CN216450687U - 一种新型燃料电池温控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃料电池散热设备技术领域，尤其涉及一种新型燃料电池温控系统，包括燃料电池，燃料电池模块的外部设置有冷却水塔，冷却水塔与燃料电池之间设置有换热器一，冷却水塔与换热器一之间设置有冷侧循环系统，换热器一与燃料电池之间设置有热侧循环系统，冷侧循环系统和热侧循环系统均通过PLC控制台控制，冷侧循环回路和热侧循环回路通过热交换器一联通，通过PLC进行控制，对燃料电池进行温度监测后进行有效快速的热换作业，提升了热交换作业的精准度和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池散热设备技术领域，尤其涉及一种新型燃料电池温控系统。
背景技术
燃料电池为国家重点发展的技术方向，随着我国氢燃料电池汽车示范推广及运营范围不断扩大，市场对燃料电池的需求越来越多，对各种功率的需求也不同，开发更加紧迫，温度控制作为燃料电池发展中的重要一环，是困扰燃料电池发展的一个重大阻力，目前使用的质子交换膜燃料电池发动机冷却水系统与传统内燃机相似，温控系统包括内循环水和外循环水部分，这种外部循环水散热系统有噪声大，降温效率低等缺点，不能有效的将燃料电池使用过程中散发出来的热量进行快速换热。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种降温效率高且控温精准的新型燃料电池温控系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种新型燃料电池温控系统，包括燃料电池，所述燃料电池模块的外部设置有冷却水塔，所述冷却水塔与燃料电池之间设置有换热器一，所述冷却水塔与换热器一之间设置有冷侧循环系统，所述换热器一与燃料电池之间设置有热侧循环系统，所述冷侧循环系统和热侧循环系统均通过PLC控制台控制。
进一步地，所述冷侧循环系统和热侧循环系统均包括连接管道，所述连接管道上均设置有检测组件，所述监测组件包括温度传感器、压力传感器和流量计。
进一步地，所述所述连接管道包括将冷却液输送至冷却塔处的输入管道和将冷却液输送至燃料电池方向的输出管道，所述输入管道和输出管道上均设置有温度传感器和压力传感器，所述流量计位于输入管道上。
进一步地，所述冷侧循环系统还包括执行单元，所述执行单元包括与PLC控制台信号连接的循环泵和电磁阀，所述循环泵和电磁阀均位于输送管道上。
进一步地，所述冷却水塔处设置有转换器，所述转换器处连接有与冷侧循环系统相接的辅助换热系统，所述辅助换热系统包括换热器二和用于连接转换器、换热器二以及冷侧循环系统的辅助换热管道，所述辅助换热管道上设置有与PLC控制台信号连接的温度传感器、压力传感器和电磁阀。
进一步地，所述换热器一和换热器二均采用板式换热器，所述转换器采用DC/DC换向器。
本实用新型的有益效果在于：1、通过冷侧循环系统和热侧循环系统处的温度传感器能够更加精准的进行温度检测和信息传递，然后通过PLC控制台向循环泵发和电磁阀进行远程控制，增加或者减小谁的流速，进而实现对于温度的调节，通过PLC控制台可以更加精准的监测燃料电池以及热侧回路系统和冷侧回路系统内冷却液的温度、压力以及流量，进而调节循环泵和电磁阀的开度来调节冷却液的流速，对燃料电池进行精准有效的散热作业。
2、通过热侧循环系统的设置，能够监测燃料电池的温度，当燃烧温度低于环境温度时，利用温度传感器将信号传递给PLC控制台，此时冷侧回路系统补作业，待燃料电池继续燃烧后温度逐步上升时，通过PLC控制台控制电磁阀和循环泵改变流量和流速进行快速的热交换作业。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
其中：1-燃料电池；2-冷却水塔；3-换热器一；4-冷侧循环系统；5-热侧循环系统；6-温度传感器；7-压力传感器；8-流量计；9-输入管道；10-输出管道；11-循环泵；12-电磁阀；13-转换器；14-换热器二；15-辅助换热系统；16-PLC控制台控制。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
如图1所示，一种新型燃料电池1温控系统，包括燃料电池1，燃料电池1模块的外部设置有冷却水塔2，冷却水塔2与燃料电池1之间设置有换热器一3，冷却水塔2与换热器一3之间设置有冷侧循环系统4，换热器一3与燃料电池1之间设置有热侧循环系统5，冷侧循环系统4和热侧循环系统5均通过PLC控制台控制16，冷侧循环回路和热侧循环回路通过热交换器一联通，通过PLC进行控制，对燃料电池1进行温度检测后进行有效快速的热换作业，提升了热交换作业的精准度和效率。
