CN210133035U - 一种燃料电池汽车用冷却系统及燃料电池汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池汽车用冷却系统及燃料电池汽车，其属于汽车技术领域，燃料电池汽车用冷却系统包括：第一冷却回路，用于将燃料电池电堆模块的热量带出，连接有互相连通的第一电堆冷却水泵、第一粗滤器和第一精滤器，还连接有用于向第一冷却回路补给冷却液的第一膨胀水箱，第一膨胀水箱与第一冷却回路之间连接有去离子滤清器；第二冷却回路，连接有互相连通的第二电堆冷却水泵和电堆用散热器；第一冷却回路与第二冷却回路之间连接有热交换器，热交换器能够将第一冷却回路的热量传递至第二冷却回路。燃料电池汽车上设有上述的燃料电池汽车用冷却系统。本实用新型使得燃料电池汽车的燃料电池电堆模块始终处于合适的工作温度范围。

Description

一种燃料电池汽车用冷却系统及燃料电池汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车用冷却系统及燃料电池汽车。

背景技术

燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。在车载燃料电池装置中，燃料电池电堆模块是其核心发电模块。

燃料电池电堆模块在工作过程中会产生大量热量，大量热量积聚会影响车载燃料电池的正常工作。一般燃料电池汽车上都配有用于对燃料电池电堆模块进行冷却的系统，以保证燃料电池电堆模块始终处于最佳的工作温度范围内。

但是现有技术中，用于对燃料电池电堆模块进行冷却的冷却系统一般只有一路冷却回路，通过冷却液在这一路冷却回路中循环流动，将燃料电池电堆模块产生的热量带走。当燃料电池电堆模块长时间工作后，这一路冷却回路中的冷却液温度也不断升高，使对燃料电池电堆模块的冷却效果受到影响，且冷却液在长时间循环流动的过程中容易产生水垢，影响冷却系统的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池汽车用冷却系统及燃料电池汽车，以解决现有技术中燃料电池汽车存在的燃料电池电堆模块仅有一路冷却回路、冷却效果不理想的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种燃料电池汽车用冷却系统，所述燃料电池汽车用冷却系统包括：

第一冷却回路，用于将燃料电池电堆模块的热量带出，连接有互相连通的第一电堆冷却水泵、第一粗滤器和第一精滤器，还连接有用于向所述第一冷却回路补给冷却液的第一膨胀水箱，所述第一膨胀水箱与所述第一冷却回路之间连接有去离子滤清器；

第二冷却回路，连接有互相连通的第二电堆冷却水泵和电堆用散热器；

所述第一冷却回路与所述第二冷却回路之间连接有热交换器，所述热交换器能够将所述第一冷却回路的热量传递至所述第二冷却回路。

其中，所述热交换器包括高温侧进口、高温侧出口和低温侧进口、低温侧出口，所述第一冷却回路与所述高温侧进口和所述高温侧出口循环连通，所述第二冷却回路与所述低温侧进口和所述低温侧出口循环连通。

其中，所述第二冷却回路中连接有用于向所述第二冷却回路补给冷却液的第二膨胀水箱。

其中，所述第二冷却回路还包括电堆用风扇，所述电堆用风扇用于辅助所述电堆用散热器散热。

其中，还包括第三冷却回路，所述第三冷却回路用于将驱动汽车驱动桥的电机的热量带出。

其中，所述第三冷却回路中连接有互相连通的电机冷却水泵和电机用散热器。

其中，所述第三冷却回路中还连接有用于向所述第三冷却回路补给冷却液的第三膨胀水箱。

其中，所述第三冷却回路中还包括电机用风扇，所述电机用风扇用于辅助所述电机用散热器散热。

其中，所述第三冷却回路中还连接有第二粗滤器和第二精滤器，所述第二粗滤器、所述第二精滤器和所述电机冷却水泵互相连通。

一种燃料电池汽车，所述燃料电池汽车上配有上述的燃料电池汽车用冷却系统。

本实用新型提出的燃料电池汽车用冷却系统，有如下优势：

(1)第一冷却回路的冷却液循环流动对燃料电池电堆模块进行初步冷却，同时热交换器将第一冷却回路的热量传递至第二冷却回路，从而提高第一冷却回路的冷却液与燃料电池电堆模块之间的温度差，使第一冷却回路的冷却效果始终良好；

