[实用新型]一种延长燃料电池冷却水使用周期的冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型属于燃料电池领域，尤其涉及质子交换膜燃料电池冷却水系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池可以用作车、船的动力装置。以质子交换膜燃料电池为动力装置的发动机的工作方式与内燃机类似，必须连续不断地把氢燃料和氧化剂送入电池，并连续排出反应产物水和一定的废热以维持电池物料与热的平衡。所以为维持质子交换膜燃料电池发动机系统连续工作，通常包括空气系统、氢气系统和冷却部分。空气系统向燃料电池提供具有一定压力、湿度温度的空气量，保证氧化剂的供应；氢气系统提供具有相应压力、湿度和温度的氢气量，满足还原剂的需求；冷却部分保证燃料电池需要的工作温度。

冷却系统所用的冷却水为离子度较低的去离子水或纯净水，目前使用的质子交换膜燃料电池发动机的燃料电池冷却水系统，只包括燃料电池堆、水箱、冷却水泵、散热器等装置。现有质子交换膜燃料电池发动机冷却水系统有如下不足：去离子水或纯净水在质子交换膜燃料电池发动机内运行一段时间后会产生大量的离子，影响质子交换膜燃料电池的性能，从而需要经常更换系统中的冷却水，给操作带来不便。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种提高燃料电池发动机冷却水使用周期的冷却水系统。

本实用新型的技术方案是：一种延长燃料电池冷却水使用周期的冷却系统，冷却系统包括水箱、散热器、冷却水泵和燃料电池堆，冷却水泵出水口与散热器入水口用主线管路连接；散热器的出水口与燃料电池堆冷却水进口用主线管路连接，燃料电池堆冷却水出口与冷却水泵进水口用主线管路连接，水箱下部的出水口与冷却水泵进水口用主线管路连接，水箱的安装位置高于燃料电池堆和散热器的位置，其结构在于所述的冷却系统中增设有去离子装置，去离子装置用支线管路连接在从冷却水泵的进水与出水两端引出的支路上。

本实用新型所述的一种延长燃料电池冷却水使用周期的冷却系统，其结构在于所述的连接去离子装置的支线管路的管径小于冷却系统主线管路的管径，支线管路的管径是冷却系统主线管路的管径的1/10～1/2(十分之一～二分之一)。

本实用新型所述的一种延长燃料电池冷却水使用周期的冷却系统，其结构在于所述的去离子装置是一个去离子罐，去离子罐是一个密封罐，罐内装有去离子树脂。

本实用新型所述的一种延长燃料电池冷却水使用周期的冷却系统，其结构在于所述的去离子罐内装有的去离子树脂是阴阳离子混合树脂。

本实用新型的工作流程是：管路中充满足量去离子水，接通电源后冷却水泵开始工作，去离子水从冷却水泵出口打出后，由于主线管路与支线管路的管径差距(管径比为1∶0.1～0.5)，使大部分水被送入散热器散热，再进入燃料电池堆，最后返回到冷却水泵入口，形成冷却水主循环。另一小部分去离子水从冷却水泵出口打入到去离子树脂过滤装置，经过除去水中的离子后回到冷却水泵入口进入冷却水循环。由于不断的进行这种部分冷却水的去离子循环，使得冷却水中的离子的增加速度减慢，从而延长冷却水使用周期。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型仅在原质子交换膜燃料电池的冷却系统的基础上，在支路增加了离子树脂过滤装置，使燃料电池冷却水使用周期延长。

2、本实用新型的冷却水系统，工作过程操作方便，容易掌握。

3、本实用新型适用性广，可广泛应用于质子交换膜燃料电池的冷却水系统。

附图说明

本实用新型有附图2幅

附图1为本实用新型的燃料电池冷却系统示意图。

附图2为常规燃料电池冷却系统示意图

附图中，1、燃料电池堆2、水箱3、去离子系统301、快装接头302、去离子罐303、快装接头304、去离子树脂4、冷却水泵、5散热器。6、支线管路7、主线管路

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步说明。实施例是在原冷却系统中增设一个不锈钢制作的圆柱形去离子罐302，去离子罐302两头端盖由O形密封圈密封，并可拆卸。去离子罐302是一个密封罐，罐内装有阴阳离子混合树脂304，去离子树脂定期更换。去离子罐302两端设有快装接头301、303。一个快装接头301由支线管路7连接在冷却水泵4的进水端，另一个快装接头303由支线管路7连接在冷却水泵4的出水端。冷却水主管路7管径取32毫米，支线管路6的管径取10毫米。