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氢燃料电池的温度控制装置及方法与流程

959   编辑:中冶有色技术网   来源:中车大同电力机车有限公司  
2023-10-31 14:45:22
氢燃料电池的温度控制装置及方法与流程

1.本技术涉及温度控制领域,尤其是涉及一种氢燃料电池的温度控制。

背景技术:

2.氢能作为绿色、高效、可持续的新能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢燃料电池作为氢能利用的主要载体,具有能量转换率高、环境污染小、噪音低等优点,在汽车、轨道交通、船舶、航空航天等交通领域具有广泛的应用前景。燃料电池是氢能利用的最佳形式,其通过氢气与氧气的电化学反应来发电,已在轨道交通领域得到成功应用,广泛应用于轨道机车车辆。

3.轨道机车车辆氢燃料电池工作时,会产生大量的热量,而氢燃料电池的电池堆只有工作在合适的温度区间才能实现高效工作,温度过高或过低都会影响电能的转化效率。目前轨道机车车辆氢燃料电池温度控制系统仅含有冷却部分(即出现高温后对燃料电池的散热),并且主要通过控制冷却风机的转速来控制散热器的散热能力,很难达到对燃料电池温度的精准控制。

技术实现要素:

4.本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种能够对氢燃料电池的温度进行精确控制的温度控制系统。

5.为实现上述目的,本技术采用如下技术方案:

6.根据本技术的一个方面,提供一种用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统,包括通风机、加热器、散热器、泵、液体循环管路和控制装置。其中,通风机用于为所述温度控制系统提供所需的空气。加热器沿所述空气的流动方向,设置于所述通风机的下游,用于将所述通风机提供的空气加热。散热器沿所述空气的流动方向,设置于所述加热器的下游,用于对液体加热或者冷却。液体循环管路部分设置于所述散热器的内部,并与所述氢燃料电池连通,用于容纳所述液体。泵设置于所述液体循环管路上,用于为所述液体循环提供动力。控制装置用于控制所述通风机、所述加热器和所述泵。

7.根据本技术的其中一个实施例,所述温度控制系统还包括过滤器和第一风道,所述第一风道设置于所述通风机的进风口上,所述过滤器设置于所述第一风道上,用于过滤进入温度控制系统的空气。

8.根据本技术的其中一个实施例,所述液体循环管路包括第一管路、第二管路和第三管路,所述第一管路和所述第三管路连通并部分位于所述散热器的内部,所述第一管路与所述第二管路连通,所述第二管路和所述第三管路均与所述氢燃料电池连通。

9.根据本技术的其中一个实施例,所述泵的一端连通所述第一管路,另一端连通所述第二管路。

10.根据本技术的其中一个实施例,所述温度控制系统还包括水箱,所述水箱与所述液体循环管路连通,用于收纳所述温度控制系统中的所述液体受热引起的膨胀量,以及补

偿所述温度控制系统中的所述液体遇冷引起的收缩量。

11.根据本技术的其中一个实施例,所述水箱的一端与所述第一管路连通,并设置在所述第一管路与所述泵的连通处。所述水箱的另一端与所述第三管路连通,并设置在所述第三管路与所述氢燃料电池的连通处。

12.根据本技术的其中一个实施例,所述温度控制系统还包括智能诊断装置,用于对所述通风机、所述加热器、所述散热器和所述泵进行是否需要检修的智能诊断。

13.根据本技术的其中一个实施例,所述通风机包括通风机电机轴承,所述泵包括泵电机轴承,所述智能诊断装置通过采集所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值,所述加热器出口处空气的温度值以及所述散热器出口处的风速值进行诊断。

14.根据本技术的其中一个实施例,对所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值设定第一阈值,若所述智能诊断装置采集到所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值超过所述第一阈值,则对所述温度控制系统进行检修。

15.根据本技术的其中一个实施例,对所述加热器出口处空气的温度值设定第二阈值,若所述智能诊断装置采集到所述加热器出口处空气的温度值低于所述第二阈值,则对所述温度控制系统进行检修。

16.根据本技术的其中一个实施例,对所述散热器出口处的风速值设定第三阈值,若所述智能诊断装置采集到所述散热器出口处的风速值低于所述第三阈值,则对所述温度控制系统进行检修。

