CN216185970U - 燃料电池船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了燃料电池船舶，包括：船体，设置有燃料电池模块，所述燃料电池模块设置有散热通道；冷却组件，设置于所述船体，所述冷却组件设置有冷却液通道，所述冷却液通道与所述散热通道连通形成冷却回路，所述冷却组件至少部分位于所述船体外以与外界液体接触。通过冷却组件的冷却液通道与燃料电池模块的散热通道连通形成冷却回路，以使得冷却组件能够吸收燃料电池模块产生的热量，冷却组件至少部分与船体外的外界液体接触，以能够将吸收的热量传递至外界液体中，进而实现将热量传导至船体外的效果，防止热量在船舱中积聚，有利于降低船舱内的环境温度，令人员工作更加舒适并且提高安全性。

Description

燃料电池船舶

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及燃料电池船舶。

背景技术

随着船舶排放标准的逐渐提升，传统的船舶排放污染较大，而燃料电池船舶具有无污染的优点，是未来重点发展方向。

目前，氢燃料电池系统大部分采用散热风扇，即风冷的模式散热。在燃料电池船舶的使用环境下，在密闭的船舱内工作采用风冷散热，热量将积聚在船舱中无法散去，导致船舱内的环境温度升高，温度过高时，不利于人员工作并且存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出燃料电池船舶，其能够将燃料电池模块产生的热量传导至船体外的液体，有利于降低船舱内的环境温度。

根据本实用新型的燃料电池船舶，包括：船体，设置有燃料电池模块，所述燃料电池模块设置有散热通道；冷却组件，设置于所述船体，所述冷却组件设置有冷却液通道，所述冷却液通道与所述散热通道连通形成冷却回路，所述冷却组件至少部分位于所述船体外以与外界液体接触。

根据本实用新型实施例的燃料电池船舶，至少具有如下有益效果：通过冷却组件的冷却液通道与燃料电池模块的散热通道连通形成冷却回路，以使得冷却组件能够吸收燃料电池模块产生的热量，冷却组件至少部分与船体外的外界液体接触，以能够将吸收的热量传递至外界液体中，进而实现将热量传导至船体外的效果，防止热量在船舱中积聚，有利于降低船舱内的环境温度，令人员工作更加舒适并且提高安全性。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却组件包括冷却液管道以及第一泵体，所述冷却液管道与所述散热通道连通形成所述冷却回路，所述冷却液管道部分延伸至所述船体外以与外界液体接触，所述第一泵体设置于所述冷却液管道。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第一连接管以及变径接头，所述第一连接管的一端与所述散热通道连通，所述第一连接管的另一端通过所述变径接头与所述冷却液管道连通，所述冷却液管道的管径大于所述第一连接管的管径。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第二连接管，所述第二连接管的一端与所述散热通道连通，所述第二连接管的另一端通过所述第一泵体与所述冷却液管道连通，所述冷却液管道的管径大于所述第二连接管的管径。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却组件包括换热器、第二泵体、进水管、排水管以及第三泵体，所述换热器设置有第一换热通道以及第二换热通道，所述第一换热通道、第二泵体以及所述散热通道相互连通形成所述冷却回路，所述进水管与所述第二换热通道的一端连通，所述排水管与所述第二换热通道的另一端连通，所述第三泵体设置于所述进水管或所述排水管，所述进水管以及所述排水管延伸至所述船体外。

根据本实用新型的一些实施例，还包括设置于所述进水管的过滤件。

根据本实用新型的一些实施例，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱与所述冷却回路连通。

根据本实用新型的一些实施例，还包括去离子器，所述去离子器设置于所述膨胀水箱内或者所述去离子器与所述冷却回路连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃料电池模块包括电堆、调节阀、氢气输入管以及空压机，所述电堆设置有所述散热通道，所述电堆设置有氢气输入端以及氧气输入端，所述氢气输入管通过所述调节阀与所述氢气输入端连接，所述空压机与所述氧气输入端连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型其中一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一种实施例的的结构示意图；

图3未本实用新型另一种实施例的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，根据本实用新型实施例的燃料电池船舶，包括：船体100，设置有燃料电池模块110，燃料电池模块110设置有散热通道111；冷却组件200，设置于船体100，冷却组件200设置有冷却液通道201，冷却液通道201与散热通道111连通形成冷却回路，冷却组件200至少部分位于船体100外以与外界液体接触。

