燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，屬于燃料電池應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型解決了燃料電池有軌電車熱量綜合利用問題。燃料電池的冷卻液出口管路與冷卻循環(huán)泵相連，冷卻循環(huán)泵出口管路與散熱器組的冷卻液入口連接，散熱器組的冷卻液出口通過管路與燃料電池的冷卻液入口相連；新風(fēng)過濾器與回風(fēng)道之間設(shè)有新風(fēng)預(yù)熱器，車廂內(nèi)設(shè)有供暖散熱器。主散熱器布置在車頂，供暖散熱器和新風(fēng)預(yù)熱器冬季為車廂供暖，燃料電池剩下的余熱由主散熱器承擔(dān)。排風(fēng)道散熱器布置在車廂，夏季將廢排風(fēng)作為冷源，剩下的燃料電池余熱由主散熱器承擔(dān)。在春秋過渡季節(jié)工況下，主散熱器承擔(dān)燃料電池全部的余熱釋放。主要用于燃料電池車輛熱量綜合利用。
【專利說明】燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于燃料電池應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及燃料電池車輛的熱量綜合應(yīng)用 技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 燃料電池是一般以氫氧作為反應(yīng)物質(zhì)、通過電化學(xué)反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā) 電裝置，由于其發(fā)電過程不涉及燃料的燃燒，因而不受卡諾循環(huán)限制，發(fā)電效率高達(dá)40? 50%，而且產(chǎn)物只有水，不會(huì)產(chǎn)生氮、硫、碳等氧化物，極其清潔高效，具有功率密度和能量 密度高、功率范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。燃料電池有軌電車自身攜帶主動(dòng)力源，與內(nèi)燃機(jī)車輛一樣靈 活，完全擺脫了線路牽引供電系統(tǒng)，能夠大幅降低有軌電車線路初期建設(shè)投資，又沒有內(nèi)燃 機(jī)車輛的污染問題，發(fā)展?jié)摿薮蟆３擒壾囕v燃料電池供電技術(shù)目前國內(nèi)外均尚處于發(fā)展 初期。東日本鐵路公司2005年研制成功一輛100kW燃料電池驅(qū)動(dòng)輕軌車，儲(chǔ)氫罐和輔助變 流器安裝在地板下，燃料電池系統(tǒng)和變流器安裝在車內(nèi)部，通過受電弓從接觸網(wǎng)取電為燃 料電池輔助系統(tǒng)供電。2007年，該公司又加裝了 360kWh的鋰離子電池，構(gòu)成兩模塊的燃料 電池混合動(dòng)力輕軌列車，并在公司內(nèi)部試驗(yàn)線上進(jìn)行了運(yùn)行測試。西班牙城軌運(yùn)營商FEVE 于2011年10月展示了一輛小型燃料電池有軌電車，主動(dòng)力為2臺(tái)12kW燃料電池，驅(qū)動(dòng)電 機(jī)為4臺(tái)30kW交流異步電機(jī)。2013年，美國TIG/m公司在Hydrail國際大會(huì)上也提出了燃 料電池有軌電車概念設(shè)計(jì)。同樣是2013年，我國科技部啟動(dòng)了"燃料電池/超級電容混合 動(dòng)力100%低地板有軌電車研制"的科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)工作，該項(xiàng)目由西南交通大學(xué)牽 頭實(shí)施，標(biāo)志著我國正式啟動(dòng)了燃料電池有軌電車的研制計(jì)劃。
