冷能利用装置和冷能利用系统制造方法及图纸

本申请涉及一种冷能利用装置和冷能利用系统，包括第一换热器、氢储存装置和第二换热器。第一换热器的第一输入端用于输入空气。第一换热器的输出端用于与燃料电池电堆连接。第二换热器的第一输入端与第一换热器的第二输出端连接，第二换热器的第一输出端与燃料电池电堆连接。第二换热器的第二输入端和第二换热器的第二输出端串联于燃料电池电堆或者附件系统。为燃料电池电堆或者附件系统冷却的冷却液经过第二换热器并在第二换热器中再次与氢气进行热交换，此时氢气温度进一步升高，进入燃料电池电堆。氢气在升温过程中利用了空气和燃料电池电堆或者附件系统中产生的热量，从而提高了能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
冷能利用装置和冷能利用系统
本申请涉及电池领域，特别是涉及冷能利用装置和冷能利用系统。
技术介绍
化石能源消耗带来的能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能源的大规模开发和利用势在必行。氢气是一种有效的储能方式。在可再生能源发电高峰期将电能转换为化学能储存在氢气当中，在用电高峰期将氢气携带的能量通过燃料电池重新转换为电能以供使用。氢燃料电池汽车具有零排放、无污染、高效的特点，是一种十分具有潜力的新能源汽车种类之一。而由于常温常压下的氢气体积能量密度比较小，为保证汽车发动机的功率密度，当作为汽车燃料时需要提高氢的体积能量密度，高压氢气和低温液氢是两种比较具有潜力的车载储氢方式。但是由于高压氢气或者低温液氢在进入燃料电池电堆之前需要进行减压气化升温，此过程需要吸收大量的热量，设置额外的加热设备通常会造成能量的浪费。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种冷能利用装置和冷能利用系统。一种冷能利用装置，包括：第一换热器，所述第一换热器的第一输入端用于输入空气，所述第一换热器的第一输出端用于与燃料电池电堆连接；氢储存装置，所述氢储存装置与所述第一换热器的第二输入端连接，以及第二换热器，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燃料电池电堆连接，所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端串联于燃料电池电堆或者附件系统。在一个实施例中，所述冷能利用装置包括：空压机，所述空压机的输入端用于输入空气，所述空压机的输出端与所述第一换热器的第一输入端连接，或者，所述空压机的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述空压机的输出端用于与所述燃料电池电堆连接。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括：第一三通比例阀，所述第一三通比例阀的第一端用于输入空气，所述第一三通比例阀的第二端与所述第一换热器的第一输入端连接；第一三通阀，所述第一三通阀的第一端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述第一三通阀的第二端用于与所述燃料电池电堆连接，所述第一三通阀的第三端与所述第一三通比例阀的第三端连接。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括中冷器，所述中冷器连接于所述第一换热器的第一输出端和所述燃料电池电堆之间。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括第一加热器，连接于所述第一换热器的第二输出端和所述燃料电池电堆之间。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括第三换热器，所述第三换热器的输出端与所述第二换热器的第二输入端连接，所述第三换热器的输入端和所述第二换热器的第二输出端之间用于连接所述燃料电池电堆或者附件系统。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括：第二三通比例阀和第二三通阀，所述第二三通比例阀的第一端与所述第三换热器的输入端连接，所述第二三通比例阀的第二端用于连接所述燃料电池电堆或者附件系统，所述第二三通比例阀的第三端与所述第二三通阀的第三端连接，所述第二三通阀的第一端与所述第三换热器的输出端连接；所述第二三通阀的第二端与所述第二换热器的第二输入端连接。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括第二加热器，所述第二加热器的输出端与所述第二三通阀的第二输入端连接，所述第二加热器的输入端与所述第二三通比例阀的第三端连接，或者所述第二加热器的输入端与所述第二三通阀的第二端连接，所述第二加热器的输出端与所述第二换热器的第二输入端连接。在一个实施例中，所述冷能利用装置还包括第一电磁阀，连接于所述氢储存装置和所述第一换热器的输入端之间。本申请实施例提供的所述冷能利用装置包括第一换热器、氢储存装置和第二换热器。所述第一换热器的第一输入端用于输入空气。所述第一换热器的输出端用于与燃料电池电堆连接。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燃料电池电堆连接。所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端串联于燃料电池电堆或者附件系统。经过所述第一换热器的第一输入端向所述第一换热器输入的空气和所述氢储存装置向所述第一换热器输入的氢气在所述第一换热器中进行热交换，所述氢气温度升高，然后进入所述第二换热器。所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端串联于所述燃料电池电堆或者附件系统。因此，所述燃料电池电堆或者附件系统冷却的冷却液经过所述第二换热器并在所述第二换热器中再次与所述氢气进行热交换，此时氢气温度进一步升高，进入所述燃料电池电堆。氢气在升温过程中利用了空气和燃料电池电堆或者附件系统中产生的热量，从而提高了能量利用率。附图说明图1为本申请一个实施例提供的冷能利用装置示意图；图2为本申请另一个实施例提供的冷能利用装置示意图；图3为本申请另一个实施例提供的冷能利用装置示意图；图4为本申请另一个实施例提供的冷能利用装置示意图。附图标记说明：冷能利用装置10、氢储存装置100、第一换热器110、第二换热器120、第三换热器130、燃料电池电堆200、空压机310、中冷器320、第一电磁阀330、第二电磁阀340、第一三通比例阀342、第二三通比例阀344、第一三通阀352、第二三通阀354、第一加热器362、第二加热器364、附件系统370、循环泵380、第一温度计381、第二温度计382、第三温度计383、第四温度计384。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的冷能利用装置和冷能利用系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。专利技术人研究发现，液氢储氢罐内压力通常为1MPa左右，液氢的温度在-240℃左右。高压氢气罐内压力通常为35MPa或70MPa。即液氢储氢罐和高压氢气罐内的氢本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷能利用装置，其特征在于，包括：/n第一换热器，所述第一换热器的第一输入端用于输入空气，所述第一换热器的第一输出端用于与燃料电池电堆连接；/n氢储存装置，所述氢储存装置与所述第一换热器的第二输入端连接，以及/n第二换热器，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燃料电池电堆连接，所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端串联于燃料电池电堆或者附件系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷能利用装置，其特征在于，包括：
第一换热器，所述第一换热器的第一输入端用于输入空气，所述第一换热器的第一输出端用于与燃料电池电堆连接；
氢储存装置，所述氢储存装置与所述第一换热器的第二输入端连接，以及
第二换热器，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燃料电池电堆连接，所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端串联于燃料电池电堆或者附件系统。


2.如权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于，包括：
空压机，所述空压机的输入端用于输入空气，所述空压机的输出端与所述第一换热器的第一输入端连接，或者，
所述空压机的输入端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述空压机的输出端用于与所述燃料电池电堆连接。


3.如权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于，还包括：
第一三通比例阀，所述第一三通比例阀的第一端用于输入空气，所述第一三通比例阀的第二端与所述第一换热器的第一输入端连接；
第一三通阀，所述第一三通阀的第一端与所述第一换热器的第一输出端连接，所述第一三通阀的第二端用于与所述燃料电池电堆连接，所述第一三通阀的第三端与所述第一三通比例阀的第三端连接。


4.如权利要求1所述的冷能利用装置，其特征在于，还包括中冷器，所述中冷器连接于所述第一换热器的第一输出端和所述燃料电池电堆之间。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，杨福源，杨明烨，王天泽，党健，欧阳明高，李建秋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11