[实用新型]可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统

说明书

可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统，属于新能源技术领域。本实用新型包括氢燃料电池堆、冷却液箱、散热器、换热器和燃烧器，所述氢燃料电池堆一端连通空气输入管道和氢气输入管道，所述氢燃料电池堆另一端连通空气输出管道和氢气输出管道，空气输出管道和氢气输出管道分别通过支路管道与燃烧器连通，燃烧器的出口与换热器的换热器高温入口连通，换热器的换热器高温出口通向外界，冷却液箱与散热器建立连通，散热器入口与换热器的换热器低温入口相连，换热器的换热器低温出口与氢燃料电池堆相连，氢燃料电池堆另一端与冷却液箱入口相连。本发明的目的是为了提高燃料电池低温环境下启动速度。本实用新型结构简单、造价低，适于推广使用。

技术领域

本实用新型涉及可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统，属于新能源技术领域。

背景技术

燃料电池由于具有效率高、噪声小、启动温度低、零污染等优点，被广泛应用于固定式发电、交通运输以及航空航天等领域。以燃料电池作为动力，替代传统的内燃机动力，不仅驱动效率、稳定性和可靠性明显提高，而且排放能达到零污染。

氢燃料电池反应交换膜在60℃左右效率最高，而当环境温度过低时，冷却系统内冷却液温度过低，所述氢燃料电池无法处于最佳的反应温度，导致电池工作效率低；同时因为氢燃料电池长时间在低温环境下运行将会大大影响氢燃料电池反应交换膜的使用寿命，因此提高燃料电池在低温条件下的启动速度对燃料电池是非常有利的。目前现有的燃料电池动力系统，大部分利用了外部加热装置来提高燃料电池低温条件下启动速度，需要消耗额外的能量。

因此，亟需提出可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决提高燃料电池在低温环境下启动速度的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统，其特征在于：包括氢燃料电池堆、冷却液箱、散热器、换热器和燃烧器，所述氢燃料电池堆的一端连通空气输入管道和氢气输入管道，所述氢燃料电池堆的另一端连通空气输出管道和氢气输出管道，空气输出管道和氢气输出管道分别通过支路管道与燃烧器连通，燃烧器的出口与换热器的换热器高温入口连通，换热器的换热器高温出口直接通向外界，冷却液箱与散热器建立连通，散热器入口与换热器的换热器低温入口相连，换热器的换热器低温出口与氢燃料电池堆相连，氢燃料电池堆的另一端与冷却液箱入口相连。

优选的：还包括冷却液泵，冷却液箱出口与冷却液泵入口相连，冷却液泵出口与散热器入口相连。

优选的：还包括风扇，风扇安装在散热器上。

优选的：空气输出管道上安装有空气三通阀，空气输出管道通过空气三通阀与燃烧器连通；氢气输出管道上安装有氢气三通阀，氢气输出管道通过氢气三通阀与燃烧器连通。

本实用新型为了解决当燃料电池在低温环境下启动时，利用电堆排气中残余的氢气和氧气燃烧，产生热量加热燃料电池的冷却液，再利用被加热的冷却液间接加热燃料电池堆，从而加速燃料电池快速达到额定温度的问题，提出本实用新型的技术方案为：

可在低温环境快速启动的燃料电池热管理系统，其特征在于：包括氢燃料电池堆、冷却液箱、散热器、换热器和燃烧器，所述氢燃料电池堆的一端连通空气输入管道和氢气输入管道，所述氢燃料电池堆的另一端连通空气输出管道和氢气输出管道，空气输出管道和氢气输出管道分别通过支路管道与燃烧器连通，燃烧器的出口与换热器的换热器高温入口连通，换热器的换热器高温出口直接通向外界，冷却液箱与散热器建立连通，散热器入口与换热器的换热器低温入口相连，换热器的换热器低温出口与氢燃料电池堆相连，氢燃料电池堆的另一端与冷却液箱入口相连。