CN220076082U - 散热系统及燃料电池车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热系统及燃料电池车，散热系统能够应用于燃料电池车中，且燃料电池车具有空调。第一储水箱接收并存储燃料电池车空调的空调冷凝水，在第一换热器中，空调冷凝水与动力电池冷却回路的冷却液进行热交换，空调冷凝水温度升高，动力电池冷却回路的冷却液温度降低。温度升高后的空调冷凝水存储于第二储水箱中，虽然空调冷凝水温度升高，但空调冷凝水的温度依然较低，喷淋器将第二储水箱中的冷凝水喷淋至散热器，降低散热器的温度。如此，本申请实施例的散热系统能够利用空调冷凝水对动力电池冷却回路进行热交换，并对散热器进行散热，提高散热系统的散热性能，并且能避免空调冷凝水浪费。

Description

散热系统及燃料电池车

技术领域

本申请涉及燃料电池散热系统技术领域，特别涉及一种散热系统及燃料电池车。

背景技术

目前燃料电池车夏天在开启空调期间会产生很多的相对低温的冷凝水，一般在十几摄氏度。相关技术中，通常是直接排放空调冷凝水，这是一种浪费。空调冷凝水温度较低，因此，亟需一种利用空调冷凝水的散热系统。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种散热系统及燃料电池车，能够将空调冷凝水应用于散热，提高散热系统的散热性能，并且能避免空调冷凝水浪费。

根据本申请的第一方面实施例的散热系统，包括：

动力电池冷却回路；

第一换热器，所述第一换热器的第一输入端与动力电池冷却回路的一端连接，所述第一换热器的第一输出端与所述动力电池冷却回路的另一端连接；

第一储水箱，所述第一储水箱用于存储空调冷凝水；

第二储水箱；所述第一储水箱与所述第一换热器的第二输入端连接，所述第二储水箱与所述第一换热器的第二输出端连接，所述第一换热器用于所述空调冷凝水与所述动力电池冷却回路的冷却液进行热交换；

电堆冷却回路；

车辆底盘冷却回路；

散热器，所述电堆冷却回路连接于所述散热器的一侧，所述车辆底盘冷却回路连接于所述散热器的另一侧；

喷淋器，所述喷淋器设于所述散热器的一侧，所述喷淋器与所述第二储水箱连接，所述喷淋器用于将所述第二储水箱中的冷凝水喷淋至所述散热器。

根据本申请实施例的散热系统，至少具有如下有益效果：本申请实施例的散热系统能够应用于燃料电池车中，且燃料电池车具有空调。第一储水箱接收并存储燃料电池车空调的空调冷凝水，在第一换热器中，空调冷凝水与动力电池冷却回路的冷却液进行热交换，空调冷凝水温度升高，动力电池冷却回路的冷却液温度降低。温度升高后的空调冷凝水存储于第二储水箱中，虽然空调冷凝水温度升高，但空调冷凝水的温度依然较低，喷淋器将第二储水箱中的冷凝水喷淋至散热器，降低散热器的温度，有利于电堆冷却回路与车辆底盘冷却回路中的冷却液的散热。如此，本申请实施例的散热系统能够利用空调冷凝水对动力电池冷却回路进行热交换，并对散热器进行散热，提高散热系统的散热性能，并且能避免空调冷凝水浪费。

根据本申请的一些实施例，还包括气液分离器、第二换热器和尾气混合室，所述第二换热器的第一输入端与所述第一换热器的第二输出端连接，所述第二换热器的第一输出端与所述第二储水箱连接；

所述电堆冷却回路包括电堆，所述尾气混合室与所述电堆连接，所述尾气混合室用于接收所述电堆输出的尾气，所述尾气混合室与所述第二换热器的第二输入端连接；所述气液分离器的一端与所述第二换热器的第二输出端连接，另一端与所述第二储水箱连接；所述第二换热器用于所述空调冷凝水与所述尾气进行热交换。

根据本申请的一些实施例，还包括第三换热器，所述第三换热器的第一输入端与动力电池冷却回路的一端连接，所述第一换热器的第一输出端与所述动力电池冷却回路的另一端连接；所述第三换热器的第二输入端与所述第二换热器的第二输出端连接，所述第三换热器的第二输出端与所述气液分离器连接，所述第三换热器用于所述尾气与所述动力电池冷却回路的冷却液进行热交换。

