一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其與燃料電池模塊相連，包括安裝框架、冷卻系統、儲氫系統，所述的冷卻系統包括冷卻裝置、補水箱和冷卻管路，所述的儲氫系統包括儲氫裝置和氫氣輸送管路，所述的冷卻系統和燃料電池模塊相連將燃料電池模塊循環出的熱水降溫并送回所述燃料電池模塊，所述的儲氫系統和燃料電池模塊連接為燃料電池模塊提供氫氣，所述的儲氫裝置位于安裝框架中間，所述的冷卻裝置位于安裝框架兩側。本發明專利技術提供的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置很好的解決了傳統燃料電池儲氫、冷卻系統單獨安裝而導致車頂空間不足的問題，具有占用空間小，冷卻散熱效率高、安全性強的優點。

Fuel cell cooling and hydrogen supply coupling device for low floor tram

The invention discloses a low floor trams for fuel cell cooling, hydrogen supply coupling device, which is connected to the fuel cell module, which comprises a mounting frame, cooling system, hydrogen storage system, the cooling system comprises a cooling device, water supply tank and a cooling pipeline, the hydrogen storage system comprises a hydrogen storage device and hydrogen delivery pipeline, the cooling system and the fuel cell module is connected to the fuel cell module of the hot water circulating cooling and returned to the fuel cell module, providing hydrogen hydrogen storage system and fuel cell module is connected with the fuel cell module, hydrogen storage device located in the middle of the mounting frame, cooling device the installation is located on both sides of the frame. The invention provides a low floor tram for fuel cell cooling, hydrogen supply coupling device is a good solution to the traditional fuel cell hydrogen cooling system installed separately to the roof and the problem of insufficient space, has the advantages of small occupied space, cooling efficiency, strong security.

【技術實現步驟摘要】
一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置
本專利技術屬于氫能源有軌電車領域，具體地說，涉及一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置。
技術介紹
因低地板有軌電車車下空間受限，多數設備均安裝到車頂平臺，而以氫能源為動力的低地板有軌電車需額外在車頂增加氫燃料電池、冷卻裝置、儲氫裝置等氫動力系統設備，車頂空間十分緊張。該車使用的燃料電池額定功率為200kW，其正常工作的散熱需求高達250kW～280kW，同時為了保證足量的氫氣供應，需要在有限的空間內設置足夠數量的氫瓶、安裝足夠散熱功率的冷卻裝置，以保證燃料電池以及整車的正常運用。有鑒于此特提出本專利技術。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，克服了低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫裝置占用空間大，不能供應足夠的氫氣以及冷卻效率低的問題。