一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统的制作方法

本技术涉及氢燃料发动机，具体涉及一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统。

背景技术：

1、氢能是零碳排放的完全可再生绿色能源，具有能量密度高、易制取等显著优势，正成为航空能源动力技术领域的热门研究方向，甚至被认为是“21世纪的终极能源”；同时随着电池技术的不断突破，电动技术正成为绿色航空未来动力系统的关键核心技术，具有便捷的分布式布置能力，是零污染、零排放、低噪音的绿色能源动力系统，可广泛应用于分布式动力飞行器、evtol飞行器等，是绿色航空理想的动力源。因此，越来越多的人在研究氢动力混动系统。

2、氢动力混动系统是在内燃机燃烧氢燃料将化学能转化为机械能和电能，并将电能储存到锂电池中。例如，文献号为cn212676313u的中国专利公开了一种氢燃料发动机，包括发动机机体，还包括设在发动机机体内的氢燃料电堆系统，氢燃料电堆系统通过管道连有氢气瓶，管道上设有控制阀，氢燃料电堆系统的电能输出端连有电堆集成dc/dc，电堆集成dc/dc的输出端连有锂电池，氢燃料电堆系统连有启动信息检测开关和氢燃料电堆初始供电启动系统，氢燃料电堆系统还设有排气引出装置。该方案的氢燃料发动机可以安全快速的提供发电用电。

3、其中，锂电池的充放电效率，即电池在一次充放电循环过程中放出的能量与充电时消耗的能量之比，是电池储能应用性能的关键指标，而过高或过低的温度和较大温差都会导致电池充放电效率的降低。并且当锂电池长期处于温度过低、过高或者温差较大的环境下，都会导致电池老化的加速，从而降低循环寿命，甚至会造成热失控，引发安全事故。

4、现有技术中，目前最常见的电池散热技术包括风冷散热、液冷散热和热管散热等，其中，风冷散热是采用空气作为换热媒介，使用空气在电池组中进行循环，利用电池模块和空气之间的温差进行热传递，但是，风冷散热效率低，温度控制不及时；而液冷散热、热管散热体积大、重量大，很难用于轻型无人机上。

5、与此同时，在氢燃料发动机混动系统中，目前常用的储氢瓶压力等级主要有35mpa和70mpa两种类型，而内燃机缸内压力普遍在1200kpa左右，如果储氢瓶的高压氢气直接输入到内燃机内会使发动机爆缸。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，拟解决现有氢燃料发动机混动系统中锂电池散热效果差、无法很好调节输入到氢燃料发动机的氢气压力等问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

2、一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，包括储氢瓶、氢燃料发动机和锂电池组件；所述储氢瓶上连接有供氢总路，所述供氢总路分出均通向氢燃料发动机的第一供氢支路、第二供氢支路；所述第一供氢支路上设有第一安全阀，所述第二供氢支路上设有第二安全阀；所述第一安全阀和氢燃料发动机之间的第一供氢支路上依次串联连接有散热降压组件和辅助气瓶；所述锂电池组件设于散热降压组件内，所述锂电池组件上设有温度传感器；所述散热降压组件用于氢气通过时降低锂电池组件的温度；所述第二安全阀和氢燃料发动机之间的第二供氢支路上设有减压阀；所述氢燃料发动机的电能输出端和锂电池组件连接。

3、进一步的，所述散热降压组件包括壳体，所述壳体内设有容纳锂电池组件的腔室；所述壳体上设有进风口和出风口；所述散热降压组件通过进风口、出风口和第一供氢支路连通。

4、进一步的，所述壳体为矩形结构；所述进风口和出风口沿壳体对角设置。

5、进一步的，还包括控制器和流量控制阀；所述流量控制阀设于第一安全阀和散热降压组件之间的第一供氢支路上；所述第一安全阀、第二安全阀、流量控制阀、温度传感器均与控制器电连接。

6、进一步的，还包括第一氢敏传感器和第二氢敏传感器；所述第一氢敏传感器设于散热降压组件和辅助气瓶之间的第一供氢支路上；所述第二氢敏传感器设于第二安全阀和减压阀之间的第二供氢支路上；所述第一氢敏传感器、第二氢敏传感器均与控制器电连接。

