CN113299947A - 燃料电池冷却系统及燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种燃料电池冷却系统及燃料电池车辆，所述燃料电池冷却系统包括燃料电池和风冷装置，所述燃料电池包括具有散热片的燃料电池本体，以及容纳该燃料电池本体的封闭壳体，所述封闭壳体上开设有进气口和出气口，所述风冷装置用于建立能够使得气体从所述进气口流动到所述出气口的气流路径，所述散热片至少部分地位于该气流路径上。本公开的燃料电池冷却系统涉及的装置结构少、占用机舱空间小的同时还能实现良好的散热效果。

Description

燃料电池冷却系统及燃料电池车辆
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种燃料电池冷却系统及燃料电池车辆。
背景技术
目前市场上的燃料电池车辆中燃料电池的散热通过冷却液循环系统将燃料电池产生的热量转移至散热器，再通过散热器风冷系统将热量释放至大气环境中。
但是对于机舱空间较小的燃料电池车辆来说，燃料电池的冷却液循环系统涉及的装置结构较多、往往会因机舱空间的限制而不能合理的布局，散热效果不理想，进而导致燃料电池发电能力下降。
发明内容
本公开的目的是提供一种燃料电池冷却系统及燃料电池车辆，该燃料电池冷却系统占用机舱空间小且能够对燃料电池进行良好的散热，提高燃料电池的发电能力。
为了实现上述目的，本公开提供一种燃料电池冷却系统，所述燃料电池冷却系统包括燃料电池和风冷装置，所述燃料电池包括具有散热片的燃料电池本体，以及容纳该燃料电池本体的封闭壳体，所述封闭壳体上开设有进气口和出气口，所述风冷装置用于建立能够使得气体从所述进气口流动到所述出气口的气流路径，所述散热片至少部分地位于该气流路径上。
可选地，所述风冷装置包括空气压缩机，所述空气压缩机的进风口与所述封闭壳体的所述出气口连通。
可选地，所述风冷装置还包括第一排气管和第二排气管，所述第一排气管的一端与所述封闭壳体的所述出气口连通，另外一端与所述空气压缩机的所述进风口连通，所述第二排气管的一端与所述空气压缩机的出风口连通，另外一端用于与外界环境相通。
可选地，所述进气口和所述出气口分别设置在所述封闭壳体相对的两侧壁上。
可选地，所述封闭壳体内设置有沿第一方向延伸且相互平行的多个散热片，所述多个散热片沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔设置，所述进气口与所述出气口同轴设置并且轴线沿所述第一方向延伸。
可选地，所述进气口处设置有导风件，以用于引导部分气体在进入所述封闭壳体后沿所述第二方向流动。
可选地，所述燃料电池冷却系统还包括气体过滤装置，所述气体过滤装置的入口与大气相通且其出口与所述进气口相通。
可选地，所述燃料电池冷却系统还包括进气管，所述气体过滤装置的进风口与大气相通，所述进气管的一端与所述空气滤清器的出风口连通，另外一端与所述进气口连通。
可选地，所述气体过滤装置构造为空气滤清器，所述空气滤清器的入口与大气相通且其出口与所述进气口连通，所述空气滤清器与所述封闭壳体紧耦合连接。
本公开还提供一种燃料电池车辆，所述燃料电池车辆包括机舱以及所述的燃料电池冷却系统，所述燃料电池冷却系统的所述燃料电池设置在所述机舱内，所述燃料电池冷却系统的所述风冷装置设置在所述机舱外。
在上述技术方案中，通过在封闭壳体上开设进气口和出气口，并采用风冷装置建立能够使得气体从进气口流动到出气口的气流路径，封闭壳体内的散热片至少部分地位于该气流路径上，从而将散热片散发热量从封闭壳体内带出，实现良好的散热效果。本公开的燃料电池冷却系统涉及的装置结构少、占用机舱空间小的同时还能实现良好的散热效果。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的燃料电池冷却系统的结构示意简图。
附图标记说明
1 燃料电池 11 封闭壳体
111 进气口 112 出气口
2 气体过滤装置 3 风冷装置
31 第一排气管 32 第二排气管
10 进气管 100 散热片
A 第一方向 B 第二方向
1110 导风件 C 气流路径
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”指的具体结构轮廓的内和外，所使用的术语如“第一”、“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。
