对燃料电池堆温度的控制。
进一步地，还包括与所述水泵和所述冷却水循环泵电连接的逆变器，所述逆变器与燃料电池相连，燃料电池产生的电能，经过所述逆变器将直流电转换成交流电，为所述水泵和所述冷却水循环泵提供电能，实现整套燃料电池堆和冷却水循环装置的能源自给，不需要添加额外的发电辅助装置，减小空间的占用。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的船用燃料电池冷却水循环装置，能够维持燃料电池系统内部的热平衡，对其进行辅助冷却，保证其内部适宜的工作温度，保证燃料电池能够在船舶上安全、高效、稳定的运行。
2、本发明提供的船用燃料电池冷却水循环装置，结构简单，方便维修，散热速度快，在不增加冷却系统设备的技术难度和制造成本的基础上还能够减小船舱内部的空间资源的浪费。
3、本发明提供的船用燃料电池冷却水循环装置，燃料电池产生的电能，经过逆变器将直流电转换成交流电给水泵和冷却水循环泵提供电能。实现整套燃料电池堆和冷却循环系统的能源自给，不需要添加额外的发电辅助装置，减小空间的占用。
4、本发明提供的船用燃料电池冷却水循环装置，可以通过燃料电池堆内的温度传感器实时监控反应堆内的温度，并通过电池阀门自动控制冷却循环水量，实现燃料电池堆内温度的控制。
综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术主要是通过风冷和水冷对燃料电池堆进行散热，但现有的燃料电池冷却系统普遍存在结构复杂、寿命短以及散热单一等问题；而且由于船舱空间有限，这些弊端不仅增加了冷却系统设备的技术难度和制造成本，也对船舱内部的空间资源造成了极大的浪费的问题。
基于上述理由本发明可在船舶燃料电池领域，或工厂和钻井平台等领域内燃料电池反应堆的冷却进行广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明冷却循环系统底座的结构示意图。
图2为本发明外界水循环系统的结构示意图。
图3为本发明燃料电池冷却水循环系统的结构示意图。
图4为本发明燃料电池冷却循环系统示意图的结构示意图。
图中：1、对流换热器；2对流换热器冷却水出口；3、对流换热器冷却水进口；4、对流换热器固定座；5、冷却循环系统底座；6、系统底座固定块；7、对流换热器水进口；8、对流换热器水出口；9、冷却水循环泵底座；10、对流换热器水进口管；11、对流换热器水出水管；12、手动阀门Ⅰ；13、外界水过滤管路Ⅰ；14、外界水过滤管路Ⅱ；15、外界水过滤器Ⅰ；16、外界水过滤器Ⅱ；17、手动阀门Ⅱ；18、手动球阀；19、电磁阀Ⅰ；20、过剩水排水管；21、外界水泵出口；22、水泵；23、外界水排水管；24、对流换热器冷却水出口管；25、对流换热器冷却水进口管；26、燃料电池冷却水出口管；27、水箱；28、水箱放气口；29、冷却水循环泵；30、冷却水循环泵进口管；31、电磁阀Ⅱ；32、温度传感器；33、逆变器；34、冷却水过滤器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
目前燃料电池在船舶领域的应用相对较少，在汽车领域应用较多，在汽车领域应用较多采用的风冷循环系统，利用空气和循环冷却水进行对流换热。而在船舶领域，由于海洋环境复杂多变，风冷循环方式无法稳定高效的对燃料电池进行冷却，对燃料电池的长时间稳定运行造成严重影响。
现有的技术中，主要采用带有冷却剂的散热装置或直接通过空调冷却器对燃料电池的循环冷却水进行冷却，需要在系统中加装空调冷却器对燃料电池堆进行散热，导致整个冷却系统结构较为复杂，技术难度较大，设备制造成本较高。现有散热装置中采用循环冷却剂的方法，冷却剂在循环使用一定时间后会导致冷却效果减弱，需定时进行更换，不仅增加了人工操作难度，同时也造成了不必要的资源浪费和环境污染。