[0003] 目前，國內(nèi)外燃料電池城軌車輛已有相關(guān)報(bào)道。在國內(nèi)，南車成都機(jī)車車輛廠提 出了"軌道混合動(dòng)力機(jī)車"實(shí)用新型專利申請，采用內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組加蓄電裝置為機(jī)車提供 動(dòng)力。唐車公司提出了"混合動(dòng)力軌道車輛的供電方法"和"混合動(dòng)力軌道車輛的供電裝 置、供電系統(tǒng)和軌道車輛"的實(shí)用新型專利申請，采用接觸網(wǎng)與超級電容、蓄電池作為混合 動(dòng)力；唐車公司另一項(xiàng)實(shí)用新型專利申請"一種混合動(dòng)力有軌電車"為發(fā)動(dòng)機(jī)與超級電容 和蓄電池的混合動(dòng)力。在燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車方面，美國BNSF公司提出了一系列專利 申請，包括氫燃料電池-蓄電池混合動(dòng)力機(jī)車[US7966945B1]、冷卻系統(tǒng)[US8006627B1， US8171860B1]、能量管理系統(tǒng)[US7971538B1]、框架結(jié)構(gòu)[US8117969B1]等方面。美國鐵路 動(dòng)力技術(shù)集團(tuán)也提出了涉及燃料電池作為主動(dòng)力的機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法[US7309929B1] 燃料電池機(jī)車方面的實(shí)用新型專利。特別是燃料電池-蓄電池混合動(dòng)力機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng) [US8006627B1，US8171860B1]的兩個(gè)專利，與本實(shí)用新型最為相關(guān)，但這兩個(gè)專利公開的內(nèi) 容完全沒有涉及與空調(diào)系統(tǒng)的熱量綜合管理?？傊壳皣鴥?nèi)外還未見燃料電池有軌電車、 特別是燃料電池-空調(diào)系統(tǒng)熱量綜合管理的有關(guān)專利。
[0004] 燃料電池利用電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生電能的 同時(shí)伴隨熱量釋放。以氫氣和氧氣作為燃料和氧化劑的燃料電池為例，如式（1)所示，反應(yīng) 釋放的熱量為484kJ/mol，如果燃料電池單片工作電壓為0. 75V (如巴拉德HD6系統(tǒng)中，燃料 電池單體工作電壓基本在此水平），則燃料電池利用氫氣發(fā)電釋放出的熱量與發(fā)電功率基 本相當(dāng)，也就是說，HD6燃料電池系統(tǒng)發(fā)電為150kW時(shí)，釋放的熱量也接近150kW，因此必須 利用散熱器將剩余的熱量釋放，控制燃料電池運(yùn)行在適宜的溫度區(qū)間，保證燃料電池的工 作性能和運(yùn)行安全。
[0005] 2H2+02 - 2Η20+Λ Η (1)
[0006] 對于包含有軌電車在內(nèi)的城市軌道交通車輛，為滿足乘客的舒適性要求，必須為 車廂內(nèi)空氣環(huán)境配置空調(diào)系統(tǒng)，并考慮新風(fēng)量的要求。冬季工況下，車廂內(nèi)需要供熱，其每 節(jié)車廂熱負(fù)荷約30kW，燃料電池的余熱足夠車廂供熱所需，因此完全可以利用燃料電池余 熱為車廂供暖；夏季工況下，由于新風(fēng)需求，車廂內(nèi)需要泄壓排風(fēng)，而排風(fēng)溫度低于環(huán)境溫 度，因此可以作為冷源，為燃料電池散熱。總之，燃料電池與空調(diào)系統(tǒng)熱量可以綜合利用，從 而提高整車系統(tǒng)能源利用率?，F(xiàn)有軌道交通車輛和大巴車等的燃料電池技術(shù)，燃料電池冷 卻系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)均采用獨(dú)立系統(tǒng)，沒有實(shí)現(xiàn)熱量的綜合管理和利用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型的目的就是提出一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，它能有效 實(shí)現(xiàn)燃料電池?zé)崃康木C合利用問題。
[0008] 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：在滿足燃料電池良好散熱、改 善燃料電池系統(tǒng)工作性能的同時(shí)，考慮燃料電池與空調(diào)系統(tǒng)的熱量綜合管理，冬季由燃料 電池余熱為車廂供暖、夏季利用車廂廢冷排風(fēng)為燃料電池輔助散熱，從而實(shí)現(xiàn)整車系統(tǒng)熱 量的有效利用和節(jié)能降耗，提高系統(tǒng)能量利用率。
