燃料电池叉车储水箱及燃料电池叉车冷却水路系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池叉车，特别涉及燃料电池叉车储水箱及燃料电池叉车冷却水路系统。


背景技术：

2.叉车作为搬运常用设备，被广泛应用在工厂、仓库等场所。其中，电动叉车具有噪音小、无污染的优点而被逐渐推广使用，但是使用锂电池、铅蓄电池等充电电池作为电力来源，会受到充电时间较长的限制，不便于使用，所以市面上出现了燃料电池叉车，其搭载的燃料电池通过将燃料与氧化剂反应释放的化学能转换为电能，燃料一般为储存在气瓶中的氢气，能够快速进行补充更换，满足使用需求。
3.由于燃料电池的特点，需要冷却液的导电率低于阈值，防止冷却液导电率过高而损坏燃料电池，因此燃料电池叉车的冷却水路需要进行去离子处理，然而现有结构中去离子装置与储水箱分别单独设置，去离子装置和储水箱占据较大空间，并且连接部位较多，增大了渗水的风险。
4.另外，冷却水路循环过程中会产生气体，需要及时将水路中的气体排出，因此储水箱设置有排气口，以能够在水循环流至储水箱时将气体排出。然而，储水箱设置有排气口，在燃料叉车移动、刹车的过程中，储水箱中的储水晃动可能会从排气口溢出，影响燃料电池叉车其他器件，同时减少储水箱的储水量，可能导致冷却水路水量不足的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出燃料电池叉车储水箱，其能够减小箱体与去离子器的整体占用空间，并且降低排气口溢水的几率。
6.本实用新型还提出燃料电池叉车冷却水路系统，其能够减少箱体与去离子器的整体占用空间，并且在燃料电池叉车在移动、刹车时，降低储水从排气口溢出的几率。
7.根据本实用新型第一方面实施例的燃料电池叉车储水箱，包括：箱体，设置有储水腔以及与所述储水腔连通的进水口、出水口和排气口；去离子器，设置在所述储水腔中，所述去离子器包括设置有内腔的壳体以及填充在所述内腔中的离子吸收层，所述壳体设置有与所述内腔连通的第一开口以及第二开口，所述第一开口与所述进水口或者所述出水口对应连通，所述第二开口与所述储水腔连通；挡水结构，设置在所述储水腔中，所述挡水结构能够限制所述储水腔中储水晃动上升的高度范围。
8.根据本实用新型实施例的燃料电池叉车储水箱，至少具有如下有益效果：去离子器设置在储水腔中，有利于减小占用空间大小，去离子器壳体上的第一开口与进水口或出水口对应连通，第二开口与储水腔连通，使得储水箱中的储水均通过去离子器吸收处理才会从出水口排出。同时在储水腔中设置有挡水结构，限制箱体中的储水晃动而上升的高度范围，降低箱体中的储水因晃动从排气口溢出的几率，有利于令储水量更加稳定，提高可靠
性。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述壳体上设置有连通所述内腔以及所述储水腔的辅助孔组。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述挡水结构包括挡板，所述挡板位于所述排气口的下方并且所述挡板的位置高于所述进水口以及所述出水口，所述挡板与所述箱体的侧壁面连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，还包括密封盖，所述箱体设置有与所述储水腔连通的补水口，所述补水口位于所述箱体的顶部并且所述补水口竖直方向的投影与所述挡板错位，所述密封盖与所述箱体可拆卸地连接以遮挡所述补水口。
12.根据本实用新型的一些实施例，还包括设置在所述储水腔中的水位传感器和/或离子浓度传感器。
13.根据本实用新型的一些实施例，还包括位于所述储水腔内的过滤网，所述第一开口与所述进水口，所述过滤网设置在所述去壳体形成所述第二开口的壁面上。
14.根据本实用新型第二方面实施例的燃料电池叉车冷却水路系统，包括上述的燃料电池叉车储水箱，还包括燃料电池、循环泵以及散热器，所述燃料电池上设置有冷却液输入端以及冷却液输出端，所述冷却液输出端与所述进水口连通，所述出水口、所述循环泵、所述散热器以及所述冷却液输入端依次连通。
