一种燃料电池冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池冷却装置，特别涉及一种燃料电池冷却装置。


背景技术：

2.汽车膨胀水壶为冷却系统的一个部件，是为冷却系统加注和补偿液体的容器，膨胀水壶可以保证冷却系统压力保持在设定的要求范围内，从而使防冻液沸点保持在较高温度，保证燃料电池发动工作在允许的温度范围。随着燃料电池系统的运行，防冻液温度提升，散热管路压力升高，需要通过泄压阀进行降压，反之，当燃料电池系统压力降低时，真空阀会开启，大气会进入水壶内进行压力补充。
3.当泄压阀机械弹簧设定值过小时，而实际入堆极限压力值远大于泄压阀开启值，容易出现泄压阀频繁开启，造成冷却液损失；当泄压阀机械弹簧设定值过大时，入堆冷却液压力过高而水壶未进行泄压，对电堆稳定运行存在风险。
4.而现有膨胀水壶的泄压阀和真空阀多采用固定压力设定的弹簧结构，结构复杂，温度性较差，容易出现因为散热系统零部件布置的不同而造成电堆入水口压力超差而损坏发动机的运行。同时，当管路冷却液压力降低时，如真空阀不能开启，冷却液会因为压力低而提前到达沸点，影响系统换热。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的燃料电池膨胀水壶结构复杂、稳定性差的问题，本实用新型提供了一种燃料电池冷却装置。
6.本实用新型的技术内容：
7.一种燃料电池冷却装置，包括：
8.fcu模块、散热器、电堆、压力传感器、膨胀水壶及电磁阀，所述电堆与所述散热器连接，所述电堆与所述散热器之间设置有冷却液预热循环支路及冷却液散热循环支路，所述压力传感器设置于所述电堆和所述散热器的连接管路上，所述压力传感器用于检测电堆的进水管上的压力，所述膨胀水壶分别与所述电堆、所述散热器连接，所述电磁阀设置于所述膨胀水壶上，所述电磁阀与所述压力传感器通过所述fcu模块联锁，实现所述fcu模块控制所述电磁阀进气或排气，进而实现所述膨胀水壶内部的压力平衡。
9.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有节温器，所述节温器设置在所述电堆的进水管上，所述节温器与所述压力传感器相连，所述节温器与所述散热器连接，所述电堆及所述散热器之间的冷却液预热循环支路和冷却液散热循环支路通过所述节温器的控制开启或关闭。
10.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有水泵，所述水泵设置于所电堆的出水管上，所述水泵与所述散热器连接，所述水泵用于进行冷却液循环流动。
11.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有ptc加热器，所述ptc加热器两端分别与所述节温器、所述电堆的出水管连接，所述ptc加热器与所述水泵相连。
12.进一步地，所述设置在所述电堆的出水管上的水泵、所述散热器及所述设置在所述电堆的进水管上的节温器及所述电堆形成冷却液散热循环支路。
13.进一步地，所述设置在所述电堆的出水管上的水泵、所述ptc加热器、所述设置在所述电堆的进水管上的节温器及所述电堆形成冷却液预热循环支路。
14.进一步地，所述散热器上设置有散热排气管路，所述散热器通过散热排气管路与所述膨胀水壶连接。
15.进一步地，所述电堆上设置有电堆排气管路与电堆补水管路，所述电堆通过电堆排气管路与所述膨胀水壶的连接实现所述电堆产生的气体排入至所述膨胀水壶，所述电堆通过电堆补水管路与所述膨胀水壶的连接实现所述电堆从膨胀水壶上进行补水。
16.进一步地，所述膨胀水壶上设置有液位传感器，所述液位传感器用于检测所述膨胀水壶内的液压。
17.本实用新型的有益效果至少包括：通过fcu模块将电堆的压力传感器及膨胀水壶的电磁阀联锁，采用电信号对冷却系统入堆压力进行监控，避免了机械结构的不可变动性和不稳定性，对水压进行主动监控，避免了泄压阀频繁开启造成的冷却液浪费喝真空阀打开不及时造成的冷却液沸点降低现象，解决了冷却系统管路压力平衡的问题。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体结构流程示意图。
