CN213042927U - 一种固态储放氢装置热管理系统 - Google Patents
一种固态储放氢装置热管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213042927U CN213042927U CN202022293695.0U CN202022293695U CN213042927U CN 213042927 U CN213042927 U CN 213042927U CN 202022293695 U CN202022293695 U CN 202022293695U CN 213042927 U CN213042927 U CN 213042927U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- outlet
- inlet
- hydrogen
- fuel cell
- cooling liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型公开了氢燃料电池领域内的一种固态储放氢装置热管理系统，包括氢燃料电池和向氢燃料电池供氢的供氢装置，供氢装置上设置有介质入口和介质出口，供氢装置的介质出口与热交换器的换热通道一入口相连，热交换器的换热通道一出口与热管理水泵的进口相连，热管理水泵的出口与供氢装置的介质入口相连；所述氢燃料电池上设置有冷却液进口和冷却液出口，氢燃料电池的冷却液出口与热交换器的换热通道二入口相连，热交换器的换热通道二出口与电堆散热器的上水室进口相连，电堆散热器的下水室出口与电堆冷却水泵的进口相连，电堆冷却水泵的出口与氢燃料电池的冷却液进口相连。本实用新型比较适用于叉车工程机械，有效利用废热，并且节省空间。
Description
技术领域
本实用新型属于氢燃料电池领域，特别涉及一种应用于叉车工程机械的燃料电池的固态储放氢装置热管理系统。
背景技术
现有技术中，随着新能源汽车的普及，燃料电池以其高能量转换率、零污染排放等优点，未来将被广泛应用于汽车动力和储能领域。氢燃料电池发动机是由电堆、氢气供给循环系统、空气供给系统等部分组成；电堆作为氢燃料电池发动机的核心部件，氢气与氧气发生化学反应产生电能的场所；氢气在燃料电池的反应过程中不断被消耗，因此需要供氢装置向系统供氢，这时供氢装置的介质需要被加热；而当供氢装置中储氢材料的氢被使用较多后，又需要向供氢装置加氢，这时供氢装置的储氢材料需要放热，目前的氢燃料电池系统在工作时，缺少对供氢装置进行加热、散热的管理系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种固态储放氢装置热管理系统，能够适用于叉车工程机械，实现有效利用废热，并且节省空间，实现高效环保地对供氢装置进行加热、散热。
本实用新型的目的是这样实现的：一种固态储放氢装置热管理系统，包括氢燃料电池和向氢燃料电池供氢的供氢装置，所述供氢装置上设置有介质入口和介质出口，所述供氢装置的介质出口与热交换器的换热通道一入口相连，热交换器的换热通道一出口与热管理水泵的进口相连，热管理水泵的出口与供氢装置的介质入口相连；所述氢燃料电池上设置有冷却液进口和冷却液出口，氢燃料电池的冷却液出口与热交换器的换热通道二入口相连，热交换器的换热通道二出口与电堆散热器的上水室进口相连，电堆散热器的下水室出口与电堆冷却水泵的进口相连，电堆冷却水泵的出口与氢燃料电池的冷却液进口相连。
本实用新型的供氢装置的固态储氢装置体积小、重量大，适用于叉车工程机械，符合叉车的自重大、体积小的特点；供氢装置向系统供氢时需要吸热，而氢燃料电池工作时产生热量，电堆冷却水泵将氢燃料电池的冷却液抽入电堆散热器进行散热，冷却液从热交换器的换热通道二经过，热管理水泵将供氢装置的介质抽入热交换器的换热通道一，冷却液将热量传给供氢装置的介质，使供氢装置加热到所需的工作温度，实现有效利用废热，并且降低电推散热器的风机功耗，节能省电；当对供氢装置的储氢材料加氢时会放热，热管理水泵将供氢装置的介质抽入热交换器的换热通道一，此时氢燃料电池不工作不会发热，供氢装置的介质温度高于冷却液的温度，换热通道一内的供氢装置介质将热量传给换热通道二内的冷却液，供氢装置介质温度降低，并且换热通道二内的冷却液进入电堆散热器后会散热，实现对供氢装置的介质散热。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：能够适用于叉车工程机械，实现有效利用废热，并且节省空间，实现高效环保地对供氢装置进行加热、散热。
作为本实用新型的进一步改进，所述氢燃料电池的冷却液出口与热交换器的换热通道二入口之间接入有节温器，节温器上设置有出口一和出口二，节温器的出口二与热交换器的换热通道二入口相连，节温器的出口一也与电堆冷却水泵的进口相连。氢燃料电池刚开始工作时，冷却液的温度较低，电堆冷却水泵将冷却液抽到节温器内，此时节温器的出口一打开，低温的冷却液从节温器的出口一进入电堆冷却水泵，然后冷却液再进入氢燃料电池形成低温回路；氢燃料电池在工作时发热会造成冷却液的温度升高，当冷却液达到相应较高的温度时，高温冷却液进入节温器后会使得节温器的出口二打开，冷却液从节温器的出口二进入热交换器内。
作为本实用新型的进一步改进，所述电堆散热器的排气管与去离子器的一端相连，去离子器的另一端与膨胀水壶的进口相连，膨胀水壶的出口也与电堆冷却水泵的进口相连。冷却液从热交换器的换热通道二出口进入电堆散热器，然后冷却液分为两个并联的支路，一支路经过电堆散热器的散热芯体后再进入下水室，冷却液从下水室出口进入电堆冷却水泵；另一支路冷却液通过排气管进入去离子器，再进入膨胀水壶，最后从膨胀水壶的出口再进入电堆冷却水泵，从而形成高温回路，经过多个循环后，可实现去除冷却液内离子。
