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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池系统领域,尤其涉及利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池热系统对燃料电池稳定运行起着至关重要的作用,一般都包含燃料电池电堆、供氢子系统、空气子系统和热管理子系统。其中热管理子系统又包含大、小循环回路,小循环用于快速提高冷却液温度至电堆最佳目标温度。当冷却液温度达到目标温度后会逐渐开启大循环,将多余的热量通过散热器释放到环境中。当散热器中冷却液初始温度较低时(特别是冬季首次启动系统),又要从小循环切换到大循环。由于冷却液温度低,通过节温器调节时,电堆入口水温波动较大,该现象会一直持续到散热器及外部管路中冷却液温度升至燃料电池系统内部冷却液温度接近时消除。由于水温温升慢,也间接影响燃料电池电流拉载速率,影响燃料电池系统性能。
2、此外,燃料电池出堆空气温度较高(约65-85℃),湿度较大,除流经增湿器进行湿度回收利用外,蕴含大量热量的电堆出气一般都直接通尾排排至大气环境,导致余热利用率低,造成了一定资源的浪费。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中存在的问题,提出利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统。
2、本专利技术提出利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,包括燃料电池电堆;
3、连通燃料电池电堆氢气进/出口的供氢子系统;
4、连通燃料电池电堆空气出/入堆的空气子系统;
5、以及连通燃料电池电堆冷却液出/入口的热管理子系统;热管理子系统上设置气-水换
6、通过节温器进行小/大循环切换时,气-水换热器对空气子系统提供的空气出堆余热进行换热,协助加热散热器及外部管路中冷却液温度。
7、优选的,空气子系统在空气出堆通路上设置增湿器和背压阀,高温空气经过增湿器进行湿度回收,再进入气-水换热器换热,最后经过背压阀尾排至大气。
8、优选的,气-水换热器设置在冷却液回路中,且位于散热器前。
9、优选的,气-水换热器设置在冷却液回路中,且位于散热器后。
10、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益的技术效果:本专利技术设置高温的空气出堆流经增湿器,然后经过气-水换热器换热后排出。气-水换热器利用空气出堆的余热,优化加热散热器及外部管路中冷却液温度升温速度。一方面解决了小/大循环切换时,水温波动较大,水温温升慢,影响燃料电池电流拉载速率,影响燃料电池系统性能的问题,另一方面实现对空气出堆余热的利用,提高了系统的节能环保性。
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1.利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,包括
2.根据权利要求1所述的利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,空气子系统在空气出堆通路上设置增湿器和背压阀,高温空气经过增湿器进行湿度回收,再进入气-水换热器换热,最后经过背压阀尾排至大气。
3.根据权利要求1所述的利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,气-水换热器设置在冷却液回路中,且位于散热器前。
4.根据权利要求1所述的利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,气-水换热器设置在冷却液回路中,且位于散热器后。
【技术特征摘要】
1.利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,包括
2.根据权利要求1所述的利用空气出堆余热优化冷却液升温速度的燃料电池系统,其特征在于,空气子系统在空气出堆通路上设置增湿器和背压阀,高温空气经过增湿器进行湿度回收,再进入气-水换热器换热,最后经过背压阀尾排至大气。...
【专利技术属性】
技术研发人员:晁鹏翔,尚启明,李翠翠,巩亚楠,
申请(专利权)人:氢质氢离北京氢能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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