CN209200072U - 一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置 - Google Patents

Abstract

本新型涉一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，包括换热板、散热板、导流槽、换热管、制冷剂储存罐、循环泵、制冷机构及控制电路，导流槽包覆在换热板下端面外，散热板与换热板下端面相互连接，并沿换热板轴线方向均布，换热管与换热板下端面相互连接，换热管一端通过循环泵与制冷机构相互连通，另一端直接与制冷剂储存罐相互连通，制冷机构与制冷剂储存罐相互连通，制冷剂储存罐、制冷机构及控制电路均与导流槽外表面相互连接。本新型一方面有效简化了降温系统结构，另一方面可在有效的提高热交换作业效率的同时，另可利用车辆运行时的气流进行被动降温，极大的提高对氢燃料电池降温作业效率，并降低降温作业运行能耗。

Description

一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种降温系统结构，确切地说是一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置。

背景技术

目前氢燃料电池在车辆、船舶等设备中得到广泛的应用，由于氢燃料电池运行中会产生大量的余热，且外部高温环境也会导致氢燃料电池发生故障，造成氢燃料电池运行稳定性、可靠性及安全性下降，因此均需要为氢燃料电池配备高线的降温机构，在实际的使用中发现，当前所使用的车载氢燃料电池降温系统往往是基于传统的制冷剂在压缩机驱动下，通过换热器对氢燃料电池降温的系统，虽然可以一定程度满足使用的需要，但造成了降温作业运行能耗大，降温系统结构复杂，从而在占用较大的车辆内部空间的同时，也会损耗大量的车辆运行动能，从而严重影响了车辆设备的使用性能和运行性能，因此针对这一问题，迫切需要开发一种新型氢燃料电池电解发生槽结构，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种结构简单，使用灵活方便的高效一体式车用氢燃料电池散热装置，提高了车辆空间利用率和热交换作业效率，达到改善车辆运行动力性能的目的。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，包括换热板、散热板、导流槽、换热管、制冷剂储存罐、循环泵、制冷机构及控制电路，其中换热板上端面设横断面呈“凵”字型的承载槽，导流槽包覆在换热板下端面外并与换热板间同轴分布，并与换热板构成空心管状结构，散热板至少一个，与换热板下端面相互连接，并沿换热板轴线方向均布，换热管至少一条，与换热板下端面相互连接，且换热管与换热板接触面面积为换热板下端面面积的50%—90%，换热管一端通过循环泵与制冷机构相互连通，另一端直接与制冷剂储存罐相互连通，制冷机构与制冷剂储存罐相互连通，换热管、制冷剂储存罐、循环泵共同构成闭合循环管路，制冷剂储存罐、制冷机构及控制电路均与导流槽外表面相互连接，且所述的控制电路与循环泵、制冷机构电气连接。

进一步的，所述的换热板内均布若干散热孔，所述的散热孔轴线与换热板轴线相互垂直分布。

进一步的，所述的换热板下端面另设至少一个温度传感器和至少一个半导体制冷机构，所述的温度传感器和半导体制冷机构均与控制电路电气连接。

进一步的，所述的换热管与换热板下端面相互连接的管段均位于相邻两个散热板之间位置。

进一步的，所述的散热板为两个或两个以上时，各散热板分布在同一直线或曲线方向。

进一步的，所述的制冷机构为半导体制冷机构、冷风机、压缩机制冷系统中的任意一种或几种共用。

进一步的，所述的导流槽横断面为矩形、圆形、正多边形中的任意一种。

进一步的，所述的控制电路为基于工业单片机为基础的电路系统，并设至少一个串口通讯端子。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，模块化和集成化程度高，一方面有效简化了降温系统结构，从而极大的提高了车辆空间利用率，另一方面在降温运行过程中，可在有效的提高热交换作业效率的同时，另可利用车辆运行时的气流进行被动降温，极大的提高对氢燃料电池降温作业效率，并降低降温作业运行能耗，从而达到改善车辆运行动力性能的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型横断面结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，包括换热板1、散热板2、导流槽3、换热管4、制冷剂储存罐5、循环泵6、制冷机构7及控制电路8，其中换热板1上端面设横断面呈“凵”字型的承载槽9，导流槽3包覆在换热板1下端面外并与换热板1间同轴分布，并与换热板1构成空心管状结构，散热板2至少一个，与换热板2下端面相互连接，并沿换热板1轴线方向均布，换热管4至少一条，与换热板1下端面相互连接，且换热管4与换热板1接触面面积为换热板1下端面面积的50%—90%，换热管4一端通过循环泵6与制冷机构7相互连通，另一端直接与制冷剂储存罐5相互连通，制冷机构7与制冷剂储存罐5相互连通，换热管4、制冷剂储存罐5、循环泵6共同构成闭合循环管路，制冷剂储存罐5、制冷机构7及控制电路8均与导流槽3外表面相互连接，且控制电路8与循环泵6、制冷机构7电气连接。

