本實(shí)用新型涉及燃料電池系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于燃料電池系統(tǒng)環(huán)境艙的能量回收裝置。

背景技術(shù)：

隨著燃料電池系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的需求也越來(lái)越高。環(huán)境艙可以模擬現(xiàn)實(shí)中的多種條件，可以實(shí)現(xiàn)不同溫度、不同濕度等，但這一切都需要耗費(fèi)龐大的電能。

燃料電池不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的是它可以直接發(fā)出電能，現(xiàn)有燃料電池系統(tǒng)性能試驗(yàn)采用電動(dòng)機(jī)或者電子負(fù)載的方式測(cè)功率，燃料電池產(chǎn)生的電能被白白消耗的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生額外的熱量，導(dǎo)致艙室內(nèi)溫度上升。小功率的燃料電池系統(tǒng)工作時(shí)采用空冷的方式散熱，產(chǎn)熱直接排放到艙室內(nèi)，同樣會(huì)導(dǎo)致艙室內(nèi)溫度上升，而大功率的燃料電池采用液冷的方式排出自身工作產(chǎn)生的熱能，通過(guò)冷卻液循環(huán)散掉的熱量占電池產(chǎn)熱的95％左右，這些熱能都散失到空氣中。

燃料電池系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電能，同時(shí)產(chǎn)熱排放到艙內(nèi)，引起艙內(nèi)溫度升高，加劇艙室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的負(fù)荷，提高環(huán)境艙用電量。燃料電池系統(tǒng)工作時(shí)的溫度約為70-90℃，冷卻液出口的溫度也高達(dá)80℃左右，具有較高的能量利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能有效收集燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電能及熱能的能量回收裝置。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于燃料電池系統(tǒng)環(huán)境艙的能量回收裝置，該燃料電池系統(tǒng)設(shè)有正負(fù)電極及冷卻單元，冷卻單元中設(shè)有用于熱交換的冷卻液，所述燃料電池系統(tǒng)固定安裝在環(huán)境艙內(nèi)，所述燃料電池系統(tǒng)的正負(fù)極分別通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池組的正負(fù)極連接，所述燃料電池系統(tǒng)的冷卻單元通過(guò)冷卻管與設(shè)置在環(huán)境艙外部的換熱器連接，所述換熱器的外表面設(shè)有溫差發(fā)電片組，溫差發(fā)電片組通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池組的正負(fù)極連接，所述蓄電池組通過(guò)升壓穩(wěn)壓裝置與外電路相連。

以蓄電池作為燃料電池系統(tǒng)的負(fù)載，可以有效回收燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電能；通過(guò)冷卻水管將散熱系統(tǒng)中的熱量排至環(huán)境艙外，減少甚至避免因燃料電池系統(tǒng)發(fā)熱而導(dǎo)致環(huán)境艙溫度的上升，而且在換熱器外表面設(shè)置溫差發(fā)電片組，可以有效利用冷卻液中的熱量，產(chǎn)生電能，同樣儲(chǔ)存在蓄電池組中。

所述的燃料電池系統(tǒng)的正負(fù)極上并聯(lián)電壓傳感器，燃料電池系統(tǒng)與蓄電池組連接的導(dǎo)線上連有電流傳感器。

本實(shí)用新型通過(guò)電壓傳感器測(cè)定燃料電池系統(tǒng)的電壓，通過(guò)電流傳感器測(cè)定燃料電池系統(tǒng)與蓄電池組組成的電路的電流，然后通過(guò)P＝U×I計(jì)算出燃料電池系統(tǒng)的輸出功率，從而測(cè)量燃料電池系統(tǒng)在環(huán)境艙模擬的不同自然環(huán)境下的性能參數(shù)。

所述的冷卻管外側(cè)包裹隔熱棉，避免冷卻液在流向室外散熱器的過(guò)程中將熱量排放到艙內(nèi)，導(dǎo)致艙內(nèi)溫度升高。

所述的溫差發(fā)電片組包括多個(gè)串并聯(lián)連接的溫差發(fā)電片，采用串并聯(lián)的方式，可以提高溫差發(fā)電片的輸出電流及輸出電壓。

