一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統的製作方法

2023-05-26 17:02:46

專利名稱：一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於燃料電池領域，尤其涉及質子交換膜燃料電池冷卻水系統。
背景技術：
質子交換膜燃料電池可以用作車、船的動力裝置。以質子交換膜燃料電池 為動力裝置的發動機的工作方式與內燃機類似，必須連續不斷地把氫燃料和氧 化劑送入電池，並連續排出反應產物水和一定的廢熱以維持電池物料與熱的平 衡。所以為維持質子交換膜燃料電池發動機系統連續工作，通常包括空氣系統、 氫氣系統和冷卻部分。空氣系統向燃料電池提供具有一定壓力、溼度溫度的空 氣量，保證氧化劑的供應；氫氣系統提供具有相應壓力、溼度和溫度的氫氣量， 滿足還原劑的需求；冷卻部分保證燃料電池需要的工作溫度。
冷卻系統所用的冷卻水為離子度較低的去離子水或純淨水，目前使用的質 子交換膜燃料電池發動機的燃料電池冷卻水系統，只包括燃料電池堆、水箱、 冷卻水泵、散熱器等裝置。現有質子交換膜燃料電池發動機冷卻水系統有如下 不足去離子水或純淨水在質子交換膜燃料電池發動機內運行一段時間後會產 生大量的離子，影響質子交換膜燃料電池的性能，從而需要經常更換系統中的 冷卻水，給操作帶來不便。 發明內容
本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供一種提高燃料電 池發動機冷卻水使用周期的冷卻水系統。
本實用新型的技術方案是 一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統， 冷卻系統包括水箱、散熱器、冷卻水泵和燃料電池堆，冷卻水泵出水口與散熱
器入水口用主線管路連接；散熱器的出水口與燃料電池堆冷卻水進口用主線管
路連接，燃料電池堆冷卻水出口與冷卻水泵進水口用主線管路連接，水箱下部 的出水口與冷卻水泵進水口用主線管路連接，水箱的安裝位置高於燃料電池堆 和散熱器的位置，其結構在於所述的冷卻系統中增設有去離子裝置，去離子裝 置用支線管路連接在從冷卻水泵的進水與出水兩端引出的支路上。
本實用新型所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其結構在於所述的連接去離子裝置的支線管路的管徑小於冷卻系統主線管路的管徑， 支線管路的管徑是冷卻系統主線管路的管徑的1/10 1/2 (十分之一 二分之一)。
本實用新型所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其結構 在於所述的去離子裝置是一個去離子罐，去離子罐是一個密封罐，罐內裝有去 離子樹脂。
本實用新型所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其結構 在於所述的去離子罐內裝有的去離子樹脂是陰陽離子混合樹脂。
本實用新型的工作流程是管路中充滿足量去離子水，接通電源後冷卻水 泵開始工作，去離子水從冷卻水泵出口打出後，由於主線管路與支線管路的管 徑差距(管徑比為1: 0.1~0.5)，使大部分水被送入散熱器散熱，再進入燃料電 池堆，最後返回到冷卻水泵入口，形成冷卻水主循環。另一小部分去離子水從 冷卻水泵出口打入到去離子樹脂過濾裝置，經過除去水中的離子後回到冷卻水 泵入口進入冷卻水循環。由於不斷的進行這種部分冷卻水的去離子循環，使得 冷卻水中的離子的增加速度減慢，從而延長冷卻水使用周期。
本實用新型的有益效果是
1、 本實用新型僅在原質子交換膜燃料電池的冷卻系統的基礎上，在支路增 加了離子樹脂過濾裝置，使燃料電池冷卻水使用周期延長。
2、 本實用新型的冷卻水系統，工作過程操作方便，容易掌握。
3、 本實用新型適用性廣，可廣泛應用於質子交換膜燃料電池的冷卻水系統。

本實用新型有附圖2幅
附圖1為本實用新型的燃料電池冷卻系統示意圖。 附圖2為常規燃料電池冷卻系統示意圖
附圖中，1、燃料電池堆2、水箱3、去離子系統301、快裝接頭302、 去離子罐303、快裝接頭304、去離子樹脂4、冷卻水泵、5散熱器。6、 支線管路7、主線管路具體實施方式
以下結合附圖給出的實施例對本實用新型作進一步說明。實施例是在原冷 卻系統中增設一個不鏽鋼製作的圓柱形去離子罐302，去離子罐302兩頭端蓋由O形密封圈密封，並可拆卸。去離子罐302是一個密封罐，罐內裝有陰陽離子
混合樹脂304，去離子樹脂定期更換。去離子罐302兩端設有快裝接頭301、 303。 一個快裝接頭301由支線管路7連接在冷卻水泵4的進水端，另一個快裝接頭 303由支線管路7連接在冷卻水泵4的出水端。冷卻水主管路7管逕取32毫米， 支線管路6的管逕取10毫米。
權利要求1、一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，冷卻系統包括水箱(2)、散熱器(5)、冷卻水泵(4)和燃料電池堆(1)，冷卻水泵(3)出水口與散熱器(5)入水口用主線管路(7)連接；散熱器(5)的出水口與燃料電池堆(1)冷卻水進口用主線管路(7)連接，燃料電池堆(1)冷卻水出口與冷卻水泵(4)進水口用主線管路(7)連接，水箱(2)下部的出水口與冷卻水泵(4)進水口用主線管路(7)連接，水箱(2)的安裝位置高於燃料電池堆(1)和散熱器(4)的位置，其特徵在於所述的冷卻系統中增設有去離子裝置(3)，去離子裝置(3)用支線管路(6)連接在從冷卻水泵(4)的進水與出水兩端引出的支路上。
2、 如權利要求1所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其 特徵在於所述的連接去離子裝置(3)的支線管路(6)的管徑小於冷卻系統主線管 路(7〉的管徑，支線管路(6)的管徑是冷卻系統主線管路(7)的管徑的1/10 1/2。
3、 如權利要求2所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其 特徵在於所述的去離子裝置(3)是一個去離子罐(302)，去離子罐(302)是一個 密封罐，罐內裝有去離子樹脂(304)。
4、 如權利要求3所述的一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，其 特徵在於所述的去離子罐(302)內裝有的去離子樹脂(304)是陰陽離子混合 樹脂。
專利摘要一種延長燃料電池冷卻水使用周期的冷卻系統，包括燃料電池堆、水箱、冷卻水泵和散熱器，冷卻系統中增設有去離子裝置，去離子裝置連接在冷卻水泵的進水與出水兩端引出的支路上。其優點是經過去離子裝置吸收，部分冷卻系統運行過程中產生的離子可以被去除，從而提高冷卻水的使用周期。
文檔編號H01M8/04GK201360026SQ200820232030
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者鵬 丁, 孫茂喜, 明平文, 軍 胡 申請人:新源動力股份有限公司