[0009] 本實(shí)用新型包括燃料電池的冷卻系統(tǒng)和車廂的空調(diào)供暖系統(tǒng)，燃料電池的冷卻液 出口管路與冷卻循環(huán)泵相連，冷卻循環(huán)泵出口管路與散熱器組的冷卻液入口連接，散熱器 組的冷卻液出口通過管路與燃料電池的冷卻液入口相連；新風(fēng)過濾器與回風(fēng)道之間設(shè)有新 風(fēng)預(yù)熱器；車廂內(nèi)兩側(cè)車壁下方或回風(fēng)道與通風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)管內(nèi)設(shè)有供暖散熱器；車廂頂 部的排風(fēng)扇與排風(fēng)口的通道之間設(shè)有排風(fēng)道散熱器，新風(fēng)預(yù)熱器、供暖散熱器、排風(fēng)道散熱 器和主散熱器的分支管路上均設(shè)有閥門；燃料電池的冷卻液入口設(shè)有燃料電池入口溫度傳 感器，排風(fēng)道散熱器冷卻液出口設(shè)有排風(fēng)道散熱器出口溫度傳感器，新風(fēng)預(yù)熱器與回風(fēng)道 之間設(shè)有預(yù)熱后新風(fēng)溫度傳感器，車廂空氣環(huán)境中設(shè)有車廂環(huán)境溫度傳感器，所有溫度傳 感器都通過導(dǎo)線與控制器相連。
[0010] 所述的散熱器組由新風(fēng)預(yù)熱器、供暖散熱器、排風(fēng)道散熱器與主散熱器構(gòu)成，該散 熱器組通過管道連接，其連接拓?fù)錇椋核猩崞骼鋮s液入口與出口分別以并聯(lián)方式連接 或者新風(fēng)預(yù)熱器、供暖散熱器和排風(fēng)道散熱器并聯(lián)之后再與主散熱器串聯(lián)。
[0011] 所述的主散熱器的散熱氣流組織結(jié)構(gòu)為吸入式。
[0012] 所述冷卻循環(huán)泵分別為一臺(tái)變速泵和一臺(tái)定速泵，并聯(lián)設(shè)置。
[0013] 所述的閥門均為電控閥，分別為新風(fēng)預(yù)熱器閥門、供暖散熱器閥門、排風(fēng)道散熱器 閥門和主散熱器閥門。
[0014] 為保證車廂內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適度，有軌電車一般通過空調(diào)系統(tǒng)引入了新風(fēng)；同時(shí) 為保持車廂內(nèi)空氣壓力平衡，設(shè)置泄壓廢排風(fēng)道或泄壓排風(fēng)口。出于節(jié)能考慮，傳統(tǒng)空調(diào)系 統(tǒng)通過調(diào)節(jié)風(fēng)管閥門開度，夏季采用最小新風(fēng)策略，即采用滿足舒適性要求的最小新風(fēng)量， 而春秋過渡季采用最大新風(fēng)策略。與傳統(tǒng)系統(tǒng)不同的是，本實(shí)用新型推薦采用雙風(fēng)管形式， 即夏季工況下的最小新風(fēng)量風(fēng)管和過渡季節(jié)工況下的最大新風(fēng)量風(fēng)管。
[0015] 本實(shí)用新型的燃料電池冷卻系統(tǒng)包括并聯(lián)的冷卻液循環(huán)泵以及并聯(lián)的排風(fēng)道散 熱器、供暖散熱器、新風(fēng)預(yù)熱器和主散熱器。兩個(gè)冷卻液循環(huán)泵其中一個(gè)為定速泵，一個(gè)為 變速泵，其中冷卻液為50%的乙二醇水溶液。分別設(shè)置在車廂有效位置處的新風(fēng)預(yù)熱器、供 暖散熱器、排風(fēng)道散熱器和主散熱器，通過管道并聯(lián)形成散熱器組，并與并聯(lián)的冷卻循環(huán)泵 定速泵和變速泵通過管道相連，然后與燃料電池的冷卻液進(jìn)出口相連構(gòu)成燃料電池的冷卻 系統(tǒng)，為燃料電池高效散熱，確保燃料電池系統(tǒng)最佳的工作性能。
[0016] 本實(shí)用新型的燃料電池入口溫度傳感器、排風(fēng)道散熱器出口溫度傳感器、預(yù)熱后 新風(fēng)溫度傳感器、車廂環(huán)境溫度傳感器分別用于監(jiān)測燃料電池入口處冷卻液的溫度、排風(fēng) 道散熱器出口冷卻液的溫度、新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱后的溫度和車廂內(nèi)的空氣溫度。
[0017] 本實(shí)用新型的熱量綜合利用控制器，通過采集燃料電池入口溫度傳感器、排風(fēng)道 散熱器出口溫度傳感器、預(yù)熱后新風(fēng)溫度傳感器和車廂環(huán)境溫度傳感器等信號，用于控制 排風(fēng)道散熱器閥門、供暖散熱器閥門、新風(fēng)預(yù)熱器閥門和主散熱器閥門的開關(guān)及開度大小， 以及變速泵、定速泵和主散熱器風(fēng)扇的啟停和轉(zhuǎn)速大小等。