本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其與燃料電池模塊相連，包括安裝框架、冷卻系統和儲氫系統，所述的儲氫系統位于安裝框架中間，所述的冷卻系統位于安裝框架兩側；所述的冷卻系統包括冷卻裝置、補水箱和冷卻管路，所述的冷卻裝置通過冷卻管路和燃料電池模塊相連，將燃料電池模塊循環出的熱水冷卻降溫并送回所述燃料電池模塊，燃料電池模塊通過冷卻管路和冷卻裝置連接形成回路，補水箱通過冷卻管路與此回路連接向此回路補水，并將管路內積聚的氣體從補水箱頂部排氣孔排出；所述的儲氫系統包括儲氫裝置和氫氣輸送管路，所述的儲氫裝置通過氫氣輸送管路和燃料電池模塊連接為燃料電池模塊提供氫氣。進一步的，所述的儲氫裝置包括儲氫瓶，所述的儲氫瓶為多組，多組儲氫瓶設置在安裝框架的中間位置，依安裝框架的長度方向依次設置，且相鄰組的儲氫瓶頭尾相鄰，每組儲氫瓶呈“品”字型放置；在儲氫瓶上設有防曬隔離罩板以及應急釋放閥，防曬隔離罩板覆蓋在儲氫瓶表面，應急釋放閥設置在儲氫瓶高點的中間位置。進一步的，所述的儲氫瓶的進氣口通過氫氣輸送管路與外部氣源連接，所述的儲氫瓶的出氣口通過氫氣輸送管路與燃料電池模塊上的供氫接頭連接。進一步的，所述的防曬隔離罩板頂部開有多個長圓孔為儲氫裝置內部泄露的氫氣提供逸出口，多個長圓孔分別沿著儲氫瓶的長度方向順序排列；所述的長圓孔以防曬隔離罩板長度方向的中心線為中心，對稱設置在防曬隔離罩板此中心線的兩側。進一步的，冷卻裝置設有冷卻液進液口、冷卻液出液口和冷卻液補液口，冷卻裝置的冷卻液出液口通過冷卻管路連接燃料電池模塊的冷卻液進液口，燃料電池模塊的冷卻液出液口通過冷卻管路連接冷卻裝置的冷卻液進液口，形成回路，在此回路上的低點設置有加-排水閥；補水箱通過第一冷卻管路連接燃料電池模塊的冷卻液出液口與冷卻裝置的冷卻液進液口之間的冷卻管路，在第一冷卻管路上安裝有去離子過濾器；補水箱通過第二冷卻管路連接燃料電池模塊補水口連接為回路補水，補水箱通過第三冷卻管路連接冷卻裝置用于排除冷卻裝置內及所述回路內多余的氣體。進一步的，連接冷卻裝置的冷卻液出液口與燃料電池模塊的冷卻液進液口的冷卻管路上設置有溫度傳感器，連接冷卻裝置的冷卻液進液口與燃料電池模塊的冷卻液出液口的冷卻管路上設置有溫度傳感器。進一步的，補水箱通過第二冷卻管路連接燃料電池模塊內部的燃料電池與循環水泵之間的補水口。進一步的，儲氫瓶的進氣口與外部氣源連接的氫氣輸送管路有兩個，分別設置在安裝框架的兩側，每個氫氣輸送管路均分別連接各組儲氫瓶。進一步的，所述的冷卻裝置分別安裝于框架的兩側，每側的冷卻裝置形成一個冷卻裝置模塊，兩個冷卻裝置模塊之間并聯，每個冷卻裝置模塊上安裝有3個冷卻風機，所述的冷卻風機為交流變頻風機。進一步的，包括兩個去離子過濾器和兩個補水箱，所述的補水箱設置在冷卻系統的高點。本專利技術的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置解決了傳統燃料電池儲氫、冷卻系統單獨安裝而導致車頂空間不足的問題，在保證性能的前提下，空間利用率提高，冷卻散熱效率高、冷卻能力強，安全性較強。下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的描述。附圖說明圖1是本專利技術的整體結構示意圖；圖2是本專利技術的主視圖；圖3是本專利技術的左視圖；圖4是本專利技術的俯視圖；圖5是本專利技術的冷卻系統與燃料電池模塊連接原理圖。圖中：1、安裝框架2、儲氫瓶3、冷卻裝置4、補水箱5、去離子過濾器6、加氫口7、應急釋放閥8、防曬隔離罩板9、加-排水閥10、冷卻液進液口11、冷卻液補液口12、冷卻液出液口13、供氫口14、電加熱器15、溫度傳感器16、冷卻風機控制器17、三通比例閥18、水泵控制器19、循環水泵20、燃料電池。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的闡述。如圖1至圖4所示，一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，與燃料電池模塊相連并對燃料電池進行循環冷卻以及提供氫氣。低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，包括安裝框架1、冷卻系統、儲氫系統。所述的冷卻系統包括冷卻裝置3、補水箱4、冷卻管路、去離子過濾器5以及加-排水閥9，所述的冷卻系統設置有冷卻液進液口10、冷卻液出液口12和冷卻液補液口11，冷卻裝置的冷卻液出液口通過冷卻管路連接燃料電池模塊的冷卻液進液口，燃料電池模塊的冷卻液出液口通過冷卻管路連接冷卻裝置的冷卻液進液口，冷卻裝置與燃料電池模塊通過冷卻管路形成回路，在此回路上的低點設置有加-排水閥。如圖5所示，所述的燃料電池模塊包括燃料電池20、配有水泵控制器18的循環水泵19以及電加熱器14。