本發明專利技術公開了一種燃料電池車用空調換熱裝置，包括燃料電池堆、排水單元、儲水箱、潛熱預冷單元、空調散熱單元。所述排水單元用于分離和收集反應氣體和燃料電池堆生成的水；所述儲水箱用于儲存并冷卻所述燃料電池堆生成的水；所述潛熱預冷單元用于在工作時使得所述儲水箱中的儲水汽化，利用所述儲水的汽化潛熱對空氣進行降溫，所述潛熱預冷單元與所述空調散熱單元用于配合實現對所述空調系統進行換熱降溫。相比于原空調散熱器提升了散熱效果，實現對空調系統的高效換熱降溫。此外，本發明專利技術潛熱預冷單元儲水的來源為燃料電池產生的水，無需外部水源，有效節約水資源。有效節約水資源。有效節約水資源。
【技術實現步驟摘要】
燃料電池車用空調換熱裝置
[0001]本專利技術涉及燃料電池
，尤其涉及一種燃料電池車用空調換熱裝置。
技術介紹
[0002]空調系統包括供熱通風與空氣調節箱體、蒸發器、散熱器及壓縮機等部件。目前，傳統轎車和輕客大多采用分散式空調，將空調系統各部件分散安裝于汽車各個位置，用管道連接，空調散熱器一般安裝在發動機散熱器前，由于空調制冷劑冷凝溫度高于發動機出水溫度，因此不會影響發動機散熱器散熱效果。對于現行的燃料電池汽車，燃料電池堆(電堆)工作溫度(60～70℃之間)較低，使得電堆的冷卻液溫度較低，直接按照傳統汽車空調布置模式會導致電堆熱平衡不滿足要求。
[0003]為了滿足電堆的散熱需求，現有技術通常將電堆散熱器安裝于車輛最前端，而后是控制單元散熱器，最后是空調散熱器。如此布置也會使得電堆散熱器散發的熱量對空調散熱器散熱造成影響，導致空調散熱器換熱效率不高。
技術實現思路
[0004]有鑒于此，本專利技術提供了一種燃料電池車用空調換熱裝置。相比于原空調散熱器提升了散熱效果，實現對空調系統的高效換熱降溫。此外，本專利技術潛熱預冷單元儲水的來源為燃料電池產生的水，無需外部水源，有效節約水資源。
[0005]根據本專利技術的一個方面，本專利技術提供了一種燃料電池車用空調換熱裝置，包括燃料電池堆、排水單元、儲水箱、潛熱預冷單元、空調散熱單元，其中，所述排水單元用于分離收集所述燃料電池堆反應過程中生成的水，所述儲水箱連接于所述排水單元，用于接收并儲存所述燃料電池堆生成的水，所述潛熱預冷單元連接所述儲水箱的出水口，并用于在工作時使得所述儲水箱中的儲水汽化，利用所述儲水的汽化潛熱進行降溫，所述潛熱預冷單元與所述空調散熱單元用于配合實現對所述空調系統進行換熱降溫。
[0006]在一些實施例中，所述儲水箱包括多個儲水間，所述多個儲水間分別于與所述燃料電池的排水單元和潛熱預冷單元設置有入口單向閥和出口單向閥。
[0007]在一些實施例中，所述儲水箱內安裝有水位感應單元，若其中一個儲水間已裝滿水，則關閉該儲水間的入口單向閥，打開另一儲水間的入口單向閥，繼續儲水。
[0008]在一些實施例中，所述潛熱預冷單元包括設置于所述空調散熱單元的入風口的布水降溫裝置，所述布水降溫裝置連接所述儲水箱的出水口，并用于在工作時接收并釋放所述儲水箱中的儲水，以通過使得所釋放水分汽化，利用所釋放水分的汽化潛熱進行降溫。
[0009]在一些實施例中，所述布水降溫包括預冷裝置，所述預冷裝置設置于所述空調散熱單元的入風口。
[0010]在一些實施例中，所述布水降溫單元還包括設置于所述空調散熱單元的入風口的布水器，其中，所述布水器通過管道連接所述儲水箱的出水口，所述管道上設置水泵，并用于在工作時接收并釋放所述儲水箱中的儲水。
[0011]在一些實施例中，所述空調散熱單元包括散熱器、散熱風扇。
[0012]在一些實施例中，所述散熱器包括吹風式散熱器或者吸風式散熱器，當所述散熱器包括所述吹風式散熱器時，所述散熱風扇設置于所述汽化潛熱裝置的一側；當所述散熱單元包括所述吸風式散熱器時，所述散熱風扇設置于所述散熱器的一側。
[0013]在一些實施例中，所述散熱器用于對冷卻燃料電池車用空調系統中制冷工質進行降溫。
[0014]在一些實施例中，所述燃料電池車空調系統可以為蒸發式空調、壓縮空氣空調、二氧化碳空調等不同種類空調。
[0015]本專利技術的有益效果是：
[0016](1)本專利技術所述燃料電池車用空調換熱裝置工作原理本質為絕熱加濕過程，利用水蒸發吸熱達到降低空氣溫度的效果，增大了空調散熱器風側的換熱溫差，即在原空調散熱器的基礎上進一步增大了換熱效果。
[0017](2)燃料電池在工作時，內部時刻發生著電化學反應，伴隨著大量水分的產生，這些水分如直接排放到環境中會造成浪費并對路況造成影響，本申請中設置了排水單元，利將反應水分收集并供給換熱裝置利用，達到高效換熱效果的同時還起到了節約水資源的作用。
[0018](3)采用多個儲水間存儲冷凝水，并分別控制每個分隔間中存水的輸出，從而給予溫度較高的冷凝水一定的冷卻時間，以實現更好的冷卻效果
附圖說明
