一种用于氢燃料客车的散热系统的制作方法

1.本实用新型涉及客车技术领域，尤其涉及一种用于氢燃料客车的散热系统。


背景技术：

2.汽车的散热装置主要用于对汽车动力系统进行散热，是汽车的重要组成部分，一般的散热装置都是外界气流由机舱头部进入，对换热器、风扇、发动机等部件进行冷却散热，然后从机舱底部排出，随着汽车行业的发展，新能源的氢燃料汽车逐渐走进人们的视野,目前，氢燃料较多在客车和货车上使用，氢燃料电池组也需要配备相应的散热装置。
3.例如，专利cn114039078a，公开了一种用于氢燃料电池纯电动客车电池散热组件，包括呈方形机构的散热框体，所述散热框体的内部设置有四组用于电池散热的散热机组，所述散热框体内部以中心点为圆点制成x-y坐标系，四组散热机组分别位于x-y坐标系的四个象限内，且每个散热机组在所对应的象限内能够独立移动，通过在散热框体内部设置四个运行的散热机组，且四个散热机组散热过程中互不干涉，独立运行，不仅增大了对氢燃料电池纯电动客车中电池组件的散热面积，而且能够有效提高该氢燃料电池纯电动客车的散热稳定性，同时，四个散热机组在散热框体内的位置能够调整，使该散热组件能够适用不同尺寸的电池组件进行散热。
4.现有的氢燃料汽车中，一般都配备有类似于上述专利中的氢燃料电池及散热装置，其中，燃料电池可以通过氢气和氧气的燃烧将化学能转化为电能，但是实际应用中，转化效率大约只有60％左右，还是有大约40％左右的能量都转化为热能通过散热装置排出而白白浪费掉，这些散热装置排出的热能无法得到有效利用，从而使得氢燃料燃烧时产生的能量损失。因此，需要提出一种可实现燃料电池余热利用的散热系统。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种用于氢燃料客车的散热系统，解决现有技术中的氢燃料汽车散热系统无法有效利用余热的技术问题。
6.为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种用于氢燃料客车的散热系统，其包括：
7.氢燃料发电机散热装置，包括氢燃料燃烧单元及其散热单元，所述氢燃料燃烧单元用于车辆燃烧氢燃料并提供车辆行驶的动力，所述散热单元通过循环管路连接至所述氢燃料燃烧单元，用于接收所述氢燃料燃烧单元内的第一热量传递介质并释放热量；
8.水暖供热装置，包括换热单元、水暖供热单元及其驱动端，所述换热单元通过分流管路连通至所述循环管路，用于接收所述氢燃料燃烧单元的第一热量传递介质，以便传输热量至所述换热单元内的第二热量传递介质，所述水暖供热单元内置于客车的车厢并连通至所述换热单元，所述驱动端设置于所述换热单元和所述水暖供热单元之间，用于输送所述换热单元内的第二热量传递介质至所述水暖供热单元，以便所述水暖供热单元对车厢内部进行供热。
9.进一步的，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱的一端连通至所述氢燃料燃烧单元、另一端连通至所述散热单元，用于调节流经所述氢燃料燃烧单元和所述散热单元的水量及水压。
10.进一步的，还包括颗粒过滤器，所述颗粒过滤器设置于所述冷却液循环管路并位于所述氢燃料燃烧单元和所述散热单元之间，用于过滤第一热量传输介质中的固体杂质。
11.进一步的，还包括电导率仪，所述电导率仪设置于所述氢燃料燃烧单元和所述颗粒过滤器之间，用于检测第一热量传输介质的电导率值。
