一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构的制作方法

本技术属于氢燃料电池发动机，尤其涉及一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构。

背景技术：

1、目前在燃料电池系统中应用最广泛的就是水冷逆流式中冷器，图1为现有技术中水冷逆流式中冷器换热示意图，水冷逆流式中冷器换热流程为传统的壁间传热方式，此种换热方式的换热效率与换热面积有很大关系，换热面积越大换热效果越好，但对于燃料电池来说，金属换热面越大，金属与冷却液接触的面积就越大，产生的金属铝离子的数量就越多，增加整体冷却系统的电导率，这就意味着越大的安全风险。水冷逆流式中冷器最主要的换热区域由金属铝制成，存在大量散热翅片结构，散热翅片长时间浸泡在冷却液中，会析出金属铝离子，增加整体冷却系统的电导率，严重时会危及车辆以及人身安全。并且水冷逆流式中冷器结构复杂，不易维修，如果内部发生泄漏、渗漏无法查明。

2、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中水冷逆流式中冷器安全系数低、结构复杂、不易维修的技术问题，提供一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构，包括：

4、壳体；

5、固定隔板，固定隔板设置在所述壳体内部将所述壳体分为密封的上部水室和下部气室；

6、其中，所述固定隔板上设有导热热管，所述导热热管竖直延伸穿过所述固定隔板，位于上部水室内的导热热管端为热管冷凝端，位于下部气室内的导热热管端为热管蒸发端。

7、在一些实施方式中，所述导热热管为两端封闭式结构，所述导热热管的数量为若干个。

8、在一些实施方式中，所述导热热管内壁沿着管轴方向布置若干吸热芯，所述吸热芯内充有吸热液体。吸热液体优选一般的燃料电池冷却液，沸点与大于100℃即可，如乙二醇型冷却液。

9、在一些实施方式中，所述上部水室一端设有进水口，另一端设有出水口。

10、在一些实施方式中，所述下部气室一端设有进气口，另一端设有出气口。

11、在一些实施方式中，所述上部水室、下部气室通过螺栓与所述固定隔板连接。

12、在一些实施方式中，所述上部水室、下部气室通过密封圈与所述固定隔板密封。

13、在一些实施方式中，所述上部水室、下部气室的材质为添加了玻璃纤维的尼龙。

14、在一些实施方式中，所述固定隔板材质为氧化铝陶瓷。

15、本实用新型另一方面提供一种氢燃料电池系统，包括上述所述的热管式中冷器结构。

16、相比于现有技术，本实用新型达到的技术效果如下：

17、(1)本实用新型提供的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，以热管代替现有技术中的翅片换热结构，大大减少了与冷却液的接触面积，产生的金属离子更少，用氧化铝陶瓷做热管隔板，在保证材料导热效率的同时，又能起到固定热管的作用，还能减少金属材料尤其是铝制品的使用量，从根本上减少金属铝离子的析出量，降低冷却系统电导率，防止单体去离子器失效、氢燃料电池发动机停机，使整个系统安全性更高。

18、(2)本实用新型对中冷器整体结构简化，改变了现有技术中翅片全部、长时间的浸泡在冷却液中，包括上述水室和下部气室，导热热管内部吸液芯中液体在热管蒸发端吸收空气侧的热量发生相变，蒸发成蒸汽前往热管冷凝端，在蒸汽在热管冷凝端向冷却液侧散热，重新凝结成液体，然后在重力下，再次流回热管蒸发端，以此往复进行热量传递，其热传导率是普通金属材料的数倍。

19、(3)上部水室和下部气室采用pa+gf材料(添加了玻璃纤维的尼龙材料)制作，保证耐热与强度的同时，还能减少金属的使用量。

技术特征：

1.一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述导热热管为两端封闭式结构，所述导热热管的数量为若干个。

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述导热热管内壁沿着管轴方向布置若干吸热芯，所述吸热芯内充有吸热液体。

4.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述上部水室一端设有进水口，另一端设有出水口。

5.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述下部气室一端设有进气口，另一端设有出气口。

6.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述上部水室、下部气室通过螺栓与所述固定隔板连接。

7.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述上部水室、下部气室通过密封圈与所述固定隔板密封。

8.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述上部水室、下部气室的材质为添加了玻璃纤维的尼龙。

9.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统热管式中冷器结构，其特征在于，所述固定隔板材质为氧化铝陶瓷。

10.一种氢燃料电池系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的热管式中冷器结构。

技术总结
本技术提供了一种氢燃料电池系统热管式中冷器结构，属于氢燃料电池发动机技术领域。包括：壳体；固定隔板，固定隔板设置在所述壳体内部将所述壳体分为密封的上部水室和下部气室；其中，所述固定隔板上设有导热热管，所述导热热管竖直延伸穿过所述固定隔板，位于上部水室内的导热热管端为热管冷凝端，位于下部气室内的导热热管端为蒸发端。本技术以热管代替现有技术中的翅片换热结构，用氧化铝陶瓷做热管隔板，有效减少金属材料尤其是铝制品的使用量，从根本上减少金属铝离子的析出量。

技术研发人员：杨柳
受保护的技术使用者：阿尔特汽车技术股份有限公司
技术研发日：20240519
技术公布日：2025/3/3