[0018] 本實(shí)用新型優(yōu)選燃料電池置于有軌電車車頂，兩臺(tái)并聯(lián)水泵同樣置于車頂，通過 管道與燃料電池的冷卻液出口相連。設(shè)置兩臺(tái)并聯(lián)水泵的目的，是出于可靠性考慮，常態(tài)情 況下投入運(yùn)行的循環(huán)泵采用變速泵，滿足冷卻水量調(diào)節(jié)的需求；另一臺(tái)水泵為定速泵，主要 作為備份，當(dāng)變速泵故障停止工作時(shí)投入運(yùn)行。本實(shí)用新型也可以只采用一臺(tái)變速循環(huán)泵。
[0019] 優(yōu)選，主散熱器與車體之間最好進(jìn)行減震隔熱隔音處理，并建議也放置在有軌電 車車頂，且主散熱器與車頂間有一定距離，并盡量利用迎風(fēng)的作用。
[0020] 優(yōu)選，主散熱器采用帶風(fēng)扇主動(dòng)散熱方式，建議采用吸入式氣流組織，即空氣先經(jīng) 過散熱片，然后經(jīng)由散熱風(fēng)扇排出。主散熱器設(shè)計(jì)要確保其散熱能力，在任何工況下能滿足 燃料電池的散熱需求。
[0021] 優(yōu)選，排風(fēng)道散熱器布置在空調(diào)系統(tǒng)泄壓廢排風(fēng)道內(nèi)。在夏季工況下，由于空調(diào)系 統(tǒng)處于制冷工況，車廂內(nèi)溫度低于環(huán)境溫度，因此泄壓排風(fēng)（排風(fēng)量接近新風(fēng)量）可以作為 冷源，由排風(fēng)道散熱器輔助散熱，與主散熱器配合，為燃料電池散熱。冬季和過渡季節(jié)，其閥 門關(guān)閉而退出運(yùn)行。
[0022] 供暖散熱器優(yōu)選布置在車廂內(nèi)車壁兩側(cè)座位下方，或者布置在送風(fēng)管道內(nèi)，或布 置在空調(diào)蒸發(fā)器和通風(fēng)機(jī)之間。同時(shí)，新風(fēng)預(yù)熱器布置在新風(fēng)管內(nèi)，用于預(yù)熱新風(fēng)，為車廂 提供暖新風(fēng)，滿足車廂內(nèi)的新風(fēng)量需求，保證舒適性。供暖散熱器和新風(fēng)預(yù)熱器僅工作在 冬季工況下，即冬季工況下，供暖散熱器、新風(fēng)預(yù)熱器和主散熱器投入運(yùn)行，燃料電池的余 熱可以直接用于車廂供暖，且與燃料電池主散熱器配合，既可以為燃料電池提供高效率的 冷卻，確保其最佳工作性能，同時(shí)也為車廂內(nèi)提供了有效的取暖熱量，達(dá)到了熱量的充分利 用。
[0023] 在春秋過渡工況下，空調(diào)系統(tǒng)工作在最大新風(fēng)模式下，車廂內(nèi)溫度通常稍高于環(huán) 境溫度，此時(shí)供暖熱負(fù)荷或制冷冷負(fù)荷均較低，燃料電池的余熱全部由主散熱器負(fù)責(zé)排放。
[0024] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：①根據(jù)空調(diào)工況和環(huán)境溫度，調(diào)整由 主散熱器、供暖散熱器、新風(fēng)預(yù)熱器和排風(fēng)道散熱器組成的燃料電池散熱器組工作狀態(tài)，合 理充分利用燃料電池廢熱和空調(diào)系統(tǒng)廢排風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了整車系統(tǒng)熱量的綜合利用，提高了系 統(tǒng)能源利用率；②在冬季工況下，由供暖散熱器、新風(fēng)預(yù)熱器與主散熱器共同為燃料電池散 熱，在提高散熱能力、降低主散熱器功耗和噪聲污染的同時(shí)，燃料電池余熱還可以直接用于 車廂供暖，充分利用了燃料電池的余熱，而不需空調(diào)系統(tǒng)或電加熱器供熱，節(jié)約了能源；③ 在夏季工況下，由于空調(diào)系統(tǒng)制冷，車廂內(nèi)溫度明顯低于車廂外環(huán)境溫度，車廂泄壓廢排風(fēng) 與燃料電池冷卻液溫差明顯大于環(huán)境大氣與燃料電池冷卻液溫差，因此本實(shí)用新型利用車 廂泄壓排風(fēng)作為冷源，在泄壓排風(fēng)道內(nèi)設(shè)置散熱器，與燃料電池主散熱器配合，明顯提高了 燃料電池冷卻系統(tǒng)的散熱能力，明顯減輕主散熱器的散熱要求、降低了其功耗與噪聲，從而 大大提高了系統(tǒng)效率和環(huán)保性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例有軌電車燃料電池一空調(diào)系統(tǒng)示意圖
