【技术实现步骤摘要】
本公开涉及热交换器，例如但不一定限于配置用于加热用于电驱动车辆的燃料电池堆的氢的类型的热交换器。
技术介绍
1、多种车辆可配置有推进系统、动力系或具有电动马达或可操作用于推进或以其它方式驱动车辆的其它电驱动装置的其它传动系，通常至少部分地基于将电功率转换为机械功率。这种车辆通常可以被称为电动车辆并且包括用于支持电功率到机械功率的转换的宽范围各种能力。电动车辆可包括用于产生、存储和供应电功率的不同配置，其中一些电动车辆至少部分地依赖于燃料电池系统来执行适合于产生电功率的类型的电化学反应。这种燃料电池系统可以依赖于燃料电池或其它电化学装置来由于氢分子通过称为电解的过程分裂成质子和电子而产生电功率。
2、为了产生用于驱动电动车辆或以其它方式为电动车辆提供动力的电力，多个燃料电池可以串联和/或并联组合成燃料电池堆，以实现更高的输出电压并允许更强的电流消耗。这种燃料电池堆可以依赖于氢或富氢反应物。氢可以存储在车上或者以相对低的温度以其它方式供应，使得可以通过在氢与燃料电池堆一起使用之前加热氢来改进燃料电池系统的性能和效率。预先加热氢的能力可以引发电化学反应更有效地发生、改进性能、改善水蒸气冷凝和/或改进冷启动能力。
技术实现思路
1、本公开的一个非限制性方面涉及一种用于加热氢的热交换器，例如但不一定与电动车辆的燃料电池系统一起使用。热交换器可被包括作为燃料电池系统的一部分，以加热供应至燃料电池堆的氢，用于引发燃料堆的电化学反应更有效地发生的目的，并由此改进性能、改善水蒸气冷凝和/
2、本公开的一个非限制性方面涉及一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器。所述热交换器可包括：冷却剂腔，所述冷却剂腔具有配置用于使冷却剂在至少一个冷却剂入口和至少一个冷却剂出口之间流体连通的冷却剂流动路径；以及氢腔，所述氢腔具有配置用于使氢在至少一个氢入口和至少一个氢出口之间流体连通的氢流动路径。氢腔可包括贯穿氢流动路径的蛇形部段成直线散布的多个翅片。热交换器还可以包括配置用于将冷却剂腔与氢腔热耦合的壳体。热耦合可以提供冷却剂和氢之间的传导热传递，其中至少一部分热传递通过翅片发生。
3、蛇形部段可配置用于引导氢通过多个通道，所述多个通道从上到下在高度方向上穿过氢腔竖直分层。
4、蛇形部段可以包括多个搁架，其配置用于限定通道之间的之字形(switchback)，可选地，所述之字形以前后方式从一侧到另一侧在宽度方向上穿过氢腔引导氢通过蛇形部段。
5、每个搁架可以包括配置用于限定用于之字形中的一个的流体转向部的开放端部和配置用于粘附到氢腔的第一侧壁和第二侧壁中的一个的封闭端部。
6、翅片可以配置成从前到后在深度方向上延伸穿过氢腔。
7、翅片可以是椭圆形的。
8、翅片可以占据蛇形部段的体积的一半以上。
9、壳体可包括用于将冷却剂腔与氢腔流体隔离的分隔壁，所述分隔壁配置用于将冷却剂腔定向为与氢腔背靠背。
10、翅片可以与分隔壁整体形成。
11、蛇形部段可配置用于以前后方式从一侧到另一侧在宽度方向上引导氢通过多个通道，所述多个通道从上到下在高度方向上穿过氢腔竖直分层。
12、翅片可配置用于从前到后在深度方向上在通道的前侧和后侧之间延伸，使得每个翅片的后端可与分隔壁整体形成，并且每个翅片的前端附接到氢腔的前壁或邻近氢腔的前壁。
13、所述至少一个冷却剂入口可包括不超过第一入口，并且所述至少一个冷却剂出口可包括不超过第一出口，第一入口和第一出口之间的冷却剂流动路径成形为与氢流动路径的蛇形部段成镜像。
14、所述至少一个冷却剂入口可包括第一入口和第二入口。所述至少一个冷却剂出口可包括第一出口和第二出口。冷却剂流动路径可包括与第一入口和第一出口之间的冷却剂流动路径的第一部分相对应的第一路径以及与第二入口和第二出口之间的冷却剂流动路径的第二部分相对应的第二路径，可选地，第一路径成形为与氢流动路径的蛇形部段的上部部分成镜像，并且第二路径成形为与氢流动路径的蛇形部段的下部部分成镜像。
15、本公开的一个非限制性方面涉及一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器。热交换器可以包括：冷却剂腔，所述冷却剂腔具有配置用于使冷却剂流体连通的冷却剂流动路径；以及氢腔，所述氢腔具有配置用于使氢流体连通的氢流动路径。氢腔可以包括从中贯穿成直线散布的多个翅片。热交换器还可以包括配置用于将冷却剂腔与氢腔热耦合的壳体。热耦合可以提供冷却剂和氢之间的传导热传递，其中至少一部分热传递通过翅片发生。