燃料電池20、電加熱器14及燃料電池模塊的冷卻液進液管通過三通比例閥17連接。為了清楚地表述，特別指明第一冷卻管路、第二冷卻管路及第三冷卻管路，此三個冷卻管路均屬于冷卻管路。補水箱4設置在冷卻系統的高點，補水箱通過第一冷卻管路連接燃料電池模塊的冷卻液出液口與冷卻裝置的冷卻液進液口之間的冷卻管路，在第一冷卻管路上安裝有去離子過濾器5；補水箱通過第二冷卻管路連接燃料電池模塊的補水口為回路補水，補水箱通過第三冷卻管路連接冷卻裝置用于排除冷卻裝置內及所述回路內多余的氣體。所述的去離子過濾器5和補水箱4沿著遠離冷卻裝置并且靠近儲氫瓶2的方向依次分布，通過安裝去離子過濾器5，可有效降低冷卻液離子濃度，延長燃料電池質子交換膜使用壽命；當檢修或者更換冷卻液時，可以將加-排水閥9打開，將冷卻系統內的冷卻液排放到外部，當需要向冷卻系統內加冷卻液時，可以將加-排水閥9打開向冷卻系統中加入冷卻液。所述的冷卻裝置3位于安裝框架1兩側，從安裝框架中間吸風向兩側排風。每側的冷卻裝置形成一個冷卻裝置模塊，兩個冷卻裝置模塊之間并聯，每個冷卻裝置模塊上安裝有3個冷卻風機，所述的冷卻風機為交流變頻風機?？筛鶕剂想姵?0輸出不同功率時的散熱需求，實時調節風機轉速，節約能耗。最大散熱功率可達320KW。如圖5所示，所述的冷卻系統包括冷卻裝置3、冷卻管路、補水箱4、去離子過濾器5以及加-排水閥9，所述的冷卻裝置3上配有冷卻風機，所述的冷卻風機上配有冷卻風機控制器16，通過控制冷卻風機進而對流經冷卻裝置3的冷卻液的溫度進行調節，所述的冷卻管路上配有兩個溫度傳感器，用于檢測冷卻系統的冷卻液的溫度，一個溫度傳感器15檢測流入冷卻裝置3之本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其與燃料電池模塊相連，其特征在于：包括安裝框架、冷卻系統和儲氫系統，所述的儲氫系統位于安裝框架中間，所述的冷卻系統位于安裝框架兩側；所述的冷卻系統包括冷卻裝置、補水箱和冷卻管路，所述的冷卻裝置通過冷卻管路和燃料電池模塊相連，將燃料電池模塊循環出的熱水冷卻降溫并送回所述燃料電池模塊，燃料電池模塊通過冷卻管路和冷卻裝置連接形成回路，補水箱通過冷卻管路與此回路連接向此回路補水，并將管路內積聚的氣體從補水箱頂部排氣孔排出；所述的儲氫系統包括儲氫裝置和氫氣輸送管路，所述的儲氫裝置通過氫氣輸送管路和燃料電池模塊連接為燃料電池模塊提供氫氣。

【技術特征摘要】
1.一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其與燃料電池模塊相連，其特征在于：包括安裝框架、冷卻系統和儲氫系統，所述的儲氫系統位于安裝框架中間，所述的冷卻系統位于安裝框架兩側；所述的冷卻系統包括冷卻裝置、補水箱和冷卻管路，所述的冷卻裝置通過冷卻管路和燃料電池模塊相連，將燃料電池模塊循環出的熱水冷卻降溫并送回所述燃料電池模塊，燃料電池模塊通過冷卻管路和冷卻裝置連接形成回路，補水箱通過冷卻管路與此回路連接向此回路補水，并將管路內積聚的氣體從補水箱頂部排氣孔排出；所述的儲氫系統包括儲氫裝置和氫氣輸送管路，所述的儲氫裝置通過氫氣輸送管路和燃料電池模塊連接為燃料電池模塊提供氫氣。2.根據權利要求1所述的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其特征在于：所述的儲氫裝置包括儲氫瓶，所述的儲氫瓶為多組，多組儲氫瓶設置在安裝框架的中間位置，依安裝框架的長度方向依次設置，且相鄰組的儲氫瓶頭尾相鄰，每組儲氫瓶呈“品”字型放置；在儲氫瓶上設有防曬隔離罩板以及應急釋放閥，防曬隔離罩板覆蓋在儲氫瓶表面，應急釋放閥設置在儲氫瓶高點的中間位置。3.根據權利要求2所述的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其特征在于：所述的儲氫瓶的進氣口通過氫氣輸送管路與外部氣源連接，所述的儲氫瓶的出氣口通過氫氣輸送管路與燃料電池模塊上的供氫接頭連接。4.根據權利要求2所述的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其特征在于：所述的防曬隔離罩板頂部開有多個長圓孔為儲氫裝置內部泄露的氫氣提供逸出口，多個長圓孔分別沿著儲氫瓶的長度方向順序排列；所述的長圓孔以防曬隔離罩板長度方向的中心線為中心，對稱設置在防曬隔離罩板此中心線的兩側。5.根據權利要求1所述的一種低地板有軌電車用燃料電池冷卻、供氫耦合裝置，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡玉杰，崔紅光，高洪鎮，李艷昆，牟曉莎，任廣強，劉玉文，趙澤娟，楊兵，
申請(專利權)人：中車青島四方機車車輛股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37