[发明专利]能量综合利用系统及燃料电池汽车

说明书

本申请涉及一种能量综合利用系统及燃料电池汽车。能量综合利用系统包括第一换热装置、第一阀门、第一吹风装置、第二换热装置和第一接头。第一换热装置的第一氢进口与氢源连接。第一换热装置与燃料电堆、待冷却系统的冷却出口和待冷却系统的冷却进口连接。第一阀门的第一开口与第一换热装置、第二换热装置和第一接头连接。第二换热装置用于为待调温空间提供冷量。能量综合利用系统通过第一换热装置使低温氢与待冷却系统的冷却出口流出的高温冷却介质换热，使氢的温度在第一阀门的正常工作温度范围内。能量综合利用系统通过第一换热装置和第二换热装置实现了冷却液、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

本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种能量综合利用系统及燃料电池汽车。

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堆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。

当氢燃料电堆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堆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。燃料电堆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。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，提供一种能量综合利用系统及燃料电池汽车。

一种能量综合利用系统，包括第一换热装置、第一阀门、第一吹风装置、第二换热装置和第一接头。

所述第一换热装置的第一氢进口用于与氢源连接。所述第一换热装置的冷却进口用于待冷却系统的冷却出口连接。所述第一换热装置的冷却出口用于与所述待冷却系统的冷却进口连接。所述第一换热装置的第二氢出口用于与燃料电堆的氢进口连接。所述第一阀门的第一开口与所述第一换热装置的第一氢出口连接。所述第一吹风装置的进口与大气环境连通。

所述第二换热装置的氢进口与所述第一阀门的第二开口连接。所述第二换热装置的空气进口与所述第一吹风装置连接。所述第二换热装置的空气出口用于与待调温空间连接。所述第一接头的第一开口与所述第一阀门的第三开口连接。所述第一接头的第二开口与所述第二换热装置的氢出口连接。所述第一接头的第三开口与所述第一换热装置的第二氢进口连接。

在一个实施例中，所述能量综合利用系统还包括第三换热装置。所述第三换热装置的空气进口用于与第二吹风装置连接。所述第三换热装置的空气出口用于与所述待调温空间连接。所述第三换热装置的冷却进口用于与所述待冷却系统的冷却出口连接。所述第三换热装置的冷却出口与所述第一换热装置的冷却进口连接。

在一个实施例中，所述能量综合利用系统还包括第二阀门、第四换热装置和第二接头。

所述第二阀门的第一开口用于与所述待冷却系统的冷却出口连接。所述第二阀门的第二开口与所述第三换热装置的冷却进口连接。

所述第四换热装置的冷却进口与所述第二阀门的第三开口连接。所述第四换热装置的空气进口用于第三吹风装置连接。所述第四换热装置的空气出口用于与大气环境连接。

所述第二接头的第一开口与所述第三换热装置的冷却出口连接。所述第二接头的第二开口与所述第四换热装置的冷却出口连接。所述第二接头的第三开口与所述第一换热装置的冷却进口连接。