[0026] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例燃料電池冷卻系統(tǒng)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0027] 本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例將從隨后的詳細(xì)描述中得以解釋清楚，應(yīng)該理解到在 披露本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的同時(shí)，詳細(xì)描述的特定的實(shí)例只用于說明目的，而不應(yīng) 是本實(shí)用新型的限制范圍。
[0028] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0029] 本實(shí)用新型燃料電池15的冷卻液出口管路與冷卻循環(huán)泵相連，冷卻循環(huán)泵出口 管路與散熱器組的冷卻液入口連接，散熱器組的冷卻液出口通過管路與燃料電池15的冷 卻液入口相連；新風(fēng)過濾器2與回風(fēng)道7之間設(shè)有新風(fēng)預(yù)熱器3,車廂13內(nèi)兩側(cè)車壁下方 或回風(fēng)道7與通風(fēng)機(jī)5之間的風(fēng)管內(nèi)設(shè)有供暖散熱器10,車廂13頂部的排風(fēng)扇11與排風(fēng) 口 12的通道之間設(shè)有排風(fēng)道散熱器14 ;新風(fēng)預(yù)熱器3、供暖散熱器10、排風(fēng)道散熱器14和 主散熱器18的分支管路上均設(shè)有閥門；燃料電池15的冷卻液入口設(shè)有燃料電池入口溫度 傳感器23,排風(fēng)道散熱器14冷卻液出口設(shè)有排風(fēng)道散熱器出口溫度傳感器25,新風(fēng)預(yù)熱器 3與回風(fēng)道7之間設(shè)有預(yù)熱后新風(fēng)溫度傳感器26,以及車廂13空氣環(huán)境中設(shè)有車廂環(huán)境溫 度傳感器27。所有溫度傳感器都通過導(dǎo)線與控制器24相連。
[0030] 所述的散熱器組由新風(fēng)預(yù)熱器3、供暖散熱器10、排風(fēng)道散熱器14與主散熱器18 構(gòu)成，該散熱器組通過管道連接，其連接拓?fù)錇椋核猩崞骼鋮s液入口與出口分別以并聯(lián) 方式連接或者新風(fēng)預(yù)熱器3、供暖散熱器10和排風(fēng)道散熱器14并聯(lián)之后再與主散熱器18 串聯(lián)。
[0031] 所述的主散熱器的散熱氣流組織結(jié)構(gòu)為吸入式。
[0032] 所述冷卻循環(huán)泵分別為一臺(tái)變速泵16和一臺(tái)定速泵17,并聯(lián)設(shè)置。
[0033] 所述的閥門均為電控閥，分別為新風(fēng)預(yù)熱器閥門21、供暖散熱器閥門20、排風(fēng)道 散熱器
[0034] 閥門19和主散熱器閥門22。
[0035] 本實(shí)用新型利用車輛空調(diào)供暖系統(tǒng)，新風(fēng)依次經(jīng)新風(fēng)口 1、新風(fēng)過濾器2和新風(fēng)預(yù) 熱器3之后，與由回風(fēng)口 9經(jīng)回風(fēng)道7來的回風(fēng)混合，再依次經(jīng)過空調(diào)蒸發(fā)器4、通風(fēng)機(jī)5進(jìn) 入主風(fēng)道6,再由送風(fēng)口 8送入車廂內(nèi)。
[0036] 所述的燃料電池15冷卻系統(tǒng)包含冷卻液循環(huán)泵和散熱器組兩大部分。這里建議 循環(huán)泵采用并聯(lián)雙泵系統(tǒng)，一臺(tái)變速泵16和一臺(tái)定速泵17。常態(tài)下由變速泵16根據(jù)需要 提供一定的冷卻液流量，實(shí)現(xiàn)循環(huán)散熱；當(dāng)變速泵16故障情況下，為保證燃料電池15散熱 要求，定速泵17作為應(yīng)急投入運(yùn)行。燃料電池冷卻系統(tǒng)散熱器組由主散熱器18、供暖散熱 器10、新風(fēng)預(yù)熱器3和排風(fēng)道散熱器14組成。
