[发明专利]一种氢燃料电池余热回收系统及方法

说明书

本发明提供一种氢燃料电池余热回收系统，涉及氢燃料电池技术领域；系统包括：第一空气压缩机、电堆与第二换热器依次连通；水箱、循环水泵、电堆、第一换热器和水箱依次连通；电堆与第二换热器和第一换热器之间设置与控制器连接的第二温度传感器和第一温度传感器；三通阀A与第二空气压缩机、三通阀B和三通阀C连通；三通阀B第一换热器和三通阀D连通；第一换热器与第二换热器串联；三通阀C与第二换热器和三通阀D连通；三通阀A与三通阀B、三通阀A与三通阀C、三通阀B与三通阀D和三通阀C与三通阀D之间分别设置与控制器连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；还提出氢燃料电池余热回收方法，能够对余热进行回收。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池余热回收系统及方法。

背景技术

氢燃料电池车是一种以氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生的电力作为动力的汽车；氢燃料电池是氢燃料电池车的核心组成部分，氢燃料电池将氢反应所产生的化学能转换为电能以推动车辆。

氢燃料电池的工作方式与蓄电池等常规化学电源不同，它的燃料及氧化剂储存在电池外，当电池工作时，连续向电池内送入燃料及氧化剂以产生电能。

基于氢燃料电池的工作原理，在氢燃料电池的工作过程中，会因电堆内的化学反应产生大量的热能。如果不能及时有效地将氢燃料电池产生的热能转移，将极大地影响氢燃料电池的工作性能和使用寿命，使得氢燃料电池汽车的散热成为亟待解决的问题。

现有技术中，主要通过冷却循环水将氢燃料电池电堆中产生的热量带走，以达到氢燃料电池散热的目的，没有将氢燃料电池产生的热量进行回收利用，导致资源的浪费。

发明内容

本发明旨在解决现有的冷却系统没有将氢燃料电池产生的热量进行回收利用，导致资源浪费的技术问题。

本发明的实施例提供一种氢燃料电池余热回收系统，包括第一空气压缩机、PEMFC电堆、水箱、第二空气压缩机、第一换热器、第二换热器、三通阀A、三通阀B、三通阀C、三通阀D和控制器；

所述PEMFC电堆上设置有循环水进口、循环水出口、空气进口和空气出口；

所述第一空气压缩机与所述空气进口连通；所述空气出口与所述第二换热器的热介质入口连通；所述空气出口与所述第二换热器之间设置有第二温度传感器，用于检测流入所述第二换热器的空气的温度；

所述水箱通过所述循环水泵与所述循环水进口连通；所述循环水出口与所述第一换热器的热介质入口连通；所述循环水出口与所述第一换热器之间设置有第一温度传感器，用于检测流入所述第一换热器的循环水的温度；所述第一换热器的热介质出口与所述水箱连通；

所述三通阀A分别与所述第二空气压缩机、所述三通阀B和所述三通阀C连通；所述三通阀B还分别与所述第一换热器和所述三通阀D连通；所述第一换热器与所述第二换热器串联；所述三通阀C还分别与所述第二换热器和所述三通阀D连通；所述三通阀D还与驾驶室连通；所述三通阀A与所述三通阀B之间设置有第一电磁阀；所述三通阀A与所述三通阀C之间设置有第二电磁阀；所述三通阀B与所述三通阀D之间设置有第三电磁阀；所述三通阀C与所述三通阀D之间设置有第四电磁阀；

所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分别与所述控制器电性连接。

在一些优选地实施例中，所述三通阀D与所述驾驶室之间还连通有空气清新单元。

在一些更加优选地实施例中，所述空气清新单元包括第五电磁阀、第六电磁阀和球形干燥管；所述第五电磁阀和所述第六电磁阀分别与所述三通阀D的出口连通；所述球形干燥管的两端分别与所述第五电磁阀和所述驾驶室连通；所述球形干燥管内填充有植物精油微胶囊；所述第六电磁阀与所述驾驶室连通；所述第五电磁阀和所述第六电磁阀分别与所述控制器电性连接。