本發(fā)明涉及氫燃料汽車，具體涉及一種氫燃料汽車液冷裝置和氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫燃料汽車的發(fā)熱量主要來源于氫氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放的能量，氫氣燃燒的熱值非常高，是傳統(tǒng)汽油發(fā)熱值的三倍左右，氫燃料汽車因其特性與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的差異，在冷卻裝置上面臨散熱量更大的嚴(yán)峻問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用選取大功率風(fēng)扇、增加散熱面積或采用多個(gè)散熱器及其改變冷卻模塊的布置型式來實(shí)現(xiàn)；但在汽車工程實(shí)際中，一方面由于空間位置限制，另一方面受專用車使用要求限制，使用更大功率風(fēng)扇和更大體積的散熱器設(shè)計(jì)無法在整車上布置，冷卻模塊設(shè)計(jì)不佳會(huì)造成氫堆散熱不足，影響燃料電池的充電效率，進(jìn)而影響整車的使用可靠性和壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種氫燃料汽車液冷裝置和氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以解決氫燃料汽車散熱量需求大的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)一種氫燃料汽車液冷裝置，包括液冷散熱器，所述液冷散熱器的底部固定有風(fēng)扇組件，所述液冷散熱器包括矩形框梁，所述矩形框梁內(nèi)壁兩端設(shè)有進(jìn)水分流倉(cāng)和出水匯流倉(cāng)，所述進(jìn)水分流倉(cāng)和出水匯流倉(cāng)之間連通有多根散熱管，所述進(jìn)水分流倉(cāng)上設(shè)有散熱器進(jìn)水管，所述出水匯流倉(cāng)上設(shè)有散熱器出水管。

3、優(yōu)選的，所述進(jìn)水分流倉(cāng)和出水匯流倉(cāng)與矩形框梁之間均設(shè)有多個(gè)絕緣減震墊；所述散熱器進(jìn)水管包括沿液體流向依次連通的第一進(jìn)水支管、第二進(jìn)水支管和第三進(jìn)水支管，所述第一進(jìn)水支管和第三進(jìn)水支管為絕緣硅膠管，所述第二進(jìn)水支管為鋼管，所述第二進(jìn)水支管上設(shè)有兩個(gè)絕緣固定架；所述散熱器出水管為絕緣硅膠管。通過散熱器出水管、第一進(jìn)水支管和第三進(jìn)水支管為絕緣硅膠管、絕緣固定架和絕緣減震墊滿足氫燃料汽車的絕緣需求。

4、優(yōu)選的，所述絕緣硅膠管從內(nèi)至外依次為內(nèi)硅膠層，芳綸布或纖維增強(qiáng)層，外硅膠層，編織網(wǎng)層；所述絕緣硅膠管具有抗破裂、耐窩折、耐壓、低導(dǎo)電率的性能特點(diǎn)。

5、優(yōu)選的，所述矩形框梁上設(shè)有安裝架，所述安裝架將液冷散熱器平置的固定在汽車的兩根縱梁底部。通過平置布置的所述散熱器的散熱片排列方式使得冷卻液在散熱器內(nèi)的流動(dòng)路徑更短，熱量傳遞效率更高，此外，橫流式散熱器的冷卻液流動(dòng)方向與空氣流動(dòng)方向垂直，空氣流過散熱器時(shí)更容易帶走熱量，從而提高散熱效果。

6、優(yōu)選的，所述風(fēng)扇組件包括防風(fēng)罩，所述防風(fēng)罩通過螺栓固定在矩形框梁的底部，所述防風(fēng)罩安裝有散熱風(fēng)扇，所述防風(fēng)罩的底部設(shè)有防護(hù)網(wǎng)。

7、優(yōu)選的，所述散熱器出水管上設(shè)有水溫傳感器。

8、本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括互相連通的膨脹水箱、氫堆冷卻模塊和所述的氫燃料汽車液冷裝置，所述膨脹水箱將冷卻液輸送至氫堆冷卻模塊，所述氫堆冷卻模塊上設(shè)有氫堆進(jìn)水管和氫堆出水管，所述氫堆進(jìn)水管上設(shè)有循環(huán)水泵，所述氫堆出水管和氫堆進(jìn)水管分別與散熱器進(jìn)水管和散熱器出水管連通形成液冷循環(huán)系統(tǒng)。

