CN220672619U - 一种可变多循环的氢燃料发动机及客车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可变多循环的氢燃料发动机及客车，包括电磁三通阀、散热器总成、可变电磁阀、膨胀水箱和具有三通管路的燃料电池系统，燃料电池系统进水端与三通管路连通，出水端与电磁三通阀进水端连通，电磁三通阀出水端分别与散热器总成进水端及三通管路连通，且散热器总成出水端与三通管路连通；可变电磁阀与燃料电池系统和膨胀水箱电连接，膨胀水箱与燃料电池系统连通。低温环境下冷启动时：冷却液由燃料电池系统经电磁三通阀选择冷却液流向支路，直接由三通管路回到燃料电池系统中进行内循环；并将可变电磁阀调到最小开度，膨胀水箱中的冷却液同时对燃料电池系统进行补充。此时整个系统维持内部最小循环，确保低温下燃料电池系统符合启动时间要求。

Description

一种可变多循环的氢燃料发动机及客车

技术领域

本实用新型涉及氢燃料发动机技术领域，具体而言，涉及一种可变多循环的氢燃料发动机及客车。

背景技术

随着人类社会的发展，环境问题愈发突出，二氧化碳排放、雾霾、pm2.5、温室效应成为社会性问题。温室气体大量排放的后果是持续升高的热浪、干旱、暴雨和伴随的洪水等气候性灾难。而环境危机不仅仅是污染问题，其背后是过度依赖传统化石燃料的能源问题，寻找新的替代能源成为各国政府应对能源危机和环境危机的需迫切求。

由于氢气的高比能量，以氢气为载体的氢能被认为是代替传统燃料的理想替代品。作为氢能的主要应用途径，燃料发动机、燃料电池，尤其是质子交换膜燃料电池因其高能量转换效率、高能量密度、物排放污染等得到了广泛关注。而现有搭载氢燃料发动机的车辆在冬季运行时，对冷车启动时间有一定要求。目前缩短低温环境时的氢燃料发动机冷车启动时间，是通过电控三通阀关闭冷却系统管路中冷却液通向散热器，使得冷却液在电堆里面循环，快速提高电堆内部温度来实现。但是，从膨胀水箱补偿到冷却循环中的口径如果太大，会大大延长启动时间，如果太小，正常温度下会导致补水不及时并延长加注冷却液时间。

实用新型内容

本实用新型公开了一种可变多循环的氢燃料发动机，旨在改善上述技术问题。

本实用新型采用了如下方案：

一种可变多循环的氢燃料发动机，包括电磁三通阀、散热器总成、可变电磁阀、膨胀水箱和具有三通管路的燃料电池系统，所述燃料电池系统进水端与所述三通管路连通，出水端与所述电磁三通阀的进水端连通，所述电磁三通阀的出水端能够分别与所述散热器总成的进水端及三通管路连通，且所述散热器总成的出水端与所述三通管路连通；所述可变电磁阀与所述燃料电池系统和所述膨胀水箱电连接，且所述膨胀水箱与所述燃料电池系统连通。

作为进一步改进，所述电磁三通阀采用一进二出结构。

作为进一步改进，所述电磁三通阀的出水端通过电堆出水管路与所述散热器总成连通；所述散热器总成的出水端通过电堆进水管路与所述三通管路连通。

作为进一步改进，所述膨胀水箱通过电堆补水管路与所述燃料电池系统连通。

作为进一步改进，所述可变电磁阀的开度可调节。

作为进一步改进，所述散热器总成内置有鼓风机。

一种客车，包括车主体及上述所述的可变多循环的氢燃料发动机，所述可变多循环的氢燃料发动机安装在所述车主体内部。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本申请的可变多循环的氢燃料发动机，在低温环境下冷启动时：冷却液由燃料电池系统经电磁三通阀选择冷却液流向支路，并直接由三通管路回到燃料电池系统中进行内部循环；同时将可变电磁阀调整到最小开度，膨胀水箱中的冷却液同时对燃料电池系统进行补充。此时整个系统维持内部最小循环，确保低温环境下，燃料电池系统符合启动时间要求。改善了现有膨胀水箱补偿到冷却循环中的口径如果太大，会大大延长启动时间，如果太小，正常温度下会导致补水不及时并延长加注冷却液时间的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型可变多循环的氢燃料发动机的结构示意图；

