[发明专利]能源综合利用系统

说明书

本申请涉及一种能源综合利用系统。能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。从冷却液出口出来的温度较高的冷却液在第一换热器内与空气完成换热。空气的温度升高。高温的空气通过第二出口为驾驶室或舱室升温。从第一换热器出来的冷却液继续进入第三换热器。在第三换热器内，冷却液与氢气换热。冷却液的温度继续降低，氢气的温度继续升高。从氢源出来的氢气在第二换热器中与空气完成换热。氢气的温度升高。空气的温度降低。低温的空气用于通过第四出口为驾驶室或舱室降温。能源综合利用系统实现了冷却液、空气和氢气之间能量的调配，进而实现燃料电池汽车内部能量的综合利用。

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，特别是涉及一种能源综合利用系统。

背景技术

化石能源消耗带来的能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能源的大规模开发和利用势在必行。氢气是一种有效的储能方式：在可再生能源发电高峰期将电能转换为化学能储存在氢气当中，在用电高峰期将氢气携带的能量通过燃料电池重新转换为电能以供使用。氢燃料电池汽车具有零排放、无污染、高效的特点，是一种十分具有潜力的新能源汽车。

当氢燃料电池发动机匹配液氢或者高压氢气系统时，液氢或高压氢气在进入燃料电池电堆之前首先需要进行减压、汽化或升温到50℃左右，此过程需要吸收大量的热。燃料电池电堆在工作过程中会产生大量的余热，通常采用冷却液对电堆进行散热，以使电堆内部温度始终处于高效的工作温度范围内。为保证燃料电池电堆的功率，需要对进入电堆的空气进行增压，采用鼓风机等增压装置压缩空气后会使空气温度升高，在压缩空气进入电堆之前进行冷却，可增加进气的密度同时又可以使空气在进堆之前温度满足要求。除此之外，为保证驾驶员及乘客在驾驶室和舱室内的舒适性，需要采用空调系统使驾驶室和舱室内的温度保持在一定范围之内，在天气寒冷时对驾驶室和舱室内空气进行升温，在天气炎热时对驾驶室或舱室内空气进行降温。由此可见，怎样才能实现燃料电池汽车内部能量的综合利用是亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对怎样才能实现燃料电池汽车内部能量的综合利用的问题，提供一种能源综合利用系统。

一种能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。所述第一换热器包括第一进口、第二进口、第一出口和第二出口。所述第一进口用于与燃料电池电堆的冷却液出口连接。所述第二进口用于与第一鼓风机连接。所述第二出口用于为驾驶室或舱室升温。所述第二换热器包括第三进口、第四进口、第三出口和第四出口。所述第三进口与氢源连接。所述第四进口用于与第二鼓风机连接。所述第四出口用于为所述驾驶室或舱室降温。

所述第三换热器包括第五进口、第六进口、第五出口和第六出口。所述第五进口与所述第一出口连接。所述第五出口用于所述燃料电池电堆的氢气进口连接。所述第六进口用于与所述第三出口连接。所述第六出口用于与所述燃料电池电堆的冷却液进口连接。

在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一管路、第一加热器和空调蒸发器。所述第一管路的一端与所述第二出口连接。所述第一管路的另一端用于与所述驾驶室或舱室连通。所述第一加热器设置于所述第一管路。所述空调蒸发器包括第一空调进口和第一空调出口。所述第一空调进口与所述第四出口连接。所述第一空调出口与所述第一管路连接。

在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一比例阀。所述第一比例阀包括第一阀门入口、第一阀门出口和第二阀门出口。所述第一阀门入口用于与所述氢源连接。所述第一阀门出口与所述第三进口连接。所述第二阀门出口连接于所述第六进口与所述第三出口之间。

在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第二管路、第三管路、第四管路、第一阀门、第二阀门、第七阀门和第五阀门。

所述第二管路的一端与所述第一空调出口连接。所述第二管路的另一端与所述第一管路交汇于第一交汇点。且所述第一交汇点设置于所述第二出口与所述第一加热器之间。所述第三管路的一端与所述第四出口连接。所述第三管路的另一端与所述第一空调进口连接。