本公开提供一种燃料电池冷却系统，该燃料电池冷却系统包括燃料电池1和风冷装置3，燃料电池1包括具有散热片100的燃料电池本体，以及容纳该燃料电池本体的封闭壳体11，封闭壳体11上开设有进气口111和出气口112，风冷装置3用于建立能够使得气体从进气口111流动到出气口112的气流路径C，散热片100至少部分地位于该气流路径C上。
在上述技术方案中，通过在封闭壳体11上开设进气口111和出气口112，并采用风冷装置3建立能够使得气体从进气口111流动到出气口112的气流路径C，封闭壳体11内的散热片100至少部分地位于该气流路径C上，从而将散热片100散发热量从封闭壳体11内带出，实现良好的散热效果。本公开的燃料电池冷却系统涉及的装置结构少、占用机舱空间小的同时还能实现良好的散热效果。
在一种实施方式中，风冷装置3可以包括空气压缩机，该空气压缩机的进风口用于与封闭壳体11的出气口112连通。通过该空气压缩机从封闭壳体11内吸气的方式将封闭壳体11内的散热片100散发热量带出封闭壳体，从而实现对燃料电池1散热的目的。相比于传统的鼓风机，该空气压缩机能够产生较大的压差，气体流速快，散热效果好。
具体地，如图1所示，风冷装置3还可以包括第一排气管31和第二排气管32，第一排气管31的一端与封闭壳体11的出气口112连通，另外一端与空气压缩机的进风口连通，第二排气管32的一端与空气压缩机的出风口连通，另外一端用于与外界环境相通。首先，设置第一排气管31便于实现空气压缩机的进风口与封闭壳体11的出气口112之间的连通，便于安装；另外，为了能够实现空气压缩机空间布置位置选择的灵活性，通过适应性调整第一排气管31的长度即可实现空气压缩机的进风口与封闭壳体11的出气口112之间的连通；当然，若机舱的空间能够满足空气压缩机的布置需求，也可以不设置该第一排气管31，该空气压缩机可以与该封闭壳体11紧耦合设置，空气压缩机的进风口与封闭壳体11的出气口112直接连通；其次，通过设置第二排气管31可以将空气压缩机出风口排出的气体排放至外界环境中，以将气体中携带的热量释放至外界环境中，实现良好的散热效果。
在其他的实施方式中，该空气压缩机也可以设置在封闭壳体11的进气口111处，具体地，该空气压缩机的进风口与大气相通，其出风口可以与封闭壳体11的进气口111相通，通过此种吹气的方式也能够实现将封闭壳体11内的散热片100散发的热量从封闭壳体11内带离的效果，本公开对此不作限定。如图1所示，进气口111和出气口112可以分别设置在封闭壳体11相对的两侧壁上，便于气体在封闭壳体11内的流动，但是本公开并不对进气口111和出气口112在封闭壳体11上的具体设置位置作限定。
具体地，如图1所示，封闭壳体11内设置有沿第一方向A延伸且相互平行的多个散热片100，多个散热片100沿与第一方向A垂直的第二方向B间隔设置，进气口111与出气口112同轴设置并且轴线沿第一方向A延伸。换言之，进气口111和出气口112相对设置，气体在流动过程中形成为类似于“穿堂风”的效果，能够有效地带走散热片100散发的热量。
更具体地，如图1所示，进气口111处可以设置有导风件1110，以用于引导部分气体在进入封闭壳体11后沿第二方向B流动，从而使得气体更加均匀地流向多个散热片100，提高散热效果。例如，在一种实施方式中，该导风件1110可以构造为两个相对设置的弧形导风板，气体在通过该进气口111处时，两弧形导风板能够将部分气体沿第二方向B向进气口111的两侧的封闭壳体11的内部进行引导，从而使气流路径C能够尽可能多地流向多个散热片100，将多个散热片100散发的热量从出气口112带出。
在一种实施方式中，如图1所示，燃料电池冷却系统还可以包括气体过滤装置2，气体过滤装置2的入口与大气相通且其出口与进气口111相通。通过设置该气体过滤装置2能够实现对进入封闭壳体11内的气体的过滤，避免气体中的颗粒物等杂质对封闭壳体11内的零件造成磨损，提高燃料电池1的使用寿命。
进一步地，燃料电池冷却系统还可以包括进气管10，该气体过滤装置2的进风口可以与大气相通，进气管10的一端可以与空气滤清器的出风口连通，另外一端与封闭壳体11的进气口111连通。通过设置该进气管10可以更加方便地实现气体过滤装置2与封闭壳体11进气口11之间的连通，便于安装；另外，为了能够实现该气体过滤装置2空间布置位置选择的灵活性，通过适应性调整该进气管10的长度即可实现气体过滤装置2的出风口与封闭壳体11的进气口111之间的连通。可选地，该方案中的气体过滤装置2可以构造为空气滤清器。