12.进一步的，所述氢燃料燃烧单元为氢燃料发动机组，所述氢燃料发动机组包括电堆、节温器和回流泵，所述节温器设置于所述电堆和所述回流泵之间，所述节温器的一端连通至所述电堆、另一端连通至所述回流泵的一端，所述回流泵的另一端则连通至所述电堆，用于接收所述节温器的第一热量传输介质并回流至所述电堆，以便调节所述电堆的温度。
13.进一步的，还包括截止阀，所述截止阀设置于所述驱动端和所述水暖供热单元组件，用于调节流经所述水暖供热单元的第二热量传输介质流量。
14.进一步的，所述散热单元为铝制散热器。
15.进一步的，所述换热单元为板式换热器。
16.进一步的，所述水暖供热单元为水暖散热器。
17.进一步的，所述驱动端为水泵。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型的散热系统设置有散热装置和水暖供热装置，其中，散热装置和水暖供热装置采用并联式的连接方式，可以选择性的开启散热装置和水暖供热装置，在冬天气温低下时，可以同步开启散热装置和水暖供热装置，在对氢燃料燃烧单元进行散热的同时，还可以通过该水暖供热装置将氢燃料汽车中氢燃料燃烧时产生的热量传递至汽车内部，从而调节汽车内部温度，以此降低汽车的供暖能耗，节约能源。
附图说明
19.图1是本实用新型提供的实施例-用于氢燃料客车的散热系统的结构示意图；
20.图2是本实用新型提供的实施例-用于氢燃料客车的散热系统的工作原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
22.参照图1，本实用新型提供了一种用于氢燃料客车的散热系统，其包括氢燃料发电机散热装置1和水暖供热装置2，所述氢燃料发电机散热装置1包括氢燃料燃烧单元11及其散热单元12，所述氢燃料燃烧单元11用于车辆燃烧氢燃料并提供车辆行驶的动力，所述散热单元12通过循环管路连接至所述氢燃料燃烧单元11，用于接收所述氢燃料燃烧单元11内的第一热量传递介质并释放热量；所述水暖供热装置2包括换热单元21、水暖供热单元22及其驱动端23，所述换热单元通过分流管路连通至所述循环管路，用于接收所述氢燃料燃烧单元11的第一热量传递介质，以便传输热量至所述换热单元21内的第二热量传递介质，所
述水暖供热单元22内置于客车的车厢并连通至所述换热单元21，所述驱动端23设置于所述换热单元21和所述水暖供热单元22之间，用于输送所述换热单元21内的第二热量传递介质至所述水暖供热单元22，以便所述水暖供热单元22对车厢内部进行供热。其中，氢燃料燃烧单元11内的第一热量传递介质为去离子防冻冷却液，换热单元21内的第二热量传递介质为乙二醛防冻冷却液。
23.本实用新型提供的实施例中，分流管路处可以设置控制端，一般为阀门，所述氢燃料燃烧单元11可以单独输送冷却液至所述散热单元12，用于调节所述氢燃料燃烧单元11的温度，所述氢燃料燃烧单元11还可以同时输送冷却液至所述散热单元12和所述换热单元21，可以通过一部分冷却液调节所述氢燃料燃烧单元11的温度，另一部分冷却液则可以在换热单元处将热量传递给水，然后通过所述水暖供热单元22释放热量至客车车厢内，以便调节车厢内部温度。
24.氢燃料发电机散热装置1为现有氢燃料汽车中常见的装置，主要用于燃烧氢燃料为车辆提供动力并支持汽车内部电器元件的工作，其中的散热装置则用于氢燃料燃烧时调节燃烧系统内部温度平衡，避免发动机内部温度过高，但是，一般的发动机散热装置体积都很大，而且一般都是装在车辆底部，其工作时噪音和风量也很大，无法直接对汽车内部进行供暖，本实用新型的散热系统在散热装置的基础上增加了水暖供热装置2，可以利用氢燃料燃烧的余热来进行汽车内部供暖，以此降低汽车的常规供暖能耗，节约能源。
