一种用于小功率燃料电池的冷却装置

本发明涉及小功率燃料电池，具体为一种用于小功率燃料电池的冷却装置。

背景技术：

1、小功率燃料电池是指系统的输出总功率范围是0-600w的燃料电池，常用于无人机、无人船以及助力自行车上。

2、燃料电池是用燃料以及氧气作为原料，将化学能转化成电能的装置，其中，氢燃料电池，其能够做到不排出有害气体，燃料电池的电堆在进行工作时，电堆会产生热能，如果不能及时散热，电堆的温度会不断升高，影响电堆的性能和寿命，常见的5kw以上的燃料电池都是利用水冷进行散热，而小功率的燃料电池，由于其应用环境的空间小，没有过多的空间来安装水冷系统，进行水冷散热，因此大部分都是采用风冷来进行散热，利用在电堆外侧阵列安装风扇，来进行风冷散热，但是风扇的旋转，只能将其贴合面的热气吸走，而电堆为矩形，其他侧面残留的热气难以流通，导致散热效果不佳，为此，我们提出一种用于小功率燃料电池的冷却装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于小功率燃料电池的冷却装置，以解决上述背景技术中提出的电池外侧热气难以流动，散热冷却效果不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于小功率燃料电池的冷却装置，包括固定在燃料电池两端板上的防护壳和散热板，所述散热板套在燃料电池的电堆外侧；还包括固定在散热板外侧的若干个风扇一，所述散热板的横截面形状为u型，且套在燃料电池的电堆外侧，所述散热板上固定有拱形板，且若干个风扇一安装于拱形板外侧，并通过拱形板，使得电堆与风扇一之间留有空间；以及固定在两个防护壳上的换气机构，通过换气机构，扰动电堆外侧热气流通，同时吸入外界低温气体进行降温。

3、优选的，所述换气机构包括换气管以及两个风扇二，两个所述风扇二固定在防护壳的两端，并与所述换气管的两端固定连通，所述换气管弯曲折弯分布在燃料电池的两侧，所述换气管的竖直端外侧开设有换气孔一，换气管的水平端外侧开设有换气孔二，并通过换气孔一和换气孔二排出气体，实现对燃料电池的电堆外侧吹气，所述散热板上开设有若干个散热孔，通过换气机构实现将外界低温气体吹入散热板内，将不流通的高温气体进行吹动。

4、优选的，所述换气孔一上固定有出气管，所述出气管与散热板固定连通，并伸入散热板内侧，出气管的设计，使得气体能够直接进入散热板内。

5、优选的，所述出气管外端的形状为朝向拱形板的弯曲状，弯曲形状的设计，使得吹入的气体的流向是够朝拱形板，便于将高温气体导流至拱形板区域，通过风扇一排出。

6、优选的，远离所述拱形板的换气孔一外侧安装有导流板，并通过导流板提高换气孔一出气速度，导流板的设计，能够将低处的换气孔一的吹气速度增加，加大吹气力度，使得底部的高温气体能够有效的向上扰动。

7、优选的，所述换气机构还包括抽气单元，所述抽气单元包括风扇三以及抽气管，所述风扇三固定连通在防护壳上，且所述抽气管与风扇三固定连通，所述抽气管的外侧开设有抽气孔，抽气单元能够将内部高温气体进行抽出，减少高温气体的残留。

8、优选的，所述防护壳的形状为l型，且所述风扇二安装在防护壳的侧面，风扇三安装在防护壳的顶部，l型的设计，在不影响风扇一正常吹风的同时，还能辅助风扇二以及风扇三的安装，风扇二与风扇三不同侧安装，使得吹气与吸气朝向不同，避免排出的热气被吸入。

9、优选的，所述换气管上远离所述拱形板的换气孔一的外侧设有凹槽，凹槽的设计，也是增大凹槽处的换气孔一的气体排出速度，提高吹气力度。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、1、本发明优化现有的风扇风冷结构，采用风扇一直接分冷配合换气机构进行内部换气的方式，来进行高效风冷，换气机构能够将外界低温气体引入，吹向电堆外侧高温气体，实现换气降温，同时扰动高温气体，使其朝风扇一流动，提高高温气体排出效率，能够对电堆多侧处残留的高温气体进行排走，实现高效降温冷却。

12、2、本发明中还设计有抽气单元，能够主动将电堆外侧不易流动的气体进行抽出排出，让电堆外侧高温气体的无法聚集，使得电堆外侧无法继续升温。

技术特征：

1.一种用于小功率燃料电池的冷却装置，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述换气机构(5)包括换气管(6)以及两个风扇二(7)，两个所述风扇二(7)固定在防护壳(1)的两端，并与所述换气管(6)的两端固定连通，所述换气管(6)弯曲折弯分布在燃料电池的两侧，所述换气管(6)的竖直端外侧开设有换气孔一(8)，换气管(6)的水平端外侧开设有换气孔二(9)，并通过换气孔一(8)和换气孔二(9)排出气体，实现对燃料电池的电堆外侧吹气，所述散热板(2)上开设有若干个散热孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述换气孔一(8)上固定有出气管(10)，所述出气管(10)与散热板(2)固定连通，并伸入散热板(2)内侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述出气管(10)外端的形状为朝向拱形板(4)的弯曲状。

5.根据权利要求3所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：远离所述拱形板(4)的换气孔一(8)外侧安装有导流板(11)，并通过导流板(11)提高换气孔一(8)出气速度。

6.根据权利要求2所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述换气机构(5)还包括抽气单元(12)，所述抽气单元(12)包括风扇三(13)以及抽气管(14)，所述风扇三(13)固定连通在防护壳(1)上，且所述抽气管(14)与风扇三(13)固定连通，所述抽气管(14)的外侧开设有抽气孔(15)。

7.根据权利要求6所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述防护壳(1)的形状为l型，且所述风扇二(7)安装在防护壳(1)的侧面，风扇三(13)安装在防护壳(1)的顶部。

8.根据权利要求3所述的一种用于小功率燃料电池的冷却装置，其特征在于：所述换气管(6)上远离所述拱形板(4)的换气孔一(8)的外侧设有凹槽(16)。

技术总结
本发明涉及小功率燃料电池技术领域，公开了一种用于小功率燃料电池的冷却装置，包括固定在燃料电池两端板上的防护壳和散热板，所述散热板套在燃料电池的电堆外侧；还包括固定在散热板外侧的若干个风扇一，所述散热板的横截面形状为U型，且套在燃料电池的电堆外侧，所述散热板上固定有拱形板，且若干个风扇一安装于拱形板外侧，本发明优化现有的风扇风冷结构，采用风扇一直接分冷配合换气机构进行内部换气的方式，来进行高效风冷，换气机构能够将外界低温气体引入，吹向电堆外侧高温气体，实现换气降温，同时扰动高温气体，使其朝风扇一流动，提高高温气体排出效率，能够对电堆多侧处残留的高温气体进行排走，实现高效降温冷却。

技术研发人员：吴睿,李昭,王焱,赵磊
受保护的技术使用者：电子科技大学长三角研究院（湖州）
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29