其中，所述的换热板1内均布若干散热孔10，所述的散热孔10轴线与换热板1轴线相互垂直分布。

同时，所述的换热板1下端面另设至少一个温度传感器11和至少一个半导体制冷机构12，所述的温度传感器11和半导体制冷机构12均与控制电路8电气连接，所述的换热管4与换热板1下端面相互连接的管段均位于相邻两个散热板2之间位置，且当散热板2为两个或两个以上时，各散热板2分布在同一直线或曲线方向。

除此之外，所述的制冷机构7为半导体制冷机构、冷风机、压缩机制冷系统中的任意一种或几种共用，所述的导流槽3横断面为矩形、圆形、正多边形中的任意一种。

本实施例中，所述的控制电路8为基于工业单片机为基础的电路系统，并设至少一个串口通讯端子。

本新型在具体实施中，首先对换热板、散热板、导流槽、换热管、制冷剂储存罐、循环泵、制冷机构及控制电路进行组装，然后将组装好的本新型安装道车身指定位置，并使本新型轴线与车辆运行方向呈0°—60°夹角，且本本新型前端面及后端面均车身外部环境连通，最后将氢燃料电池组通过换热板上端面的承载槽与换热板相互连接，并将控制电路与车辆的电路系统间电气连接，即可完成本新型的装配。

在车辆运行时，由换热板和散热板与氢燃料电池组间进行热交换达到对氢燃料电池组降温的目的，同时一方面流经车辆表面的气流通过本导流槽引流，流经本新型后从本新型后端面流出，在气流流过导流槽的同时，气流与换热板、散热板及换热管间进行热交换，实现不耗费车辆动力即可对氢燃料电池降温作业的目的，同时也可进一步提高换热板、散热板与氢燃料电池间热交换作业的效率，且不需要损耗车辆自身动力，从而极大的降低强燃料电池降温作业的能耗，另一方面，当通过气流降温不能以满足降温要求时，再通过循环泵、制冷机构运行，驱动制冷介质沿换热管循环流动，对换热板和散热板进行强制热交换，从而达到进一步提高降温效率的目的。

需要指出的是，当循环泵、制冷机构运行对换热板和散热板进行降温的同时，外部气流依然通过导流槽对换热板、散热板直接降温，从而达到提高降温效率的目的，同时也有助于提高制冷介质在循环中降温调温的效率，降低制冷机构运行能耗和提高运行效率的目的。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，模块化和集成化程度高，一方面有效简化了降温系统结构，从而极大的提高了车辆空间利用率，另一方面在降温运行过程中，可在有效的提高热交换作业效率的同时，另可利用车辆运行时的气流进行被动降温，极大的提高对氢燃料电池降温作业效率，并降低降温作业运行能耗，从而达到改善车辆运行动力性能的目的。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的高效一体式车用氢燃料电池散热装置包括换热板、散热板、导流槽、换热管、制冷剂储存罐、循环泵、制冷机构及控制电路，其中所述换热板上端面设横断面呈“凵”字型的承载槽，所述的导流槽包覆在换热板下端面外并与换热板间同轴分布，并与换热板构成空心管状结构，所述的散热板至少一个，与换热板下端面相互连接，并沿换热板轴线方向均布，所述的换热管至少一条，与换热板下端面相互连接，且换热管与换热板接触面面积为换热板下端面面积的50%—90%，所述的换热管一端通过循环泵与制冷机构相互连通，另一端直接与制冷剂储存罐相互连通，所述的制冷机构与制冷剂储存罐相互连通，所述的换热管、制冷剂储存罐、循环泵共同构成闭合循环管路，所述的制冷剂储存罐、制冷机构及控制电路均与导流槽外表面相互连接，且所述的控制电路与循环泵、制冷机构电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的换热板内均布若干散热孔，所述的散热孔轴线与换热板轴线相互垂直分布。

3.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的换热板下端面另设至少一个温度传感器和至少一个半导体制冷机构，所述的温度传感器和半导体制冷机构均与控制电路电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的换热管与换热板下端面相互连接的管段均位于相邻两个散热板之间位置。

5.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的散热板为两个或两个以上时，各散热板分布在同一直线或曲线方向。

6.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的制冷机构为半导体制冷机构、冷风机、压缩机制冷系统中的任意一种或几种共用。

7.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的导流槽横断面为矩形、圆形、正多边形中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种高效一体式车用氢燃料电池散热装置，其特征在于：所述的控制电路为基于工业单片机为基础的电路系统，并设至少一个串口通讯端子。