CN220121891U - 一种基于空调***的燃料电池水路换热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种基于空调***的燃料电池水路换热***，与电堆连接且与电堆之间形成小循环管路的管路一、与小循环管路连接且与电堆之间形成大循环管路的管路二、以及分别与管路一和管路二连接的空调***；所述管路一上设置有换热器一，所述管路二上设置有换热器二，所述空调***分别与换热器一和换热器二连接。本实用新型在小循环管路时能快速的进行加热，缩短了***启动时间；在大循环管路运行时，能够有效的进行制冷，增加了***的散热效率，同时因有冷媒对水路进行制冷，***可以减少散热风扇的配置，方便了***的整体布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，更具体地讲，涉及一种基于空调***的燃料电池水路换热***。
背景技术
燃料电池作为一种新型能源电池，广泛应用于客车、物流车、乘用车等，燃料电池是通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，在工作过程中会产生大量的热量。
燃料电池中电堆常规的散热方式是通过水冷，配备大功率的散热风扇,这种散热方式用的去离子水在***经过一定时间的运行后，水温会不断升高，所能达到的散热效果将打折扣，为满足***的散热需求则需增加散热器的配置数量，增加了***的布置难度。
燃料电池水路***分为大小循环，在小循环时，***期望能够快速升温，快速进入可切换大电流输出的工况，普遍的方案是在水路上增加加热设备，常规的加热模块多采用PTC芯体，能耗较大。在***水路切入大循环后，***温度已升高，此时期望通过散热风扇散去多余的热量,随着***输出功率的不断增大，需要散去的热量就会很大，***就不得不配备多个大功率的散热风扇，增加了***的布置难度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种基于空调***的燃料电池水路换热***；
本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是：
一种基于空调***的燃料电池水路换热***，与电堆连接且与电堆之间形成小循环管路的管路一、与小循环管路连接且与电堆之间形成大循环管路的管路二、以及分别与管路一和管路二连接的空调***；
所述管路一上设置有换热器一，所述管路二上设置有换热器二，所述空调***分别与换热器一和换热器二连接。
本实用新型通过换热器一与换热器二分别与空调***连接，在小循环管理使用时能快速的对水路进行加热，缩短了整个燃油电池***启动时间；
在大循环使用时，通过对水路进行制冷，增加了***的散热效率，***可以减少散热风扇的配置，方便了***的整体布置。
在一些可能的实施方式中，为了有效的与电堆之间形成小循环管路，进而使得能够实现对水路进行加热，缩短启动时间；
所述管路一包括与电堆的出堆口和换热器一分别连接的水泵、以及与电堆的入堆口和换热器一连接的节温器；所述水泵和节温器还分别与换热器二连接。
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于冷却液进入电堆的温度进行检测；
所述管路一还包括设置在入堆口与节温器之间的入堆温度传感器。
在一些可能的实施方式中，为了有效的与电堆二之间形成大循环管路，从而实现对水路进行换热，提高散热效率；
所述管路二中的换热器二与水泵连接，所述管路二还包括与换热器二和节温器分别连接的散热风扇。
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现在小循环管路使用时对冷却液进行升温，以及在大循环管路使用时对冷却液进行散热；
所述空调***包括与换热器一分别连接的压缩机和冷凝器、与冷凝器和压缩机分别连接的蒸发器。
在一些可能的实施方式中，
所述空调***还包括设置在蒸发器和压缩机之间的流量调节阀。
在一些可能的实施方式中，
所述空调***还包括与换热器二、压缩机和流量调节阀分别连接的三通阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型在小循环管路时能快速的进行加热，缩短了***启动时间；在大循环管路运行时，能够有效的进行制冷，增加了***的散热效率，同时因有冷媒对水路进行制冷，***可以减少散热风扇的配置，方便了***的整体布置。
本实用新型结构简单、实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的连接关系示意图；
其中：100、电堆；1、水泵；2、换热器一；3、节流器；4、入堆温度传感器；5、冷凝器；6、蒸发器；7、流量调节阀；8、换热器二；9、三通阀；10、散热风扇；11、压缩机；12、通道一；13、通道二。
具体实施方式
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面对本实用新型进行详细说明。
如图1所示：
一种基于空调***的燃料电池水路换热***，与电堆100连接且与电堆100之间形成小循环管路的管路一、与小循环管路连接且与电堆100之间形成大循环管路的管路二、以及分别与管路一和管路二连接的空调***；
所述管路一上设置有换热器一2，所述管路二上设置有换热器二8，所述空调***分别与换热器一2和换热器二8连接。
