CN217361658U - 一种燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池系统，包括箱体和安装在箱体内的中冷器，箱体包括底板，中冷器安装在底板上，中冷器包括热交换器、中冷器壳体、进气接口和出气接口，底板为金属底板，底板上设有通气孔，中冷器的进气接口置于底板的顶面，且中冷器的进气接口与底板的通气孔连通，进气接口的外侧安装有散热块，散热块的底端面贴合在底板的顶面上，通过在中冷器的进气接口处设置散热块，使流经进气接口的高温气体通过散热块将部分热量传递到金属底板上，从而进入中冷器内的高温气体的温度降低，在同等的散热功率的要求下，可以适当减少中冷器内部的热交换器的厚度和截面积来减少中冷器的体积，从而为燃料电池系统内部节省更多空间布置其他零件。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种燃料电池系统。
背景技术：
燃料电池系统所需空气经过空压机后压力得到提升的同时，温度也达到很高，为防止高温空气直接进入系统损坏加湿器内部结构，对反应电堆也造成不可逆的损坏。就需要中冷器来对高温空气进行冷却，使其降至电堆反应适合的温度。但是如果只通过中冷器来实现全部散热量，就要求中冷器内部的散热翅片的散热面积足够大，或者冷却液流量足够高，这无疑会增加中冷器的体积，这与燃料电池高度集成简化设计，提高燃料电池系统的效率和体积比功率原则相悖。例如专利号为202121941494.5，名称为一种中冷器及其应用的燃料电池系统，该方案的进气接口只做连接管道作用，燃料电池系统的底板几乎无辅助散热效果，使中冷器的散热翅片总面积和散热水道体积教导，中冷器体积较大，需要更多的冷却液流量散热，增加燃料电池系统的额外功耗，浪费能源，并且导致燃料电池系统布置空间紧奏，空间利用率低。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种燃料电池系统，能解决现有技术中中冷器体积较大，需要更多的冷却液流量散热，增加燃料电池系统的额外功耗，浪费能源，并且导致燃料电池系统布置空间紧奏，空间利用率低的技术问题。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
本实用新型的目的是提供一种燃料电池系统，包括箱体和安装在箱体内的中冷器，箱体包括底板，中冷器安装在底板上，中冷器包括热交换器、中冷器壳体、进气接口和出气接口，其特征在于：底板为金属底板，底板上设有通气孔，中冷器的进气接口置于底板的顶面，且中冷器的进气接口与底板的通气孔连通，进气接口的外周安装有散热块，散热块的底端面贴合在底板的顶面上。
上述所述的散热块的底端面与底板的顶面之间设有导热结构。
上述所述的导热结构为导热硅脂或者导热垫。
上述所述的还包括接头，接头的一端置于底板的底面，接头与底板的通气孔连通，接头的另一端连接外部管路。
上述所述的接头为金属接头，接头靠近底板的一端边缘处设有安装法兰，底板的底面、位于通气孔的边缘处设有安装槽，安装法兰安装在安装槽内，安装法兰与安装槽之间设有导热结构。
上述所述的导热结构为导热硅脂或者导热垫。
上述所述的散热块与底板的顶面之间设有第一密封圈，底板的顶面、位于通气孔的外侧边缘处设有第一密封槽，第一密封圈安装在第一密封槽里；安装法兰与安装槽之间设有第二密封圈，安装法兰的顶部设有第二密封槽，第二密封圈安装在第二密封槽里。
上述所述的中冷器壳体的底部设置进气接口，中冷器壳体里面设置有进气腔，中冷器壳体的顶部且位于进气接口的上方设置有一个倾斜的导流面，中冷器壳体的右侧设有第一出气口。
上所所述的热交换器左侧设置第二进气口且右侧设置第二出气口，中冷器壳体安装在热交换器左侧使第一出气口与第二进气口对接，当空气气流从中冷器壳体的底部的进气接口进入到进气腔时，被倾斜的导流面导向到热交换器左侧的第二进气口，然后再从右侧设置的第二出气口排出形成一定的角度转向，第二出气口上安装出气接口。
上述所述的还包括空气供应系统、燃料电池电堆模组和冷却液循环系统，空气供应系统包括空气滤清器、空气流量计、空压机、空压机控制器和加湿器，空压机通过外部管路连接接头的另一端，空气经过空气滤清器和空气流量计后进入空压机将进入的空气压缩后从接头引入经过散热块，再进入中冷器内，在中冷器内冷却后通过出气接口将空气往往加湿器输送，加湿器再将加湿的空气输入到燃料电池电堆模组，中冷器的冷却液入口和冷却液出口与冷却液循环系统连接。
本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
1)一种燃料电池系统，包括箱体和安装在箱体内的中冷器，箱体包括底板，中冷器安装在底板上，中冷器包括热交换器、中冷器壳体、进气接口和出气接口，其特征在于：底板为金属底板，底板上设有通气孔，中冷器的进气接口置于底板的顶面，且中冷器的进气接口与底板的通气孔连通，进气接口的外周安装有散热块，散热块的底端面贴合在底板的顶面上，通过在中冷器的进气接口处设置散热块，使流经进气接口的高温气体通过散热块将部分热量传递到金属底板上，从而进入中冷器内的高温气体的温度降低，在同等的散热功率的要求下，可以适当减少中冷器内部的热交换器的厚度和截面积来减少中冷器的体积，从而为燃料电池系统内部节省更多空间布置其他零件。
2)本实用新型的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
图1是本实用新型提供的立体图；
图2是本实用新型提供的中冷器与底板之间分解示意图；
图3是本实用新型提供的中冷器与底板之间另一角度分解示意图；
