專利名稱：燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)屬于車輛供暖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃料電池是利用燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能和熱能的裝置，其中產(chǎn)生的熱能占燃料化學(xué) 能的50%?，F(xiàn)在采用燃料電池作為發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛目前只利用了燃料電池產(chǎn)生的電能，產(chǎn)生的 熱能沒有加以利用而是直接進(jìn)行排放。而現(xiàn)在燃料電池車輛中冬天供暖都采用直接電加熱的 方式，消耗大量的高品位能量(電能)，增加了燃料電池車輛的燃料消耗，如能采用燃料電池 本身的余熱用來給車輛供暖，將大大提高車輛的經(jīng)濟(jì)性，使得燃料電池車輛用能更合理。由 于燃料電池冷卻水采用去離子水，因此在供暖系統(tǒng)中還需解決防止去離子水離子化的問題。
經(jīng)檢索，未見利用燃料電池余熱給車輛供暖的相關(guān)公開文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有燃料電池車輛本身具有大量的余熱，而卻采用直接電加熱供暖造成電能消耗大 的問題，本發(fā)明提出一種采用熱管中間換熱器的燃料電池車輛余熱供暖系統(tǒng)，并解決去離子 水離子化的問題，節(jié)約車輛用于供暖電耗，提高車輛的經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明含有燃料電池冷卻回路，其特征在于，還含有一個(gè)供暖管路，所述冷卻回路通過 一個(gè)中間換熱器將熱量傳到供暖管路；在燃料電池散熱器的入口和出口之間有一段旁通管路， 在所述旁通管路與燃料電池散熱器的入口處裝有一個(gè)電控三通閥；在所述供暖管路上裝有一 個(gè)截止閥；所述中間換熱器的熱側(cè)連接在冷卻管路上，冷側(cè)連接在供暖管路上；在所述供暖 回路上還裝有水泵和散熱裝置。
所述冷卻回路的材料為不銹鋼。
所述中間換熱器為不銹鋼材料的熱管換熱器。
試驗(yàn)證明本系統(tǒng)能夠有效利用燃料電池的余熱給車輛供暖，達(dá)到了預(yù)期的目的。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
燃料電池車用余熱熱泵空調(diào)系統(tǒng)，含有燃料電池冷卻回路和供暖管路，兩個(gè)回路之間通 過一個(gè)中間換熱器連接，將冷卻回路中冷卻液的熱量傳到供暖管路。
在冷卻回路上裝有燃料電池散熱器，在燃料電池散熱器的入口和出口之間有一段旁通管 路，在旁通管路與燃料電池散熱器的入口或出口的連接處裝有一個(gè)三通閥；在供暖管路上裝 有一個(gè)截止閥；中間換熱器的熱側(cè)連接在冷卻管路上，冷側(cè)連接在供暖管路上。
如圖1所示，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)1、冷卻回路水泵2、供暖回路水泵3、車廂散熱器4、截 止閥5、三通閥6、燃料電池散熱器7、冷卻管路8、中間換熱器9、供暖管路IO。燃料電池 發(fā)動(dòng)機(jī)1冷卻水出口與水泵2進(jìn)口相連，水泵2出口與中間換熱器9熱側(cè)進(jìn)口相連，中間換 熱器9熱側(cè)出口與三通閥6進(jìn)口相連，三通閥6兩個(gè)出口分別與燃料電池散熱器7的兩端相 連，中間換熱器9冷側(cè)出口與水泵3進(jìn)口相連，水泵3出口與車廂散熱器4入口相連，車廂 散熱器4出口與截止閥5入口相連，截止閥5出口與中間換熱器9冷側(cè)入口相連。
中間換熱器9為熱管換熱器，熱管換熱器材料為不銹鋼，防止去離子冷卻水離子化。燃 料電池冷卻回路8管路材料也為不銹鋼。冷卻回路水泵2和的驅(qū)動(dòng)電源為直流24V，供暖水 泵3的驅(qū)動(dòng)電源為直流24V，三通閥6的驅(qū)動(dòng)電源為直流24V,車廂散熱器4風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源 為直流24V。
工作過程為在冬季工況時(shí)，打開截止閥5，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)時(shí)，通過控制三通 闊6旁通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器7，冷卻液經(jīng)過中間換熱器9從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)出口到進(jìn)口 ， 通過中間換熱器9換得的熱量通過供暖回路向車廂供暖，其中供暖回路的水泵3和風(fēng)扇4采 用手動(dòng)開關(guān)控制。當(dāng)三通閥6處的冷卻液溫度升高到設(shè)定值1 (該設(shè)定值1是燃料電池對冷 卻液溫度的限定值)時(shí)，控制三通閥6讓冷卻液流經(jīng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器7，同時(shí)開啟燃 料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器冷卻風(fēng)扇。當(dāng)三通閥6處的冷卻液溫度低于設(shè)定值2時(shí)，控制三通閥6 旁通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器7。設(shè)定值2是為避免三通閥頻繁開啟而設(shè)定的比設(shè)定值1略小 的值。
在夏季工況時(shí)，由于不需要供暖，關(guān)閉截止閥5，控制三通閥6讓冷卻液經(jīng)過燃料電池發(fā)
動(dòng)機(jī)散熱器7進(jìn)行散熱。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.節(jié)能，利用原本直接排放的燃料電池余熱對車輛進(jìn)行供暖，節(jié)約了原本用來供暖的高 品味電能，節(jié)省了燃料消耗，大大提高燃料電池車經(jīng)濟(jì)性。
2.結(jié)構(gòu)簡單，采用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)余熱供暖，結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，易于實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)槿剂?電池車的車室提供相當(dāng)?shù)臒崃俊?br> 權(quán)利要求
1、燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)，含有燃料電池冷卻回路，其特征在于，還含有一個(gè)供暖管路，所述冷卻回路通過一個(gè)中間換熱器將熱量傳到供暖管路；在燃料電池散熱器的入口和出口之間有一段旁通管路，在所述旁通管路與燃料電池散熱器的入口處裝有一個(gè)電控三通閥；在所述供暖管路上裝有一個(gè)截止閥；所述中間換熱器的熱側(cè)連接在冷卻管路上，冷側(cè)連接在供暖管路上；在所述供暖回路上還裝有水泵和散熱裝置。
2、 如權(quán)利要求l所述的燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻回路的材料為不銹 鋼。
3、 如權(quán)利要求l所述的燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述中間換熱器為不銹鋼材 料的熱管換熱器。
全文摘要
燃料電池車余熱供暖系統(tǒng)屬于車輛供暖技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，含有一個(gè)供暖管路，所述冷卻回路通過一個(gè)中間換熱器將熱量傳到供暖管路；在燃料電池散熱器的入口和出口之間有一段旁通管路，在所述旁通管路與燃料電池散熱器的入口處裝有一個(gè)電控三通閥；在所述供暖管路上裝有一個(gè)截止閥；所述中間換熱器的熱側(cè)連接在冷卻管路上，冷側(cè)連接在供暖管路上；在所述供暖回路上還裝有水泵和散熱裝置。本系統(tǒng)能夠有效利用燃料電池的余熱給車輛供暖，具有節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60L11/18GK101318455SQ20081011378
公開日2008年12月10日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者張揚(yáng)軍, 汪茂海, 諸葛偉林 申請人:清華大學(xué)