专利名称：燃料电池车余热供暖系统的制作方法
技术领域：
燃料电池车余热供暖系统属于车辆供暖技术领域。
背景技术：
燃料电池是利用燃料化学能直接转化为电能和热能的装置，其中产生的热能占燃料化学 能的50%。现在采用燃料电池作为发动机的车辆目前只利用了燃料电池产生的电能，产生的 热能没有加以利用而是直接进行排放。而现在燃料电池车辆中冬天供暖都采用直接电加热的 方式，消耗大量的高品位能量(电能)，增加了燃料电池车辆的燃料消耗，如能采用燃料电池 本身的余热用来给车辆供暖，将大大提高车辆的经济性，使得燃料电池车辆用能更合理。由 于燃料电池冷却水采用去离子水，因此在供暖系统中还需解决防止去离子水离子化的问题。
经检索，未见利用燃料电池余热给车辆供暖的相关公开文献。
发明内容
针对现有燃料电池车辆本身具有大量的余热，而却采用直接电加热供暖造成电能消耗大 的问题，本发明提出一种采用热管中间换热器的燃料电池车辆余热供暖系统，并解决去离子 水离子化的问题，节约车辆用于供暖电耗，提高车辆的经济性。
本发明含有燃料电池冷却回路，其特征在于，还含有一个供暖管路，所述冷却回路通过 一个中间换热器将热量传到供暖管路；在燃料电池散热器的入口和出口之间有一段旁通管路， 在所述旁通管路与燃料电池散热器的入口处装有一个电控三通阀；在所述供暖管路上装有一 个截止阀；所述中间换热器的热侧连接在冷却管路上，冷侧连接在供暖管路上；在所述供暖 回路上还装有水泵和散热装置。
所述冷却回路的材料为不锈钢。
所述中间换热器为不锈钢材料的热管换热器。
试验证明本系统能够有效利用燃料电池的余热给车辆供暖，达到了预期的目的。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
结合
本发明的具体实施方式
。
燃料电池车用余热热泵空调系统，含有燃料电池冷却回路和供暖管路，两个回路之间通 过一个中间换热器连接，将冷却回路中冷却液的热量传到供暖管路。
在冷却回路上装有燃料电池散热器，在燃料电池散热器的入口和出口之间有一段旁通管 路，在旁通管路与燃料电池散热器的入口或出口的连接处装有一个三通阀；在供暖管路上装 有一个截止阀；中间换热器的热侧连接在冷却管路上，冷侧连接在供暖管路上。
如图1所示，燃料电池发动机1、冷却回路水泵2、供暖回路水泵3、车厢散热器4、截 止阀5、三通阀6、燃料电池散热器7、冷却管路8、中间换热器9、供暖管路IO。燃料电池 发动机1冷却水出口与水泵2进口相连，水泵2出口与中间换热器9热侧进口相连，中间换 热器9热侧出口与三通阀6进口相连，三通阀6两个出口分别与燃料电池散热器7的两端相 连，中间换热器9冷侧出口与水泵3进口相连，水泵3出口与车厢散热器4入口相连，车厢 散热器4出口与截止阀5入口相连，截止阀5出口与中间换热器9冷侧入口相连。
中间换热器9为热管换热器，热管换热器材料为不锈钢，防止去离子冷却水离子化。燃 料电池冷却回路8管路材料也为不锈钢。冷却回路水泵2和的驱动电源为直流24V，供暖水 泵3的驱动电源为直流24V，三通阀6的驱动电源为直流24V,车厢散热器4风机的驱动电源 为直流24V。
工作过程为在冬季工况时，打开截止阀5，燃料电池发动机1启动时，通过控制三通 阔6旁通燃料电池发动机散热器7，冷却液经过中间换热器9从燃料电池发动机出口到进口 ， 通过中间换热器9换得的热量通过供暖回路向车厢供暖，其中供暖回路的水泵3和风扇4采 用手动开关控制。当三通阀6处的冷却液温度升高到设定值1 (该设定值1是燃料电池对冷 却液温度的限定值)时，控制三通阀6让冷却液流经燃料电池发动机散热器7，同时开启燃 料电池发动机散热器冷却风扇。当三通阀6处的冷却液温度低于设定值2时，控制三通阀6 旁通燃料电池发动机散热器7。设定值2是为避免三通阀频繁开启而设定的比设定值1略小 的值。
在夏季工况时，由于不需要供暖，关闭截止阀5，控制三通阀6让冷却液经过燃料电池发
动机散热器7进行散热。 本发明具有如下优点
1.节能，利用原本直接排放的燃料电池余热对车辆进行供暖，节约了原本用来供暖的高 品味电能，节省了燃料消耗，大大提高燃料电池车经济性。
2.结构简单，采用燃料电池发动机余热供暖，结构简单，控制容易，易于实现，能够为燃料 电池车的车室提供相当的热量。
权利要求
1、燃料电池车余热供暖系统，含有燃料电池冷却回路，其特征在于，还含有一个供暖管路，所述冷却回路通过一个中间换热器将热量传到供暖管路；在燃料电池散热器的入口和出口之间有一段旁通管路，在所述旁通管路与燃料电池散热器的入口处装有一个电控三通阀；在所述供暖管路上装有一个截止阀；所述中间换热器的热侧连接在冷却管路上，冷侧连接在供暖管路上；在所述供暖回路上还装有水泵和散热装置。
2、 如权利要求l所述的燃料电池车余热供暖系统，其特征在于，所述冷却回路的材料为不锈 钢。
3、 如权利要求l所述的燃料电池车余热供暖系统，其特征在于，所述中间换热器为不锈钢材 料的热管换热器。
全文摘要
燃料电池车余热供暖系统属于车辆供暖技术领域。其特征在于，含有一个供暖管路，所述冷却回路通过一个中间换热器将热量传到供暖管路；在燃料电池散热器的入口和出口之间有一段旁通管路，在所述旁通管路与燃料电池散热器的入口处装有一个电控三通阀；在所述供暖管路上装有一个截止阀；所述中间换热器的热侧连接在冷却管路上，冷侧连接在供暖管路上；在所述供暖回路上还装有水泵和散热装置。本系统能够有效利用燃料电池的余热给车辆供暖，具有节能、结构简单等优点。
文档编号B60L11/18GK101318455SQ20081011378
公开日2008年12月10日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者张扬军, 汪茂海, 诸葛伟林 申请人:清华大学