17.根据本技术的其中一个实施例,所述控制装置通过监测所述氢燃料电池的温度来控制所述通风机的转速、所述泵的转速和所述加热器的加热功率。

18.根据本技术的其中一个实施例,所述温度控制系统还包括第二风道,所述第二风道设置于所述加热器和所述散热器之间,所述第二风道上设置有检修门。

19.根据本技术的另一个方面,提供一种轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制方法,采用上述的温度控制系统,所述温度控制方法包括:所述控制装置监测所述氢燃料电池的温度,

20.若所述氢燃料电池温度高于正常温度时,所述控制系统增大所述通风机和所述泵的转速;

21.若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度时,所述控制装置减小所述通风机和所述泵的转速;

22.若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度的1/2,则所述控制装置控制开启所述加热器。

23.由上述技术方案可知,本技术提出的温度控制系统的优点和积极效果在于:

24.本技术提出的用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统,包括通风机、加热器、散热器、泵、液体循环管路和控制装置。其中,通风机用于为所述温度控制系统提供所需的空气,提供热交换介质。加热器沿所述空气的流动方向,设置于所述通风机的下游,用于将所述通风机提供的空气加热。散热器沿所述空气的流动方向,设置于所述加热器的下游,用于对液体加热或者冷却。液体在散热器中与流通过散热器的空气进行热交换,从而可

以调整液体的温度,从而调整氢燃料电池的温度。液体循环管路部分设置于散热器的内部,并与氢燃料电池连通,用于容纳液体。泵设置于液体循环管路上,用于为液体循环提供动力。控制装置用于控制所述通风机、所述加热器和所述泵,控制装置能够控制流过散热器的空气的温度,从而实现对液体温度的调整。本技术提出的用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统能够实现可以加热或者冷却氢燃料电池,并且可以达到对燃料电池温度的精准控制。

附图说明

25.通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施例的详细说明,本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:

26.图1是本技术的用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统示意图。

27.图2是本技术的控制装置的框图。

28.图3是本技术的智能诊断装置的框图。

29.附图标记说明如下:

30.100.氢燃料电池;

31.101.通风机;

32.102.加热器;

33.103.散热器;

34.104.泵;

35.105.液体循环管路;

36.1051.第一管路;

37.1052.第二管路;

38.1053.第三管路;

39.106.控制装置;

40.107.过滤器;

41.108.第一风道;

42.109.水箱;

43.110.智能诊断装置;

44.111.第二风道;

45.112.检修门。

具体实施方式

46.体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本技术的范围,且其中的说明及附图在本质上是作说明之用,而非用以限制本技术。

47.在对本技术的不同示例性实施例的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本发明的一部分,并且其中以示例方式显示了可实现本技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,

并且可在不偏离本技术范围的情况下进行结构和功能性修改。而且,虽然本说明书中可使用术语“上”、“下”、“之间”等来描述本技术的不同示例性特征和元件,但是这些术语用于本文中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本技术的范围内。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“第一”、“第二”和“第三”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

48.参阅图1,其代表性地示出了本技术的温度控制系统,用于轨道机车车辆用氢燃料电池100,包括通风机101、加热器102、散热器103、泵104、液体循环管路105和控制装置106。其中,通风机101用于为温度控制系统提供所需的空气。加热器沿空气的流动方向,设置于通风机101的下游,用于将通风机提供的空气加热。散热器103沿空气的流动方向设置于加热器102的下游,用于对液体加热或者冷却。液体循环管路105部分设置于散热器103的内部,并与氢燃料电池100连通,用于容纳液体。泵104设置于液体循环管路105上,用于为液体循环提供动力。控制装置106用于控制通风机101、加热器102和泵104。

49.通过在散热器的上游设置加热器,能够实现在氢燃料电池温度过低时可以对经过散热器的空气进行加热,进而对散热器内部的液体循环管路中流动的液体进行加热,从而实现对氢燃料电池的加热。控制系统起到精确控制的作用,可以根据氢燃料电池的温度进行控制。