图2是本实用新型可变多循环的氢燃料发动机的工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型第一实施例提供一种可变多循环的氢燃料发动机，包括电磁三通阀6、散热器总成2、可变电磁阀7、膨胀水箱1和具有三通管路的燃料电池系统8，燃料电池系统8进水端与三通管路连通，出水端与电磁三通阀6的进水端连通，且电磁三通阀6采用一进二出结构，使得电磁三通阀6的两个出水端能够分别与散热器总成2的进水端及三通管路连通，且散热器总成2的出水端与三通管路连通；可变电磁阀7与燃料电池系统8和膨胀水箱1电连接，且膨胀水箱1与燃料电池系统8连通。使得本实用新型需要在低温环境下冷启动时：冷却液由燃料电池系统8经电磁三通阀6选择冷却液流向支路，能够直接由三通管路回到燃料电池系统8中进行内部循环；同时将可变电磁阀7调整到最小开度，膨胀水箱1中的冷却液同时对燃料电池系统8进行补充。此时整个系统维持内部最小循环，确保低温环境下，燃料电池系统8符合启动时间要求。

进一步地，电磁三通阀6的出水端通过电堆出水管路5与散热器总成2连通；散热器总成2的出水端通过电堆进水管路3与三通管路连通。膨胀水箱1通过电堆补水管路4与燃料电池系统8连通。且散热器总成2内置有鼓风机，便于对冷却液进行散热。

优选地，可变电磁阀7的开度可调节，客户可根据需求来调节可变电磁阀7的开度大小。具体为：在非低温环境下启动时，可变电磁阀7开度调到最大；在低温环境下冷启动时，可变电磁阀7开度调到最小。

本实用新型第二实施例提供一种客车，包括车主体及上述所述的可变多循环的氢燃料发动机，所述可变多循环的氢燃料发动机安装在所述车主体内部，以实现客车对冷启动时间的要求。

具体工作原理：

非低温环境下启动时：

冷却液由燃料电池系统8经由电磁三通阀6选择冷却液流向支路，并通过电堆出水管路5使得冷却液进入散热器总成2对冷却液进行冷却，再依次经由电堆进水管路3、三通管路进入燃料电池系统8进行循环；同时，将可变电磁阀7调整到最大开度，膨胀水箱1中的冷却液同时通过电堆补水管路4对燃料电池系统8进行补充。

低温环境下冷启动时：

冷却液由燃料电池系统8经电磁三通阀6选择冷却液流向支路，并直接由三通管路回到燃料电池系统8中进行内部循环；同时将可变电磁阀7调整到最小开度，膨胀水箱1中的冷却液同时对燃料电池系统8进行补充。此时整个系统维持内部最小循环，确保低温环境下，燃料电池系统8符合启动时间要求。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，包括电磁三通阀、散热器总成、可变电磁阀、膨胀水箱和具有三通管路的燃料电池系统，所述燃料电池系统进水端与所述三通管路连通，出水端与所述电磁三通阀的进水端连通，所述电磁三通阀的出水端能够分别与所述散热器总成的进水端及三通管路连通，且所述散热器总成的出水端与所述三通管路连通；所述可变电磁阀与所述燃料电池系统和所述膨胀水箱电连接，且所述膨胀水箱与所述燃料电池系统连通。

2.根据权利要求1所述的可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，所述电磁三通阀采用一进二出结构。

3.根据权利要求1所述的可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，所述电磁三通阀的出水端通过电堆出水管路与所述散热器总成连通；所述散热器总成的出水端通过电堆进水管路与所述三通管路连通。

4.根据权利要求1所述的可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，所述膨胀水箱通过电堆补水管路与所述燃料电池系统连通。

5.根据权利要求1所述的可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，所述可变电磁阀的开度可调节。

6.根据权利要求1所述的可变多循环的氢燃料发动机，其特征在于，所述散热器总成内置有鼓风机。

7.一种客车，其特征在于，包括车主体及如权利要求1-6任意一项所述的可变多循环的氢燃料发动机，所述可变多循环的氢燃料发动机安装在所述车主体内部。