CN215955331U - 一种氢燃料电池换热装置及具有其的电动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种氢燃料电池换热装置，属于燃料电池技术领域，包括：电池箱，内部设有电堆模块和储氢器，电池箱上相对的两端分别开设有进气口和出气口；隔板，设置于所述电池箱内，且设置于电堆模块和储氢器之间，以将所述电池箱内部分隔形成与所述进气口连通设置的冷却腔，以及与所述出气口连通设置的加热腔，且所述电堆模块设置于所述冷却腔内，所述储氢器设置于所述加热腔内；电堆风扇，一端与所述电堆模块连通设置，另一端贯穿所述隔板后朝向所述储氢器设置。本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，可以对电堆模块产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

Description

一种氢燃料电池换热装置及具有其的电动设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池换热装置及具有其的电动设备。

背景技术

燃料电池是一种非燃烧过程的能量转换装置，通过电化学反应将阳极的氢气和阴极的氧气(空气)的化学能转化为电能。燃料电池结构单元主要由膜电极组件和双极板构成，其中膜电极组件是由质子交换膜、催化剂与气体扩散层组合而成的，是反应发生场所；双极板是带流道的金属或石墨薄板，其主要作用是通过流场给膜电极组件输送反应气体，同时收集和传导电流并排出反应产生的水和热。氢气通常储存与金属储氢器中，为了加速氢气的释放，可以对金属储氢器进行加热。燃料电池在使用过程中会产生热量，而产生的热量通常被电堆风扇直接排出，造成热能的浪费。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的氢燃料电池使用过程中造成热能浪费的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种氢燃料电池换热装置，包括：

电池箱，内部设有电堆模块和储氢器，电池箱上相对的两端分别开设有进气口和出气口；

隔板，设置于所述电池箱内，且设置于电堆模块和储氢器之间，以将所述电池箱内部分隔形成与所述进气口连通设置的冷却腔，以及与所述出气口连通设置的加热腔，且所述电堆模块设置于所述冷却腔内，所述储氢器设置于所述加热腔内；

电堆风扇，一端与所述电堆模块连通设置，另一端贯穿所述隔板后朝向所述储氢器设置。

所述储氢器和所述电堆模块之间连通设置有供气管，所述供气管上设置有电磁阀。

所述电堆模块上还连通设有排放管，所述排放管远离所述电堆模块的一端延伸出所述电池箱设置。

所述进气口和所述出气口上均设置有百叶窗。

所述进气口上还设有过滤部。

还设有控制模块，所述电堆模块上设有温度传感器，所述控制模块与所述温度传感器和所述电堆风扇信号连接，所述控制模块接收所述温度传感器发送的信号，并传递信号于所述电堆风扇，以调节所述电堆风扇的转速。

所述冷却腔内还设有锂电池。

本实用新型还提供了一种电动设备，包括上述的氢燃料电池换热装置。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，在电池箱内设置隔板，以将电池箱分隔形成冷却腔和加热腔，电堆模块设置于冷却腔内，储氢器设置于加热腔内，电堆风扇一端与电堆模块连通设置，另一端朝向储氢器设置。电堆风扇使得空气由进气口流入，并由电堆模块内部穿过，在对电堆模块提供反应所需的氧气的同时，可以将电堆模块产生的热量吸走，并且电堆模块吸出的热气可以对储氢器进行加热，有利于氢气从储氢器内释放至电堆模块。因此，可以对电堆模块产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

2.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，通过设置供气管以对电堆模块输送反应所需的氢气，供气管上设有电磁阀，以控制供气管的连通与闭合。

3.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，通过设置排放管，以将反应剩余的气体以及反应产生的水排出。

4.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，通过在进气口和出气口上设置百叶窗，可以在电池工作时开启，以进行通气，在工作完成后将百叶窗关闭，以对电池箱的内部进行封闭，以对电池箱内部的部件进行防护。

5.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，通过在进气口上设置过滤部可以对由进气口进入的空气进行过滤，保证通入气体的纯净度，避免空气中的灰尘等杂质对电堆模块造成损伤。

6.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，利用温度传感器和控制模块可以根据电堆模块的温度对电堆风扇的转速自动调节，以调节空气的通入量。

7.本实用新型提供的一种氢燃料电池换热装置，通过设置锂电池可以对氢燃料电池产生的电量进行存储。

8.本实用新型提供的一种电动设备，利用上述的氢燃料电池换热装置，可以对电堆模块产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的氢燃料电池换热装置的俯视图；