9、優(yōu)選的，所述膨脹水箱的頂部設(shè)有加液口，所述加液口上設(shè)有加液蓋，所述膨脹水箱的底部設(shè)有水箱出水管，所述水箱出水管與氫堆進(jìn)水管連通。

10、優(yōu)選的，所述加液蓋上設(shè)有泄壓閥。所述膨脹水箱上設(shè)有散熱器泄壓管和氫堆泄壓管，所述泄壓管的另一端與出水匯流倉(cāng)連通，所述氫堆泄壓管的另一端與氫堆冷卻模塊連通。通過所述泄壓閥、散熱器泄壓管和氫堆泄壓管調(diào)節(jié)氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)壓力，確保冷卻液在氫堆冷卻模塊和散熱器之間正常循環(huán)。

11、優(yōu)選的，所述氫堆進(jìn)水管上設(shè)有冷卻液過濾器。通過冷卻液過濾器過濾掉冷卻液中的雜質(zhì)。

12、優(yōu)選的，所述氫堆出水管上設(shè)有溫控閥。通過所述溫控閥根據(jù)氫堆出水管內(nèi)冷卻液的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門大小，從而達(dá)到控制冷卻液在系統(tǒng)中的流速大小。

13、本發(fā)明的有益效果：

14、1、本發(fā)明通過將液冷散熱器、風(fēng)扇組件、氫堆冷卻模塊和循環(huán)水泵高效集成能有效的解決氫燃料汽車散熱量需求大的問題。

15、2、本發(fā)明的氫燃料汽車液冷裝置相對(duì)于傳統(tǒng)汽車散熱器，因氫燃料電池結(jié)構(gòu)的冷卻液需流經(jīng)雙極板兩側(cè)的水流夾層通道，此過程中冷卻液的離子含量會(huì)增加，其導(dǎo)電率增大，系統(tǒng)絕緣性降低，所以在系統(tǒng)絕緣性上有特殊要求，通過散熱器出水管、第一進(jìn)水支管和第三進(jìn)水支管為絕緣硅膠管、絕緣固定架和絕緣減震墊滿足氫燃料汽車的絕緣需求，以降低冷卻液的電導(dǎo)率，提高系統(tǒng)絕緣水平。

16、3、本發(fā)明的液冷散熱器采用平置安裝，平置散熱器的散熱片排列方式使得冷卻液在散熱器內(nèi)的流動(dòng)路徑更短，熱量傳遞效率更高，此外，橫流式散熱器的冷卻液流動(dòng)方向與空氣流動(dòng)方向垂直，空氣流過散熱器時(shí)更容易帶走熱量，從而提高散熱效果。

