[发明专利]用于燃料电池车辆的冷却剂存储罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池车辆的冷却剂存储罐。更具体地， 本发明涉及一种用于燃料电池车辆的冷却剂存储罐，该冷却剂存储罐 位于车辆的底部，使得当燃料电池系统没有被激活时，冷却剂管线中 的冷却剂通过重力被收集到存储罐中，并且在燃料电池系统的启动过 程中，存储罐中的冷却剂通过真空泵被供应到冷却剂管线中。

背景技术

燃料电池系统是通过将燃料的化学能直接转化成电能而发电。燃 料电池系统通常包括用于发电的燃料电池组、用于将燃料(氢气)供 应至燃料电池组的燃料供应系统、用于将空气中的氧气(氧气是电化 学反应所需的氧化剂)供应至燃料电池组的空气供应系统、和用于将 燃料电池组的反应热散发到燃料电池系统的外部并控制燃料电池组的 操作温度的热和水管理系统。

具有上述结构的燃料电池系统通过作为燃料的氢气与氧气的电化 学反应而发电，并排出作为副产品的热和水。因为在燃料电池系统中， 在反应过程中热和电同时产生，所以有必要配备用于冷却燃料电池以 防止燃料电池中的温度过度增加的装置。

图1是概念图，示出了用于燃料电池车辆的常规冷却系统。中间 热交换器2用于冷却燃料电池组1，其中当第一冷却剂吸收电池组1 的热，并将热传递到中间热交换器2的第二冷却剂时，第二冷却剂在 散热器3中冷却以散发热。

在这样的适于主要用于冷却电池组1的第一冷却回路中，在燃料 电池系统没有被激活时，回路中的全部冷却剂由于重力向下流到设置 在燃料电池系统下面，即在车辆的最下部的冷却剂存储罐(水罐)中。 另一方面，在燃料电池系统的启动过程中，当通过真空泵4在燃料电 池系统中产生真空状态时，存储罐中的冷却剂通过压力差返回到燃料 电池系统的内部。

为满足连接部的密封要求和确保真空状态中的高冷却剂供应能 力，这样的具有上述功能的冷却剂存储罐是必要的。

如图2所示，在用于燃料电池车辆的常规存储罐100中，存储罐 壳体11和盖10通过螺栓102连接在一起，盖和端口101也通过螺栓 102连接，并且硅衬垫103被安装在连接部上以保持气密性。

然而，上述结构的缺点在于由于螺栓102的数量大(大约80个)， 组装效率降低。此外，由于在紧固螺栓102时产生的紧固压力，安装 在存储罐壳体11和盖10之间且安装在端子101的连接部上的硅衬垫 103和104(图3和4中示出)可能会变形，从而不能保持气密性，引 起冷却剂泄漏。

此外，在燃料电池系统的启动过程中，由于连接部的泄漏而不能 在系统中保持真空状态，从而冷却剂可能不能顺畅地供应至系统。

此外，如图4所示，具有形的导管105被设置在存储罐壳 体11中，尽管导管105可在存储罐的底部吸入冷却剂，使得即使车辆 在斜坡上倾斜时也能供应冷却剂，但是，该导管105可产生压降，即 使燃料电池系统内部处于真空条件下该压降也可阻止冷却剂的顺畅供 应。

在背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明的背景的理解， 且不应被认为承认或以任何形式暗示该信息形成了本领域技术人员已 知的现有技术。

发明内容

本发明致力于至少解决与现有技术相关联的上述问题。

在一方面，本发明提供了一种用于燃料电池车辆的冷却剂存储罐， 该冷却剂存储罐包括：具有预定体积空间的存储罐壳体；用于覆盖存 储罐壳体的顶部的盖；和可拆卸地设置在盖的至少一部分上的多个端 口，其中存储罐壳体和盖通过铰链型紧固构件相连。

优选地，铰链型紧固构件可包括环部和本体。环部的顶部呈钩的 形式。本体的顶部被铰接至存储罐壳体的外表面的一部分，使得其底 部能向上和向下旋转。在这种情况下，在盖的多个边缘上，设置有呈 “L”形的锁定槽，使得紧固构件的环部能锁定到其上。

优选地，硫化的硅橡胶连接到存储罐壳体的顶部的外周表面上， 以维持盖和存储罐壳体之间的气密性。

同样优选地，冷却剂存储罐还包括：连接至每个端口的底部的盖 螺母；和至少一个螺杆式管(screw-type tube)，该螺杆式管与盖的顶表 面的一部分一体形成，且从盖的顶表面的一部分突出，并且在其外周 表面上具有螺纹。在这种情况下，每个端口通过盖螺母和螺杆式管之 间的连接而被连接至盖。在这种情况下，O-形环还可设置在螺杆式管 的顶部上，以维持每个端口和盖之间的气密性。