在另外一种实施方式中，该气体过滤装置2的进风口可以与大气相通且其出风口与封闭壳体11的进气口111连通，该气体过滤装置2与封闭壳体11紧耦合连接，从而可以尽可能地减少该气体过滤装置2占用机舱内的空间，提高结构之间的紧凑性。可选地，该方案中的气体过滤装置2也可以构造为空气滤清器，但是本公开并不对气体过滤装置2的具体类型作限定。
本公开还提供一种燃料电池车辆，该燃料电池车辆包括机舱以及上述的燃料电池冷却系统，该燃料电池冷却系统的燃料电池1设置在机舱内，通过该机舱实现对其良好的保护作用，燃料电池冷却系统的风冷装置3可以设置在机舱外，尽可能地减少占用机舱的内部空间，满足机舱内结构布置的需要，尤其针对机舱空间较小的中置机舱的燃料电池车辆来说，此种风冷装置3外置机舱的空间布置方式能够较好地弥补机舱空间较小的缺陷。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种燃料电池冷却系统，其特征在于，所述燃料电池冷却系统包括燃料电池(1)和风冷装置(3)，
所述燃料电池(1)包括具有散热片(100)的燃料电池本体，以及容纳该燃料电池本体的封闭壳体(11)，所述封闭壳体(11)上开设有进气口(111)和出气口(112)，所述风冷装置(3)用于建立能够使得气体从所述进气口(111)流动到所述出气口(112)的气流路径(C)，所述散热片(100)至少部分地位于该气流路径(C)上。
2.根据权利要求1所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述风冷装置(3)包括空气压缩机，所述空气压缩机的进风口与所述封闭壳体(11)的所述出气口(112)连通。
3.根据权利要求2所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述风冷装置(3)还包括第一排气管(31)和第二排气管(32)，所述第一排气管(31)的一端与所述封闭壳体(11)的所述出气口(112)连通，另外一端与所述空气压缩机的所述进风口连通，所述第二排气管(32)的一端与所述空气压缩机的出风口连通，另外一端用于与外界环境相通。
4.根据权利要求1所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述进气口(111)和所述出气口(112)分别设置在所述封闭壳体(11)相对的两侧壁上。
5.根据权利要求4所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述封闭壳体(11)内设置有沿第一方向(A)延伸且相互平行的多个散热片(100)，所述多个散热片(100)沿与所述第一方向(A)垂直的第二方向(B)间隔设置，所述进气口(111)与所述出气口(112)同轴设置并且轴线沿所述第一方向(A)延伸。
6.根据权利要求5所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述进气口(111)处设置有导风件(1110)，以用于引导部分气体在进入所述封闭壳体(11)后沿所述第二方向(B)流动。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述燃料电池冷却系统还包括气体过滤装置(2)，所述气体过滤装置(2)的入口与大气相通且其出口与所述进气口(111)相通。
8.根据权利要求7所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述燃料电池冷却系统还包括进气管(10)，所述气体过滤装置(2)的进风口与大气相通，所述进气管(10)的一端与所述气体过滤装置(2)的出风口连通，另外一端与所述进气口(111)连通。
9.根据权利要求7所述的燃料电池冷却系统，其特征在于，所述气体过滤装置(2)的进风口与大气相通且其出风口与所述进气口(111)连通，所述气体过滤装置(2)与所述封闭壳体(11)紧耦合连接。
10.一种燃料电池车辆，其特征在于，所述燃料电池车辆包括机舱以及权利要求1-9中任意一项所述的燃料电池冷却系统，所述燃料电池冷却系统的所述燃料电池(1)设置在所述机舱内，所述燃料电池冷却系统的所述风冷装置(3)设置在所述机舱外。
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