技術(shù)特征：

1.一種氫燃料汽車液冷裝置，其特征在于：包括液冷散熱器(1)，所述液冷散熱器(1)的底部固定有風(fēng)扇組件(2)，所述液冷散熱器(1)包括矩形框梁(11)，所述矩形框梁(11)內(nèi)壁兩端設(shè)有進(jìn)水分流倉(cāng)(12)和出水匯流倉(cāng)(13)，所述進(jìn)水分流倉(cāng)(12)和出水匯流倉(cāng)(13)之間連通有多根散熱管(14)，所述進(jìn)水分流倉(cāng)(12)上設(shè)有散熱器進(jìn)水管(15)，所述出水匯流倉(cāng)(13)上設(shè)有散熱器出水管(16)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料汽車液冷裝置，其特征在于：所述進(jìn)水分流倉(cāng)(12)和出水匯流倉(cāng)(13)與矩形框梁(11)之間均設(shè)有多個(gè)絕緣減震墊(17)；所述散熱器進(jìn)水管(15)包括沿液體流向依次連通的第一進(jìn)水支管(151)、第二進(jìn)水支管(152)和第三進(jìn)水支管(153)，所述第一進(jìn)水支管(151)和第三進(jìn)水支管(153)為絕緣硅膠管，所述第二進(jìn)水支管(152)為鋼管，所述第二進(jìn)水支管(152)上設(shè)有兩個(gè)絕緣固定架(154)；所述散熱器出水管(16)為絕緣硅膠管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料汽車液冷裝置，其特征在于：所述矩形框梁(11)上設(shè)有安裝架(111)，所述安裝架(111)將液冷散熱器(1)平置的固定在汽車的兩根縱梁底部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料汽車液冷裝置，其特征在于：所述風(fēng)扇組件(2)包括防風(fēng)罩(21)，所述防風(fēng)罩(21)通過螺栓固定在矩形框梁(11)的底部，所述防風(fēng)罩(21)安裝有散熱風(fēng)扇(22)，所述防風(fēng)罩(21)的底部設(shè)有防護(hù)網(wǎng)(23)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫燃料汽車液冷裝置，其特征在于：所述散熱器出水管(16)上設(shè)有水溫傳感器(161)。

6.一種氫堆液冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：包括互相連通的膨脹水箱(3)、氫堆冷卻模塊(4)和如權(quán)利要求1所述的氫燃料汽車液冷裝置，所述膨脹水箱(3)將冷卻液輸送至氫堆冷卻模塊(4)，所述氫堆冷卻模塊(4)上設(shè)有氫堆進(jìn)水管(41)和氫堆出水管(42)，所述氫堆進(jìn)水管(41)上設(shè)有循環(huán)水泵(5)，所述氫堆出水管(42)和氫堆進(jìn)水管(41)分別與散熱器進(jìn)水管(15)和散熱器出水管(16)連通形成液冷循環(huán)系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫堆液冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述膨脹水箱(3)的頂部設(shè)有加液口，所述加液口上設(shè)有加液蓋(31)，所述膨脹水箱(3)的底部設(shè)有水箱出水管(32)，所述水箱出水管(32)與氫堆進(jìn)水管(41)連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫堆液冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述加液蓋(31)上設(shè)有泄壓閥(311)；所述膨脹水箱(3)上設(shè)有散熱器泄壓管(33)和氫堆泄壓管(34)，所述散熱器泄壓管(33)的另一端與出水匯流倉(cāng)(13)連通，所述氫堆泄壓管(34)的另一端與氫堆冷卻模塊(4)連通。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫堆液冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述氫堆進(jìn)水管(41)上設(shè)有冷卻液過濾器(6)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫堆液冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述氫堆出水管(42)上設(shè)有溫控閥(7)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氫燃料汽車液冷裝置和氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)，屬于氫燃料汽車技術(shù)領(lǐng)域。氫燃料汽車液冷裝置包括液冷散熱器，液冷散熱器的底部固定有風(fēng)扇組件，液冷散熱器包括矩形框梁，矩形框梁內(nèi)壁兩端設(shè)有進(jìn)水分流倉(cāng)和出水匯流倉(cāng)，進(jìn)水分流倉(cāng)和出水匯流倉(cāng)之間連通有多根散熱管，進(jìn)水分流倉(cāng)上設(shè)有散熱器進(jìn)水管，出水匯流倉(cāng)上設(shè)有散熱器出水管。氫堆循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括互相連通的膨脹水箱、氫堆冷卻模塊和的氫燃料汽車液冷裝置，膨脹水箱將冷卻液輸送至氫堆冷卻模塊，氫堆進(jìn)水管上設(shè)有循環(huán)水泵，氫堆出水管和氫堆進(jìn)水管分別與散熱器進(jìn)水管和散熱器出水管連通形成液冷循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明解決了氫燃料汽車散熱量需求大的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：雷冰芬,李軍智,強(qiáng)小文,程偉,魯高健,徐遠(yuǎn),張宇翔,朱順,沈震宇,夏晨,趙浩聰,張倩茹,紀(jì)輝,陳菲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8