本实用新型通过换热器一2与换热器二8分别与空调***连接，在小循环管理使用时能快速的对水路进行加热，缩短了整个燃油电池***启动时间；
在大循环使用时，通过对水路进行制冷，增加了***的散热效率，***可以减少散热风扇10的配置，方便了***的整体布置。
在一些可能的实施方式中，为了有效的与电堆100之间形成小循环管路，进而使得能够实现对水路进行加热，缩短启动时间；
所述管路一包括与电堆100的出堆口和换热器一2分别连接的水泵1、以及与电堆100的入堆口和换热器一2连接的节温器3；所述水泵1和节温器3还分别与换热器二8连接。
节温器3分别与电堆100的入堆口、换热器一2和换热器二8连接、水泵1与换热器一2、换热器二8、电堆100的出堆口；
水泵1、换热器一2、节温器3依次连接与电堆100之间形成小循环管路；
节温器3的设置将有效的实现使用需求实现小循环管路与大循环管路的切换；
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于冷却液进入电堆100的温度进行检测；
所述管路一还包括设置在入堆口与节温器3之间且用于对于冷却液进入电堆100温度进行实时监测的入堆温度传感器4。
在一些可能的实施方式中，为了有效的与电堆100之间形成大循环管路，从而实现对水路进行换热，提高散热效率；
所述管路二中的换热器二8与水泵1连接，所述管路二还包括与换热器二8和节温器3分别连接的散热风扇10。
水泵1二、换热器二8、散热风扇10、节温器3依次连接，且与电堆100之间形成大循环管路；
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现在小循环管路使用时对冷却液进行升温，以及在大循环管路使用时对冷却液进行散热；
所述空调***包括与换热器一2分别连接的压缩机11和冷凝器5、与冷凝器5和压缩机11分别连接的蒸发器6。
在一些可能的实施方式中，
所述空调***还包括设置在蒸发器6和压缩机11之间的流量调节阀7，流量调节阀7分别与蒸发器6和压缩机11连接。
在一些可能的实施方式中，
所述空调***还包括设置在流量调节阀7与压缩机11之间的三通阀9；流量调节阀7与三通阀9之间形成两条通道，包括通道一12、以及与换热器二8连接的通道二13，在通道二13中流量调节阀7、换热器二8、三通阀9依次连接。
本实用新型能够有效的实现在小循环管路运行时时能对冷却液进行加热，在大循环运行时能对冷却液进行制冷。
在燃料电池***刚启动时，小循环管路运行，此时***根据入堆温传感器反馈的温度信号请求启动空调***，从压缩机11输出的高温冷媒(80℃)流过换热器一2对小循环管路内的冷却液进行加温，此时控制流量调节阀7开启通道一12，关闭通道二13，从蒸发器6流出的低温冷媒通过通道一12和三通阀9流回至压缩机11。
待燃料电磁***温度升高到预定温度后，控制节温器3动作，大循环管路运行，控制流量调节阀7动作，关闭通道一12，开启通道二13，蒸发器6处流出的低温冷媒(0℃)通过通道二13流经换热器二8，对冷却液进行制冷；
入堆温度传感器4监测冷却液入堆的温度，在温度高于目标温度时，调节压缩机11的转速，加大空调***的制冷量；
在水温接近目标温度时，根据需求请求调小压缩机11的转速或关闭空调***，同时还可以根据入堆水温实时调节散热风扇10的转速。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (7)
1.一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，与电堆连接且与电堆之间形成小循环管路的管路一、与小循环管路连接且与电堆之间形成大循环管路的管路二、以及分别与管路一和管路二连接的空调***；
所述管路一上设置有换热器一，所述管路二上设置有换热器二，所述空调***分别与换热器一和换热器二连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，
所述管路一包括与电堆的出堆口和换热器一分别连接的水泵、以及与电堆的入堆口和换热器一连接的节温器；所述水泵和节温器还分别与换热器二连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，所述管路一还包括设置在入堆口与节温器之间的入堆温度传感器。
4.根据权利要求2所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，所述管路二中的换热器二与水泵连接，所述管路二还包括与换热器二和节温器分别连接的散热风扇。
5.根据权利要求3所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，所述空调***包括与换热器一分别连接的压缩机和冷凝器、与冷凝器和压缩机分别连接的蒸发器。
6.根据权利要求5所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，所述空调***还包括设置在蒸发器和压缩机之间的流量调节阀。
7.根据权利要求6所述的一种基于空调***的燃料电池水路换热***，其特征在于，所述空调***还包括与换热器二、压缩机和流量调节阀分别连接的三通阀。
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