根据本申请的一些实施例，所述动力电池冷却回路包括动力电池组和水冷机组，所述水冷机组的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述水冷机组的输出端分别与所述第三换热器的第一输入端、所述动力电池组的输入端连接，所述第一换热器的第一输入端分别与所述动力电池组的输出端、所述第三换热器的第一输出端连接。

根据本申请的一些实施例，还包括第四换热器和空气抽取泵，所述第四换热器的第一输入端与所述空气抽取泵连接，所述第四换热器的第二输入端与所述第二换热器的第二输出端连接，所述第四换热器的第二输出端与所述气液分离器连接，所述空气抽取泵用于抽取车辆的空调冷气，并将所述空调冷气输送至所述第四换热器；所述第四换热器用于所述尾气与所述空调冷气进行热交换。

根据本申请的一些实施例，还包括三通阀，所述三通阀的第一端与所述空气抽取泵连接，所述三通阀的第二端用于接入车辆的空调冷气，所述三通阀的第三端用于接入车辆外部空气。

根据本申请的一些实施例，所述动力电池冷却回路包括动力电池组和水冷机组，所述水冷机组的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述水冷机组的输出端与所述动力电池组的输入端连接，所述动力电池组的输出端与所述第一换热器的第一输入端连接。

根据本申请的一些实施例，还包括第一水泵和第二水泵，所述第一储水箱通过所述第一水泵与所述第一换热器的第二输入端连接；所述第二储水箱通过所述第二水泵与所述喷淋器连接。

根据本申请的一些实施例，还包括第一水位传感器和第二水位传感器，所述第一水位传感器设于所述第一储水箱，所述第二水位传感器设于所述第二储水箱。

第二方面，本申请实施例提供了一种燃料电池车，包括如第一方面实施例任意一项所述的散热系统。

本申请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

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例的散热系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例的散热系统的结构示意图。

附图标记：

第一换热器110；第一储水箱120；第一水泵130；第二换热器140；第二储水箱150；第二水泵160；气液分离器170；混合室180；第四换热器190；空气抽取泵192；三通阀191；

动力电池冷却回路200；水冷机组210；动力电池组220；第三换热器230；

电堆冷却回路300；电堆310；

车辆底盘冷却回路400；底盘散热部件410；

散热器500；喷淋器510。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。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。

本申请的描述中，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申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图2，本申请实施例提供了一种散热系统，包括：

动力电池冷却回路200；

第一换热器110，所述第一换热器110的第一输入端与动力电池冷却回路200的一端连接，所述第一换热器110的第一输出端与所述动力电池冷却回路200的另一端连接；

第一储水箱120，所述第一储水箱120用于存储空调冷凝水；

第二储水箱150；所述第一储水箱120与所述第一换热器110的第二输入端连接，所述第二储水箱150与所述第一换热器110的第二输出端连接，所述第一换热器110用于所述空调冷凝水与所述动力电池冷却回路200的冷却液进行热交换；

电堆冷却回路300；

车辆底盘冷却回路400；

散热器500，所述电堆冷却回路300连接于所述散热器500的一侧，所述车辆底盘冷却回路400连接于所述散热器500的另一侧；

喷淋器510，所述喷淋器510设于所述散热器500的一侧，所述喷淋器510与所述第二储水箱150连接，所述喷淋器510用于将所述第二储水箱150中的冷凝水喷淋至所述散热器500。

根据本申请实施例的散热系统，至少具有如下有益效果：本申请实施例的散热系统能够应用于燃料电池车中，且燃料电池车具有空调。第一储水箱120接收并存储燃料电池车空调的空调冷凝水，在第一换热器110中，空调冷凝水与动力电池冷却回路200的冷却液进行热交换，空调冷凝水温度升高，动力电池冷却回路200的冷却液温度降低。温度升高后的空调冷凝水存储于第二储水箱150中，虽然空调冷凝水温度升高，但空调冷凝水的温度依然较低，喷淋器510将第二储水箱150中的冷凝水喷淋至散热器500，降低散热器500的温度，有利于电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400中的冷却液的散热。如此，本申请实施例的散热系统能够利用空调冷凝水对动力电池冷却回路200进行热交换，并对散热器500进行散热，提高散热系统的散热性能，并且能避免空调冷凝水浪费。