16、氢流动路径可以包括蛇形部段，所述蛇形部段配置成以前后方式从一侧到另一侧在宽度方向上引导氢通过多个通道，所述多个通道从上到下在高度方向上穿过氢腔竖直分层。
17、壳体可包括用于将冷却剂腔与氢腔流体隔离的分隔壁，所述分隔壁配置用于将冷却剂腔定向为与氢腔背靠背。
18、翅片可配置用于从前到后在深度方向上在通道的前侧和后侧之间延伸，使得每个翅片的后端与分隔壁整体形成，并且每个翅片的前端附接到氢腔的前壁或邻近氢腔的前壁。
19、本公开的一个非限制性方面涉及一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器。热交换器可包括：冷却剂腔，所述冷却剂腔具有配置用于使冷却剂在第一温度下流体地循环的冷却剂流动路径；以及氢腔，所述氢腔具有配置用于使氢在低于第一温度的第二温度下流体地循环的氢流动路径。氢腔可以包括贯穿蛇形部段成直线散布的多个弓形翅片，蛇形部段配置用于以前后方式从一侧到另一侧在宽度方向上引导氢通过多个通道，所述多个通道从上到下在高度方向上穿过氢腔竖直分层。热交换器还可以包括用于冷却剂腔和氢腔的壳体。壳体可以包括分隔壁，所述分隔壁配置用于将冷却剂腔与氢腔背靠背地流体隔离和热耦合。翅片可以与分隔壁整体形成以利于冷却剂和氢之间的传导热传递。
20、氢腔可包括至氢流动路径的一个入口和来自氢流动路径的两个或更多个出口。
21、蛇形部段可包括多个搁架，配置用于限定通道之间的之字形。
22、方案1.一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器，包括：
23、冷却剂腔，所述冷却剂腔具有配置用于使冷却剂在至少一个冷却剂入口和至少一个冷却剂出口之间流体连通的冷却剂流动路径；
24、氢腔，所述氢腔具有配置用于使氢在至少一个氢入口和至少一个氢出口之间流体连通的氢流动路径，氢腔包括贯穿氢流动路径的蛇形部段成直线散布的多个翅片；以及
25、配置用于将冷却剂腔与氢腔热耦合的壳体，热耦合提供冷却剂和氢之间的传导热传递，其中至少一部分热传递通过翅片发生。
26、方案2.根据方案1所述的热交换器，其中：
27、蛇形部段配置用于引导氢通过多个通道，所述多个通道从上到下在高度方向上穿过氢腔竖直分层。
28、方案3.根据方案2所述的热交换器，其中：
29、蛇形部段包括多个搁架，其配置用于限定通道之间的之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器，包括：
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中：
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中：
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中：
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中：
6.根据权利要求5所述的热交换器，其中：
7.根据权利要求6所述的热交换器，其中：
8.根据权利要求1所述的热交换器，其中：
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中：
10.根据权利要求8所述的热交换器，其中：
【技术特征摘要】
1.一种用于电动车辆的燃料电池系统的热交换器，包括：
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中：
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中：
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中：
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·米勒，P·博德克，A·S·班索德，C·艾斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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