燃料电池用复合换热器及燃料电池的制作方法

本技术属于燃料电池，具体地说，本技术涉及一种燃料电池用复合换热器及燃料电池。

背景技术：

1、在碳达峰和碳中和这一“双碳”目标下，绿色能源转型发展进入提速快车道，在这样的背景下，《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的正式发布，明确了氢能发展的目标与工作任务，还提出相应保障措施，支撑绿色能源转型的发展。

2、氢燃料电池汽车作为氢能应用的重要载体之一，将在氢能产业发展中发挥巨大的示范作用。目前，氢燃料电池汽车的推广应用仍然面临一些挑战，其中，通过集成与模块化设计降低包装尺寸，提升体积功率密度与降低成本是重要应对策略之一。

3、燃料电池系统工作时需要合适的空气温度与氢气温度。通常经过空压机压缩后的温度较高，最高超过200℃，需要通过换热器降温。来自氢瓶的氢气温度为环境温度，在冬季低温时，如果可以将氢气进行预热，可有效提升冷启动性能与工作性能。

4、现有方案主要为：空压机的压缩后的热空气通过与中冷器中的低温冷却液进行热交换，得到降温。氢气通过氢预热器中的高温冷却液进行热交换，得到升温。

5、现有方案已经能够实现压缩空气的降温和入堆氢气的升温，但需要使用两个独立部件，相应带来较多且复杂的管路设计与布置。同时，在冬季低温时，冷却液的温度较低，在冷启动阶段及冷却水温度上升前无法给氢预热器进行有效的加热。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种燃料电池用复合换热器，目的是节省部件数量，利于布置。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：燃料电池用复合换热器，包括换热器芯体以及设置于换热器芯体内的氢气流道、空气流道和冷却液流道，氢气流道位于冷却液流道内部，冷却液流道位于相邻的空气流道之间。

3、所述换热器芯体上设置氢气入口、氢气出口、冷却液入口、冷却液出口、空气入口和空气出口，所述氢气入口、所述氢气出口和所述冷却液入口位于所述换热器芯体的一端，所述冷却液出口、所述空气入口和所述空气出口位于所述换热器芯体的另一端。

4、所述冷却液入口位于所述氢气入口和所述氢气出口之间，所述冷却液出口位于所述空气入口和所述空气出口之间。

5、所述空气流道用于流通空气，所述氢气流道用于流通氢气，空气流道内的空气与传热隔离板热交换，传热隔离板位于空气流道和所述冷却液流道之间。

6、所述空气流道内的空气的温度大于所述冷却液流道内的冷却液的温度。

7、本实用新型还提供了一种燃料电池，包括所述的燃料电池用复合换热器。

8、本实用新型的燃料电池用复合换热器，使空气、冷却液与氢气三种介质能够依次进行热交换，使高温空气得到降温的同时常温的氢气得到升温，集成度高，可以节省部件数量，利于布置。

技术特征：

1.燃料电池用复合换热器，其特征在于：包括换热器芯体以及设置于换热器芯体内的氢气流道、空气流道和冷却液流道，氢气流道位于冷却液流道内部，冷却液流道位于相邻的空气流道之间；

2.根据权利要求1所述的燃料电池用复合换热器，其特征在于：所述冷却液入口位于所述氢气入口和所述氢气出口之间，所述冷却液出口位于所述空气入口和所述空气出口之间。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用复合换热器，其特征在于：所述空气流道用于流通空气，所述氢气流道用于流通氢气，空气流道内的空气与传热隔离板热交换，传热隔离板位于空气流道和所述冷却液流道之间。

4.根据权利要求3所述的燃料电池用复合换热器，其特征在于：所述空气流道内的空气的温度大于所述冷却液流道内的冷却液的温度。

5.燃料电池，其特征在于：包括权利要求1至4任一所述的燃料电池用复合换热器。

技术总结
本技术公开了一种燃料电池用复合换热器，包括换热器芯体以及设置于换热器芯体内的氢气流道、空气流道和冷却液流道，氢气流道位于冷却液流道内部，冷却液流道位于相邻的空气流道之间。本技术的燃料电池用复合换热器，使空气、冷却液与氢气三种介质能够依次进行热交换，使高温空气得到降温的同时常温的氢气得到升温，集成度高，可以节省部件数量，利于布置。本技术还公开了一种燃料电池。

技术研发人员：潘陈兵,尹明光,顾灶德,潘立升,陈声斌,魏浩
受保护的技术使用者：安徽瑞氢动力科技有限公司
技术研发日：20230807
技术公布日：2024/3/5