可以理解的是，本申请实施例的散热系统还包括第一水泵130和第二水泵160，第一储水箱120通过第一水泵130与第一换热器110的第二输入端连接；第二储水箱150通过第二水泵160与喷淋器510连接。第一水泵130将第一储水箱120的空调冷凝水输送至第一换热器110，以使空调冷凝水与动力电池冷却回路200的冷却液进行热交换，从而降低动力电池冷却回路200的冷却液的温度。在经过第一换热器110后，空调冷凝水温度稍微升高，但温度仍然较低。经过第一换热器110后的空调冷凝水输送至第二储水箱150。第二水泵160将第二储水箱150中的空调冷凝水输送至喷淋器510，喷淋器510将冷凝水喷淋至散热器500的芯体，降低散热器500的温度，有利于电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400中的冷却液的散热。

需要说明的是，车辆底盘冷却回路400包括底盘散热部件410。底盘散热部件410为燃料电池车中需要散热且位于燃料电池车的底盘的部件。

根据本申请的一些实施例的散热系统，还包括第一水位传感器和第二水位传感器，第一水位传感器设于第一储水箱120，第二水位传感器设于第二储水箱150。第一水位传感器用于检测第一储水箱120的水位，第二水位传感器用于检测第二储水箱150的水位。当第一水位传感器检测到第一储水箱120的水位高于第一预设值时才启动第一水泵130；当第二水位传感器检测到第二储水箱150的水位高于第二预设值时才启动第二水泵160；需要说明的是，本申请对第一预设值和第二预设值不作出具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要设定第一预设值和第二预设值。

需要说明的是，相关技术中，由于散热器500的散热性能不足，通常是给电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400分别设置一个散热器500，因此需要两个散热器500，成本较大。而本申请实施例中，喷淋器510将冷凝水喷淋至散热器500，能够提高散热器500的散热性能，因此只需一个散热器500，能够同时对电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400进行散热，能够降低成本。

值得注意的是，本申请实施例将电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400集成到同一散热器500上，集成方式既可以用同一芯体，芯体内部设计两个独立的水流道；集成方式也可以用两个芯体固定在一起用同一组风扇散热，形成一个散热器500。

可以理解的是，参照图1和图2，本申请实施例的散热系统还包括气液分离器170、第二换热器140和尾气混合室180，第二换热器140的第一输入端与第一换热器110的第二输出端连接，第二换热器140的第一输出端与第二储水箱150连接；电堆冷却回路300包括电堆310，尾气混合室180与电堆310连接，尾气混合室180用于接收电堆310输出的尾气，尾气混合室180与第二换热器140的第二输入端连接；气液分离器170的一端与第二换热器140的第二输出端连接，另一端与第二储水箱150连接；第二换热器140用于空调冷凝水与尾气进行热交换。

第一储水箱120的空调冷凝水在经过第一换热器110后，再输送至第二换热器140，在第二换热器140中，空调冷凝水与尾气进行热交换，从而降低尾气的温度，在经过第二换热器140后的空调冷凝水输送至第二储水箱150；尾气经过第二换热器140后输送至气液分离器170，尾气在气液分离器170中进行气液分离，液体输送至第二储水箱150，气体则排出至外部。虽然空调冷凝水进行了两次换热，但空调冷凝水温度依然较低。尾气在进行换热后，汽液分离器的液体温度较低，并输送至第二储水箱150，第二水泵160将第二储水箱150中的空调冷凝水、从尾气分离的液体输送至喷淋器510，喷淋器510将冷凝水喷淋至散热器500，降低散热器500的温度，有利于电堆冷却回路300与车辆底盘冷却回路400中的冷却液的散热。

需要说明的是，电堆310产生的尾气包括氢气和空气，电堆310排出的氢气和空气均存储于尾气混合室180中，尾气混合室180中的尾气输送至第二换热器140，在第二换热器140中，空调冷凝水与尾气进行热交换，从而降低尾气的温度，以便于尾气在气液分离器170中进行气液分离。