15.根据本实用新型实施例的燃料电池叉车冷却水路系统，至少具有如下有益效果：低温水从冷却液输入端进入燃料电池进行降温，低温水吸收燃料电池的热量后变为高温水从冷却液输出端排出，高温水经经进水口进入箱体的储水腔中，高温水中混有的气体经排气口排出，并且高温水经去离子器进行去离子处理后从出水口排出，在循环泵驱使下，高温水经过散热器的散热处理后变为低温水重新输入至冷却液输入端进行下一轮循环。以此过程形成冷却回路实现对燃料电池的降温处理，有利于燃料电池稳定工作。去离子器设置在储水腔中，有利于减少整体的占用空间大小，同时，储水腔中设置有挡水结构，能够在燃料电池叉车在移动、刹车时，限制储水腔中的储水晃动上升的高度，降低储水从排气口溢出的几率，有利于令储水量更加稳定，提高可靠性。
16.根据本实用新型的一些实施例，还包括水路切换组件以及加热组件，所述循环泵的输出端与所述水路切换组件连接，所述水路切换组件分别与所述散热器的输入端以及所述加热组件的输入端连接，所述加热组件的输出端与所述冷却液输入端连通，所述水路切换组件能够控制水流经过所述散热器或所述加热组件。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述水路切换组件包括第一三通切换阀以及第二三通切换阀；所述第一三通切换阀的输入端与所述循环泵连通，所述第一三通切换阀的第一输出端与所述散热器的输入端连通，所述第一三通切换阀的第二输出端与所述加热组件的输入端连通；所述第二三通切换阀的第一输入端与所述散热器的输出端连通，所述第二三通切换阀的第二输入端与所述加热组件的输出端连通，所述第二三通切换阀的输出端与所述冷却液输入端连通。
18.根据本实用新型的一些实施例，还包括空压机，所述燃料电池设置有空气输入端，所述空压机与所述空气输入端连通，所述空压机设置有散热通道，所述散热器的输出端与所述散热通道的一端连通，所述散热通道的另一端与所述冷却液输入端连通。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本实用新型中燃料电池叉车储水箱其中一种实施例结构示意图；
22.图2为本实用新型中燃料电池叉车冷却水路系统其中一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.如图1所示，燃料电池叉车储水箱，包括：箱体100，设置有储水腔110以及与储水腔110连通的进水口120、出水口130和排气口140；去离子器200，设置在储水腔110中，去离子器200包括设置有内腔的壳体以及填充在内腔中的离子吸收层，壳体设置有与内腔连通的第一开口以及第二开口，第一开口与进水口120或者出水口130对应连通，第二开口与储水腔110连通；挡水结构，设置在储水腔110中，挡水结构能够限制储水腔110中储水晃动上升的高度范围。
28.去离子器200设置在储水腔110中，有利于减小占用空间大小，去离子器200壳体上的第一开口与进水口120或出水口130对应连通，并且第二开口与储水腔110连通，使得储水箱中的储水均通过去离子器200吸收处理才会从出水口130排出。同时在储水腔110中设置有挡水结构，限制箱体100中的储水晃动而上升的高度范围，降低箱体100中的储水因晃动从排气口140溢出的几率，有利于令储水量更加稳定，提高可靠性。
29.去离子吸收层可以是离子交换树脂的实施方式，离子交换树脂填充在内腔内，以此使得水流从第一开口流入后，经过离子交换树脂进行去离子处理后，水流从第二开口流出。
30.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，壳体上设置有连通内腔以及储水腔110
的辅助孔组。
31.通过在壳体上设置有辅助孔组，使得储水腔110中的储水能够通过辅助孔组与内腔中的离子吸收层接触，增大了与储水腔110中储水的接触面积，有利于提高去离子效果，满足使用需求。
32.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，挡水结构包括挡板300，挡板300位于排气口140的下方并且挡板300的位置高于进水口120以及出水口130，挡板300与箱体100的侧壁面连接。
33.挡板300位于排气口140下方并且高于进水口120和出水口130，一般水箱设置有最高液位和最低液位的范围限制，挡板300位置高于最高液位。在移动、刹车时导致储水晃动，储水冲击箱体100的壁面上升，此时，挡板300能够阻挡储水，防止其继续上升，实现限制储水晃动上升的高度范围，降低储水从排气口140溢出的几率。采用挡板300具有结构简单，便于实施的优点。