50.需要说明的是,通风机可以采用装有三相异步电机的轴流风机或采用安装有永磁同步电机的轴流风机,也可以采用其他风机。加热器可以是电加热器或者其他加热器,散热器可以采用铝制板翅式结构,散热器位于整个系统的最低部,一般直接安装在氢燃料电池车机械间内部的台架上。

51.在本实施例中,温度控制系统还包括过滤器107和第一风道108,第一风道108设置于通风机101的进风口上,过滤器107设置于第一风道108上,用于过滤进入温度控制系统的空气。能够保证进入温度控制系统中的空气的清洁度,延长整个系统的寿命。需要说明的是,过滤器可采用免维护自清洁的惯性过滤器、离心沉降式过滤器、双v过滤器或百叶窗等等,在此不做限制。

52.在本实施例中,液体循环管路105包括第一管路1051、第二管路1052和第三管路1053,第一管路1051和第三管路1053连通并部分位于散热器103的内部,能够实现管路中的液体与散热器中通过的空气进行热交换。第一管路1051与第二管路1052连通,第二管路1052和第三管路1053均与氢燃料电池100连通。能够实现氢燃料电池中的液体通过第二管路1052或者第三管路1053流入或者流出,由于流入或者流出的液体温度不同,可以实现对氢燃料电池的温度的控制。

53.在本实施例中,泵104的一端连通第一管路1051,另一端连通第二管路1052。泵能够驱动第一管路和第二管路中的液体流动,从而实现整个液体循环。泵可以是水泵,通常采用离心泵。

54.在本实施例中,温度控制系统还包括水箱109,水箱109与液体循环管路105连通,用于收纳温度控制系统中的液体受热引起的膨胀量,以及补偿温度控制系统中的液体遇冷引起的收缩量。水箱能够对液体循环管路中液体受温度的影响进行吸收或补偿,有利于提

高液体循环系统的稳定性以及整个温度控制系统的稳定性。

55.在本实施例中,水箱109的一端与第一管路1051连通,并设置在第一管路1051与泵104的连通处。水箱109的另一端与第三管路1053连通,并设置在第三管路1053与氢燃料电池100的连通处。水箱两端与液体循环管路的连通位置能够实现及时收纳液体循环管路中的液体受热引起的膨胀量,以及及时补偿温度控制系统中的液体遇冷引起的收缩量。避免液体循环管路内部出现应力,有利于延长液体循环管路的寿命。

56.在本实施例中,温度控制系统还包括智能诊断装置110,用于对通风机101、加热器102、散热器103和泵104进行是否需要检修的智能诊断。能够避免现有的温度控制系统中的关键部件如风机、散热器等的检修均是采用周期固定的计划修方式,造成部件修理周期短、修理时间长以及出现过剩修和失修的现象,有利于氢燃料电池及其温度控制系统的健康运行。

57.在本实施例中,通风机101包括通风机电机轴承,泵104包括泵电机轴承,智能诊断装置110通过采集1通风机电机轴承和泵电机轴承的温度及三向振动速度值,加热器102出口处空气的温度值以及散热器103出口处的风速值进行诊断。通过采集通风机电机、水泵电机轴承温度及三向振动速度值、电加热器出口处的温度值及散热器出口处的风速值,诊断出通风机、水泵、电加热器及散热器是否需要进行检修。智能诊断装置通过网络传输到氢燃料电池车的机车网络控制系统。

58.在本实施例中,对通风机电机轴承和泵电机轴承的温度及三向振动速度值设定第一阈值,若智能诊断装置110采集到通风机电机轴承和泵电机轴承的温度及三向振动速度值超过第一阈值,则对温度控制系统进行检修。根据风机电机、水泵电机的设计,会对其轴承温度及三向振动速度设定一阈值,若超过这个阈值则需对其进行检修。因此智能诊断装置采集到通风机电机轴承和泵电机轴承的温度及三向振动速度值超过这个阈值,则对温度控制系统进行检修。可以做到一旦智能诊断装置采集到通风机电机轴承和泵电机轴承的温度及三向振动速度值超过这个阈值,就及时提示需要对温度控制系统进行检修。