所述的蓄電池組為鋰離子蓄電池組。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在：在現(xiàn)有燃料電池系統(tǒng)性能試驗(yàn)環(huán)境艙的基礎(chǔ)上，提供了一種能量回收裝置，將燃料電池系統(tǒng)工作時(shí)散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)移到艙外，避免艙內(nèi)溫度升高，加劇艙室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的負(fù)荷，同時(shí)收集儲(chǔ)存燃料電池發(fā)出的電能和利用冷卻系統(tǒng)與艙外空氣溫差通過(guò)溫差發(fā)電發(fā)出的電能，用于艙室用電，可以減少環(huán)境艙耗費(fèi)的外部電能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溫差發(fā)電片排列方式示意圖；

其中，1為燃料電池系統(tǒng)，2為電壓傳感器，3為電流傳感器，4為外電路，5為升壓穩(wěn)壓裝置，6為蓄電池組，7為溫差發(fā)電片組，8為換熱器，9為冷卻管，10為環(huán)境艙。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種用于燃料電池系統(tǒng)環(huán)境艙的能量回收裝置，其連接如圖1所示，該燃料電池系統(tǒng)1設(shè)有正負(fù)電極及冷卻單元，冷卻單元中設(shè)有用于熱交換的冷卻液，燃料電池系統(tǒng)1固定安裝在環(huán)境艙10內(nèi)，燃料電池系統(tǒng)1的正負(fù)極分別通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池組6的正負(fù)極連接，燃料電池系統(tǒng)1的冷卻單元通過(guò)冷卻管9與設(shè)置在環(huán)境艙10外部的換熱器8連接，換熱器8的外表面設(shè)有溫差發(fā)電片組7，溫差發(fā)電片組7通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池組6的正負(fù)極連接，其中，蓄電池組6為鋰離子蓄電池組。

以鋰離子蓄電池組作為燃料電池系統(tǒng)1的負(fù)載，可以有效回收燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生的電能；通過(guò)冷卻水管將散熱系統(tǒng)中的冷卻液排至環(huán)境艙10外，減少甚至避免因燃料電池系統(tǒng)1發(fā)熱而導(dǎo)致環(huán)境艙10溫度的上升，而且在換熱器8外表面設(shè)置溫差發(fā)電片組7，可以有效利用冷卻液中的熱量，產(chǎn)生電能，同樣儲(chǔ)存在蓄電池組6中。

燃料電池系統(tǒng)1的正負(fù)極上并聯(lián)電壓傳感器2，燃料電池系統(tǒng)1與蓄電池組6連接的導(dǎo)線上連有電流傳感器3。

本實(shí)用新型通過(guò)電壓傳感器2測(cè)定燃料電池系統(tǒng)1的電壓，通過(guò)電流傳感器3測(cè)定燃料電池系統(tǒng)1與蓄電池組6組成的電路的電流，然后通過(guò)P＝U×I計(jì)算出燃料電池系統(tǒng)1的輸出功率，從而測(cè)量燃料電池系統(tǒng)1在環(huán)境艙10模擬的不同自然環(huán)境下的性能參數(shù)。

冷卻管9外側(cè)包裹隔熱棉，避免冷卻液在流向室外散熱器的過(guò)程中將熱量排放到艙內(nèi)，導(dǎo)致艙內(nèi)溫度升高。

溫差發(fā)電片組7緊貼在換熱器8的表面，包括多個(gè)串并聯(lián)連接的溫差發(fā)電片，采用串并聯(lián)的方式，如圖2所示，可以提高溫差發(fā)電片的輸出電流及輸出電壓。

當(dāng)環(huán)境艙耗電時(shí)，蓄電池組6內(nèi)的電能經(jīng)過(guò)升壓穩(wěn)壓裝置5處理后，與外電路4相連，用于艙室用電。