具有强散热氢燃料电池的新能源汽车的制作方法

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种具有强散热氢燃料电池的新能源汽车。

背景技术：

氢燃料电池具有无污染、取之不尽等优点，因此使用氢燃料电池的新能源汽车成为主要研究方向之一。但是，在相同的车辆运行条件下，氢燃料电池的散热量比传统燃油发动机大10-20％左右，但燃料电池系统的运行温度较低，与环境的温差较小，这导致了氢燃料电池对散热要求相比传统车高了很多。目前，氢燃料电池的散热主要靠水冷散热，散热效率较低。

技术实现要素：

本发明公开一种具有强散热氢燃料电池的新能源汽车，用于解决现有技术中，氢燃料电池的散热效率较低的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

提供具有强散热氢燃料电池的新能源汽车，包括：

电池壳；

燃料电池组，所述燃料电池组固定在所述电池壳中，包括壳体、设置在所述壳体中的支架和设置在支架中且呈上下两排依次排列的多个电池包，所述壳体的相对两端分别设有进气口和出气口，所述支架围成多个进气通道，各所述进气通道自所述进气口且由各排所述电池包一侧向所述出气口延伸；

冷却管路，所述冷却管路固定在所述电池壳中，用于对所述燃料电池组散热；

热交换器，所述热交换器固定在所述电池壳中，用于对所述冷却管路中的介质进行换热。

可选的，所述冷却管路包括自所述出气口延伸至所述壳体内的进水管、经所述进气口延伸至所述壳体外的出水管和连接所述进水管和出水管的辅助管路，其中，所述进水管设置在所述壳体和所述电池包之间，所述出水管设置在两排所述电池包之间，所述辅助管路设置在同一排且相邻的两个所述电池包之间。

可选的，所述进气口靠近所述壳体的下侧，所述出气口靠近所述壳体的上侧。

可选的，还包括分别设置在所述进气口和出气口一侧的抽风机，位于所述进气口一侧的所述抽风机朝向所述壳体下侧倾斜，位于所述出气口一侧的所述抽风机朝向所述壳体上侧倾斜。

可选的，所述支架的两端与所述壳体的相应端之间均留有间隙，所述支架上设有与各所述进气通道相应的辅进气口和辅出气口。

可选的，所述进气口和所述出气口均设有一个。

可选的，所述电池壳设有与所述进气口对应的主进气口和与所述出气口对应的主出气口。

可选的，相对于所述进气口，所述主进气口较为靠近所述电池壳的下侧；

相对于所述出气口，所述主出气口较为靠近所述电池壳的上侧。

可选的，所述主进气口和所述辅出气口均设有防水透气膜。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

空气在燃料电池组内的流通通道较短，减少空气在燃料电池组内的停留时间，使空气能够在燃料电池组内形成气流，且空气便于与外界热换热，从而使空气有效带走燃料电池组内的部分热量，进而能够通过空气和冷却管路同时换热，有效降低氢燃料电池内的热量，实现氢燃料电池的强散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的氢燃料电池的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的燃料电池组的正面结构示意图；

图3本发明实施例公开的燃料电池组的俯视结构示意图。

其中，附图1-3包括下述附图标记：

电池壳-1；主进气口-11；主出气口-12；燃料电池组-2；壳体-21；支架-22；电池包-23；进气口-211；出气口-212；进气通道-221；面板-222；支撑板-223；辅进气口-224；辅出气口-225；冷却管路-3；进水管-31；出水管-32；辅助管路-33；热交换器-4；抽风机-5。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1-图3所示，本发明的具有强散热氢燃料电池的新能源汽车包括电池壳1、燃料电池组2、冷却管路3和热交换器4。燃料电池组2固定在电池壳1中，燃料电池组2包括壳体21、支架22和电池包23。电池包23和支架22均设置在壳体21中，电池包23设有多个，呈上下两排依次排列在壳体21中，由支架22支撑电池包23。壳体21的相对两端分别设有进气口211和出气口212，支架22围成多个进气通道221，各进气通道221自进气口211且经各排电池包23的一侧向出气口212延伸。冷却管路3固定在电池壳1中，用于对燃料电池组2散热。热交换器4固定在电池壳1中，用于对冷却管路3中的介质(可以为水)进行换热。