59.在本实施例中,对加热器102出口处空气的温度值设定第二阈值,若智能诊断装置110采集到加热器102出口处空气的温度值低于第二阈值,则对温度控制系统进行检修。根据外界环境温度和加热器的输出功率对加热器出口处的温度会设定一阈值,若加热器出口处的温度低于这个阈值则表面加热器可能存在问题,或者系统可能出故障,因此需要进行检修。能够实现检修的及时性和实时性。

60.在本实施例中,对散热器103出口处的风速值设定第三阈值,若智能诊断装置110采集到散热器103出口处的风速值低于第三阈值,则对温度控制系统进行检修。根据风机转速会对散热器出口处的风速设定一阈值,若低于这个阈值,则需对散热器进行清理,并对整个空气流通风道进行检修。散热器出口处的风速值能够表示热交换的效率,如果太小可能导致热交换效率降低,不利于有效控制氢燃料电池的温度。如果太大可能会造成能源浪费,不利于降低成本。

61.在本实施例中,控制装置106通过监测氢燃料电池100的温度来控制通风机101的转速、泵104的转速和加热器102的加热功率。使得氢燃料电池工作在适宜的温度。如氢燃料电池温度高于正常温度时,正常温度是指氢燃料电池能够正常工作时,电池的温度。则提高通风机转速及泵转速。如果电池温度低于正常温度时则降低通风机及泵转速。如果电池温

度远低于正常温度时,则需要启动加热器,且可以根据不同的低温环境开启不同的加热器功率。

62.在本实施例中,温度控制系统还包括第二风道111,第二风道111设置于加热器102和散热器103之间,第二风道111上设置有检修门112。第二风道起过渡作用,并且为检修门的设置提供必要的承载。检修门的设置能够方便检修。

63.如2示出了本技术的控制装置的控制框图。其中控制装置106通过监测氢燃料电池100的温度来控制通风机101的转速、泵104的转速和加热器102的加热功率。

64.图3示出了本技术的智能诊断装置的框图。其中智能诊断装置主要是通过采集通风机电机的轴承温度和振动速度、泵电机的轴承温度及振动速度、加热器出口处的温度值及散热器出口处的风速值诊断出通风机、泵、加热器及散热器是否需要进行检修。加热器的出口温度需要根据环境和加热器的输出功率进行设定。

65.在上述示例性实施例中,本技术提出的温度控制系统是以应用于氢燃料电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是,为将本技术的相关设计应用于其他类型的电池,而对具体实施例做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化,这些变化仍在本技术提出的温度控制系统的原理的范围内。

66.在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的温度控制系统仅仅是能够采用本技术原理的许多种温度控制系统中的几个示例。应当清楚地理解,本技术的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的温度控制系统的任何细节或任何部件。

67.上述是对本技术提出的温度控制系统的几个示例性实施例的详细说明,以下将对本技术提出的温度控制系统的使用过程进行示例性说明。

68.结合附图1至图3,本技术提出的温度控制系统的使用过程是:氢燃料电池使用过程中产生的热量传递给液体循环管路中的液体,在泵的驱动下,循环管路中的液体流通,当流过位于散热器内部的循环管路时,就会与散热器中的空气进行热交换。完成热交换后的液体再经过液体循环管路回到氢燃料电池中,从而实现氢燃料电池的温度能够保持正常温度。

69.当控制装置监测到氢燃料电池的温度高于正常温度时,控制系统控制通风机的电机转速增加,以实现空气的加速流动。同时控制系统控制泵的电机转速增加,实现液体循环的加速,从而使得氢燃料电池温度下降,回归正常。

70.当控制装置监测到氢燃料电池的温度低于正常温度时,控制系统控制通风机的电机转速减小,以降低空气的流动速度。同时控制系统控制泵的电机转速减小,实现液体循环的减速,从而使得氢燃料电池温度上升,回归正常。

71.当控制装置监测到氢燃料电池的温度远低于正常温度时,控制系统控制开启加热器,对从通风机进来的空气进行加热,从而使得进入散热器的空气温度增加,实现对液体循环管路中的液体的加热,从而使得氢燃料电池温度上升,回归正常。