通过冷却组件200的冷却液通道201与燃料电池模块110的散热通道111连通形成冷却回路，以使得冷却组件200能够吸收燃料电池模块110产生的热量，冷却组件200至少部分与船体100外的外界液体接触，以能够将吸收的热量传递至外界液体中，进而实现将热量传导至船体100外的效果，防止热量在船舱中积聚，有利于降低船舱内的环境温度，令人员工作更加舒适并且提高安全性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，冷却组件200包括冷却液管道210以及第一泵体211，冷却液管道210与散热通道111连通形成冷却回路，冷却液管道210部分延伸至船体100外以与外界液体接触，第一泵体211设置于冷却液管道210。

冷却液管道210的两端分别与燃料电池模块110的散热通道111的两端对应连通形成冷却回路，冷却液管道210部分延伸至船体100外与外界的液体接触，在第一泵体211的驱使下，冷却液沿冷却回路流动，以此，冷却液从燃料电池模块110中吸收的热量，当流动至冷却液管道210与外界液体接触的部分是，冷却液将吸收的热量传递至外界液体，以此实现将热量传导至船体100外的效果，结构简单，便于实施。

冷却液管道210与外界液体接触部分即形成冷却液通道201。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括第一连接管212以及变径接头213，第一连接管212的一端与散热通道111连通，第一连接管212的另一端通过变径接头213与冷却液管道210连通，冷却液管道210的管径大于第一连接管212的管径。

冷却液管道210的管径大于第一连接管212的管径，使得冷却液在冷却液管道210中的流速小于在第一连接管212和散热通道111中的流速，有利于延长冷却液传递热量至外界液体的时间，令冷却液能够充分释放热量，有利于提高冷却效果。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括第二连接管214，第二连接管214的一端与散热通道111连通，第二连接管214的另一端通过第一泵体211与冷却液管道210连通，冷却液管道210的管径大于第二连接管214的管径。

第二连接管214通过第一泵体211与冷却液管道210连通，第一泵体211在实现驱动冷却液作用的同时，亦起到连接作用，即将管径不同的第二连接管214与冷却液管道210连通，无需使用额外的变径接头213，有利于简化整体结构，减少连接部位，提高可靠性。

参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，冷却组件200包括换热器220、第二泵体230、进水管240、排水管250以及第三泵体260，换热器220设置有第一换热通道221以及第二换热通道222，第一换热通道221、第二泵体230以及散热通道111相互连通形成冷却回路，进水管240与第二换热通道222的一端连通，排水管250与第二换热通道222的另一端连通，第三泵体260设置于进水管240或排水管250，进水管240以及排水管250延伸至船体100外。

换热器220的第一换热通道221、第二泵体230以及散热通道111连通形成冷却回路，第二泵体230驱使冷却回路中的冷却液流动。第三泵体260驱使外界液体从进水管240流入第二换热通道222中，然后经排水管250排出。工作时，冷却液从燃料电池模块110吸收热量然后流动至换热器220中，第一换热通道221中的冷却液将热量传递至第二换热通道222中的液体，液体排出船体100一同将热量带走，以此实现将热量传导至船体100外，采用换热器220的结构，使得冷却回路中的冷却液能够尽量将热量传递至外界液体，有利于提高冷却效率。

换热器的第一换热通道221能够对冷却液进行冷却，即同时亦为冷却液通道201。

在本实用新型的一些实施例中，还包括设置于进水管240的过滤件。

通过设置有过滤件，能够对流入进水管240的外界液体进行过滤，防止杂质进入第二换热通道222中造成堵塞、损坏等问题，有利于提高可靠性。

过滤件可以为筛网、栅格等器件。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括膨胀水箱300，膨胀水箱300与冷却回路连通。

通过设置有膨胀水箱300与冷却回路连通，能够减少冷却回路中的压力波动，起到缓冲作用，同时亦能够补充冷却回路中因蒸发、渗漏等原因减少的冷却液量，有利于提高整体的可靠性。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括去离子器400，去离子器400设置于膨胀水箱300内或者去离子器400与冷却回路连通。