图4是本实用新型提供的分解图；
图5是本实用新型提供的整体剖视图；
图6是图5中A的局部放大图；
图7是本实用新型提供的另一剖视图；
图8是本实用新型提供的热交换器的结构示意图；
图9是本实用新型提供的原理图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1至图9所示，本实施例提供的是一种燃料电池系统，包括箱体和安装在箱体内的中冷器2，箱体包括底板11，中冷器2安装在底板11上，中冷器2包括热交换器21、中冷器壳体22、进气接口23和出气接口24，其特征在于：底板11为金属底板，底板11上设有通气孔111，中冷器2的进气接口23置于底板11的顶面112，且中冷器2的进气接口23与底板11的通气孔111连通，进气接口23的外周安装有散热块231，散热块231的底端面2311贴合在底板11的顶面112上，通过在中冷器的进气接口处设置散热块，使流经进气接口的高温气体通过散热块将部分热量传递到金属底板上，从而进入中冷器内的高温气体的温度降低，在同等的散热功率的要求下，可以适当减少中冷器内部的热交换器的厚度和截面积来减少中冷器的体积，从而为燃料电池系统内部节省更多空间布置其他零件。
上述的散热块231的底端面2311与底板11的顶面112之间设有导热结构，可以增加散热块与底板之间的热量传到效果，结构布置合理。
上述的导热结构为导热硅脂或者导热垫。
上述的还包括接头3，接头3的一端置于底板11的底面113，接头3与底板11的通气孔111连通，接头3的另一端连接外部管路，高温气体流经接头后，高温气体通过接头将部分热量传递到金属底板上进行第一次降温，经过第一次降温的高温气体流经进气接口，进气接口外侧的散热块将进入的第一次降温的高温气体部分热量再次传递到金属底板上，经过两次降温后的高温气体再进入中冷器内，从而进入中冷器内的高温气体的温度降低，在同等的散热功率的要求下，可以适当减少中冷器内部的热交换器的厚度和截面积来减少中冷器的体积，从而为燃料电池系统内部节省更多空间布置其他零件。
上述的接头3为金属接头，接头3靠近底板11的一端边缘处设有安装法兰31，底板11的底面113、位于通气孔111的边缘处设有安装槽114，安装法兰31安装在安装槽114内，安装法兰31与安装槽114之间设有导热结构，可以增加散热块与底板之间的热量传到效果，结构布置合理。
上述的导热结构为导热硅脂或者导热垫。
上述的散热块231与底板11的顶面112之间设有第一密封圈4，底板11的顶面112、位于通气孔111的外侧边缘处设有第一密封槽115，第一密封圈4安装在第一密封槽115里；安装法兰31与安装槽114之间设有第二密封圈5，安装法兰31的顶部设有第二密封槽311，第二密封圈5安装在第二密封槽311里，密封效果好，有效防止进入的高温气体泄漏。
上述的中冷器壳体22的底部设置进气接口23，中冷器壳体22里面设置有进气腔221，中冷器壳体22的顶部且位于进气接口23的上方设置有一个倾斜的导流面223，中冷器壳体22的右侧设有第一出气口222，便于气体导流流向热交换器，结构布置合理。
上述的热交换器21左侧设置第二进气口211且右侧设置第二出气口212，中冷器壳体22安装在热交换器21左侧使第一出气口222与第二进气口211对接，当空气气流从中冷器壳体22的底部的进气接口23进入到进气腔221时，被倾斜的导流面223导向到热交换器21左侧的第二进气口211，然后再从右侧设置的第二出气口212排出形成一定的角度转向，第二出气口212上安装出气接口24，结构简单。
上述的热交换器21包括壳体213和热交换装置214，热交换装置214安装在壳体213内，第二进气口211和第二出气口212分别设置在壳体213的左侧和右侧，壳体213的前侧和后侧分别设有冷却液入口2131和冷却液出口2132，壳体213内设有冷却液进液腔室2133和冷却液出液腔室2134，冷却液进液腔室2133与冷却液入口2131连通，冷却液出液腔室2134与冷却液出口2132连通，热交换装置214布置在冷却液进液腔室2133和冷却液出液腔室2134之间，热交换装置214包括若干片散热波纹板2141和带有水道2142的若干块层板2143，若干片散热波纹板2141和若干块层板2143之间间隔分布，散热波纹板2141与层板2143之间形成若干空气流道2144，第二进气口211与二出气口212之间通过空气流道2144连通，冷却液进液腔室2133和冷却液出液腔室2134之间通过若干水道2142连通，结构简单。
上述的还包括空气供应系统、燃料电池电堆模组和冷却液循环系统，空气供应系统包括空气滤清器、空气流量计、空压机、空压机控制器和加湿器，空压机通过外部管路连接接头3的另一端，空气经过空气滤清器和空气流量计后进入空压机将进入的空气压缩后从接头3引入经过散热块231，再进入中冷器内，在中冷器内冷却后通过出气接口24将空气往往加湿器输送，加湿器再将加湿的空气输入到燃料电池电堆模组，中冷器的冷却液入口2131和冷却液出口2132与冷却液循环系统连接。
工作原理：空气供应系统包括空气滤清器、空气流量计、空压机、空压机控制器，空压机将压缩后的高温气体流经接头后，高温气体通过接头将部分热量传递到金属底板上进行第一次降温，经过第一次降温的高温气体流经进气接口，进气接口外周的散热块将进入的第一次降温的高温气体部分热量再次传递到金属底板上，经过两次降温后的高温气体再进入中冷器内，从而进入中冷器内的高温气体的温度降低，再通过中冷器的热交换器进行第三次热交换后再从出气接口排出，在同等的散热功率的要求下，可以适当减少中冷器内部的热交换器的厚度和截面积来减少中冷器的体积，从而为燃料电池系统内部节省更多空间布置其他零件。