作为本实用新型的进一步改进，所述电堆散热器包括从上到下依次设置的上水室、散热芯体和下水室，散热芯体上设置有若干散热通道和冷却通道，各散热通道连通上水室和下水室，所述排气管与上水室相连接。冷却液进入上水室后，再进入散热芯体的散热通道，然后从下水室排出，冷却通道内走风或者水，与散热通道的冷却液换热，对冷却液降温；排气管与上水室内部相连通，排气管可以走气，也可以走液。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为电堆散热器上去离子器和膨胀水壶的结构示意图。
图3为电堆散热器的结构示意图。
其中，1氢燃料电池，1a冷却液进口，1b冷却液出口，2供氢装置，2a介质入口，2b介质出口，3冷却通道，4节温器，4a出口一，4b出口二，5热交换器，5a换热通道二入口，5b换热通道二出口，5c换热通道一入口，5d换热通道一出口，6电堆散热器，601上水室，602散热芯体，603下水室，6a上水室进口，6b下水室出口，7电堆冷却水泵，8去离子器，9膨胀水壶， 10散热通道，11排气管，12热管理水泵。
具体实施方式
如图1-3所示，为一种固态储放氢装置热管理系统，包括氢燃料电池1和向氢燃料电池1供氢的供氢装置2，供氢装置2上设置有介质入口2a和介质出口2b，供氢装置2的介质出口2b与热交换器5的换热通道一入口5c相连，热交换器5的换热通道一出口5d与热管理水泵12的进口相连，热管理水泵12的出口与供氢装置2的介质入口2a相连；氢燃料电池1上设置有冷却液进口1a和冷却液出口1b，氢燃料电池1的冷却液出口1b与热交换器5的换热通道二入口5a相连，热交换器5的换热通道二出口5b与电堆散热器6的上水室进口6a相连，电堆散热器6的下水室出口6b与电堆冷却水泵7的进口相连，电堆冷却水泵7的出口与氢燃料电池1的冷却液进口1a相连。氢燃料电池1的冷却液出口1b与热交换器5的换热通道二入口5a之间接入有节温器4，节温器4上设置有出口一4a和出口二4b，节温器4的出口二4b与热交换器5的换热通道二入口5a相连，节温器4的出口一4a也与电堆冷却水泵7的进口相连。电堆散热器6的排气管11与去离子器8的一端相连，去离子器8的另一端与膨胀水壶9的进口相连，膨胀水壶9的出口也与电堆冷却水泵7的进口相连。电堆散热器6包括从上到下依次设置的上水室601、散热芯体602和下水室603，散热芯体602上设置有若干散热通道10和冷却通道3，各散热通道10连通上水室601和下水室603，排气管11与上水室601相连接。
本实用新型的供氢装置2的固态储氢装置体积小、重量大，适用于叉车工程机械，符合叉车的自重大、体积小的特点；供氢装置2向系统供氢时需要吸热，而氢燃料电池1工作时产生热量，电堆冷却水泵7将氢燃料电池1的冷却液抽入电堆散热器6进行散热，冷却液从热交换器5的换热通道二经过，热管理水泵12将供氢装置2的介质抽入热交换器5的换热通道一，冷却液将热量传给供氢装置2的介质，使供氢装置2加热到所需的工作温度，实现有效利用废热，并且降低电推散热器的风机功耗，节能省电；当对供氢装置2的储氢材料加氢时会放热，热管理水泵12将供氢装置2的介质抽入热交换器5的换热通道一，此时氢燃料电池1不工作不会发热，供氢装置2的介质温度高于冷却液的温度，换热通道一内的供氢装置2介质将热量传给换热通道二内的冷却液，供氢装置2介质温度降低，并且换热通道二内的冷却液进入电堆散热器6后会散热，实现对供氢装置2的介质散热。本实用新型的优点在于：能够适用于叉车工程机械，实现有效利用废热，并且节省空间，实现高效环保地对供氢装置2进行加热、散热。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种固态储放氢装置热管理系统，包括氢燃料电池和向氢燃料电池供氢的供氢装置，其特征在于，所述供氢装置上设置有介质入口和介质出口，所述供氢装置的介质出口与热交换器的换热通道一入口相连，热交换器的换热通道一出口与热管理水泵的进口相连，热管理水泵的出口与供氢装置的介质入口相连；所述氢燃料电池上设置有冷却液进口和冷却液出口，氢燃料电池的冷却液出口与热交换器的换热通道二入口相连，热交换器的换热通道二出口与电堆散热器的上水室进口相连，电堆散热器的下水室出口与电堆冷却水泵的进口相连，电堆冷却水泵的出口与氢燃料电池的冷却液进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种固态储放氢装置热管理系统，其特征在于，所述氢燃料电池的冷却液出口与热交换器的换热通道二入口之间接入有节温器，节温器上设置有出口一和出口二，节温器的出口二与热交换器的换热通道二入口相连，节温器的出口一也与电堆冷却水泵的进口相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种固态储放氢装置热管理系统，其特征在于，所述电堆散热器的排气管与去离子器的一端相连，去离子器的另一端与膨胀水壶的进口相连，膨胀水壶的出口也与电堆冷却水泵的进口相连。