如图所示，本发明提供了一种船用燃料电池冷却水循环装置，与燃料电池相连，包括：
冷却循环系统底座5，通过两侧设置的系统底座固定块6固定在船舱内，所述冷却循环系统底座5上设有对流换热器1和冷却水循环泵底座9，所述对流换热器1通过对流换热器固定座4固定在所述冷却循环系统底座5上；所述对流换热器1与外界水循环系统相连，用于将所述外界水循环系统输送的外界水进行热交换后，排到外界水域中；所述对流换热器1与燃料电池冷却水循环系统相连，用于将所述燃料电池冷却水循环系统输送的来源于燃料电池的热水进行热交换后，输送至燃料电池内进行冷却；
外界水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座5上，包括与对流换热器1相连的对流换热器水进口管10、与对流换热器1相连的对流换热器水出水管11、手动阀门Ⅰ12、至少两条外界水过滤管路、与外界水过滤管路连接的过滤器、手动阀门Ⅱ17、与手动阀门Ⅱ17连接的水泵22、水泵22出口、与水泵22出口连接的手动球阀18、电磁阀Ⅰ19、与手动球阀18连接的过剩水排水管20和与对流换热器水出水管11连接的外界水排水管23，所述对流换热器水进口管10设置在所述对流换热器水出水管11的上方，所述外界水过滤管路的两侧分别连接所述手动阀门Ⅰ12和所述手动阀门Ⅱ17，所述电磁阀Ⅰ19的一端与所述水泵22出口相连，另一端与所述对流换热器水进口管10相连；外界水从进口流入外界水循环系统，首先通过所述手动球阀18Ⅰ进入与手动阀门Ⅰ12连接的所述外界水过滤管路，通过调节所述手动阀门Ⅰ12的开度改变外界水进入的过滤管路，并通过所述过滤装器对外界水进行过滤；水通过过滤后经过所述手动阀门Ⅱ17后进入所述水泵22中，从所述水泵22出口流出分别流经所述手动球阀18和所述电磁阀Ⅰ19，根据燃料电池水温的需要，调整所述手动球阀18和所述电磁阀Ⅰ19的开度，从而实现对燃料电池温度的控制；流经所述电磁阀Ⅰ19的水通过所述对流换热器水进口管10进入所述对流换热器1，经换热后流出并进入所述对流换热器水出水管11，从所述外界水排水管23排出；同时在冷却循环过程中，通过对所述手动球阀18的控制调节流经对流换热水量，多余的过剩水通过所述外界水排水管23排出；
燃料电池冷却水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座5上，与燃料电池和所述对流换热器1相连，包括与对流换热器1相连的外对流换热器冷却水出口管24、与对流换热器1相连的对流换热器冷却水进口管25、与燃料电池相连的燃料电池冷却水出口管26、与燃料电池冷却水出口管26连接的水箱27、与对流换热器冷却水进口管25连接的冷却水循环泵29和冷却水循环泵进口管30，所述外对流换热器冷却水出口管24设置在所述对流换热器冷却水进口管25的上方，所述冷却水循环泵进口管30的一端与所述水箱27相连，另一端与所述冷却水循环泵29相连；来自燃料电池的热水从所述燃料电池冷却水出口管26进入所述水箱27，通过所述冷却水循环泵进口管30进入所述冷却水循环泵29，随后经所述对流换热器冷却水进口管25进入所述对流换热器1，在所述对流换热器1中进行换热后流出并经所述外对流换热器冷却水出口管24进入燃料电池进行冷却。
实施例1
如图1-4所示，一种船用燃料电池冷却水循环装置，包括水循环系统，燃料电池冷却水循环系统和冷却循环系统底座5。