19.其中：
20.1-fcu模块；
21.2-散热器；
22.3-电堆；
23.4-压力传感器；
24.5-膨胀水壶；
25.6-电磁阀；
26.7-节温器；
27.8-水泵；
28.9-ptc加热器；
29.10-散热排气管路；
30.11-电堆排气管路；
31.12-电堆补水管路；
32.13-液位传感器。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.结合图1所示，本实用新型公开了一种燃料电池冷却装置，包括：
35.fcu模块1、散热器2、电堆3、压力传感器4、膨胀水壶5及电磁阀6，所述电堆3与所述散热器2连接，所述电堆3与所述散热器2之间设置有冷却液预热循环支路及冷却液散热循环支路，所述压力传感器4设置于所述电堆3和所述散热器2的连接管路上，所述压力传感器4用于检测电堆3的进水管上的压力，所述膨胀水壶5分别与所述电堆3、所述散热器2连接，所述电磁阀6设置于所述膨胀水壶5上，所述电磁阀6与所述压力传感器4通过所述fcu模块1联锁，实现所述fcu模块1控制所述电磁阀6进气或排气，进而实现所述膨胀水壶5内部的压力平衡，当压力传感器4检测到的压力超过预先设定的入堆压力值时，fcu模块1检测到压力传感器4的超压信号后，指导膨胀水壶5的电磁阀6，卸掉多余压力，保持压力平衡；当电堆3温度降低或其他特殊情况发生时，电堆3的水管路内冷却液体积下降，压力传感器4检测到入堆冷却液压力不足，fcu模块1检测到压力传感器4的反馈的压力信号，指导膨胀水壶5的电磁阀6，补充空气，保证运行。
36.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有节温器7，所述节温器7设置在所述电堆3的进水管上，所述节温器7与所述压力传感器4相连，所述节温器7与所述散热器2连接，所述电堆3及所述散热器2之间的冷却液预热循环支路和冷却液散热循环支路通过所述节温器7的控制开启或关闭。
37.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有水泵8，所述水泵8设置于所电堆3的出水管上，所述水泵8与所述散热器2连接，所述水泵8用于进行冷却液循环流动。
38.进一步地，所述燃料电池冷却装置上还包括设置有ptc加热器9，所述ptc加热器9两端分别与所述节温器7、所述电堆3的出水管连接，所述ptc加热器9与所述水泵8相连。
39.进一步地，所述设置在所述电堆3的出水管上的水泵8、所述散热器2及所述设置在所述电堆3的进水管上的节温器7及所述电堆3形成冷却液散热循环支路。
40.进一步地，所述设置在所述电堆3的出水管上的水泵8、所述ptc加热器9、所述设置在所述电堆3的进水管上的节温器7及所述电堆3形成冷却液预热循环支路。
41.进一步地，所述散热器2上设置有散热排气管路10，所述散热器2通过散热排气管路10与所述膨胀水壶5连接。
42.进一步地，所述电堆3上设置有电堆排气管路11与电堆补水管路12，所述电堆3通过电堆排气管路11与所述膨胀水壶5的连接实现所述电堆3产生的气体排入至所述膨胀水壶5，所述电堆3通过电堆补水管路12与所述膨胀水壶5的连接实现所述电堆3从膨胀水壶5上进行补水。
43.进一步地，所述膨胀水壶5上设置有液位传感器13，所述液位传感器13用于检测所述膨胀水壶5内的液压。
44.当水温升高时，冷却系统中的液体会增加，若无法容纳这部分的膨胀量时，供热系统的水压就会升高，进而影响到冷却系统的正常运行。燃料电池膨胀水壶设置在冷却系统的最高点上，由膨胀水壶容纳冷却系统的水容量，可减小冷却系统因为水体积膨胀造成的水压波动，提高了冷却系统运行的安全、可靠性；当冷却系统降温时，膨胀水壶内的水位下降，为冷却系统补水的同时可以排除加热释放的气体。
45.本实用新型所提供的冷却装置的膨胀水壶进排气的泄压阀和真空阀采用受电信号指导动作的电磁阀，与入堆前冷却液管路设定的压力传感器通过fcu模块进行联锁设置，
通过此种方式保持管路之间的压力平衡状态。
46.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。