冷侧循环系统4和热侧循环系统5均包括连接管道，连接管道上均设置有检测组件，监测组件包括温度传感器6、压力传感器7和流量计8，通过温度传感器6、压力传感器7和流量计8对整个控制系统进行数据监测后传输至PLC控制台处，进而通过PLC控制台进行温度调控，通过冷侧循环系统4和热侧循环系统5的配合使得温度控制更加高效快速。
连接管道包括将冷却液输送至冷却塔处的输入管道9和将冷却液输送至燃料电池1方向的输出管道10，输入管道9和输出管道10上均设置有温度传感器6和压力传感器7，流量计8位于输入管道9上，输入管道9和输出管道10均设置有温度传感器6和压力传感器7，对冷侧循环系统4和热侧循环系统5进行分段监测，提升监测的精确度。
冷侧循环系统4还包括执行单元，执行单元包括与PLC控制台信号连接的循环泵11和电磁阀12，循环泵11和电磁阀12均位于输送管道上，温度传感器6、压力传感器7和流量计8为PLC控制台的输入量，循环泵11和电磁阀12为输出量，通过输入量来控制输出量的变化，进行实时的流速和流量改变，提升热交换作业的高效性和精确度。
冷却水塔2处设置有转换器13，转换器13处连接有与冷侧循环系统4相接的辅助换热系统15，辅助换热系统15包括换热器二14和用于连接转换器13、换热器二14以及冷侧循环系统4的辅助换热管道，辅助换热管道上设置有与PLC控制台信号连接的温度传感器6、压力传感器7和电磁阀12，通过辅助换热系统15对冷却水塔2处的转换器13进行监测和降温，提升设备的稳定性的同时延长设备的使用周期。
换热器一3和换热器二14均采用板式换热器，转换器13采用DC/DC换向器。
工作原理：燃料电池1开始燃烧升温，利用热侧循环系统5处的温度传感器6进行温度监测，当温度低于环境温度时冷侧循环系统4进行待机，利用燃料燃烧的温度为燃料电池1进行加热，待燃料电池1的温度高于环境温度达到设定的工作温度时时将洗好传递至PLC控制台，PLC控制台气动循环泵11和电磁阀12开始作业，进行冷却液的循环作业进行热交换，随着燃料电池1的温度不断上升，调节循环泵11和电磁阀12加大冷却液的流量和流速，提升热交换的效率，同时利用流量计8进行监测连接管道内冷却液的流速，保证设备正常运转使燃料电池1能够将温度保持在设定的工作温度，冷却水塔2处设施之有DC/DC换向器，通过辅助换热系统15对换向器进行温度监测，当温度过高时通过PLC控制台打开辅助电磁阀12对换向器进行降温以保证整个温度控制系统郑航作业。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新型燃料电池温控系统，包括燃料电池，其特征在于：所述燃料电池模块的外部设置有冷却水塔，所述冷却水塔与燃料电池之间设置有换热器一，所述冷却水塔与换热器一之间设置有冷侧循环系统，所述换热器一与燃料电池之间设置有热侧循环系统，所述冷侧循环系统和热侧循环系统均通过PLC控制台控制。
2.根据权利要求1所述的一种新型燃料电池温控系统，其特征在于：所述冷侧循环系统和热侧循环系统均包括连接管道，所述连接管道上均设置有检测组件，所述检测组件包括温度传感器、压力传感器和流量计。
3.根据权利要求2所述的一种新型燃料电池温控系统，其特征在于：所述连接管道包括将冷却液输送至冷却塔处的输入管道和将冷却液输送至燃料电池方向的输出管道，所述输入管道和输出管道上均设置有温度传感器和压力传感器，所述流量计位于输入管道上。
4.根据权利要求2所述的一种新型燃料电池温控系统，其特征在于：所述冷侧循环系统还包括执行单元，所述执行单元包括与PLC控制台信号连接的循环泵和电磁阀，所述循环泵和电磁阀均位于输送管道上。
5.根据权利要求1所述的一种新型燃料电池温控系统，其特征在于：所述冷却水塔处设置有转换器，所述转换器处连接有与冷侧循环系统相接的辅助换热系统，所述辅助换热系统包括换热器二和用于连接转换器、换热器二以及冷侧循环系统的辅助换热管道，所述辅助换热管道上设置有与PLC控制台信号连接的温度传感器、压力传感器和电磁阀。
6.根据权利要求5所述的一种新型燃料电池温控系统，其特征在于：所述换热器一和换热器二均采用板式换热器，所述转换器采用DC/DC换向器。
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