可以理解的是，参照图1，本申请实施例的散热系统还包括第三换热器230，第三换热器230的第一输入端与动力电池冷却回路200的一端连接，第一换热器110的第一输出端与动力电池冷却回路200的另一端连接；第三换热器230的第二输入端与第二换热器140的第二输出端连接，第三换热器230的第二输出端与气液分离器170连接，第三换热器230用于尾气与动力电池冷却回路200的冷却液进行热交换。尾气在经过第二换热器140后，温度下降，然后输送至第三换热器230，在第三换热器230中，尾气与动力电池冷却回路200的冷却液进行热交换，动力电池冷却回路200的冷却液的温度较低，因此尾气的温度能够进一步降低，温度进一步降低的尾气输送至气液分离器170，并进行气液分离。如此，尾气在经过两次热交换后，温度较低，气液分离得到的液体温度也较低，存储于第二储水箱150中，能够通过喷淋器510喷洒至散热器500上，以降低散热器500的温度。

需要说明的是，第一换热器110的第一输入端与第一换热器110的第一输出端对应；第一换热器110的第二输入端与第一换热器110的第二输出端对应。第二换热器140的第一输入端与第二换热器140的第一输出端对应；第二换热器140的第二输入端与第二换热器140的第二输出端对应。第三换热器230的第一输入端与第三换热器230的第一输出端对应；第三换热器230的第二输入端与第三换热器230的第二输出端对应。

可以理解的是，动力电池冷却回路200包括动力电池组220和水冷机组210，水冷机组210的输入端与第一换热器110的第一输出端连接，水冷机组210的输出端分别与第三换热器230的第一输入端、动力电池组220的输入端连接，第一换热器110的第一输入端分别与动力电池组220的输出端、第三换热器230的第一输出端连接。在第一换热器110中，动力电池冷却回路200的冷却液与空调冷凝水进行热交换，动力电池冷却回路200的冷却液温度降低。在第三换热器230中，动力电池冷却回路200的冷却液与尾气进行热交换，动力电池冷却回路200的冷却液温度上升。

可以理解的是，参照图2，在本申请另一实施例中，本申请实施例的散热系统还包括第四换热器190和空气抽取泵192，第四换热器190的第一输入端与空气抽取泵192连接，第四换热器190的第二输入端与第二换热器140的第二输出端连接，第四换热器190的第二输出端与气液分离器170连接，空气抽取泵192用于抽取车辆的空调冷气，并将空调冷气输送至第四换热器190；第四换热器190用于尾气与空调冷气进行热交换。尾气在经过第二换热器140后，温度下降，然后输送至第四换热器190，在第四换热器190中，尾气与空调冷气进行热交换，空调冷气的温度较低，因此尾气的温度能够进一步降低，温度进一步降低的尾气输送至气液分离器170，并进行气液分离。如此，尾气在经过两次热交换后，温度较低，气液分离得到的液体温度也较低，存储于第二储水箱150中，能够通过喷淋器510喷洒至散热器500上，以降低散热器500的温度。

可以理解的是，本申请实施例的散热系统还包括三通阀191，三通阀191的第一端与空气抽取泵192连接，三通阀191的第二端用于接入车辆的空调冷气，三通阀191的第三端用于接入车辆外部空气。三通阀191为电动三通阀191。当燃料电池车启动空调时，且空调冷气温度较低，此时使三通阀191的第三端关闭，使三通阀191的第二端打开，从而使得空气抽取泵192抽取的气体为空调冷气，在第四换热器190中，尾气与空调冷气进行热交换，空调冷气的温度较低，因此尾气的温度能够进一步降低。当室外温度较低时，此时使三通阀191的第三端打开，使三通阀191的第二端关闭，从而使得空气抽取泵192抽取的气体为室外空气，在第四换热器190中，尾气与室外空气进行热交换，室外空气的温度较低，因此尾气的温度能够进一步降低。

可以理解的是，在本申请另一实施例中，动力电池冷却回路200包括动力电池组220和水冷机组210，水冷机组210的输入端与第一换热器110的第一输出端连接，水冷机组210的输出端与动力电池组220的输入端连接，动力电池组220的输出端与第一换热器110的第一输入端连接。