[0037] 燃料電池15置于有軌電車車頂，其冷卻系統(tǒng)中，循環(huán)水泵變速泵16和定速泵17 同樣置于車頂，通過管道與燃料電池15冷卻液出口相連。散熱器組相互并聯(lián)之后，通過管 道與循環(huán)水泵出口相連。冷卻液流經(jīng)散熱器組之后，再重新流回燃料電池15,實(shí)現(xiàn)冷卻液循 環(huán)。主散熱器18置于有軌電車車頂，將冷卻液熱量直接散發(fā)到周圍大氣環(huán)境。供暖散熱器 10安裝于車廂13座位下兩側(cè)車壁，通過對流輻射釋放熱量，為車廂13供暖。新風(fēng)預(yù)熱器3 安裝于新風(fēng)管道內(nèi)，冬季時(shí)加熱進(jìn)入車廂13內(nèi)的新風(fēng)，提高車廂13內(nèi)人體舒適性。排風(fēng)道 散熱器14安裝于車廂13排風(fēng)通道內(nèi)或泄壓廢排風(fēng)口 12,夏季利用廢冷排風(fēng)為燃料電池15 輔助散熱。
【權(quán)利要求】
1. 一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，包括燃料電池的冷卻系統(tǒng)和車廂的空調(diào) 供暖系統(tǒng)，其特征在于：燃料電池（15)的冷卻液出口管路與冷卻循環(huán)泵相連，冷卻循環(huán)泵 出口管路與散熱器組的冷卻液入口連接，散熱器組的冷卻液出口通過管路與燃料電池（15) 的冷卻液入口相連；新風(fēng)過濾器（2)與回風(fēng)道（7)之間設(shè)有新風(fēng)預(yù)熱器（3);車廂（13)內(nèi) 兩側(cè)車壁下方或回風(fēng)道（7)與通風(fēng)機(jī)（5)之間的風(fēng)管內(nèi)設(shè)有供暖散熱器（10);車廂（13) 頂部的排風(fēng)扇（11)與排風(fēng)口（12)的通道之間設(shè)有排風(fēng)道散熱器（14)，新風(fēng)預(yù)熱器（3)、供 暖散熱器（10)、排風(fēng)道散熱器（14)和主散熱器（18)的分支管路上均設(shè)有閥門；燃料電池 (15)的冷卻液入口設(shè)有燃料電池入口溫度傳感器（23)，排風(fēng)道散熱器（14)冷卻液出口設(shè) 有排風(fēng)道散熱器出口溫度傳感器（25)，新風(fēng)預(yù)熱器（3)與回風(fēng)道（7)之間設(shè)有預(yù)熱后新風(fēng) 溫度傳感器（26)，車廂（13)空氣環(huán)境中設(shè)有車廂環(huán)境溫度傳感器（27)，所有溫度傳感器都 通過導(dǎo)線與控制器（24)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，其特征在于：所 述的散熱器組由新風(fēng)預(yù)熱器（3)、供暖散熱器（10)、排風(fēng)道散熱器（14)與主散熱器（18)構(gòu) 成，該散熱器組通過管道連接，其連接拓?fù)錇椋核猩崞骼鋮s液入口與出口分別以并聯(lián)方 式連接或者新風(fēng)預(yù)熱器（3)、供暖散熱器（10)和排風(fēng)道散熱器（14)并聯(lián)之后再與主散熱器 (18)串聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，其特征在于：所 述的主散熱器的散熱氣流組織結(jié)構(gòu)為吸入式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，其特征在于：所 述冷卻循環(huán)泵分別為一臺(tái)變速泵（16)和一臺(tái)定速泵（17)，并聯(lián)設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池有軌電車熱量綜合利用裝置，其特征在于：所 述的閥門均為電控閥，分別為新風(fēng)預(yù)熱器閥門（21)、供暖散熱器閥門（20)、排風(fēng)道散熱器 閥門（19)和主散熱器閥門（22)。
【文檔編號】B60L11/18GK203902560SQ201420235132
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】陳維榮, 戴朝華, 劉志祥, 李奇, 張雪霞, 吳松榮, 孫幫成, 黃烈威, 李明高, 李明 申請人:西南交通大學(xué), 唐山軌道客車有限責(zé)任公司