一种船用燃料电池加热和冷却系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114744239A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210369136.4(22)申请日2022.04.08(71)申请人大连海事大学地址116026辽宁省大连市高新园区凌海路1号(72)发明人沈秋婉孔维强李世安杨国刚黄乃宝(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212专利代理师张闯李洪福(51)Int.Cl.H01M8/04029(2016.01)H01M8/04007(2016.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种船用燃料电池加热和冷却系统(57)摘要本发明提出了一种船用燃料电池加热和冷却系统，用燃料电池的冷却通道来实现燃料电池的加热和冷却功能，简化了燃料电池的内部空间，优化了燃料电池的内部结构，简化了燃料电池的加热和冷却系统，使燃料电池运行更加可靠、安全。本发明中水箱中的水来自于船舶锅炉，利用船舶锅炉中的高温水直接通入燃料电池，对燃料电池进行加热，极大地缩短了水的加热时间，进而缩短了燃料电池的加热时间。本发明中燃料电池冷却方式为液体冷却与蒸发相变冷却相结合，提高冷却效率。本发明涉及两处换热器，分别对高温高压水蒸汽和高温低压液态水进行冷却，使燃料电池出口冷却水换热更加彻底，更好的达到燃料电池的冷却效果。CN114744239ACN114744239A权利要求书1/1页1.一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，包括水箱，且所述水箱的进水口与热水提供站连通，所述水箱的出水口通过第一水泵与第一分流阀的入口连通；所述第一分流阀的第二出口通过加热器和第二电磁阀与所述第一分流阀的第一出口汇合，且汇合后与燃料电池的冷却通道入口连通；所述燃料电池的冷却通道出口与电磁换向阀连接，所述电磁换向阀的第一出口通过第一对流换热器、膨胀阀与电磁四通阀的第一接口连接，所述电磁换向阀的第二出口与所述电磁四通阀的第二接口连接，所述电磁四通阀的第三接口与第二分流阀连通；所述第二分流阀的第二出口通过第二对流换热器与所述第二分流阀的第一出口汇合，且汇合后通过第二水泵与所述水箱的回水口连接；所述电磁四通阀的第四接口与所述热水提供站的回水口连接；所述第一水泵、所述电磁四通阀、所述第二电磁阀、所述电磁换向阀均与控制其开闭的控制单元连接。2.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述第一分流阀的第二出口与所述第一分流阀的第一出口汇合后通过第一节温器与燃料电池的冷却通道入口连通，且所述第一节温器与所述控制单元连接。3.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述第二分流阀的第二出口与所述第二分流阀的第一出口汇合后通过所述第二节温器与所述第二水泵连接，且所述第二节温器与所述控制单元连接。4.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述第一对流换热器和所述第二对流换热器的冷却液采用外界海水，外界海水通过手动阀、过滤器、海水泵和第三节温器分别与所述第一对流换热器和第二对流换热器连接，且对流换热后所述第一对流换热器和所述第二对流换热器将所述外界海水排放入海，且所述第三节温器与所述控制单元连接。5.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述水箱的进水口通过第一电磁阀与所述热水提供站连通，所述水箱具有水位计，且所述第一电磁阀和所述水位计均与所述控制单元连接，所述水位计监测所述水箱内的水位下降至预定值时，所述第一电磁阀打开，所述热水提供站向所述水箱补水。6.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述加热器的出口处设置有第一温压传感器，且所述第一温压传感器与所述控制单元连接，流入所述加热器中加热水的温度和压力达到所述第一温压传感器的设定值时，所述第二电磁阀打开。7.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述燃料电池的冷却通道出口处设置有第二温压传感器，且所述第二温压传感器与所述控制单元连接，所述燃料电池的冷却通道内的水达到所述第二温压传感器的设定值时，所述电磁换向阀换向。8.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述第二分流阀的第一出口通过去离子器和导电率测试仪后与所述第二分流阀的第二出口汇合。9.根据权利要求1所述的一种船用燃料电池加热和冷却系统，其特征在于，所述热水提供站为船舶锅炉。2CN114744239A说明书1/7页一种船用燃料电池加热和冷却系统技术领域[0001]本发明涉及燃料电池系统技术领域，具体而言是一种船用燃料电池加热和冷却系统。背景技术[0002]随着社会的发展，环境问题是人类面临的重要问题，节能减排是当今社会面临的重大课题。如今航海船舶仍以石油等化石燃料为主要能源