[发明专利]一种多燃料电池模块联用的热管理系统和方法

摘要

本发明提供一种依靠燃料电池热量作为液氢汽化动力的多燃料电池模块联用的热管理系统和方法。本发明适用于采用静态排水技术的燃料电池系统。液氢不能直接被燃料电池利用，需要热量将其汽化成氢气后方可作为燃料电池的燃剂。采用静态排水技术的燃料电池模块，要求水路压力稳定且精准可控。为保证多模块联用情况下各模块水路压力不互相干扰，本发明将每个燃料电池模块与两个单独的热交换器串联后组成单模块级别的一级热循环回路，每个模块所串联的两个热交换器再分别组成两个二级热循环回路，即将燃料电池的热量分为了两部分，一部分用于液氢汽化，另一部分通过散热器散掉。

主权项

1.一种燃料电池系统的热管理系统，其特征在于，包括燃料电池模块、热交换器1#、热交换器2#、水箱1#、水箱2#、水箱3#、温度调节器、调速水泵、液氢系统、散热器、循环水泵；/n所述燃料电池模块、热交换器1#、温度调节器、热交换器2#、水箱1#连接成一级热循环回路；燃料电池模块的水路出口通过管路与热交换器1#热介质入口连接，热交换器1#热介质出口与温度调节器入口通过管路连接，温度调节器低温出口与水箱1#的入口通过管路连接，水箱1#的出口与燃料电池模块的水路入口通过管路连接；温度调节器高温出口与热交换器2#热介质入口通过管路连接，换热器2#热介质出口与水箱1#的入口通过管路连接；/n所述一级热循环回路为n个；n≥2，n为整数；所述n个一级热循环回路中的热交换器1#、水箱2#、调速水泵和液氢系统依次串联形成二级热循环回路Ⅰ；第一个热交换器1#的冷介质出口与第二个热交换器1#的冷介质入口连接，最后一个热交换器1#的冷介质出口与水箱2#的入口通过管路连接，水箱2#的出口与调速水泵的入口通过管路连接，调速水泵的出口与液氢系统的水路入口通过管路连接，液氢系统的水路出口与第一个换热器1#的冷介质入口通过管路连接；/n所述n个一级热循环回路的热交换器2#、水箱3#、循环水泵、散热器依次串联形成二级热循环回路Ⅱ；第一个热交换器2#冷介质出口与第二个热交换器2#的冷介质入口连接，最后一个热交换器2#的冷介质出口与水箱3#入口通过保温连接，水箱3#出口与循环水泵入口通过管路连接，循环水泵出口与散热器入口通过管路连接，散热器出口与第一个热交换器2#的冷介质入口通过管路连接；/n所述液氢系统氢气输出口输出的氢气分别进入n个燃料电池模块；液氢汽化后的氢气为燃料电池模块工作提供燃料；燃料电池模块工作产生的热量使一级热循环回路的水温升高，热交换器1#被加热，热交换器中的循环水进入液氢系统，为液氢系统内液氢的汽化提供热量。/n