7、进一步的，所述氢燃料发动机为氢燃料转子发动机。

8、本实用新型的有益效果是：

9、1.本实用新型提供的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，利用氢燃料自身的温度来降低锂电池组件的温度，从而提高锂电池组件的循环寿命，并且结构简单，散热、降温效果好；

10、2.本实用新型提供的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统通过设置散热降压组件和辅助气瓶，不仅能对锂电池组件进行散热，同时还可以降低输入到氢燃料发动机的氢气的压力，提高氢燃料发动机混动系统的安全性；

11、3.本实用新型提供的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统通过设置两条通向氢燃料发动机的供氢支路，能适应不同锂电池组件温度下的工作场景，提高了氢燃料发动机混动系统的工作效率。

技术特征：

1.一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：包括储氢瓶(1)、氢燃料发动机(2)和锂电池组件(3)；所述储氢瓶(1)上连接有供氢总路(4)，所述供氢总路(4)分出均通向氢燃料发动机(2)的第一供氢支路(5)、第二供氢支路(6)；所述第一供氢支路(5)上设有第一安全阀(8)，所述第二供氢支路(6)上设有第二安全阀(9)；所述第一安全阀(8)和氢燃料发动机(2)之间的第一供氢支路(5)上依次串联连接有散热降压组件(10)和辅助气瓶(11)；所述锂电池组件(3)设于散热降压组件(10)内，所述锂电池组件(3)上设有温度传感器(7)；所述散热降压组件(10)用于氢气通过时降低锂电池组件(3)的温度；所述第二安全阀(9)和氢燃料发动机(2)之间的第二供氢支路(6)上设有减压阀(12)；所述氢燃料发动机(2)的电能输出端和锂电池组件(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：所述散热降压组件(10)包括壳体(13)，所述壳体(13)内设有容纳锂电池组件(3)的腔室；所述壳体(13)上设有进风口(14)和出风口(15)；所述散热降压组件(10)通过进风口(14)、出风口(15)和第一供氢支路(5)连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：所述壳体(13)为矩形结构；所述进风口(14)和出风口(15)沿壳体(13)对角设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：还包括控制器和流量控制阀(16)；所述流量控制阀(16)设于第一安全阀(8)和散热降压组件(10)之间的第一供氢支路(5)上；所述第一安全阀(8)、第二安全阀(9)、流量控制阀(16)、温度传感器(7)均与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：还包括第一氢敏传感器(17)和第二氢敏传感器(18)；所述第一氢敏传感器(17)设于散热降压组件(10)和辅助气瓶(11)之间的第一供氢支路(5)上；所述第二氢敏传感器(18)设于第二安全阀(9)和减压阀(12)之间的第二供氢支路(6)上；所述第一氢敏传感器(17)、第二氢敏传感器(18)均与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，其特征在于：所述氢燃料发动机(2)为氢燃料转子发动机。

技术总结
本技术公开了一种用于氢燃料发动机混动系统的散热系统，属于氢燃料发动机技术领域，包括储氢瓶、氢燃料发动机和锂电池组件；所述储氢瓶上连接有供氢总路，所述供氢总路分出均通向氢燃料发动机的第一供氢支路、第二供氢支路；所述第一供氢支路上设有第一安全阀，所述第二供氢支路上设有第二安全阀；所述第一安全阀和氢燃料发动机之间的第一供氢支路上依次串联连接有散热降压组件和辅助气瓶；所述锂电池组件设于散热降压组件内，所述锂电池组件上设有温度传感器；所述散热降压组件用于氢气通过时降低锂电池组件的温度。本技术能有效改善现有氢燃料发动机混动系统中锂电池散热效果差、无法很好调节输入到氢燃料发动机的氢气压力的问题。

技术研发人员：陈全龙,孔维良,曾宪君,丁菁菁,柴娇,王鹏旭
受保护的技术使用者：绿色航空科技（重庆）有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/1/15