[实用新型]一种燃料电池辅助系统及其应用的燃料电池

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池辅助系统及其应用的燃料电池，所述燃料电池辅助系统包括冷却路模块和空气路模块，空气路模块包括空气路管道连接的增湿器和中冷器；冷却路模块包括水泵、水泵控制器、水加热器和节温器，水泵、水加热器和节温器通过水冷管道连接，其特征在于：还包括固定框架，所述增湿器、中冷器、水泵、水泵控制器、水加热器和节温器都安装在固定框架上且呈平面布局；将空气冷却路模块和冷却路模块高度集成一体化，精简模块化，增加了燃料电池系统的空间利用率。

技术领域：

本实用新型涉及一种燃料电池辅助系统及其应用的燃料电池。

背景技术：

燃料电池系统的正常运作必要条件分三大块，主要有：1、氢气供应系统； 2、空气供应系统；3、冷却散热系统。氢气与空气通过燃料电池的时候会进行电化学反应产生电能与热量，由于车用级燃料电池功率较大，需要水冷散热来满足燃料电池的正常工作温度，燃料电池正常运行的热管理尤为重要。燃料电池的冷却系统难点主要有以下几点：1、系统的低温启动，在低于0℃启动时候，由于冷凝水结冰会导致燃料电池系统启动初期相关流道阻塞影响燃料电池系统的启动，低温环境下对电堆的加热非常重要。2、系统冷却液大小循环的切换，在燃料电池系统启动初期，燃料电池需要在较短的时间内将温度升高至最佳运行温度，需要的散热量较少，当燃料电池达到最佳运行温度，外部功率需求逐步增加的时候需要的散热量会越来越大，这其中就需要一个小循环(冷却液流量较小散热量小的循环)与一个大循环(冷却液流量较大散热量大的循环)的切换。小循环通过水泵、水加热器和节温器实现。3、给中冷器水冷通道的冷却液补给循环，在空气供应系统中，从空压机输出的压缩空气温度较高，需要在中冷器中进行降温后经过增湿器再送入燃料电池组件中。

目前国内比较主流的做法为将增湿器、水泵、水加热器和节温器吊装于燃料电池封装箱体外部，通过螺丝固定连接与燃料电池箱体集成为一个整体，这使得各个部件及连接管路直接裸露于外部。中冷器水冷通道的冷却液补给循环与水冷系统没有有效的关联。整体集成化的燃料电池系统因为体积较大，在整车布局集成方面由于空间限制，上述的各个部件的布局比较困难，安装不方便，集成度有待加强。后期在维护方面需要整机拆装，效率较低且售后维护成本较高。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种燃料电池辅助模块，能解决现有技术中冷却系统与中冷器在燃料电池内安装不合理、集成化不高的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本实用新型的第一个目的是提供一种燃料电池辅助系统，包括冷却路模块和空气路模块，空气路模块包括空气路管道连接的增湿器和中冷器；冷却路模块包括水泵、水泵控制器、水加热器和节温器，水泵、水加热器和节温器通过水冷管道连接，其特征在于：还包括固定框架，所述增湿器、中冷器、水泵、水泵控制器、水加热器和节温器都安装在固定框架上且呈平面布局。

上述所述固定框架底部设有底板，且增湿器、中冷器、水泵、水泵控制器、水加热器、节温器分别平面布局在底板上。

上述所述固定框架顶部设置有至少四个固定点，固定框架底部设置有至少四个固定支架，所述固定框架上设置有多个用于固定空气路管道或水冷管道或电线的固定孔。

上述所述水泵、水加热器、节温器布置于所述底板的一侧，所述增湿器、中冷器、水泵控制器布置于所述底板的另一侧。

上述所述水加热器置于水泵的水泵出液口与节温器的冷却液入口之间，所述水泵的水泵出液口、水加热器的进液口、出液口、节温器的冷却液入口呈直线布置。

上述所述中冷器用支架固定于所述底板上，水泵的底部设置有防震垫板。

上述所述底板上设置有水加热器接地点、水泵负极搭铁点和系统接地点。