一种电池热量回收系统、燃料电池和驾驶设备的制作方法

本发明实施例涉及燃料电池，尤其涉及一种电池热量回收系统、燃料电池和驾驶设备。

背景技术：

1、质子交换膜燃料电池尾排排出的液态水和空气温度大约70℃左右，目前尾排排出的液态水和空气通常是直接排入大气环境中，造成了能量的浪费。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种电池热量回收系统、燃料电池和驾驶设备，解决了电池尾排的汽水混合物直接排出至大气中存在能量浪费的技术问题。

2、本发明实施例提供了一种电池热量回收系统，所述电池热量回收系统包括中冷器、增湿器和电堆；

3、所述中冷器包括尾排通路、空气通路以及冷却液通路；所述尾排通路、所述空气通路以及所述冷却液通路之间相平行设置，且所述尾排通路和所述冷却液通路分别设置在所述空气通路的两侧；

4、所述中冷器的空气出口与所述增湿器管路连接，所述增湿器与所述电堆的空气进口管路连接；所述电堆的尾排出口通过所述增湿器与所述中冷器中的所述尾排通路相连接；

5、所述电堆产生的汽水混合物通过所述增湿器进入所述中冷器的所述尾排通路中，并在所述尾排通路中对进入所述空气通路的空气进行冷却。

6、进一步地，所述尾排通路靠近所述空气通路的一侧设置有多个凹槽结构，所述空气通路靠近所述尾排通路的一侧设置有与所述凹槽结构相对应的凸起结构。

7、进一步地，所述尾排通路的尾排出口与大气相连通；所述尾排通路中的汽水混合物通过尾排出口排出至大气中。

8、进一步地，所述电池热量回收系统还包括第一温度传感器和控制单元；

9、所述控制单元与所述第一温度传感器电连接；所述第一温度传感器设置于所述中冷器的空气出口与所述增湿器之间；

10、所述第一温度传感器用于获取所述中冷器的空气出口排出空气的第一温度值，并将所述第一温度值传送至所述控制单元；

11、所述控制单元用于接收所述第一温度传感器传来的所述第一温度值，并判断所述第一温度值是否处于第一预设温度区间。

12、进一步地，所述电池热量回收系统还包括电控阀和电动水泵；

13、所述电控阀和所述电动水泵均与所述控制单元电连接；

14、所述电堆的冷却液出口与所述电动水泵管路连接，所述电动水泵通过所述电控阀与所述中冷器的所述冷却液通路的一端相连接；所述冷却液通路的另一端与所述电堆的冷却液入口管路连接；

15、所述控制单元还用于在判断结果为所述第一温度值未处于所述第一预设温度区间时控制所述电控阀开启。

16、进一步地，所述电池热量回收系统还包括第二温度传感器；

17、所述第二温度传感器设置于所述电堆的冷却液出口与所述电动水泵之间；所述第二温度传感器与所述控制单元电连接；

18、所述第二温度传感器用于获取所述电堆的冷却液出口排出冷却液的第二温度值；

19、所述控制单元还用于接收所述第二温度传感器传来的所述第二温度值，判断所述第二温度值是否处于第二预设温度区间，并在判断结果为否时调节所述电动水泵的转速增大或减小。

20、进一步地，所述电池热量回收系统还包括空压机；所述空压机与所述中冷器的空气进口管路连接，空气通过所述空压机进入所述中冷器的所述空气通路。

21、本发明实施例还提供了一种电池热量回收系统的控制方法，上述任意实施例中的电池热量回收系统执行所述控制方法，所述控制方法包括：

22、第一温度传感器获取中冷器出口处的第一温度值，并将所述第一温度值传送至控制单元；

23、所述控制单元判断所述第一温度值是否处于第一预设温度区间；

24、若判断结果为所述第一温度值未处于所述第一预设温度区间，则所述控制单元控制电控阀开启；

25、若判断结果为所述第一温度值处于所述第一预设温度区间，则所述控制单元进一步判断所述电控阀是否开启；

26、若判断结果为所述电控阀未开启，则保持所述电控阀不开启；

27、第二温度传感器获取电堆冷却液出口处的第二温度值，并将所述第二温度值传送至所述控制单元；

28、所述控制单元判断所述第二温度值是否处于第二预设温度区间；

29、若判断结果为所述第二温度值未处于第二预设温度区间，则所述控制单元基于所述第二温度值的大小调节电动水泵的转速增大或减小。

30、本发明实施例还提供了一种燃料电池，所述燃料电池包括上述任意实施例中的电池热量回收系统。

31、本发明实施例还提供了一种驾驶设备，所述驾驶设备包括任意实施例中的燃料电池。

32、本发明实施例公开了一种电池热量回收系统、燃料电池和驾驶设备，包括中冷器、增湿器和电堆；中冷器包括尾排通路、空气通路以及冷却液通路；尾排通路、空气通路以及冷却液通路之间相平行设置，且尾排通路和冷却液通路分别设置在空气通路的两侧；中冷器的空气出口与增湿器管路连接，增湿器与电堆的空气进口管路连接；电堆的尾排出口通过增湿器与中冷器中的尾排通路相连接；电堆产生的汽水混合物通过增湿器进入中冷器的尾排通路中，并在尾排通路中对进入空气通路的空气进行冷却。本申请通过将电堆产生的汽水混合物送入中冷器中进行二次利用，解决了电池尾排的汽水混合物直接排出至大气中存在能量浪费的技术问题，实现了提高系统利用率的技术效果。

技术特征：

1.一种电池热量回收系统，其特征在于，所述电池热量回收系统包括中冷器、增湿器和电堆；

2.根据权利要求1所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述尾排通路靠近所述空气通路的一侧设置有多个凹槽结构，所述空气通路靠近所述尾排通路的一侧设置有与所述凹槽结构相对应的凸起结构。

3.根据权利要求1所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述尾排通路的尾排出口与大气相连通；所述尾排通路中的汽水混合物通过尾排出口排出至大气中。

4.根据权利要求1所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述电池热量回收系统还包括第一温度传感器和控制单元；

5.根据权利要求4所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述电池热量回收系统还包括电控阀和电动水泵；

6.根据权利要求5所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述电池热量回收系统还包括第二温度传感器；

7.根据权利要求1所述的电池热量回收系统，其特征在于，所述电池热量回收系统还包括空压机；所述空压机与所述中冷器的空气进口管路连接，空气通过所述空压机进入所述中冷器的所述空气通路。

8.一种电池热量回收系统的控制方法，其特征在于，上述权利要求4-7任一所述的电池热量回收系统执行所述控制方法，所述控制方法包括：

9.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括上述权利要求1-7任一所述的电池热量回收系统。

10.一种驾驶设备，其特征在于，所述驾驶设备包括上述权利要求9所述的燃料电池。

技术总结
本发明实施例公开了一种电池热量回收系统、燃料电池和驾驶设备，包括中冷器、增湿器和电堆；中冷器包括尾排通路、空气通路以及冷却液通路；中冷器的空气出口与增湿器管路连接，增湿器与电堆的空气进口管路连接；电堆的尾排出口通过增湿器与中冷器中的尾排通路相连接；电堆产生的汽水混合物通过增湿器进入中冷器的尾排通路中，并在尾排通路中对进入空气通路的空气进行冷却。本申请通过将电堆产生的汽水混合物送入中冷器中进行二次利用，解决了电池尾排的汽水混合物直接排出至大气中存在能量浪费的技术问题，实现了提高系统利用率的技术效果。

技术研发人员：郗富强,陈宾,周嫦,刘焕东,刘宸熙,孙言涛,孙顺德,王长沙
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16