CN202200830U - 奔腾燃料电池车新型冷却模块 - Google Patents

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杨江雄
张占江
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Abstract

本实用新型涉及一种奔腾燃料电池车新型冷却模块，其特征在于：冷却模块的布置关系：FCE散热器和冷凝器采用两级分体冷却布置结构，其中二级FCE散热器和二级冷凝器布置在整车机舱前端两侧，与前纵梁固定；一级冷凝器与控制模块PCU散热器采用串联形式，形成一个小模块，与一级FCE散热器并列固定在机舱前端框架位置，形成一个大模块，电动风扇布置在大模块后面。其解决了燃料电池车对冷却模块性能和布置方面的要求，降低了能量消耗，最大限度的利用了机舱空间，方便安装和维护，结构简单，成本低。充分考虑机舱空间尺寸，采用分体、两级、串联结构，有效的对燃料电池FCE和控制模块PCU及驱动电机进行冷却，保证了燃料电池FCE、控制模块PCU和冷凝器的冷却需求。

Description

奔腾燃料电池车新型冷却模块
技术领域
本实用新型涉及一种奔腾燃料电池车新型冷却模块，属于一种新型冷却模块形式，应用于奔腾燃料电池车。 
背景技术
传统汽油机或柴油机冷却模块大多布置为冷凝器—（中冷器）散热器—风扇串联形式，这种串联布置形式结构紧凑、布置简单、冷却效率高，依靠散热器和风扇的共同作用达到发动机冷却目的，所以为大多数整车采用。但是，燃料电池车的驱动力来自电机，电机的能源和控制来自燃料电池FCE和控制模块PCU共同作用，燃料电池FCE和控制模块PCU是主要的发热体， 需要冷却水冷却。目前国内燃料电池车刚刚起步，由于燃料电池FCE对散热器进出口温度为65℃/55℃，与设计环境温度40 ℃温差只有25℃左右，普通冷却模块很难满足要求，需要通过采用大散热器、高压风扇来实现，对整车尺寸、电压消耗提出很高要求。 
发明内容
本实用新型的目的是提供一种奔腾燃料电池车新型冷却模块，可解决燃料电池FCE、控制模块PCU和冷凝器对整车冷却模块的不同要求，充分考虑机舱空间尺寸，采用分体、两级、串联结构，有效的对燃料电池FCE和控制模块PCU及驱动电机进行冷却，保证了燃料电池FCE、控制模块PCU和冷凝器的冷却需求。 
本实用新型的技术方案是这样实现的：奔腾燃料电池车新型冷却模块，由燃料电池FCE 冷却系统，控制模块PCU 及驱动电机冷却系统，冷凝器组成，其特征在于：燃料电池FCE 冷却系统中的FCE散热器和冷凝器采用两级分体冷却布置结构，其中二级FCE散热器和二级冷凝器布置在整车机舱前端两侧，与前纵梁固定；一级冷凝器与控制模块PCU 及驱动电机冷却系统中的控制模块PCU散热器采用串联形式，形成一个小模块，与一级FCE散热器并列固定在机舱前端框架位置，形成一个大模块，电动风扇布置在大模块后面；设计环境温度为40 ℃；FCE 冷却系统的系统压力2bar，散热量60kW，散热器进出口水温：65/55℃，冷却水流量120L/min；控制模块PCU 及驱动电机冷却系统的系统压力3bar，散热量12kW，散热量进出口温度81.5/70℃，冷却水流量16L/min，空调散热量9kW，进出口温度80/50 ℃，保证空调冷却要求。 
本实用新型的积极效果是通过分体、分级设计和冷却，解决了燃料电池车对冷却模块性能和布置方面的要求，降低了能量消耗，最大限度的利用了机仓空间，方便安装和维护，结构简单，成本低。 
附图说明
图1为本实用新型的布置框架图。 
图2为本实用新型的实施例图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：如图1所示，奔腾燃料电池车新型冷却模块，由燃料电池FCE 冷却系统，控制模块PCU 及驱动电机冷却系统，冷凝器组成，其特征在于：燃料电池FCE 冷却系统中的FCE散热器和冷凝器采用两级分体冷却布置结构，其中二级FCE散热器和二级冷凝器布置在整车机舱前端两侧，与前纵梁固定；一级冷凝器与控制模块PCU 及驱动电机冷却系统中的控制模块PCU散热器采用串联形式，形成一个小模块，与一级FCE散热器并列固定在机舱前端框架位置，形成一个大模块，电动风扇布置在大模块后面；设计环境温度为40 ℃；FCE 冷却系统的系统压力2bar，散热量60kW，散热器进出口水温：65/55℃，冷却水流量120L/min；控制模块PCU 及驱动电机冷却系统的系统压力3bar，散热量12kW，散热量进出口温度81.5/70℃，冷却水流量16L/min，空调散热量9kW，进出口温度80/50 ℃，保证空调冷却要求。 
实施例，如图2所示，根据燃料电池车整车布置要求，结合留给冷却模块的空间尺寸，确定散热器、风扇、冷凝器布置，零部件参数尺寸如下：FCE散热器芯体尺寸布置为:400mm*375mm*34mm，散热器的正面积为：400mm*375mm,即为0.15m-2，设定空气流量为1.7m3/s，即为6120m3/h，在汽车高速下通过散热器的迎风速度为11.3m/s；根据FCE散热器的芯厚为34mm，设定散热风机的静压为120-140Pa左右，风量为1650m3/h-1350m3/h,即轿车在怠速时通过散热器的流速为3m/s-2.5m/s；控制模块PCU散热器芯体尺寸布置为:350mm*375mm*16mm，空调冷凝器芯体尺寸布置为:350mm*375mm*27mm，即控制模块PCU散热器的正面积为：350mm*375mm,即为0.13m2；设定空气流量为1m3/s，即为3600m3/h，在汽车高速下通过散热器的迎风速度为7.7m/s；根据控制模块PCU散热器的芯厚为16mm和空调冷凝器芯体厚度为27mm，设定散热风机的静压为60Pa-80Pa左右，风量为1450m3/h-1170m3/h,即轿车在怠速时通过散热器的流速为3m/s-2.5m/s。 

Claims (1)

1.奔腾燃料电池车新型冷却模块，由燃料电池FCE 冷却系统，控制模块PCU 及驱动电机冷却系统，冷凝器组成，其特征在于：燃料电池FCE 冷却系统中的FCE散热器和冷凝器采用两级分体冷却布置结构，其中二级FCE散热器和二级冷凝器布置在整车机舱前端两侧，与前纵梁固定；一级冷凝器与控制模块PCU 及驱动电机冷却系统中的控制模块PCU散热器采用串联形式，形成一个小模块，与一级FCE散热器并列固定在机舱前端框架位置，形成一个大模块，电动风扇布置在大模块后面；设计环境温度为40 ℃；FCE 冷却系统的系统压力2bar，散热量60kW，散热器进出口水温：65/55℃，冷却水流量120L/min；控制模块PCU 及驱动电机冷却系统的系统压力3bar，散热量12kW，散热量进出口温度81.5/70℃，冷却水流量16L/min，空调散热量9kW，进出口温度80/50 ℃。
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