以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃料电池系统，包括箱体和安装在箱体内的中冷器(2)，箱体包括底板(11)，中冷器(2)安装在底板(11)上，中冷器(2)包括热交换器(21)、中冷器壳体(22)、进气接口(23)和出气接口(24)，其特征在于：底板(11)为金属底板，底板(11)上设有通气孔(111)，中冷器(2)的进气接口(23)置于底板(11)的顶面(112)，且中冷器(2)的进气接口(23)与底板(11)的通气孔(111)连通，进气接口(23)的外周安装有散热块(231)，散热块(231)的底端面(2311)贴合在底板(11)的顶面(112)上。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于：散热块(231)的底端面(2311)与底板(11)的顶面(112)之间设有导热结构。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统，其特征在于：导热结构为导热硅脂或者导热垫。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种燃料电池系统，其特征在于：还包括接头(3)，接头(3)的一端置于底板(11)的底面(113)，接头(3)与底板(11)的通气孔(111)连通，接头(3)的另一端连接外部管路。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统，其特征在于：接头(3)为金属接头，接头(3)靠近底板(11)的一端边缘处设有安装法兰(31)，底板(11)的底面(113)、位于通气孔(111)的边缘处设有安装槽(114)，安装法兰(31)安装在安装槽(114)内，安装法兰(31)与安装槽(114)之间设有导热结构。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：导热结构为导热硅脂或者导热垫。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池系统，其特征在于：散热块(231)与底板(11)的顶面(112)之间设有第一密封圈(4)，底板(11)的顶面(112)、位于通气孔(111)的外侧边缘处设有第一密封槽(115)，第一密封圈(4)安装在第一密封槽(115)里；安装法兰(31)与安装槽(114)之间设有第二密封圈(5)，安装法兰(31)的顶部设有第二密封槽(311)，第二密封圈(5)安装在第二密封槽(311)里。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池系统，其特征在于：中冷器壳体(22)的底部设置进气接口(23)，中冷器壳体(22)里面设置有进气腔(221)，中冷器壳体(22)的顶部且位于进气接口(23)的上方设置有一个倾斜的导流面(223)，中冷器壳体(22)的右侧设有第一出气口(222)。
9.根据权利要求8所述的一种燃料电池系统，其特征在于：热交换器(21)左侧设置第二进气口(211)且右侧设置第二出气口(212)，中冷器壳体(22)安装在热交换器(21)左侧使第一出气口(222)与第二进气口(211)对接，当空气气流从中冷器壳体(22)的底部的进气接口(23)进入到进气腔(221)时，被倾斜的导流面(223)导向到热交换器(21)左侧的第二进气口(211)，然后再从右侧设置的第二出气口(212)排出形成一定的角度转向，第二出气口(212)上安装出气接口(24)。
10.根据权利要求9所述的一种燃料电池系统，其特征在于：还包括空气供应系统、燃料电池电堆模组和冷却液循环系统，空气供应系统包括空气滤清器、空气流量计、空压机、空压机控制器和加湿器，空压机通过外部管路连接接头(3)的另一端，空气经过空气滤清器和空气流量计后进入空压机将进入的空气压缩后从接头(3)引入经过散热块(231)，再进入中冷器内，在中冷器内冷却后通过出气接口(24)将空气往往加湿器输送，加湿器再将加湿的空气输入到燃料电池电堆模组，中冷器的冷却液入口(2131)和冷却液出口(2132)与冷却液循环系统连接。
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| CN202221215294.6U CN217361658U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种燃料电池系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202221215294.6U CN217361658U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种燃料电池系统 |
Publications (1)
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| CN202221215294.6U Active CN217361658U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种燃料电池系统 |
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2022
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