4.根据权利要求3所述的一种固态储放氢装置热管理系统，其特征在于，所述电堆散热器包括从上到下依次设置的上水室、散热芯体和下水室，散热芯体上设置有若干散热通道和冷却通道，各散热通道连通上水室和下水室，所述排气管与上水室相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022293695.0U CN213042927U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种固态储放氢装置热管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022293695.0U CN213042927U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种固态储放氢装置热管理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213042927U true CN213042927U (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=75536595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022293695.0U Active CN213042927U (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种固态储放氢装置热管理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213042927U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113793947A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-14 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 燃料电池余热利用系统及能源系统 |
-
2020
- 2020-10-15 CN CN202022293695.0U patent/CN213042927U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113793947A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-14 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 燃料电池余热利用系统及能源系统 |
| CN113793947B (zh) * | 2021-08-03 | 2023-11-14 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 燃料电池余热利用系统及能源系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107394232B (zh) | 燃料电池的动力系统与交通工具 | |
| CN214083778U (zh) | 一种氢燃料电池余热回收系统 | |
| CN207368172U (zh) | 一种应用相变材料的电池组热管理系统 | |
| CN101210750A (zh) | 一种利用燃料电池废热驱动空调的方法 | |
| CN213042927U (zh) | 一种固态储放氢装置热管理系统 | |
| CN202474108U (zh) | 燃料电池热管理系统、燃料电池系统及具有该系统的车辆 | |
| CN210092226U (zh) | 燃料电池汽车余热发电系统、燃料电池汽车 | |
| CN216054815U (zh) | 一种用于固体氧化物燃料电池外部热管理系统的蓄热设备 | |
| CN103715441B (zh) | 基于阵列热管相变传热的质子交换膜燃料电池热管理方法 | |
| CN109713337B (zh) | 直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出装置和输出方法 | |
| CN202889255U (zh) | 混合动力车能源回收提供系统 | |
| CN210272553U (zh) | 一种中冷模块、燃料电池中冷系统 | |
| CN210092227U (zh) | 燃料电池汽车余热发电系统、燃料电池汽车 | |
| CN110459782B (zh) | 燃料电池汽车余热发电系统及其工作方法、燃料电池汽车 | |
| CN113540619A (zh) | 一种火电厂储能系统的水冷系统及工作方法 | |
| CN102522583A (zh) | 热交换系统 | |
| CN209766601U (zh) | 一种基于平板热管的电池组热管理系统 | |
| CN202423476U (zh) | 热交换系统 | |
| CN108258264B (zh) | 一种用于甲醇燃料电池的多介质热交换器 | |
| CN202474109U (zh) | 燃料电池系统 | |
| CN217114459U (zh) | 一种具有氢气集成换热结构的燃料电池以及车辆 | |
| CN110416573B (zh) | 一种中冷模块、燃料电池中冷系统及其工作方法 | |
| CN102522584A (zh) | 热交换系统及热交换方法 | |
| CN217035688U (zh) | 一种基于固态储氢的风冷燃料电池供气系统 | |
| CN217334229U (zh) | 一种换电站余热利用电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |