CN207800832U - 燃料电池发动机的冷却系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种燃料电池发动机的冷却系统和车辆，其中，燃料电池发动机的冷却系统包括送风装置和能够容纳燃料电池发动机(20)的封闭的壳体(30)，所述壳体(30)上开设有第一进气口(31)和第一出气口(32)，所述第一进气口(31)和所述送风装置连通。通过上述技术方案，可以通过送风装置产生的冷却风对燃料电池发动机进行散热，由于燃料电池发动机设置在封闭的壳体中，冷却风可以集中吹向燃料电池发动机而不会外散，以提高散热效果，从而避免燃料电池发动机的发电功率下降。

Description

燃料电池发动机的冷却系统和车辆

技术领域

本公开涉及新能源汽车技术领域，具体地，涉及一种燃料电池发动机的冷却系统和车辆。

背景技术

燃料电池汽车通常通过冷却液循环系统将电堆的散热量转移至散热器，再通过散热器风冷系统将散热量释放至大气环境中。但目前市场上的燃料电池汽车发动机水冷方案，受限于汽车框架内空间布局，及多个热源的散热冷却钳制，使得在高温极端工况下，电堆散热效果并不理想，进而导致燃料电池发电能力下降。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种燃料电池发动机的冷却系统，以解决燃料电池发动机的散热效果差导致发电功率下降的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种燃料电池发动机的冷却系统，包括送风装置和能够容纳燃料电池发动机的封闭的壳体，所述壳体上开设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口和所述送风装置连通。

可选地，所述送风装置包括空气压缩机，所述空气压缩机具有第二进气口和第二出气口，所述第二出气口和所述第一进气口通过第一气体管道连通。

可选地，所述送风装置还包括空气滤清器，所述空气滤清器具有第三进气口和第三出气口，所述第三出气口和所述第二进气口通过第二气体管道连通。

可选地，所述第一进气口和所述第一出气口开设在所述壳体的相对的两侧。

可选地，所述第一出气口连接有能够延伸至车辆的尾部的第三气体管道。

可选地，所述冷却系统还包括由冷却液、液冷水管和散热器构成的液冷系统，所述散热器设置在所述壳体的外侧，所述液冷水管贴近所述燃料电池发动机设置且两端分别连接在所述散热器的进水口和出水口。

可选地，所述送风装置连接有朝向所述散热器的吹风通道。

根据本公开的第二个方面，提供一种车辆，包括燃料电池发动机和根据以上所述的燃料电池发动机的冷却系统。

可选地，所述燃料电池发动机上设置有多个间隔的散热翅片。

可选地，所述第一进气口和所述第一出气口的平面分别垂直于所述散热翅片。

通过上述技术方案，可以通过送风装置产生的冷却风对燃料电池发动机进行散热，由于燃料电池发动机设置在封闭的壳体中，冷却风可以集中吹向燃料电池发动机而不会外散，以提高散热效果，从而避免燃料电池发动机的发电功率下降。

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是根据本公开的一个实施方式的燃料电池发动机的冷却系统的示意图；

图2是根据本公开的另一个实施方式的燃料电池发动机的冷却系统的示意图；

图3是根据本公开的另一个实施方式的燃料电池发动机的冷却系统的示意图。

附图标记说明

11 空气压缩机 111 第二进气口

112 第二出气口 12 空气滤清器

121 第三进气口 122 第三出气口

20 燃料电池发动机 21 散热翅片

30 壳体 31 第一进气口

32 第一出气口 41 第一气体管道

42 第二气体管道 43 第三气体管道

50 液冷水管 60 散热器

70 吹风通道 80 排气管

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“内、外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

首先需要说明的是，本公开提及的对燃料电池发动机冷却散热指的是对燃料电池车中的电池堆进行冷却散热。如图1所示，本公开提供的燃料电池发动机的冷却系统包括送风装置和能够容纳燃料电池发动机20的封闭的壳体30，壳体30上开设有第一进气口31和第一出气口32，第一进气口31和送风装置连通。这样，送风装置产生的冷却风可以从第一进气口31进入到壳体30中，与燃料电池发动机20进行热交换，从而对其进行散热，由于燃料电池发动机20设置在封闭的壳体30中，冷却风可以集中吹向燃料电池发动机20而不会外散，以提高散热效果，从而避免燃料电池发动机20的发电功率下降，进而使得应用该冷却系统的燃料电池车辆能够适应恶劣的气候环境。

如图1所示，本实施方式提供的送风装置可以包括空气压缩机11，空气压缩机11具有第二进气口111和第二出气口112，第二出气口112和第一进气口31通过第一气体管道41连通。空气压缩机11可以将从第二进气口111中进入的低压气体转换为高压气体，与壳体30之间产生压力差，高压气体沿第一气体管道41流入壳体30中并朝向燃料电池发动机20吹风以对其散热，散热后携带有高热量的气体从第一出气口32排出到外部环境中。通过空气压缩机11可以产生压力较高的高压气体，利用该高压气体向壳体30中送风，可以提供较高的气体流量，散热效果突出。在其他实施方式中，还可以使用电动风扇、鼓风机等设备产生冷却风，其具体连接形式与本实施方式类似，这里不做过多说明。本公开提供的空气压缩机11为电动空气压缩机，电动空气压缩机可以由燃料电池发动机供电或由其他电池设备供电，当燃料电池发动机工作时，该电动空气压缩机可以同步工作，实现即时散热的功能。

