燃料电池的热管理系统和燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池的热管理系统和燃料电池系统，所述热管理系统包括：管路、热处理单元、驱动泵、储能器、泄压阀、膨胀水箱，所述管路配置成用于连接燃料电池的电堆；所述热处理单元与所述管路相连，用于调节所述管路内流通的介质温度；所述驱动泵与所述管路相连，以驱动所述管路内的介质流通；所述储能器与所述管路相连，以调节所述管路内的液压；所述泄压阀与所述管路相连，以在所述管路内的液压不小于预定值时泄压；所述膨胀水箱与所述泄压阀相连，以接收所述泄压阀排放的介质。通过应用上述技术方案，可以提高管路内液压的稳定性，利于保护热管理系统，提升运行安全性。提升运行安全性。提升运行安全性。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的热管理系统和燃料电池系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池的热管理系统和具有该热管理系统的燃料电池系统。

技术介绍

[0002]相关技术，燃料电池系统启动、停止和冷却水管路流速突然变化时会产生水锤效应，水锤引起的压强升高可达管道正常工作压强的几倍甚至几十倍，这种大幅度的压强波动容易引起燃料电池系统冷却水管路振动、开裂，同时冲击力也会造成燃料电池系统元件和密封装置发生故障甚至损坏，增加气体泄漏风险。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种具有储能器和泄压阀的燃料电池的热管理系统，可以提高管路内液压的稳定性，利于保护热管理系统，提升运行安全性。
[0004]本技术的另一个目的在于提出一种燃料电池，包括前述的燃料电池的热管理系统。
[0005]根据本技术实施例的燃料电池的热管理系统，包括：管路、热处理单元、驱动泵、储能器、泄压阀、膨胀水箱，所述管路配置成用于连接燃料电池的电堆；所述热处理单元与所述管路相连，用于调节所述管路内流通的介质温度；所述驱动泵与所述管路相连，以驱动所述管路内的介质流通；所述储能器与所述管路相连，以调节所述管路内的液压；所述泄压阀与所述管路相连，以在所述管路内的液压不小于预定值时泄压；所述膨胀水箱与所述泄压阀相连，以接收所述泄压阀排放的介质。
[0006]根据本技术实施例的燃料电池的热管理系统，通过设置储能器以及适于为储能器和管路泄压的泄压阀和膨胀水箱，可以提高管路内液压的稳定性，利于保护热管理系统，提升运行安全性。
[0007]另外，根据本技术上述实施例的燃料电池的热管理系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]在本技术的一些示例中，所述储能器连接于所述泄压阀的上游。
[0009]在本技术的一些示例中，所述热处理单元、所述驱动泵、所述储能器、所述泄压阀以及所述电堆由所述管路串联连接。
[0010]在本技术的一些示例中，所述热处理单元包括散热器和加热器中的至少一种，所述散热器用于对管路内的介质散热，所述加热器用于对所述管路内的介质加热。
[0011]在本技术的一些示例中，所述热管理系统还包括用于检测所述管路流量的流量计，所述流量计与所述管路相连。
[0012]在本技术的一些示例中，所述流量计连接于所述泄压阀和所述电堆之间。
[0013]根据本技术实施例的燃料电池系统，包括：燃料电池电堆、前述的燃料电池的
热管理系统，所述管路与所述电堆相连成循环回路。
[0014]根据本技术实施例的燃料电池系统，通过应用前述的热管理系统，可以提高燃料电池运行的稳定性和安全性。
[0015]在本技术的一些示例中，所述燃料电池系统还包括助燃剂回路、燃料气回路，所述助燃剂回路用于向所述燃料电池内通入空气，所述燃料气回路用于向所述燃料电池内通入氢气。
[0016]在本技术的一些示例中，所述燃料电池还包括：第一换热单元、第二换热单元，所述第一换热单元与所述助燃剂回路相连，以适于与所述助燃剂回路内的气流进行热交换；所述第二换热单元与所述燃料气回路相连，以适于与所述燃料气回路内的气流进行热交换，其中，所述燃料气回路包括第一支路和第二支路，所述第一支路的一端用于通入燃料气，另一端用于连接所述电堆，且所述第一支路连接有第二换热单元；所述第二支路的一端连接所述电堆，另一端连接所述第一支路。
附图说明
[0017]图1是本技术一些实施例中燃料电池的结构示意图(示出了热管理系统的液体流向)。