72.在温度控制系统的工作过程中,智能监测装置实时采集通风机电机、泵电机的轴承温度及三向振动速度值、加热器出口处的温度值及散热器出口处的风速值。根据通风机电机、泵电机的设计,会对其轴承温度及三向振动速度会设定一阈值,若超过这个阈值则需对其进行检修。根据外界环境温度和加热器的输出功率对加热器出口处的温度设定一阈值,若低于这个阈值则需对其进行检修。根据通风机转速会对散热器出口处的风速设定一

阈值,若低于这个阈值,则需对散热器进行清理。清理时可通过散热器进风口上的第二风道上的检修门进行。

73.通过上述本技术的温度控制系统的使用过程,可以得出本技术的温度控制系统,采用控制系统控制流过散热器的空气的温度,从而实现对液体温度的调整。能够加热或者冷却氢燃料电池,并且可以达到对燃料电池温度的精准控制。采用智能诊断装置对通风机、加热器、散热器和泵进行是否需要检修的智能诊断,能够避免现有的温度控制系统中的关键部件如风机、散热器等的检修均是采用周期固定的计划修方式,造成部件修理周期短、修理时间长以及出现过剩修和失修的现象,有利于氢燃料电池及其温度控制系统的健康运行。

74.上述是对本技术提出的温度控制系统的使用过程的说明,以下将对本技术提出的轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制方法进行示例性说明。

75.结合附图1至图3,本技术提出的轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制方法,采用上述的温度控制系统,所述温度控制方法包括:所述控制装置监测所述氢燃料电池的温度,若所述氢燃料电池温度高于正常温度时,所述控制系统增大所述通风机和所述泵的转速;若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度时,所述控制装置减小所述通风机和所述泵的转速;若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度的1/2,则所述控制装置控制开启所述加热器。例如,如果正常温度是一个温度范围,可以采用氢燃料电池温度低于最小正常温度的1/2时,开启加热器;如果正常温度是一个温度值,那么就是氢燃料电池温度低于正常温度的1/2时,开启加热器。

76.综上所述,本技术提出的用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统,包括通风机、加热器、散热器、泵、液体循环管路和控制装置。其中,通风机用于为所述温度控制系统提供所需的空气,提供热交换介质。加热器沿所述空气的流动方向,设置于所述通风机的下游,用于将所述通风机提供的空气加热。散热器沿所述空气的流动方向,设置于所述加热器的下游,用于对液体加热或者冷却。液体在散热器中与流通过散热器的空气进行热交换,从而可以调整液体的温度,从而调整氢燃料电池的温度。液体循环管路部分设置于散热器的内部,并与氢燃料电池连通,用于容纳液体。泵设置于液体循环管路上,用于为液体循环提供动力。控制装置用于控制所述通风机、所述加热器和所述泵,控制装置能够控制流过散热器的空气的温度,从而实现对液体温度的调整。本技术提出的用于轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制系统能够实现可以加热或者冷却氢燃料电池,并且可以达到对燃料电池温度的精准控制。温度控制系统还包括智能诊断装置,可实现对通风机、加热器、泵、散热器的工作状态实时监测及诊断,使部件依据状态进行检修,省时、省力且节约大量的成本。

77.以上详细地描述和/或图示了本技术提出的温度控制系统的示例性实施例。但本技术的实施例不限于这里所描述的特定实施例,相反,每个实施例的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施例的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。

78.本技术的实施例不限于这里所描述的特定实施例,相反,每个实施例的组成部分可与这里所描述的其它组成部分独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分也可与其它

实施例的其它组成部分结合使用。在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

79.虽然已根据不同的特定实施例对本技术提出的温度控制系统进行了描述,但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本技术的实施进行改动。技术特征:

1.一种温度控制系统,用于轨道机车车辆用氢燃料电池,其特征在于:包括:通风机,用于为所述温度控制系统提供所需的空气;加热器,沿所述空气的流动方向,设置于所述通风机的下游,用于将所述通风机提供的空气加热;散热器,沿所述空气的流动方向,设置于所述加热器的下游,用于对液体加热或者冷却;液体循环管路,部分设置于所述散热器的内部,并与所述氢燃料电池连通,用于容纳所述液体;泵,设置于所述液体循环管路上,用于为所述液体循环提供动力;控制装置,用于控制所述通风机、所述加热器和所述泵。2.如权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于:所述温度控制系统还包括过滤器和第一风道,所述第一风道设置于所述通风机的进风口上,所述过滤器设置于所述第一风道上,用于过滤进入温度控制系统的空气。3.如权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于:所述液体循环管路包括第一管路、第二管路和第三管路,所述第一管路和所述第三管路连通并部分位于所述散热器的内部,所述第一管路与所述第二管路连通,所述第二管路和所述第三管路均与所述氢燃料电池连通。4.如权利要求3所述的温度控制系统,其特征在于:所述泵的一端连通所述第一管路,另一端连通所述第二管路。5.如权利要求3所述的温度控制系统,其特征在于:所述温度控制系统还包括水箱,所述水箱与所述液体循环管路连通,用于收纳所述温度控制系统中的所述液体受热引起的膨胀量,以及补偿所述温度控制系统中的所述液体遇冷引起的收缩量。6.如权利要求5所述的温度控制系统,其特征在于:所述水箱的一端与所述第一管路连通,并设置在所述第一管路与所述泵的连通处;所述水箱的另一端与所述第三管路连通,并设置在所述第三管路与所述氢燃料电池的连通处。7.如权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于:所述温度控制系统还包括智能诊断装置,用于对所述通风机、所述加热器、所述散热器和所述泵进行是否需要检修的智能诊断。8.如权利要求7所述的温度控制系统,其特征在于:所述通风机包括通风机电机轴承,所述泵包括泵电机轴承,所述智能诊断装置通过采集所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值,所述加热器出口处空气的温度值以及所述散热器出口处的风速值进行诊断。9.如权利要求8所述的温度控制系统,其特征在于:对所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值设定第一阈值,若所述智能诊断装置采集到所述通风机电机轴承和所述泵电机轴承的温度及三向振动速度值超过所述第一阈值,则对所述温度控制系统进行检修。10.如权利要求8所述的温度控制系统,其特征在于:对所述加热器出口处空气的温度值设定第二阈值,若所述智能诊断装置采集到所述加热器出口处空气的温度值低于所述第二阈值,则对所述温度控制系统进行检修。

11.如权利要求8所述的温度控制系统,其特征在于:对所述散热器出口处的风速值设定第三阈值,若所述智能诊断装置采集到所述散热器出口处的风速值低于所述第三阈值,则对所述温度控制系统进行检修。12.如权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于:所述控制装置通过监测所述氢燃料电池的温度来控制所述通风机的转速、所述泵的转速和所述加热器的加热功率。13.如权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于:所述温度控制系统还包括第二风道,所述第二风道设置于所述加热器和所述散热器之间,所述第二风道上设置有检修门。14.一种轨道机车车辆用氢燃料电池的温度控制方法,采用如权利要求1-13任一项所述的温度控制系统,其特征在于:所述控制装置监测所述氢燃料电池的温度,若所述氢燃料电池温度高于正常温度时,所述控制系统增大所述通风机和所述泵的转速;若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度时,所述控制装置减小所述通风机和所述泵的转速;若所述氢燃料电池温度低于所述正常温度的1/2,则所述控制装置控制开启所述加热器。

技术总结

本申请提供一种温度控制系统和温度控制方法,用于轨道机车车辆用氢燃料电池,包括通风机、加热器、散热器、液体循环管路、泵和控制装置。通风机用于为温度控制系统提供所需的空气;加热器沿空气的流动方向,设置于通风机的下游,用于将通风机提供的空气加热。散热器沿空气的流动方向,设置于加热器的下游,用于对液体加热或者冷却。液体循环管路,部分设置于散热器的内部,并与氢燃料电池连通,用于容纳所述液体。泵设置于液体循环管路上,用于为液体循环提供动力。控制装置用于控制所述通风机、所述加热器和所述泵。通过以上设计,本申请的温度控制系统能够实现对氢燃料电池加热或者冷却,并且可以实现对氢燃料电池的温度进行精确控制。精确控制。精确控制。

技术研发人员:郝占红 范春斌 高智慧

受保护的技术使用者:中车大同电力机车有限公司

技术研发日:2022.09.05

技术公布日:2022/11/4
声明:
“氢燃料电池的温度控制装置及方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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