[0019]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
[0020]圖1示出了根據本專利技術一個實施例的一種燃料電池車用空調換熱裝置的結構示意圖；
[0021]圖2示出了根據本專利技術一個實施例的儲水箱的結構示意圖；
[0022]圖3示出了根據本專利技術一個實施例的絕熱加濕的原理示意圖；
[0023]圖4示出了根據本專利技術一個實施例的、涉及布水降溫裝置、空調散熱單元的結構示意圖；
[0024]圖5示出了根據本專利技術另一個實施例的、涉及布水降溫裝置、空調散熱單元的結構示意圖；
[0025]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
[0026]附圖標記
[0027]1???????????
燃料電池堆
[0028]2???????????
排水單元
[0029]3???????????
儲水箱
[0030]4???????????
水泵
[0031]5???????????
布水器
[0032]6???????????
預冷裝置(預冷板)
[0033]7???????????
散熱風扇
[0034]8???????????
散熱器
[0035]10
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空調散熱單元
[0036]20
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布水降溫裝置
[0037]30
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儲水間
[0038]31
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入口單向閥
[0039]32
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出口單向閥
[0040]33
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隔板
具體實施方式
[0041]下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細描述。
[0042]參考圖1，根據本專利技術的申請，提供了一種燃料電池車用空調換熱裝置，所述換熱裝置包括燃料電池堆1、排水單元2、儲水箱3、潛熱預冷單元(圖中未標出)、空調散熱單元10，所述儲水箱3連接于所述排水單元2，用于接收并儲存所述燃料電池堆1生成的水，所述潛熱預冷單元連接所述儲水箱3的出水口，并用于在工作時使得所述儲水箱3中的儲水汽化，利用所述儲水的汽化潛熱進行降溫，所述潛熱預冷單元與所述空調散熱單元10用于配合實現對所述空調系統進行換熱降溫。在一些實施例中，所述排水單元2包括但不限于氣液分離器，燃料電池堆1在工作過程中電池內部時刻發生電化學反應，生成大量的水分，并隨過余的反應氣體吹掃排出電堆外，被排水單元2分離和收集。在一些實施例中，所述換熱裝置還包括儲水箱3本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種燃料電池車用空調系統換熱裝置，包括燃料電池堆、排水單元、儲水箱、潛熱預冷單元、空調散熱單元，其中：所述排水單元用于分離收集所述燃料電池堆反應過程中生成的水，所述儲水箱連接于所述排水單元，用于接收并儲存所述燃料電池堆生成的水，所述潛熱預冷單元連接所述儲水箱的出水口，并用于在工作時使得所述儲水箱中的儲水汽化，利用所述儲水的汽化潛熱進行降溫，所述潛熱預冷單元與所述空調散熱單元用于配合實現對所述空調系統進行換熱降溫。2.根據權利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述儲水箱包括多個儲水間，所述多個儲水間分別于與所述燃料電池的排水單元和潛熱預冷單元設置有入口單向閥和出口單向閥。3.根據權利要求2所述的換熱裝置，其特征在于，所述儲水箱內安裝有水位感應單元，若其中一個儲水間已裝滿水，則關閉該儲水間的入口單向閥，打開另一儲水間的入口單向閥，繼續儲水。4.根據權利要求1至3中任一項所述的換熱裝置，其特征在于，所述潛熱預冷單元包括設置于所述空調散熱單元的入風口的布水降溫裝置，所述布水降溫裝置連接所述儲水箱的出水口，并用于在工作時接收并釋放所述儲水箱中的儲水，以通過使得所釋放...
【專利技術屬性】
技術研發人員：康慧芳，黃奕成，李婧，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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