图2为本实用新型的实施例提供的氢燃料电池换热装置的主视图(未设负载)。

附图标记说明：

1、电池箱；2、电堆模块；3、储氢器；4、进气口；5、出气口；6、隔板；7、冷却腔；8、加热腔；9、电堆风扇；10、供气管；11、电磁阀；12、排放管；13、排放阀；14、控制模块；15、锂电池；16、负载。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的氢燃料电池的一种具体实施方式，包括：电池箱1，电池箱1的左端设置有进气口4，右端设置有出气口5，电池箱1的内部设置有隔板6，通过隔板6将电池箱1的内部分隔形成与进气口4相连通的冷却腔7，以及与出气口5相连通的加热腔8，电堆模块2设置于冷却腔7内，储氢器3设置于加热腔8内。电堆模块2的右侧连通设置有电堆风扇9，且电堆风扇9的出气端贯穿隔板6后朝向储氢器3设置。

电堆风扇9使得空气由进气口4流入，并由电堆模块2内部穿过，在对电堆模块2提供反应所需的氧气的同时，可以将电堆模块2产生的热量吸走，并且电堆模块2吸出的热气可以对储氢器3进行加热，有利于氢气从储氢器3内释放至电堆模块2。因此，可以对电堆模块2产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

在本实施例中，如图1所示，还设有控制模块14，电堆模块2上设有温度传感器，控制模块14与温度传感器和电堆风扇9信号连接。控制模块14接收温度传感器发生的信号，并将信号传递于电堆风扇9，以调节电堆风扇9的转速。

利用温度传感器和控制模块14可以根据电堆模块2的温度对电堆风扇9的转速自动调节，以调节空气的通入量。

在本实施例中，如图1所示，电堆模块2上连通设置有供气管10和排放管12，供气管10与储氢器3连通设置，且供气管10上设置有电磁阀11，排放管12的另一端延伸出电池箱1设置，且排放管12上设置有排放阀13。通过设置供气管10以对电堆模块2输送反应所需的氢气，供气管10上设有电磁阀11，以控制供气管10的连通与闭合；通过设置排放管12，以将反应剩余的气体以及反应产生的水排出。

在本实施例中，进气口4和出气口5上设置有百叶窗，可以在电池工作时开启，以进行通气，在工作完成后将百叶窗关闭，以对电池箱1的内部进行封闭，可以对电池箱1内部的部件进行防护。

在本实施例中，进气口4上设置有过滤部，过滤部为过滤网，可以对由进气口4进入的空气进行过滤，保证通入气体的纯净度，避免空气中的灰尘等杂质对电堆模块2造成损伤。

在本实施例中，如图1和2所示，冷却腔7内还设有锂电池15，可以对氢燃料电池产生的电量进行存储。

还提供了电动设备的一种具体实施方式，包括上述的氢燃料电池换热装置，利用该装置对电堆模块2进行冷却和供气的同时，可以对电堆模块2产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

在使用本实施例的氢燃料电池换热装置时，当负载16较小时，电堆模块2的功率小，电堆模块2所需的氢气少，产生的热量也会较低，电堆风扇9转速低，吸出的热气少，因此，储氢器3接收的热量少，储氢器3的放氢速度慢；当负载16较大时，电堆模块2的功率大，电堆模块2所需的氢气多，产生的热量也会变多，电堆风扇9的转速高，吸出的热气多，因此，储氢器3接收的热量也会变多，储氢器3的放氢速度会变快。

综上所述，本实施例提供的氢燃料电池换热装置，可以对电堆模块产生的热量进行重复利用，避免了热能的浪费。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种氢燃料电池换热装置，其特征在于，包括：

电池箱(1)，内部设有电堆模块(2)和储氢器(3)，电池箱(1)上相对的两端分别开设有进气口(4)和出气口(5)；

隔板(6)，设置于所述电池箱(1)内，且设置于电堆模块(2)和储氢器(3)之间，以将所述电池箱(1)内部分隔形成与所述进气口(4)连通设置的冷却腔(7)，以及与所述出气口(5)连通设置的加热腔(8)，且所述电堆模块(2)设置于所述冷却腔(7)内，所述储氢器(3)设置于所述加热腔(8)内；

电堆风扇(9)，一端与所述电堆模块(2)连通设置，另一端贯穿所述隔板(6)后朝向所述储氢器(3)设置。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，所述储氢器(3)和所述电堆模块(2)之间连通设置有供气管(10)，所述供气管(10)上设置有电磁阀(11)。

3.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，所述电堆模块(2)上还连通设有排放管(12)，所述排放管(12)远离所述电堆模块(2)的一端延伸出所述电池箱(1)设置。

4.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，所述进气口(4)和所述出气口(5)上均设置有百叶窗。

5.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，所述进气口(4)上还设有过滤部。

6.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，还设有控制模块(14)，所述电堆模块(2)上设有温度传感器，所述控制模块(14)与所述温度传感器和所述电堆风扇(9)信号连接，所述控制模块(14)接收所述温度传感器发送的信号，并传递信号于所述电堆风扇(9)，以调节所述电堆风扇(9)的转速。

7.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池换热装置，其特征在于，所述冷却腔(7)内还设有锂电池(15)。

8.一种电动设备，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的氢燃料电池换热装置。

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