(2)第二冷却回路中的电堆用散热器将第二冷却回路中的冷却液的热量迅速散发出去，保证第二冷却回路对第一冷却回路的冷却效果；

(3)第一冷却回路中连接有第一粗滤器和第一精滤器，能够避免第一冷却回路中冷却液因长时间循环产生水垢、杂质积聚的现象；

(4)当第一膨胀水箱向第一冷却回路补给冷却液时，去离子滤清器会对流向第一冷却回路的冷却液进行去离子化，除去其中的钙、镁等离子，避免形成容易沉淀的钙化合物和镁化合物。

本实用新型提出的燃料电池汽车，其上配备有上述的燃料电池汽车用冷却系统，能够保证燃料电池汽车的燃料电池电堆模块始终处于合适的工作温度范围，进而保证整车的正常行驶。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的第一冷却回路与第二冷却回路的连接关系示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第三冷却回路的示意图。

图中：

11、燃料电池电堆模块；12、第一电堆冷却水泵；

13、第一膨胀水箱；131、去离子滤清器；

14、第二电堆冷却水泵；15、第二膨胀水箱；16、电堆用散热器；17、热交换器；18、电堆用风扇；

21、电机；22、电机冷却水泵；23、电机用散热器；24、第三膨胀水箱；25、电机用风扇；

31、第一粗滤器；32、第一精滤器；

41、第二粗滤器；42、第二精滤器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

为了使燃料电池汽车的冷却效果更好，能保证燃料电池的各个部件能够始终处于合适的工作温度，本实施例提供一种燃料电池汽车，燃料电池汽车上配有燃料电池汽车用冷却系统。

燃料电池汽车用冷却系统包括能够发生热交换的第一冷却回路和第二冷却回路，还有与第一冷却回路和第二冷却回路独立的第三冷却回路。

参见图1，第一冷却回路用于将燃料电池汽车中的燃料电池电堆模块11的热量带出，图中箭头用于指示冷却液的流动方向。

具体地，第一冷却回路的管路中连接有互相连通的第一电堆冷却水泵12、第一粗滤器31和第一精滤器32，第一电堆冷却水泵12能够产生压力，使第一冷却回路中的冷却液在第一冷却回路的管路中循环流动，冷却液在循环流动的过程中会先后经过第一粗滤器31和第一精滤器32，第一粗滤器31和第一精滤器32分别对冷却液进行粗过滤和精过滤，防止冷却液中水垢、杂质在管路中的积聚。

第一冷却回路中还连接有用于向第一冷却回路补给冷却液的第一膨胀水箱13，保证第一冷却回路中的冷却液始终充足。第一膨胀水箱13与第一冷却回路之间连接有去离子滤清器131。当膨胀水箱13向第一冷却回路补给冷却液时，去离子滤清器131能够对流向第一冷却回路的冷却液进行去离子化，除去其中的钙、镁等离子，防止冷却液中产生过多易沉淀的钙镁化合物。

为了加快第一冷却回路的冷却速度，本实施例中，第一冷却回路与第二冷却回路之间连接有热交换器17，热交换器17能够将第一冷却回路的热量传递至第二冷却回路，对第一冷却回路的管路内的冷却液进一步冷却。其中，热交换器17包括高温侧进口、高温侧出口和低温侧进口、低温侧出口，第一冷却回路与高温侧进口和高温侧出口循环连通，第二冷却回路与低温侧进口和低温侧出口循环连通，当第一冷却回路中温度较高的冷却液流经热交换器17时，能够将第一冷却回路中冷却液的热量传递到第二冷却回路中，加快对燃料电池电堆模块11的冷却。

具体地，第二冷却回路连接有互相连通的第二电堆冷却水泵14和电堆用散热器16，第二电堆冷却水泵14提供压力使第二冷却回路中的冷却液在管路中循环流动，电堆用散热器16用于对第二冷却回路中的冷却液进行散热，为了提高电堆用散热器16的散热效率，第二冷却回路还包括电堆用风扇18，电堆用风扇18用于辅助电堆用散热器16散热。进一步地，第二冷却回路中还连接有用于向第二冷却回路补给冷却液的第二膨胀水箱15，保证第二冷却回路中的冷却液始终充足。

燃料电池电堆模块11能够产生电能驱动电机21转动，电机21进而驱动燃料电池汽车的驱动桥。电机21在工作过程中也会产生大量的热能，为了保证电机21始终处于正常的工作温度范围，本实施例中，第三冷却回路用于将驱动汽车驱动桥的电机21的热量带出。

参见图2，第三冷却回路中连接有互相连通的电机冷却水泵22和电机用散热器23，电机冷却水泵22用于提供压力，使第三冷却回路中的冷却液能够循环，电机用散热器23用于将第三冷却回路中的冷却液的热量散出。图中箭头用于指示冷却液的流动方向。

为了加速电机用散热器23的散热，第三冷却回路中还包括电机用风扇25，电机用风扇25用于辅助电机用散热器23散热。

为了保证第三冷却回路中的冷却液始终充足，第三冷却回路中还连接有用于向第三冷却回路补给冷却液的第三膨胀水箱24。

为了避免第三冷却回路中冷却液因水垢、杂质等发生积聚现象后，影响第三冷却回路的正常工作，第三冷却回路中还连接有第二粗滤器41和第二精滤器42，第二粗滤器41、第二精滤器42和电机冷却水泵22互相连通，这样第三冷却回路中的冷却液在循环的过程中会先后经过第二粗滤器41和第二精滤器42，第二粗滤器41和第二精滤器42会对冷却液分别进行粗过滤和精过滤，避免因水垢、杂质等发生积聚现象。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变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 (10)

1.一种燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述燃料电池汽车用冷却系统包括：

第一冷却回路，用于将燃料电池电堆模块(11)的热量带出，连接有互相连通的第一电堆冷却水泵(12)、第一粗滤器(31)和第一精滤器(32)，还连接有用于向所述第一冷却回路补给冷却液的第一膨胀水箱(13)，所述第一膨胀水箱(13)与所述第一冷却回路之间连接有去离子滤清器(131)；

第二冷却回路，连接有互相连通的第二电堆冷却水泵(14)和电堆用散热器(16)；

所述第一冷却回路与所述第二冷却回路之间连接有热交换器(17)，所述热交换器(17)能够将所述第一冷却回路的热量传递至所述第二冷却回路。

2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述热交换器(17)包括高温侧进口、高温侧出口和低温侧进口、低温侧出口，所述第一冷却回路与所述高温侧进口和所述高温侧出口循环连通，所述第二冷却回路与所述低温侧进口和所述低温侧出口循环连通。

3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第二冷却回路中连接有用于向所述第二冷却回路补给冷却液的第二膨胀水箱(15)。

4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第二冷却回路还包括电堆用风扇(18)，所述电堆用风扇(18)用于辅助所述电堆用散热器(16)散热。

5.根据权利要求1-4任一项所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，还包括第三冷却回路，所述第三冷却回路用于将驱动汽车驱动桥的电机(21)的热量带出。

6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第三冷却回路中连接有互相连通的电机冷却水泵(22)和电机用散热器(23)。

7.根据权利要求6所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第三冷却回路中还连接有用于向所述第三冷却回路补给冷却液的第三膨胀水箱(24)。

8.根据权利要求6所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第三冷却回路中还包括电机用风扇(25)，所述电机用风扇(25)用于辅助所述电机用散热器(23)散热。

9.根据权利要求6所述的燃料电池汽车用冷却系统，其特征在于，所述第三冷却回路中还连接有第二粗滤器(41)和第二精滤器(42)，所述第二粗滤器(41)、所述第二精滤器(42)和所述电机冷却水泵(22)互相连通。

10.一种燃料电池汽车，其特征在于，所述燃料电池汽车上配有如权利要求1-9任一项所述的燃料电池汽车用冷却系统。

Images