The invention provides a waste heat power generation system of a fuel cell vehicle, a working method thereof and a fuel cell vehicle. Including thermoelectric power module, DC \u2011 DC power module, fuel cell stack, fuel cell cooling system, three-way valve. The invention recycles the waste heat of fuel cell by using thermoelectric power generation and phase change heat storage technology, which can reduce the heat dissipation requirements of fuel cell, improve the stability of coolant temperature entering fuel cell stack, enhance the adaptability of fuel cell vehicle in cold area, realize the quick cold start of fuel cell vehicle in low temperature environment, with simple structure, no maintenance and no maintenance Moving parts, no medium leakage and other significant advantages.
【技术实现步骤摘要】
燃料电池汽车余热发电系统及其工作方法、燃料电池汽车
本专利技术属于燃料电池应用
,特别是涉及燃料电池汽车余热发电系统及其工作方法、燃料电池汽车。
技术介绍
燃料电池能将存储在燃料中的化学能通过电化学反应直接转换成电能,不受卡诺循环的限制,通常转换效率在50%以上,被认为是21世纪首选的发电技术。燃料电池工作时会产生与发电量相当的余热废热,若能将此部分热量再利用于发电,则可进一步提高发电效率和燃料利用率。燃料电池工作温度大约在65℃左右,属于低品位余热,而且燃料电池汽车没有热水需求,加之空间极其紧张,因此可采用低温半导体温差发电作为余热利用技术。半导体温差发电热电材料能将热能直接转换成电能,具有结构简单,无需维护,无运动部件,无介质泄露,体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长,环境友好等显著优点。随着热电材料的发展,具有更高优值的温差半导体材料将逐渐出现,因此利用温差发电对燃料电池汽车的低品位余热进行二次发电,可以有效的提高能量的利用率。汽车在路上行驶时,随时可能遇到停车、启动、加速,刹车和爬坡等情况,因此车用燃料电池在工作时,其工作状态不连续,导致其释放的热量也不连续,出堆的冷却水温度不恒定,所以引起温差发电效率降低。如果能提供一种充分利用汽车的燃料电池工作余热进行温差发电的技术方案,将是十分有意义的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供了燃料电池汽车余热发电系统。本专利技术采用的技术方案如下:燃料电池汽车余热发电系统,包括温 ...
【技术保护点】
1.燃料电池汽车余热发电系统,其特征在于,包括温差发电模块、DC-DC电源模块、燃料电池堆、燃料电池散热系统、三通阀,氢气供应系统,空气供应系统;燃料电池散热系统包括散热器和冷却循环水泵;温差发电模块包括热面、冷面、设置在冷面与热面之间的温差发电片阵列、与热面固定在一起的储热箱、与冷面固定在一起的散热片,所述温差发电片阵列设置有输出电极,所述储热箱设置有入口和出口;储热箱是由导热金属材质制作,内部填充相变材料,且留有未填充的真空空间,储热箱内具有液体管道,管道的两端分别作为储热箱出口、储热箱入口,管道浸没在相变材料中;/n燃料电池堆有冷却液出口、冷却液入口、空气入口、空气出口、氢气入口、氢气出口;/n散热器设置有冷却液入口、冷却液出口;/n各部分的连接关系为:/n燃料电池堆的冷却液入口连接冷却循环水泵的出口,燃料电池堆的冷却液出口连接温差发电模块的储热箱入口;氢气入口、氢气出口连接外部的氢气供应系统;空气入口、空气出口连接外部的空气供应系统;/n储热箱出口连接三通阀入口,三通阀的一个出口连接散热器冷却液入口,三通阀另一出口与散热器的冷却液出口一同连接冷却循环水泵入口;/n温差发电模块的 ...
【技术特征摘要】
1.燃料电池汽车余热发电系统,其特征在于,包括温差发电模块、DC-DC电源模块、燃料电池堆、燃料电池散热系统、三通阀,氢气供应系统,空气供应系统;燃料电池散热系统包括散热器和冷却循环水泵;温差发电模块包括热面、冷面、设置在冷面与热面之间的温差发电片阵列、与热面固定在一起的储热箱、与冷面固定在一起的散热片,所述温差发电片阵列设置有输出电极,所述储热箱设置有入口和出口;储热箱是由导热金属材质制作,内部填充相变材料,且留有未填充的真空空间,储热箱内具有液体管道,管道的两端分别作为储热箱出口、储热箱入口,管道浸没在相变材料中;
燃料电池堆有冷却液出口、冷却液入口、空气入口、空气出口、氢气入口、氢气出口;
散热器设置有冷却液入口、冷却液出口;
各部分的连接关系为:
燃料电池堆的冷却液入口连接冷却循环水泵的出口,燃料电池堆的冷却液出口连接温差发电模块的储热箱入口;氢气入口、氢气出口连接外部的氢气供应系统;空气入口、空气出口连接外部的空气供应系统;
储热箱出口连接三通阀入口,三通阀的一个出口连接散热器冷却液入口,三通阀另一出口与散热器的冷却液出口一同连接冷却循环水泵入口;
温差发电模块的输出电极与DC-DC电源模块连接。
2.如权利要求1所述燃料电池汽车余热发电系统,其特征在于,温差发电片阵列的温差发电片为半导体温差发电片。
3.如权利要求1所述的燃料电池汽车余热发电系统,其特征在于,利用CAN总线控制DC-DC电源模块。
4.如权利要求1所述的燃料电池汽车余热发电系统,其特征在于,储热箱通过导热硅胶固定在热面上,和/或散热片通过导热硅胶固定在冷面上。
5...
【专利技术属性】
技术研发人员:张伟明,杨春华,陶诗涌,
申请(专利权)人:四川荣创新能动力系统有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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