进一步地，如图1所示，送风装置还包括空气滤清器12，空气滤清器12具有第三进气口121和第三出气口122，第三出气口122和第二进气口111通过第二气体管道42连通，即在空气压缩机11吸入低压气体之前，由空气滤清器12对该低压气体进行过滤，产生洁净气体，从而避免杂质进入到冷却系统中。上述的空气压缩机11和空气滤清器12均为汽车领域常用部件，本公开对其结构不做具体限制。

第一进气口31和第一出气口32可以开设在壳体30的相对的两侧，这样，进入到壳体30中的冷却风可以从第一进气口31朝向第一出气口32单向流动，确保经过热交换的气体直接排出壳体30，而不会与未经热交换的气体混合，影响散热效果。

此外，第一出气口32还连接有能够延伸至车辆的尾部的第三气体管道43，以将经过换热后的气体从车辆的尾部集中排出到大气中。如图1所示，第三气体管道43上可以连接有排气管80，可以选用为传动内燃机汽车的排气管结构，排气管80设置在车辆的尾部，可以模拟传统内燃机车辆的尾气排放的形式。

进一步地，如图2所示，冷却系统还可以包括液冷系统，液冷系统可以包括冷却液、液冷水管50和散热器60，通过冷却液与燃料电池发动机20热交换以进行散热。具体地，散热器60设置在壳体30的外侧，液冷水管50贴近燃料电池发动机20设置且两端分别穿过壳体30以连接在散热器60的进水口和出水口。这样，燃料电池发动机20工作时释放的大部分热量由冷却风排出到外部环境中，少部分热量可以通过液冷系统排出。此外需要说明的是，本实施方式中的液冷系统与本领域内普通技术人员所熟知的内燃机的冷却系统以及相关技术中燃料电池发动机的水冷方案相似，还包括水箱、水泵等功能部件。为了描述方便，本实施方式仅示出液冷水管50和散热器60，液冷水管50中的冷却液在壳体30中与燃料电池发动机20进行热交换，而后携带有高热量的冷却液在散热器60中经过散热冷却后可以再次与燃料电池发动机20进行热交换。

进一步地，如图3所示，送风装置还可以连接有朝向散热器60的吹风通道70，即，将风冷系统中的部分冷却风吹向散热器60，以使散热器60中的冷却液快速降温。在这种情况下，上述的液冷系统不必配置对散热器60进行吹风的冷却风扇，上述的送风装置既能够对燃料电池发动机20吹风，也能够对散热器60吹风。具体地，在图3示出的实施方式中，空气压缩机11的第二出气口112可以连接有两路气管，一路为第一气体管道41，另一路为吹风通道70。此外，图3示出的吹风通道70仅为示意图，在实际设计时，可以根据实际需求设计吹风口的形状，例如可以设计为喇叭口，冷却风能够向沿喇叭口朝向周边扩散，更大范围地吹向散热器60。

本公开还提供一种车辆，包括燃料电池发动机20和上述的燃料电池发动机的冷却系统，该车辆具有上述的冷却系统的全部有益效果，这里不做赘述。

进一步地，如图1所示，燃料电池发动机20上可以设置有多个间隔的散热翅片21，通过增大与冷却风的接触面积，提高燃料电池发动机20的散热效率。

进一步地，第一进气口31和第一出气口32的平面分别垂直于散热翅片21。这样，冷却风能够在相邻的散热翅片21之间的空隙中顺畅地流通，可以沿着散热翅片21的表面吹横风，提高散热效率。第一进气口31和第一出气口32的平面分别指的是其对应的壳体30的表面，具体而言，参照图1，在图示方向中，第一进气口31开设在壳体30的下表面，第一出气口32开设在壳体30的上表面，散热翅片21的平面为垂直于图面方向的平面。

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)

1.一种燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，包括送风装置和能够容纳燃料电池发动机(20)的封闭的壳体(30)，所述壳体(30)上开设有第一进气口(31)和第一出气口(32)，所述第一进气口(31)和所述送风装置连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述送风装置包括空气压缩机(11)，所述空气压缩机(11)具有第二进气口(111)和第二出气口(112)，所述第二出气口(112)和所述第一进气口(31)通过第一气体管道(41)连通。

3.根据权利要求2所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述送风装置还包括空气滤清器(12)，所述空气滤清器(12)具有第三进气口(121)和第三出气口(122)，所述第三出气口(122)和所述第二进气口(111)通过第二气体管道(42)连通。

4.根据权利要求1所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述第一进气口(31)和所述第一出气口(32)开设在所述壳体(30)的相对的两侧。

5.根据权利要求1所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述第一出气口(32)连接有能够延伸至车辆的尾部的第三气体管道(43)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括由冷却液、液冷水管(50)和散热器(60)构成的液冷系统，所述散热器(60)设置在所述壳体(30)的外侧，所述液冷水管(50)贴近所述燃料电池发动机(20)设置且两端分别连接在所述散热器(60)的进水口和出水口。

7.根据权利要求6所述的燃料电池发动机的冷却系统，其特征在于，所述送风装置连接有朝向所述散热器(60)的吹风通道(70)。

8.一种车辆，其特征在于，包括燃料电池发动机(20)和根据权利要求1-7中任一项所述的燃料电池发动机的冷却系统。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述燃料电池发动机(20)上设置有多个间隔的散热翅片(21)。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述第一进气口(31)和所述第一出气口(32)的平面分别垂直于所述散热翅片(21)。