在本发明新能源汽车中，空气在燃料电池组2内的流通通道较短，减少空气在燃料电池组2内的停留时间，使空气能够在燃料电池组2内形成气流，且空气便于与外界热换热，从而使空气有效带走燃料电池组2内的部分热量，进而能够通过空气和冷却管路3同时换热，有效降低氢燃料电池内的热量，实现氢燃料电池的强散热效果。

冷却管路3包括进水管31、出水管32和辅助管路33。进水管31自出气口212延伸至壳体21内的另一端，进水管31设有两条，两条进水管31分别设置在壳体21和电池包23之间的进气通道221中。出水管32自进气口211延伸至壳体21内的另一端，出水管32设有一条，位于相邻两排电池包23之间的进气通道221中。辅助管路33连接进水管31和出水管32，在同排且相邻的两个电池包23之间分别设有辅助管路33，并且在最外端电池包23与壳体21之间也可以设有辅助管路33。

通过上述方式设置冷却管路3，冷却管路3在靠近进气口211处可以由空气带走冷却管路3内的部分热量，这样可以进一步提高空气的降温效果；而且冷却管路3除进行降温外，还能够保证燃料电池组2内的温度分布均匀，提高各电池包23的可靠性和一致性，从而提高新能源汽车的安全性能。

为便于将冷却管路3安装在燃料电池组2内，支架22可以以多种方式设置，以下以具体的实施例为例详细介绍支架22的构造。

支架22大致呈矩形，在六面均设有面板222，内部设有沿水平方向延伸的支撑板223。最上侧支撑板223与最上侧面板222构成一个进气通道221，两排电池包23之间的支撑板223构成一个进气通道221，最下层支撑板223与最下侧面板222构成一个进气通道221。在支架22的两端面板222上分别设有与各进气通道221相应的辅进气口224和辅出气口225。

支架22可以由两部分拼接而成。两部分拼接后，假想的拼接面位于支架22中部，从上至下且从进气口211至出气口212(即进水管31轴线)延伸。其中一半支架22在拼接部分可以设置卡槽，进水管31、出水管32和辅助管路33均卡设在卡槽中且大致位于假想的拼接面。安装时，进水管31、出水管32和辅助管路33可以先设置在其中一半支架22的卡槽中，然后再安装另一半支架22。另外，其中一半支架22在远离拼接部分的面板222可以以粘接方式固定在支架22上。拼装好支架22和冷却管路3后，再将电池包23放置在支撑板223上，然后再将面板222粘接在支架22上，完成支架22组装。

壳体21也大致呈矩形，进气口211和出气口212可以均设有一个，进气口211靠近壳体21的下侧(大致与最下侧的辅进气口224平齐)，出气口212靠近壳体21的上侧(大致与最上侧的辅出气口225平齐)。支架22固定在壳体21中后，支架22的上侧面板222、下侧面板222和左右两侧面板222均与壳体21贴合，支架22的两端面板222与壳体21之间留有间隙。

进一步的，新能源汽车还包括分别设置在进气口211和出气口212一侧的抽风机5，位于所述进气口211一侧的抽风机5朝向壳体21下侧倾斜，位于出气口212一侧的所述抽风机5朝向所述壳体21上侧倾斜。

通过上述方式设置，以便于空气从进气口211、辅进气口224流入进气管道，从出气口212、辅出气口225流出；流经各进气通道221的空气大致以s形通道在壳体21内流动，减少空气在壳体21内形成漩涡等的情况，提高空气的流通通畅性，以提高空气的散热效果；而且结构简单、实用性强、安全性较高。

另外，电池壳1上可以设有与进气口211对应的主进气口11和与出气口212对应的主出气口12。进一步的，相对于进气口211，主进气口11较为靠近电池壳1的下侧；相对于出气口212，主出气口12较为靠近电池壳1的上侧。如此设置，实现氢燃料电池内部空气与外部空气的热交换，以进一步提高散热效果；而且空气流通通畅，减少空气产生旋涡等的可能性。

进一步的，主进气口11和辅出气口225可以均设有防水透气膜，减少尘土、水汽等进入氢燃料电池的风险，提高氢燃料电池的使用寿命和安全性。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。