34.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括密封盖400，箱体100设置有与储水腔110连通的补水口150，补水口150位于箱体100的顶部并且补水口150竖直方向的投影与挡板300错位，密封盖400与箱体100可拆卸地连接以遮挡补水口150。
35.由于储水箱中的储水会因蒸发等原因而消耗，需要补充储水使得液位维持在合适范围内。通过箱体100设置有补水口150，密封盖400与箱体100可拆卸连接遮挡补水口150，能够方便使用者进行补水操作，使用方便。同时，补水口150的竖直投影与挡板300错位，能够在使用者经补水口150倒入水时，防止入水与挡板300接触，提高可靠性。
36.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在所述储水腔110中的水位传感器500和/或离子浓度传感器600。
37.通过在储水腔110中设置有水位传感器500，能够检测储水腔110中的水位高度是否在合适范围内，满足使用需求。由于去离子器200中去离子的材料会逐渐消耗，去离子的能力会慢慢下降，通过在储水腔110中设置有离子浓度传感器600，能够检测储水腔110中的离子浓度，进而能够根据离子浓度获知导电率是否满足要求，方便在导电率高于阈值时，进行检修、更换去离子器200等操作。
38.由于储水腔110内的储水可能随燃料电池叉车的移动、刹车而晃动，水位传感器500检测到的水位高度会有波动变化。因此，可以根据水位传感器500检测的水位高度值维持预设时间长度不变，进而将该水位高度值为储水腔110判定为稳定的水位，即有效水位高度值，据此水位高度值来提醒使用者是否需要补水，能够防止储水腔110中水位晃动变化造成对水位高度的误判，提高可靠性。
39.作为优选的实施方式，储水腔110中同时设置有水位传感器500和离子浓度传感器600。
40.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括位于储水腔110内的过滤网700，第一开口与进水口120，过滤网700设置在去壳体形成第二开口的壁面上。
41.由于进行补水时，可能混入异物，冷却回路中其他位置亦可能混入异物。因此，通过在去离子器200形成第二开口的壁面设置有过滤网700，能够阻隔异物从出水口130排出，进而将补水混入的异物或者从进水口120流入的异物阻隔留在储水腔110内，避免异物进入冷却回路的管道中，有利于提高可靠性。
42.参照图2，根据本实用新型的第二方面实施例的燃料电池叉车冷却水路系统，包括上述的燃料电池叉车储水箱，还包括燃料电池800、循环泵810以及散热器820，燃料电池800设置有冷却液输入端801以及冷却液输出端802，冷却液输出端802与进水口120连通，出水口130、循环泵810、散热器820以及冷却液输入端801依次连通。
43.低温水从冷却液输入端801进入燃料电池800进行降温，低温水吸收燃料电池800的热量后变为高温水从冷却液输出端802排出，高温水经经进水口120进入箱体100的储水腔110中，高温水中混有的气体经排气口140排出，并且高温水经去离子器200进行去离子处理后从出水口130排出，在循环泵810驱使下，高温水经过散热器820的散热处理后变为低温水重新输入至冷却液输入端801进行下一轮循环。以此过程形成冷却回路实现对燃料电池800的降温处理，有利于燃料电池800稳定工作。去离子器200设置在储水腔110中，有利于减少整体的占用空间大小，同时，储水腔110中设置有挡水结构，能够在燃料电池叉车在移动、刹车时，限制储水腔110中的储水晃动上升的高度，降低储水从排气口140溢出的几率，有利于令储水量更加稳定，提高可靠性。
44.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括水路切换组件830以及加热组件840，循环泵810的输出端与水路切换组件830连接，水路切换组件830分别与散热器820的输入端以及加热组件840的输入端连接，加热组件840的输出端与冷却液输入端801连通，水路切换组件830能够控制水流经过散热器820或加热组件840。
45.由于燃料电池800工作需要在合适的温度范围内，有利于提高工作效率，而燃料电池叉车启动时，燃料电池800处于低温状态，即低于合适的温度范围，需要等待燃料电池800工作产生热量令温度逐渐上升。在冬天或环境温度较低的使用环境下，需要较长时间燃料电池才能达到合适的温度范围内，不利于提高工作效率。