如图1所示，冷却循环系统底座5上设置有对流换热器1、对流换热器冷却水出口2、对流换热器冷却水进口3、对流换热器固定座4、系统底座固定块6、对流换热器水进口7、对流换热器水出口8和冷却水循环泵底座9。对流换热器冷却水出口2、对流换热器冷却水进口3、对流换热器水进口7和对流换热器水出口8设置在对流换热器1的同侧，对流换热器冷却水出口2置于对流换热器冷却水进口3的上方，对流换热器水进口7置于对流换热器水出口8的上方；对流换热器冷却水出口2与对流换热器冷却水出口管24相连通，对流换热器冷却水进口3与对流换热器冷却水进口管25相连通，对流换热器水进口7与对流换热器水进口管10相连通，对流换热器水出口8与对流换热器水出水管11相连通。对流换热器1通过螺栓固定在对流换热器固定座4上，对流换热器固定座4通过螺栓固定在冷却循环系统底座5上，冷却循环系统底座5通过螺栓固定在船舱内。
冷却水通过管路首先进入对流换热器冷却水进口3在对流换热器1中完成热量交换后，从对流换热器冷却水出口2排出进入燃料电池内进行冷却。水通过对流换热器水进口7进入对流换热器1中与冷却水进行热交换后，从对流换热器水出口8排出，通过管路排到外界水域中。
如图2所示，外界水循环系统包括对流换热器水进口管10、对流换热器水出水管11、手动阀门Ⅰ12、外界水过滤管路Ⅰ13、外界水过滤管路Ⅱ14、外界水过滤器Ⅰ15、外界水过滤器Ⅱ16、手动阀门Ⅱ17、手动球阀18、电磁阀Ⅰ19、过剩水排水管20、外界水泵出口21、水泵22和外界水排水管23。
外界水从进口流入外界水循环系统，首先通过手动球阀Ⅰ12分别进入外界水过滤管路Ⅰ13和外界水过滤管路Ⅱ14，可以通过调节手动阀门Ⅰ12的开度改变外界水进入的过滤管路，此处设置两个手动阀门和双路进水过滤装置，作为备用装置，即外界水过滤管路Ⅰ13和外界水过滤管路Ⅱ14组成两条并联的外界水过滤管路，外界水过滤器Ⅰ15和外界水过滤器Ⅱ16组成双路进水过滤装置，外界水过滤器Ⅰ15设置在外界水过滤管路Ⅰ13的管路上，外界水过滤器Ⅱ16设置在外界水过滤管路Ⅱ14的管路上。水通过过滤后经过手动阀门Ⅱ17后进入水泵22中，从水泵出口21流出分别流经手动球阀18和电磁阀Ⅰ19，根据燃料电池水温的需要，调整手动球阀18和电磁阀Ⅰ19的开度，从而实现对燃料电池温度的控制。流经电磁阀Ⅰ19的水通过对流换热器水进口管10进入对流换热器1，从对流换热器水出口8流出进入对流换热器水出水管11，经外界水排水管23排出。同时在冷却循环过程中，可以通过对手动球阀18的控制调节流经对流换热水量，多余的过剩水通过外界水排水管23排出。
如图3所示，燃料电池冷却水循环系统包括对流换热器冷却水出口管24、对流换热器冷却水进口管25、燃料电池冷却水出口管26、水箱27、水箱放气口28、冷却水循环泵29和冷却水循环泵进口管30。
来自燃料电池的热水从燃料电池冷却水出口管26进入水箱27，通过冷却水循环泵进口管30进入冷却水循环泵29，随后经对流换热器冷却水进口管25进入对流换热器1，在对流换热器1中进行换热后从对流换热器冷却水出口2流出经对流换热器冷却水出口管24后进入燃料电池进行冷却。
水箱27上设置有水箱放气口28和冷却水过滤器34，冷却水过滤器34位于水箱27与对流换热器冷却水进口管25之间。来自燃料电池冷却水出口管26出口的冷却循环水进入水箱27，为消除循环水系统内的气泡在水箱27上设置水箱放气口28，冷却水通过从水箱27下部经过冷却水过滤器34过滤后进入对流换热器冷却水进口管25。
燃料电池内设置有温度传感器32和电磁阀Ⅱ31，通过温度传感器32对燃料电池内部温度的监控，结合电磁阀Ⅱ31，实时调整进入燃料电池内部的冷却水的流量，实现对燃料电池堆温度的控制。
