[实用新型]氢燃料电池的热管理系统及控制管路

说明书

本实用新型公开了一种氢燃料电池的热管理系统和控制管路，所述系统包括：氢燃料电池控制单元、氢燃料电池、温度传感器、水泵、两个三通电磁阀、散热器、加热装置；所述氢燃料电池控制单元通过控制三通电磁阀的通断及水泵的开启来控制管路中水路的通断与走向，并根据温度选择散热器及加热装置启停对系统实现加热、散热与保温；本实用新型根据水温进行调控，保证氢燃料电池始终在适宜的环境工作，提高了氢燃料电池的工作效率及使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池的热管理系统及控制管路。

背景技术

2016年10月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，将燃料电池技术明确列为未来几年新能源客车及核心部件配套行业热点技术之一；2016年11月29日，国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，提出燃料电池汽车要“产业化”，到2020年要实现燃料电池车批量生产和规模化示范应用；《中国制造2025》战略规划中要求到2025年燃料电池汽车年产销10万量；大中型燃料电池客车每辆补贴50万。实施燃料电池客车战略是国家重大战略需求。不同于传统电池，作为一种储能装置，燃料电池是一种通过化学反应将化学能转为电能的能量转换装置。燃料电池作为一种新型能源，因其高效率、低污染的性能得到越来越多的推广应用。

氢燃料电池汽车因其具有常规车的高续驶里程又具有纯电动客车的低污染性已经得到了各个厂家的争相研发。但因环境温度变化对于氢燃料电池的输出电压及其寿命影响较大：当温度过高时会造成电解液蒸发及催化剂结晶等问题，温度过低则会造成化学反应速率降低及输出电压过低；所以为保证其工作性能及寿命就必须要求氢燃料电池的工作环境温度适宜。氢燃料电池需要去离子水或乙二醇水溶液进行加热或降温，而去离子水或乙二醇水溶液电导率过高会降低氢燃料电池内部离子反应速率，从而影响燃料电池的工作效率。

因此，如何对氢燃料电池的工作环境进行合理控制，保证燃料电池的工作效率和工作寿命，是本领域技术人员目前仍需解决的技术问题。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种氢燃料电池的热管理系统、方法和控制管路，通过温度传感器感测温度，由氢燃料电池控制单元判断氢燃料电池是否处于适宜工作温度，通过开启水泵、控制两个三通电磁阀的通断和散热器、加热装置的启停，对氢燃料电池温度实现加热、冷却和保温，使得氢燃料电池处于合适的工作环境，提高了氢燃料电池的效率，避免了电解液蒸发及催化剂结晶等影响氢燃料电池寿命的问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种氢燃料电池的热管理系统的控制管路，包括：散热装置(1)、第一三通电磁阀(3)、水泵(7)、第二三通电磁阀(8)、加热装置(9)；所述散热装置(1)出水口与氢燃料电池(5)进水口连接；所述氢燃料电池(5)出水口依次连接水泵(7)和加热装置(9)；所述水泵(7)和加热装置(9)之间的连接管路上安装有第二三通电磁阀(8)，第二三通电磁阀(8)为三通电磁阀，所述第二三通电磁阀(8)的第三个接口与散热装置(1)的进水口连接；所述散热装置(1)和氢燃料电池(5)之间的连接管路上安装有第一三通电磁阀(3)，为三通电磁阀，所述第一三通电磁阀(3)的第三个接口连接在第二三通电磁阀(8)与散热装置(1)之间的管路上；所述加热装置(9)的另一端连接在所述第一三通电磁阀(3)和氢燃料电池(5)之间的管路上；其中，所述第一三通电磁阀(3)和第二三通电磁阀(8)用于管路中液体的走向控制。

进一步地，还包括膨胀水箱(10)，所述膨胀水箱(10)通过排空管(21)与散热装置(1) 连接，用于管路中蒸汽的排出。

进一步地，所述氢燃料电池(5)和水泵(7)之间的连接管路上安装有三通钢管(6)，并与所述膨胀水箱(10)连接，用于膨胀水箱(10)给系统加去离子水或乙二醇水溶液。

进一步地，所述散热装置(1)和第一三通电磁阀(3)之间的连接管路上还安装有去离子器(2)。