46.因此，通过设置有水路切换组件830以及加热组件840，在燃料电池叉车启动时，水路切换组件830控制水流经过加热组件840，加热组件840对水流进行加热，加热后的水流入冷却液输入端801，加热后的水流能够加快燃料电池800的升温速度，有利于缩短燃料电池800启动时间。当燃料电池800升温至合适温度范围后，水路切换组件830控制水流经过散热器820，对水利进行散热降温，以实现对燃料电池800的散热作用，防止燃料电池800温度过高。通过水路切换的方式，能够缩短燃料电池800进入合适温度范围的时间，有利于提高工作效率。
47.加热组件840可以是包括水管以及设置于水管的ptc热敏电阻的实施方式，热敏电阻通电发热加热水管，进而能够加热水管中流经的水；加热组件840亦可以是包括水管以及设置在水管上的发热贴的实施方式。
48.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，水路切换组件830包括第一三通切换阀831以及第二三通切换阀832；第一三通切换阀831的输入端与循环泵810连通，第一三通切换阀831的第一输出端与散热器820的输入端连通，第一三通切换阀831的第二输出端与加热组件840的输入端连通；第二三通切换阀832的第一输入端与散热器820的输出端连通，第二三通切换阀832的第二输入端与加热组件840的输出端连通，第二三通切换阀832的输出端与冷却液输入端801连通。
49.通过控制第一三通切换阀831的档位配合控制第二三通切换阀832的档位，能够方便控制水路的流动路径，进而实现控制水流经过散热器820或加热组件840的效果，即水路
切换的功能，结构简单，便于实施。
50.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括空压机850，燃料电池800设置有空气输入端，空压机850与空气输入端连通，空压机850设置有散热通道，散热器820的输出端与散热通道的一端连通，散热通道的另一端与冷却液输入端801连通。
51.由于水流经过散热器820的降温处理后，形成的低温水的可能温度较低，使得低温水输入冷却液输入端801后，燃料电池800内靠近冷却液输入端801的部分区域可能低于合适温度范围。因此，通过将散热器820的输出端与空压机850的散热通道连通，使得低温水流经散热通道吸收热量，以提高温度，然后再流入冷却液输入端801。以此，低温水吸收空压机850的热量后，水温更加接近燃料电池800的合适温度范围，进而能够减少燃料电池800处于非合适温度范围的区域大小，有利于提高燃料电池800的工作效率。
52.为了方便理解，用具体温度值举个例子，燃料电池800的合适温度范围为50℃至60℃，冷却液输出端802输出的高温水为60℃，经过散热器820散热处理后变为30℃的低温水，低温水流经空压机850的散热通道吸收热量后变为45℃的低温水再输入至冷却液输入端801。以此，45℃的低温水更加接近燃料电池800的合适温度范围，能够减少燃料电池800靠近冷却液输入端801处于非合适温度范围的区域。上述温度值和温度范围只是为了方便理解进行的举例，实际应用时温度值和温度范围可以不同。上述低温水与高温水只是相对而言，以方便描述。
53.上述结构在对冷却液输出端802输出的高温水进行降温的同时，亦能够对空压机850实现散热，即单个散热器820能够同时对燃料电池800以及空压机850进行散热，有利于减少体积。
54.参考图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括辅助水管860以及调节阀870，第二三通切换阀832的输出端通与节阀870的输入端连通，调节阀870的第一输出端与散热通道的一端连通，调节阀870的第二输出端与辅助水管860的一端连通，辅助水管860的另一端分别与散热通道的另一端以及冷却液输入端801连通，调节阀870能够调节流经散热通道的流量以及辅助水管860的流量。
55.通过设置有辅助水管860与空压机850的散热通道并联，根据空压机850产生的热量，令调节阀870控制流经空压机850中散热通道的流量大小以及辅助水管860的流量大小，由于流经辅助水管860的水流不会吸收热量，能够通过控制散热通道的流量与辅助水管860的流量比例，实现调节输入至冷却液输入端801的水温的效果，有利于适应不同的使用环境，提高适用性。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。