水泵22和冷却水循环泵29电连接有逆变器33，逆变器33与燃料电池相连，燃料电池产生的电能，经过逆变器33将直流电转换成交流电给水泵22和冷却水循环泵29提供电能。实现整套燃料电池堆和冷却循环装置的能源自给，不需要添加额外的发电辅助装置，减小空间的占用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种船用燃料电池冷却水循环装置，与燃料电池相连，其特征在于，包括：
冷却循环系统底座(5)，通过两侧设置的系统底座固定块(6)固定在船舱内，所述冷却循环系统底座(5)上设有对流换热器(1)和冷却水循环泵底座(9)，所述对流换热器(1)通过对流换热器固定座(4)固定在所述冷却循环系统底座(5)上；所述对流换热器(1)与外界水循环系统相连，用于将所述外界水循环系统输送的外界水进行热交换后，排到外界水域中；所述对流换热器(1)与燃料电池冷却水循环系统相连，用于将所述燃料电池冷却水循环系统输送的来源于燃料电池的热水进行热交换后，输送至燃料电池内进行冷却；
外界水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座(5)上，包括与对流换热器(1)相连的对流换热器水进口管(10)、与对流换热器(1)相连的对流换热器水出水管(11)、手动阀门Ⅰ(12)、至少两条外界水过滤管路、与外界水过滤管路连接的过滤器、手动阀门Ⅱ(17)、与手动阀门Ⅱ(17)连接的水泵(22)、水泵(22)出口、与水泵(22)出口连接的手动球阀(18)、电磁阀Ⅰ(19)、与手动球阀(18)连接的过剩水排水管(20)和与对流换热器水出水管(11)连接的外界水排水管(23)，所述对流换热器水进口管(10)设置在所述对流换热器水出水管(11)的上方，所述外界水过滤管路的两侧分别连接所述手动阀门Ⅰ(12)和所述手动阀门Ⅱ(17)，所述电磁阀Ⅰ(19)的一端与所述水泵(22)出口相连，另一端与所述对流换热器水进口管(10)相连；外界水从进口流入外界水循环系统，首先通过所述手动球阀(18)Ⅰ进入与手动阀门Ⅰ(12)连接的所述外界水过滤管路，通过调节所述手动阀门Ⅰ(12)的开度改变外界水进入的过滤管路，并通过所述过滤装器对外界水进行过滤；水通过过滤后经过所述手动阀门Ⅱ(17)后进入所述水泵(22)中，从所述水泵(22)出口流出分别流经所述手动球阀(18)和所述电磁阀Ⅰ(19)，根据燃料电池水温的需要，调整所述手动球阀(18)和所述电磁阀Ⅰ(19)的开度，从而实现对燃料电池温度的控制；流经所述电磁阀Ⅰ(19)的水通过所述对流换热器水进口管(10)进入所述对流换热器(1)，经换热后流出并进入所述对流换热器水出水管(11)，从所述外界水排水管(23)排出；同时在冷却循环过程中，通过对所述手动球阀(18)的控制调节流经对流换热水量，多余的过剩水通过所述外界水排水管(23)排出；
燃料电池冷却水循环系统，置于在所述冷却循环系统底座(5)上，与燃料电池和所述对流换热器(1)相连，包括与对流换热器(1)相连的外对流换热器冷却水出口管(24)、与对流换热器(1)相连的对流换热器冷却水进口管(25)、与燃料电池相连的燃料电池冷却水出口管(26)、与燃料电池冷却水出口管(26)连接的水箱(27)、与对流换热器冷却水进口管(25)连接的冷却水循环泵(29)和冷却水循环泵进口管(30)，所述外对流换热器冷却水出口管(24)设置在所述对流换热器冷却水进口管(25)的上方，所述冷却水循环泵进口管(30)的一端与所述水箱(27)相连，另一端与所述冷却水循环泵(29)相连；来自燃料电池的热水从所述燃料电池冷却水出口管(26)进入所述水箱(27)，通过所述冷却水循环泵进口管(30)进入所述冷却水循环泵(29)，随后经所述对流换热器冷却水进口管(25)进入所述对流换热器(1)，在所述对流换热器(1)中进行换热后流出并经所述外对流换热器冷却水出口管(24)进入燃料电池进行冷却。
