[实用新型]一种燃料电池水路系统

说明书

一种燃料电池水路系统，属于燃料电池技术领域。其特征在于：冷却水泵（8）的两端并联去离子器（7）和加热器（9）；在溢水罐（1）与冷却水泵（8）之间设有节温器（5）；在燃料电池电堆（10）冷却液出口与冷却水泵（8）入口端之间增设外加热回路，燃料电池电堆（10）冷却液出口分成三路分别连接散热器（2）、节温器（5）和外加热回路，燃料电池电堆（10）的入口处设有温度传感器（11）。本实用新型增设外加热回路，在燃料电池电堆外部形成加热小循环，集成度高，冷却液容量相对较少，升温速度快。从而达到燃料电池自加热稳定区，提高燃料电池启动速度。

技术领域

一种燃料电池水路系统，属于燃料电池技术领域。

背景技术

燃料电池冷却模块是保证电堆在工作的过程中，处于适宜的温度范围内，保证燃料电池电堆在不同工况下，总能够保证电堆的内部各处温度处于MEA反应活性的较高值。其中，燃料电池冷启动是燃料电池冬天运行时候遇到的工况，也是燃料电池系统相对恶劣的运行工况之一，因此，能否成功的快速冷启动是评价燃料电池系统综合性评价的一个重要指标。现阶段，由于燃料电池冷却系统设计不当，设计思维存在局限性，导致冬天燃料电池冷却回路待加热液体过多，冷启动时间过长或失败的案例时有发生，导致整个冷启动过程复杂且浪费资源。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种冷却液容量相对较少，升温速度快，提高燃料电池启动速度，同时充分利用废热的燃料电池水路系统。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该燃料电池水路系统，包括溢水罐、散热器、去离子器、冷却水泵和加热器，其特征在于：溢水罐、冷却水泵、燃料电池电堆和散热器依次连接形成内回路，且冷却水泵的两端并联去离子器和加热器；在溢水罐与冷却水泵之间设有节温器；在燃料电池电堆冷却液出口与冷却水泵入口端之间增设外加热回路，燃料电池电堆冷却液出口分成三路分别连接散热器、节温器和外加热回路，燃料电池电堆的入口处设有温度传感器。

本实用新型改变传统的冷却水路，为保证其燃料电池系统在低温环境中快速启动，增设外加热回路，在燃料电池电堆外部形成加热小循环，其特点在于，首先，集成度高，冷却液容量相对较少，升温速度快。并且配合节温器的控制，可以做到在电堆缓慢升温的同时，其最小外回路可以快速升温，经过电堆入口温度传感器的感应可以判断入水口处的温度，打开节温器可以将加热器加热后的冷却液快速打入到燃料电池电堆中，帮助燃料电池快速升温，从而达到燃料电池自加热稳定区，提高燃料电池启动速度。

再者，充分利用燃料电池反应后的余热，在燃料电池冷启动需要快速升温的阶段，断开外加热回路，关闭节温器与内回路中的连接，加热器只加热燃料电池最小外回路中的冷却液，快速升高燃料电堆的温度。当燃料电池电堆温度达到稳定后，可以打开外加热回路的连接，利用系统冷却水泵在前后压差形成的水流，将燃料电池主路中的热水引入到外加热回路中，从而不用额外的水泵，节约成本，废热利用。

所述的外加热回路包括串联的开关阀和暖风芯体，暖风芯体入口端通过开关阀连接燃料电池电堆冷却液出口，暖风芯体出口端连接冷却水泵入口端。

所述的去离子器加热器的入口连接冷却水泵出口，加热器的出口通过去离子器连接冷却水泵入口端。

所述的散热器的出口分成两路，一路连接溢水罐，另一路连接在溢水罐与节温器之间的管路上。

所述的散热器一侧设有散热风扇。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：