[实用新型]一种燃料电池电堆水路系统

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池电堆水路系统，包括电堆、水泵、三通管路切换装置、换向装置、散热器、三通、过滤器和温度传感器，电堆、水泵、三通管路切换装置、散热器和三通相互连通形成大循环管路，电堆、水泵、三通管路切换装置和三通相互连通形成小循环管路，换向装置具有四个接口，分别与电堆两水路接口、三通和三通管路切换装置连通；电堆两水路接口通过换向装置分别一一对应并选择性连通三通或三通管路切换装置。本实用新型通过换向装置根据电堆的两端的温度进行电堆两水路接口切换，实现换热介质的局部流向切换。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池电堆水路系统。

背景技术

氢燃料电池发电系统中最核心的部件是电堆，确保其工作性能最优对整个系统至关重要，而温度就是影响其性能的重要因素。大功率电堆散热方式一般采用水冷方式，通过水泵带动换热介质进入电堆将热量带出进行散热，但由于电堆是由相同的若干节电池串联而成，如采用传统的散热方式就会导致电堆前端与换热介质先接触，电堆前端电池温度低，随着热交换的进行，换热介质温度逐渐升高，电堆末端电池降温效果较差，电堆前后温度不一致，这样就会导致每片电池发电效率不一，从而降低电堆的发电效率。为了解决这一问题，现行的技术一般是采用大功率水泵，提高换热介质的流速来降低电堆整体温差，这些方法减小温差的效果不够理想，温差始终存在，而且一味提高流速会导致换热介质进堆压力偏高，还有可能损坏电堆内部结构。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种可均衡冷却电堆温度、降低电堆内温差的燃料电池电堆水路系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种燃料电池电堆水路系统，包括电堆(1)、水泵(2)、三通管路切换装置(3)、散热器(5)和三通(6)，电堆(1)、水泵(2)、三通管路切换装置(3)、散热器(5)和三通(6)相互连通形成大循环管路，电堆(1)、水泵(2)、三通管路切换装置(3)和三通(6)相互连通形成小循环管路；还包括换向装置(4)，换向装置(4)包括第一接口(41)、第二接口(42)、第三接口(43)和第四接口(44)，第一接口(41)、第二接口(42)、第三接口(43)和第四接口(44)分别与电堆(1)两水路接口、三通(6)和三通管路切换装置(3)连通；电堆(1)两水路接口通过换向装置(4)分别一一对应并选择性连通三通(6)或三通管路切换装置(3)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述三通管路切换装置(3)为三通电磁阀。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述换向装置(4)还包括中空的导液腔(40)，导液腔(40)与设置换向装置(4)同心设置，导液腔(40)分别与第一接口(41)、第二接口(42)、第三接口(43)和第四接口(44)连通；导液腔(40)内设置有切换机构(45)且切换机构(45)与换向装置(4)内表面滑动连接。

进一步优选的，所述切换机构(45)包括连杆(46)和若干挡块(47)，连杆(46)贯穿导液腔(40)，连杆(46)上设置有若干挡块(47)，挡块(47)固定设置在连杆(46)上，且各相邻挡块(47)沿着连杆(46)的轴向等距设置，挡块(47)外侧面与换向装置(4)内表面滑动连接。

在以上技术方案的基础上，进一步优选的，还包括过滤器(7)，过滤器(7)的一端通过管道与散热器(5)的一端连接，过滤器(7)另一端通过管道与三通管路切换装置(3)的一端连通。

在以上技术方案的基础上，更进一步优选的，所述电堆(1)两水路接口上均设置有温度传感器(12)。

本实用新型提供的一种燃料电池电堆水路系统，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过换向装置根据电堆的两端的温度进行电堆两水路接口切换，实现换热介质的局部流向切换，可使得电堆整体温度的平衡，从而有效控制温差，提高电堆发电效率；