由于燃料电池的工作特点，需要冷却液的导电率低于阈值，防止冷却液导电率过高而损坏燃料电池。因此通过设置有去离子件对冷却回路中的冷却液进行去离子处理，以使得冷却液的导电率维持低于阈值，有利于提高可靠性。

去离子器400包括壳体，壳体设置有过滤腔以及与过滤腔连通的进液口和出液口，过滤腔中填充有离子交换树脂，冷却液从进液口流入经过离子交换树脂处理后经出液口排出，以此完成对冷却液去离子处理。

在本实用新型的一些实施例中，燃料电池模块110包括电堆、调节阀、氢气输入管以及空压机，电堆设置有散热通道111，电堆设置有氢气输入端以及氧气输入端，氢气输入管通过调节阀与氢气输入端连接，空压机与氧气输入端连接。

氢气输入管能够与储氢罐或储氢瓶等储氢器件连接，调节阀调节储氢器件输出的氢气流量，以使得合适流量的氢气经氢气输入端输入至电堆，同时空压机将外界空气经氧气输入端输入至电堆中，氢气与空气中的氧气反应生成水并且输出电能，以供用电负载使用工作。冷却液流经散热通道111将电堆工作产生的热量带走，使得电堆工作在合适的温度范围内，保持高效运作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.燃料电池船舶，其特征在于，包括：

船体(100)，设置有燃料电池模块(110)，所述燃料电池模块(110)设置有散热通道(111)；

冷却组件(200)，设置于所述船体(100)，所述冷却组件(200)设置有冷却液通道(201)，所述冷却液通道(201)与所述散热通道(111)连通形成冷却回路，所述冷却组件(200)至少部分位于所述船体(100)外以与外界液体接触。

2.根据权利要求1所述的燃料电池船舶，其特征在于：所述冷却组件(200)包括冷却液管道(210)以及第一泵体(211)，所述冷却液管道(210)与所述散热通道(111)连通形成所述冷却回路，所述冷却液管道(210)部分延伸至所述船体(100)外以与外界液体接触，所述第一泵体(211)设置于所述冷却液管道(210)。

3.根据权利要求2所述的燃料电池船舶，其特征在于：还包括第一连接管(212)以及变径接头(213)，所述第一连接管(212)的一端与所述散热通道(111)连通，所述第一连接管(212)的另一端通过所述变径接头(213)与所述冷却液管道(210)连通，所述冷却液管道(210)的管径大于所述第一连接管(212)的管径。

4.根据权利要求3所述的燃料电池船舶，其特征在于：还包括第二连接管(214)，所述第二连接管(214)的一端与所述散热通道(111)连通，所述第二连接管(214)的另一端通过所述第一泵体(211)与所述冷却液管道(210)连通，所述冷却液管道(210)的管径大于所述第二连接管(214)的管径。

5.根据权利要求1所述的燃料电池船舶，其特征在于：所述冷却组件(200)包括换热器(220)、第二泵体(230)、进水管(240)、排水管(250)以及第三泵体(260)，所述换热器(220)设置有第一换热通道(221)以及第二换热通道(222)，所述第一换热通道(221)、第二泵体(230)以及所述散热通道(111)相互连通形成所述冷却回路，所述进水管(240)与所述第二换热通道(222)的一端连通，所述排水管(250)与所述第二换热通道(222)的另一端连通，所述第三泵体(260)设置于所述进水管(240)或所述排水管(250)，所述进水管(240)以及所述排水管(250)延伸至所述船体(100)外。

6.根据权利要求5所述的燃料电池船舶，其特征在于：还包括设置于所述进水管(240)的过滤件。

7.根据权利要求1所述的燃料电池船舶，其特征在于：还包括膨胀水箱(300)，所述膨胀水箱(300)与所述冷却回路连通。

8.根据权利要求7所述的燃料电池船舶，其特征在于：还包括去离子器(400)，所述去离子器(400)设置于所述膨胀水箱(300)内或者所述去离子器(400)与所述冷却回路连通。

9.根据权利要求1所述的燃料电池船舶，其特征在于：所述燃料电池模块(110)包括电堆、调节阀、氢气输入管以及空压机，所述电堆设置有所述散热通道(111)，所述电堆设置有氢气输入端以及氧气输入端，所述氢气输入管通过所述调节阀与所述氢气输入端连接，所述空压机与所述氧气输入端连接。

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