本申请第二方面实施例提供了一种燃料电池车，包括如第一方面任意一项实施例的散热系统。

由于燃料电池车包括如本申请第一方面实施例任一项的散热系统，因此第一方面所提及到的实施例中的散热系统的相应内容同样适用于第二方面所提及到的实施例中的燃料电池车，并且具有相同的实现原理以及技术效果，为避免描述内容冗余，此处不再详细描述。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种散热系统，其特征在于，包括：

动力电池冷却回路；

第一换热器，所述第一换热器的第一输入端与动力电池冷却回路的一端连接，所述第一换热器的第一输出端与所述动力电池冷却回路的另一端连接；

第一储水箱，所述第一储水箱用于存储空调冷凝水；

第二储水箱；所述第一储水箱与所述第一换热器的第二输入端连接，所述第二储水箱与所述第一换热器的第二输出端连接，所述第一换热器用于所述空调冷凝水与所述动力电池冷却回路的冷却液进行热交换；

电堆冷却回路；

车辆底盘冷却回路；

散热器，所述电堆冷却回路连接于所述散热器的一侧，所述车辆底盘冷却回路连接于所述散热器的另一侧；

喷淋器，所述喷淋器设于所述散热器的一侧，所述喷淋器与所述第二储水箱连接，所述喷淋器用于将所述第二储水箱中的冷凝水喷淋至所述散热器。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括气液分离器、第二换热器和尾气混合室，所述第二换热器的第一输入端与所述第一换热器的第二输出端连接，所述第二换热器的第一输出端与所述第二储水箱连接；

所述电堆冷却回路包括电堆，所述尾气混合室与所述电堆连接，所述尾气混合室用于接收所述电堆输出的尾气，所述尾气混合室与所述第二换热器的第二输入端连接；所述气液分离器的一端与所述第二换热器的第二输出端连接，另一端与所述第二储水箱连接；所述第二换热器用于所述空调冷凝水与所述尾气进行热交换。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，还包括第三换热器，所述第三换热器的第一输入端与动力电池冷却回路的一端连接，所述第一换热器的第一输出端与所述动力电池冷却回路的另一端连接；所述第三换热器的第二输入端与所述第二换热器的第二输出端连接，所述第三换热器的第二输出端与所述气液分离器连接，所述第三换热器用于所述尾气与所述动力电池冷却回路的冷却液进行热交换。

4.根据权利要求3所述的散热系统，其特征在于，所述动力电池冷却回路包括动力电池组和水冷机组，所述水冷机组的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述水冷机组的输出端分别与所述第三换热器的第一输入端、所述动力电池组的输入端连接，所述第一换热器的第一输入端分别与所述动力电池组的输出端、所述第三换热器的第一输出端连接。

5.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，还包括第四换热器和空气抽取泵，所述第四换热器的第一输入端与所述空气抽取泵连接，所述第四换热器的第二输入端与所述第二换热器的第二输出端连接，所述第四换热器的第二输出端与所述气液分离器连接，所述空气抽取泵用于抽取车辆的空调冷气，并将所述空调冷气输送至所述第四换热器；所述第四换热器用于所述尾气与所述空调冷气进行热交换。

6.根据权利要求5所述的散热系统，其特征在于，还包括三通阀，所述三通阀的第一端与所述空气抽取泵连接，所述三通阀的第二端用于接入车辆的空调冷气，所述三通阀的第三端用于接入车辆外部空气。

7.根据权利要求5所述的散热系统，其特征在于，所述动力电池冷却回路包括动力电池组和水冷机组，所述水冷机组的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述水冷机组的输出端与所述动力电池组的输入端连接，所述动力电池组的输出端与所述第一换热器的第一输入端连接。

8.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括第一水泵和第二水泵，所述第一储水箱通过所述第一水泵与所述第一换热器的第二输入端连接；所述第二储水箱通过所述第二水泵与所述喷淋器连接。

9.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括第一水位传感器和第二水位传感器，所述第一水位传感器设于所述第一储水箱，所述第二水位传感器设于所述第二储水箱。

10.一种燃料电池车，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的散热系统。