2.根据权利要求1所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，所述对流换热器(1)上设有位于同侧的对流换热器冷却水出口(2)、对流换热器冷却水进口(3)、对流换热器水进口(7)和对流换热器水出口(8)，所述对流换热器冷却水出口(2)置于所述对流换热器冷却水进口(3)的上方，所述对流换热器水进口(7)置于所述对流换热器水出口(8)的上方；所述对流换热器冷却水出口(2)与所述外对流换热器冷却水出口管(24)相连通，所述对流换热器冷却水进口(3)与所述对流换热器冷却水进口管(25)相连通，所述对流换热器水进口(7)与所述对流换热器水进口管(10)相连通，所述对流换热器水出口(8)与所述对流换热器水出水管(11)相连通；
冷却水通过管路和所述对流换热器冷却水进口(3)进入所述对流换热器(1)，在所述对流换热器(1)中完成热量交换后从所述对流换热器冷却水出口(2)排出并进入燃料电池内进行冷却；水通过所述对流换热器水进口(7)进入所述对流换热器(1)中与冷却水进行热交换后，从所述对流换热器水出口(8)排出，通过管路排到外界水域中。
3.根据权利要求1所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，所述外界水过滤管路设有两条并联的外界水过滤管路Ⅰ(13)和外界水过滤管路Ⅱ(14)；所述过滤器为双路进水过滤装置，设有两个，分别为外界水过滤器Ⅰ(15)和外界水过滤器Ⅱ(16)，所述外界水过滤器Ⅰ(15)设置在所述外界水过滤管路Ⅰ(13)的管路上，所述外界水过滤器Ⅱ(16)设置在所述外界水过滤管路Ⅱ(14)的管路上。
4.根据权利要求1所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，所述水箱(27)上设置有水箱放气口(28)，以消除所述燃料电池冷却水循环系统内的气泡。
5.根据权利要求1或4所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，所述水箱(27)上设置有冷却水过滤器(34)，冷却水过滤器(34)位于所述水箱(27)与所述对流换热器冷却水进口管(25)之间，其中，冷却水通过从所述水箱(27)下部经过所述冷却水过滤器(34)过滤后进入所述对流换热器冷却水进口管(25)。
6.根据权利要求1所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，还包括设置在燃料电池内的温度传感器(32)和电磁阀Ⅱ(31)，通过所述温度传感器(32)对燃料电池内部温度进行监控，结合所述电磁阀Ⅱ(31)，实时调整进入燃料电池内部的冷却水的流量，实现对燃料电池堆温度的控制。
7.根据权利要求1所述的船用燃料电池冷却水循环装置，其特征在于，还包括与所述水泵(22)和所述冷却水循环泵(29)电连接的逆变器(33)，所述逆变器(33)与燃料电池相连，燃料电池产生的电能，经过所述逆变器(33)将直流电转换成交流电，为所述水泵(22)和所述冷却水循环泵(29)提供电能，实现整套燃料电池堆和冷却水循环装置的能源自给，不需要添加额外的发电辅助装置，减小空间的占用。
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