[0018]附图标记：
[0019]100、动力设备；1、热管理系统；101、助燃剂回路；102、燃料气回路；11、管路；12、热处理单元；13、驱动泵；1021、第一支路；1022、第二支路；103、尾排；14、流量计；15、储能器；16、膨胀水箱；17、泄压阀；21、第一换热单元；22、第二换热单元；5、电堆；6、负载单元。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]结合图1，根据本技术实施例的燃料电池的热管理系统1，包括：管路11、热处理单元12和驱动泵13，管路11配置成用于连接燃料电池系统的电堆5，热处理单元12与管路11相连，用于调节管路11内流通的介质温度，驱动泵13与管路11相连，以驱动管路11内的介质流通。具体地，介质可以在管路11内流通，驱动泵13可以驱动介质通过热处理单元12对介质进行温度控制，以实现热管理。
[0022]进一步地，热管理系统1还包括储能器15，储能器15与管路11相连，储能器15可以调节管路11内的液压，利于提高运行稳定性，减少管路11损伤。具体地，当燃料电池系统启动、停止或管路11内介质流速变化时，导致管路11压强产生大幅度波动，产生水锤现象，这种大幅度压强波动容易引起管路11振动、开裂，同时，产生的冲击力也会造成燃料电池系统元件故障或损坏。通过设置可以吸收和缓冲液压冲击的储能器15，可以吸收和缓冲液压冲击，缓冲水锤效应，从而减少管路11和燃料电池系统的损伤，利于提高热管理系统1和燃料电池系统的耐用性和安全性。此外，储能器15还能降噪并作为紧急动力源使用，利于降低造成，提升能量转化效率。具体地，储能器15可以吸收驱动泵13的不均匀脉动引发的压力波
动、流速不均，从而起到降低噪声作用。更进一步地，热管理系统1还可以包括泄压阀17和膨胀水箱16、泄压阀17与管路11相连，以在管路11内的液压不小于预定值时泄压，膨胀水箱16与泄压阀17相连，以接收泄压阀17排放的介质。也就是说，当管路11或储能器15中的液压超过或等于一定限值(预定值)时，泄压阀17可以自动将介质引入膨胀水箱16，从而避免高压介质对热管理系统1及燃料电池系统造成损伤。
[0023]根据本技术实施例的燃料电池的热管理系统1，通过设置储能器15以及适于为储能器15和管路11泄压的泄压阀17和膨胀水箱16，可以提高管路11内液压的稳定性，利于保护热管理系统1，提升运行安全性。
[0024]在本技术的一些实施例中，储能器15可以设于燃料电池系统的换热介质的进口位置。
[0025]在本技术的一些实施例中，如图1所示，储能器15连接于泄压阀17的上游，便于储能器15中液压较高的介质直接经泄压阀17进入膨胀水箱16，提高泄压效率。
[0026]在本技术的一些实施例中，结合图1，热处理单元12、驱动泵13、储能器15、泄压阀17以及所述电堆5由管路11串联连接，利于提高运行稳定性，便于管理，且利于简化结构。举例而言，当储能器15或泄压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的热管理系统，其特征在于，包括：管路，所述管路配置成用于连接燃料电池的电堆；热处理单元，所述热处理单元与所述管路相连，用于调节所述管路内流通的介质温度；驱动泵，所述驱动泵与所述管路相连，以驱动所述管路内的介质流通；储能器，所述储能器与所述管路相连，以调节所述管路内的液压；泄压阀，所述泄压阀与所述管路相连，以在所述管路内的液压不小于预定值时泄压；膨胀水箱，所述膨胀水箱与所述泄压阀相连，以接收所述泄压阀排放的介质。2.根据权利要求1所述的燃料电池的热管理系统，其特征在于，所述储能器连接于所述泄压阀的上游。3.根据权利要求1所述的燃料电池的热管理系统，其特征在于，所述热处理单元、所述驱动泵、所述储能器、所述泄压阀以及所述电堆由所述管路串联连接。4.根据权利要求1所述的燃料电池的热管理系统，其特征在于，所述热处理单元包括散热器和加热器中的至少一种，所述散热器用于对管路内的介质散热，所述加热器用于对所述管路内的介质加热。5.根据权利要求1所述的燃料电池的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括用于检测所述管路流量的流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱静，马朋飞，申艳卿，冯建乐，周芳灵，
申请(专利权)人：特嗨氢能检测保定有限公司，
类型：新型
国别省市：