[实用新型]燃料电池的热系统

说明书

本实用新型属于燃料电池技术领域，本实用新型提出了一种燃料电池的热系统，该燃料电池的热系统包括有机工质回路和第一冷却介质回路，有机工质回路包括依次连接并形成回路的第一换热器、气液分离器、膨胀机、冷凝器和工质泵，第一冷却介质回路包括依次连接形成回路的燃料电池换热部、气液分离器加热部和有机工质换热部，燃料电池换热部用于与燃料电池进行换热，气液分离器加热部用于加热气液分离器内的气体，有机工质换热部通过第一换热器与有机工质回路进行换热。燃料电池的热系统通过设置气液分离器在实现气液分离的同时加热蒸汽，提升其过热度，解决燃料电池散热问题的同时回收了电能。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池的热系统。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

目前部分燃料电池汽车配置了大功率氢燃料电池，由于燃料电池的功率越来越大，对散热器的散热能力要求也越来越高，散热器的体积也是越来越大，目前整车已经没有更好的位置布置散热器，存在散热器布置空间紧张的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有技术中燃料电池的散热器布置空间紧张的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种燃料电池的热系统，所述燃料电池的热系统包括：

有机工质回路，所述有机工质回路包括依次连接并形成回路的第一换热器、气液分离器、膨胀机、冷凝器和工质泵；

第一冷却介质回路，所述第一冷却介质回路包括依次连接形成回路的燃料电池换热部、气液分离器加热部和有机工质换热部，所述燃料电池换热部用于与燃料电池进行换热，所述气液分离器加热部用于加热所述气液分离器内的气体，所述有机工质换热部通过所述第一换热器与所述有机工质回路进行换热。

本实用新型提出的燃料电池的热系统配置有气液分离器，在实现气液分离的同时加热蒸汽，提升其过热度，进而提升了燃料电池的电能输出。燃料电池的冷却介质回路中的热量先经过气液分离器对其进行加热，然后经换热器与有机工质回路换热，有机工质的低沸点较低，蒸发气化后，经过气液分离器分离且再次加热，变为高温过热蒸汽，经过高温过热工质回路至膨胀机将内能转化为动能，进而转化为电能；然后经冷凝器冷却后液化后，经工质泵回到换热器实现有机朗肯循环。

另外，根据本实用新型的燃料电池的热系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述燃料电池的热系统还包括控制器、散热器和电子三通阀，所述散热器通过所述电子三通阀与所述第一冷却介质回路并联，所述控制器与所述电子三通阀和所述工质泵均电连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述燃料电池的热系统还包括液态工质管路和设于所述液态工质管路上的电控阀，所述液态工质管路连通所述气液分离器和所述膨胀机的出口管，所述电控阀与所述控制器电连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述燃料电池的热系统还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述冷凝器的出口管。

在本实用新型的一些实施例中，所述燃料电池的热系统还包括回热器，所述回热器设置于第一换热管及第二换热管上，且用于对所述第一换热管及所述第二换热管中的流体进行换热；所述第一换热管为所述膨胀机与所述冷凝器的进口之间的连接管；所述第二换热管为所述冷凝器的出口管。

在本实用新型的一些实施例中，所述燃料电池的热系统还包括第二冷却介质回路和第二换热器，所述第二冷却介质回路用于与辅机进行换热，所述第二冷却介质回路通过所述第二换热器与所述有机工质回路进行换热。

在本实用新型的一些实施例中，所述控制器与所述膨胀机和所述冷凝器均电连接。