[发明专利]燃料电池系统和车辆

说明书

本发明提供了一种燃料电池系统和车辆。其中，燃料电池系统包括反应堆和解压缩装置以及用于对所述反应堆进行冷却的冷却组件，其中，冷却组件包括：第一换热结构，第一换热结构与反应堆换热；第二换热结构，第二换热结构与解压缩装置换热；连接管路，第一换热结构通过连接管路与第二换热结构连接，以构成冷却循环回路。本发明解决了现有技术中燃料电池系统存在能耗高的问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车领域，具体而言，涉及一种燃料电池系统和车辆。

背景技术

国家政策驱使新能源汽车提升行驶里程，降低能耗是提升行驶里程的有效途径。燃料电池车辆因其零排放的优势，将成为未来新能源汽车的发展方向。其配置的驱动系统、储能系统和燃料电池反应堆等，在工作时会产生大量的热能，为了使其正常高效的工作，需要将温度保持在合适的范围内。整车常常为每个发热系统配置单独的热管理系统，通过电子风扇实现液体与环境大气的热交换，将多余的热能散发到大气中。

也就是说，现有技术中燃料电池系统存在能耗高的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃料电池系统和车辆，以解决现有技术中燃料电池系统存在能耗高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种燃料电池系统，包括反应堆和解压缩装置以及用于对反应堆进行冷却的冷却组件，其中，冷却组件包括：第一换热结构，第一换热结构与反应堆换热；第二换热结构，第二换热结构与解压缩装置换热；连接管路，第一换热结构通过连接管路与第二换热结构连接，以构成冷却循环回路。

进一步地，冷却组件还包括辅助冷却结构，辅助冷却结构与第二换热结构并联设置且通过辅助管路与连接管路连通。

进一步地，燃料电池系统还包括控制单元，冷却组件还包括第一开关结构，第一开关结构设置在辅助管路上，控制单元与第一开关结构连接，以控制辅助冷却结构的使用状态。

进一步地，冷却组件还包括第二开关结构，第二开关结构设置在连接管路上，第二开关结构位于辅助管路和连接管路的连接点与第二换热结构之间的管段上，控制单元与第二开关结构连接，以控制第二换热结构的使用状态。

进一步地，第一开关结构和/或第二开关结构是电磁阀。

进一步地，燃料电池系统还包括温度检测装置，温度检测装置检测反应堆的实际运行温度，温度检测装置与控制单元连接，当实际运行温度小于第一预设温度时，控制单元控制第一开关结构和第二开关结构都保持关断状态；当实际运行温度大于第一预设温度并小于第二预设温度时，控制单元接通第二开关结构，并使第一开关结构保持关断状态；当实际运行温度大于第二预设温度时，控制单元接通第一开关结构并关断或接通第二开关结构。

进一步地，辅助冷却结构包括风扇和/或冷却水装置。

进一步地，冷却组件还包括：水泵，水泵设置在连接管路上，以使冷媒在冷却循环回路保持流动；和/或膨胀水箱，膨胀水箱通过平衡管路与连接管路连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括上述的燃料电池系统。

应用本发明的技术方案，燃料电池系统包括反应堆和解压缩装置以及用于对反应堆进行冷却的冷却组件。其中，冷却组件包括第一换热结构、第二换热结构和连接管路，第一换热结构与反应堆换热，第二换热结构与解压缩装置换热，第一换热结构通过连接管路与第二换热结构连接，以构成冷却循环回路。

由于解压缩装置在解压的过程中是吸收热量的，通过冷却组件中的第二换热结构与解压缩装置进行换热，使得冷却组件中的冷却介质温度降低。冷却介质通过连接管路从第二换热结构流动到第一换热结构处，进而对反应堆进行换热，降低反应堆的温度，使反应堆可以正常高效的工作。由于对反应堆的冷却是依靠燃料电池系统中自身的解压缩装置来进行的，可以大大降低冷却系统的配置，降低成本，合理利用自身系统产生的热量，减少能源浪费。