一种用于燃料电池系统环境舱的能量回收装置的制作方法

本实用新型涉及燃料电池系统技术领域，具体涉及一种用于燃料电池系统环境舱的能量回收装置。

背景技术：

随着燃料电池系统技术的发展，对燃料电池系统进行试验的需求也越来越高。环境舱可以模拟现实中的多种条件，可以实现不同温度、不同湿度等，但这一切都需要耗费庞大的电能。

燃料电池不同于传统内燃机的是它可以直接发出电能，现有燃料电池系统性能试验采用电动机或者电子负载的方式测功率，燃料电池产生的电能被白白消耗的同时还会产生额外的热量，导致舱室内温度上升。小功率的燃料电池系统工作时采用空冷的方式散热，产热直接排放到舱室内，同样会导致舱室内温度上升，而大功率的燃料电池采用液冷的方式排出自身工作产生的热能，通过冷却液循环散掉的热量占电池产热的95％左右，这些热能都散失到空气中。

燃料电池系统试验时会产生电能，同时产热排放到舱内，引起舱内温度升高，加剧舱室内温度控制系统的负荷，提高环境舱用电量。燃料电池系统工作时的温度约为70-90℃，冷却液出口的温度也高达80℃左右，具有较高的能量利用价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能有效收集燃料电池系统产生的电能及热能的能量回收装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于燃料电池系统环境舱的能量回收装置，该燃料电池系统设有正负电极及冷却单元，冷却单元中设有用于热交换的冷却液，所述燃料电池系统固定安装在环境舱内，所述燃料电池系统的正负极分别通过导线与蓄电池组的正负极连接，所述燃料电池系统的冷却单元通过冷却管与设置在环境舱外部的换热器连接，所述换热器的外表面设有温差发电片组，温差发电片组通过导线与蓄电池组的正负极连接，所述蓄电池组通过升压稳压装置与外电路相连。

以蓄电池作为燃料电池系统的负载，可以有效回收燃料电池系统产生的电能；通过冷却水管将散热系统中的热量排至环境舱外，减少甚至避免因燃料电池系统发热而导致环境舱温度的上升，而且在换热器外表面设置温差发电片组，可以有效利用冷却液中的热量，产生电能，同样储存在蓄电池组中。

所述的燃料电池系统的正负极上并联电压传感器，燃料电池系统与蓄电池组连接的导线上连有电流传感器。

本实用新型通过电压传感器测定燃料电池系统的电压，通过电流传感器测定燃料电池系统与蓄电池组组成的电路的电流，然后通过P＝U×I计算出燃料电池系统的输出功率，从而测量燃料电池系统在环境舱模拟的不同自然环境下的性能参数。

所述的冷却管外侧包裹隔热棉，避免冷却液在流向室外散热器的过程中将热量排放到舱内，导致舱内温度升高。

所述的温差发电片组包括多个串并联连接的温差发电片，采用串并联的方式，可以提高温差发电片的输出电流及输出电压。

所述的蓄电池组为锂离子蓄电池组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：在现有燃料电池系统性能试验环境舱的基础上，提供了一种能量回收装置，将燃料电池系统工作时散发的热量转移到舱外，避免舱内温度升高，加剧舱室内温度控制系统的负荷，同时收集储存燃料电池发出的电能和利用冷却系统与舱外空气温差通过温差发电发出的电能，用于舱室用电，可以减少环境舱耗费的外部电能。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的温差发电片排列方式示意图；

其中，1为燃料电池系统，2为电压传感器，3为电流传感器，4为外电路，5为升压稳压装置，6为蓄电池组，7为温差发电片组，8为换热器，9为冷却管，10为环境舱。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于燃料电池系统环境舱的能量回收装置，其连接如图1所示，该燃料电池系统1设有正负电极及冷却单元，冷却单元中设有用于热交换的冷却液，燃料电池系统1固定安装在环境舱10内，燃料电池系统1的正负极分别通过导线与蓄电池组6的正负极连接，燃料电池系统1的冷却单元通过冷却管9与设置在环境舱10外部的换热器8连接，换热器8的外表面设有温差发电片组7，温差发电片组7通过导线与蓄电池组6的正负极连接，其中，蓄电池组6为锂离子蓄电池组。

以锂离子蓄电池组作为燃料电池系统1的负载，可以有效回收燃料电池系统1产生的电能；通过冷却水管将散热系统中的冷却液排至环境舱10外，减少甚至避免因燃料电池系统1发热而导致环境舱10温度的上升，而且在换热器8外表面设置温差发电片组7，可以有效利用冷却液中的热量，产生电能，同样储存在蓄电池组6中。

燃料电池系统1的正负极上并联电压传感器2，燃料电池系统1与蓄电池组6连接的导线上连有电流传感器3。

本实用新型通过电压传感器2测定燃料电池系统1的电压，通过电流传感器3测定燃料电池系统1与蓄电池组6组成的电路的电流，然后通过P＝U×I计算出燃料电池系统1的输出功率，从而测量燃料电池系统1在环境舱10模拟的不同自然环境下的性能参数。

冷却管9外侧包裹隔热棉，避免冷却液在流向室外散热器的过程中将热量排放到舱内，导致舱内温度升高。

温差发电片组7紧贴在换热器8的表面，包括多个串并联连接的温差发电片，采用串并联的方式，如图2所示，可以提高温差发电片的输出电流及输出电压。

当环境舱耗电时，蓄电池组6内的电能经过升压稳压装置5处理后，与外电路4相连，用于舱室用电。