25.参照图2，本实用新型提供的实施例中，所述氢燃料燃烧单元11为氢燃料发动机组，所述氢燃料发动机组11包括电堆111、节温器112和回流泵113，所述节温器112设置于所述电堆111和所述回流泵113之间，所述节温器112的一端连通至所述电堆111、另一端连通至所述回流泵113的一端，所述回流泵113的另一端则连通至所述电堆111，用于接收所述节温器112的冷却液并回流至所述电堆111，以便调节所述电堆111的温度。其中，节温器112采用蜡式感应体节温器，其内含有感温组件，可以通过膨胀或冷缩的方式来开启、关掉冷却液的流动，即根据冷却液体温度的高低自动调节进入散热单元的水量，改变冷却液的循环范围，以调节散热系统的散热能力，氢燃料发电机组内主要分为冷却液的大小两个循环，当水温较低时，节温器关闭，冷却液到达节温器不能通过则不经过散热器，而是由电堆出来后直接经节温器返回电堆，使电堆快速升温，此为小循环，当水温达到设计值时，节温器开启，冷却液可以通过节温器再经过散热器返回电堆，则可以完成散热，此为大循环，该氢燃料发动机组为现有技术中常见的结构，此处不再赘述。
26.本实用新型提供的实施例中，所述散热单元12采用铝制散热器，所述换热单元21采用板式换热器，所述水暖供热单元22采用水暖散热器，所述驱动端23为水泵。其中，水暖供热单元包括4个水暖散热器，4个水暖散热器分为两组水暖散热器并联设置，每组包括2个串联组合的单个水暖散热器，以此满足车内供暖需求。
27.本实用新型提供的实施例中，所述水暖供热装置2还包括截止阀24，所述截止阀24设置于所述驱动端23和所述水暖供热单元22组件，用于调节流经所述水暖供热单元22的液体流量。其中，截止阀24采用手动截止阀，用于切断板式换热器和水暖散热器的连通管路，该截止阀平时为常开状态，其为现有技术中常见的装置，此处不再赘述。
28.本实用新型提供的实施例中，该散热装置还包括膨胀水箱3，所述膨胀水箱3的一端连通至所述氢燃料燃烧单元11、另一端连通至所述散热单元12，用于调节流经所述氢燃
料燃烧单元11和所述散热单元12的水量及水压。其中，膨胀水箱3连接至散热单元12的出气管道，氢燃料燃烧单元11则连接至散热单元12的进出液管道，膨胀水箱3和散热单元12之间还设置有去离子器13，用于去除空气里的二氧化硫等化学物质。
29.本实用新型提供的实施例中，该散热系统还包括颗粒过滤器4，所述颗粒过滤器4设置于所述冷却液循环管路并位于所述氢燃料燃烧单元11和所述散热单元12之间，用于过滤冷却液中的固体杂质。
30.本实用新型提供的实施例中，该散热系统还包括电导率仪5，所述电导率仪5设置于所述氢燃料燃烧单元11和所述颗粒过滤器4之间，用于检测冷却液的电导率值。其中，电导率仪5和散热单元12之间也设置有去离子器13，该去离子器用于调善氢燃料电池运行过程中，冷却液电离子的浓度，避免电导率增大，从而造成系统绝缘性降低。
31.本实用新型提供的实施例的工作原理为：本实用新型的散热系统同时设置有铝制散热器和水暖散热器，其中，铝制散热器在汽车启动时保持开启状态，用于对氢燃料发动机组进行实时散热，以便调节氢燃料发电机组内部温度，水暖散热器可以选择性的开启和关闭，在冬天气温低下的情况，汽车在行驶时需要采用供热装置对汽车内部进行控温，此时，则可以同步开启铝制散热器和水暖散热器，氢燃料电池堆在工作时，可以将一部分的高温冷却液输送至板式换热器，然后将板式换热器接收的热能通过水暖散热器释放至汽车内部，以此对进行汽车内部供暖，则可以降低汽车内部供热装置的供暖能耗，节约能源。
32.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。