[发明专利]一种汽车氢燃料电池的温控系统及其控制方法有效
申请号: | 201910788672.6 | 申请日: | 2019-08-26 |
公开(公告)号: | CN110380084B | 公开(公告)日: | 2020-08-04 |
发明(设计)人: | 于红军;黎兰;赵京坡;余慧娟;袁学飞;刘相新;冯波;林漳 | 申请(专利权)人: | 北京航天发射技术研究所;中国运载火箭技术研究院 |
主分类号: | H01M8/04029 | 分类号: | H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04701;B60L58/32 |
代理公司: | 北京天方智力知识产权代理事务所(普通合伙) 11719 | 代理人: | 张廷利 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 汽车 燃料电池 温控 系统 及其 控制 方法 | ||
1.一种汽车氢燃料电池的温控系统,所述氢燃料电池包括电池电堆,其特征在于,所述温控系统包括节温器、电子水泵、三通阀、散热器和燃气加热器,所述节温器的接口2通过第一管路与电池电堆的冷却液出口连接,节温器的接口1通过第二管路与电子水泵的进液口连接,电子水泵的出液口通过第三管路与三通阀的接口1连接,三通阀的接口2通过第四管路与电池电堆的冷却液进口连接;节温器的接口3通过第五管路与散热器的一端连接,散热器的另一端通过第六管路与电子水泵的进液口连接,第六管路上设有流向从散热器到电子水泵的第一单向阀;三通阀的接口3通过第七管路与燃气加热器的进液口连接,燃气加热器的出液口通过第八管路与电池电堆的冷却液进口连接,第八管路上设有流向从燃气加热器到电池电堆的第二单向阀;燃气加热器中设有点火线圈并连接有空气管路和氢气管路,氢气管路连接有储氢瓶,氢气管路上设有第一电磁阀和第一减压阀。
2.根据权利要求1所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述储氢瓶为电池电堆的供氢系统储氢瓶,所述散热器设有散热风扇。
3.根据权利要求2所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述电池电堆的冷却液进口和冷却液出口对应设有第一温度传感器和第二温度传感器。
4.根据权利要求3所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,还包括冷却液补偿水箱,所述冷却液补偿水箱与第一单向阀和电子水泵之间的第六管路连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述节温器、电子水泵、三通阀、散热器、燃气加热器、第一电磁阀、第一温度传感器和第二温度传感器分别与汽车的FCU控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述空气管路上设有空滤器和消声器。
7.根据权利要求5所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,还包括两端对应与燃气加热器出液口和电子水泵进液口连接的辅助加热管路,辅助加热管路上从燃气加热器到电子水泵依次设有第二电磁阀、辅助换热器和第三单向阀,第二电磁阀与汽车的FCU控制器连接,第三单向阀的流向从燃气加热器到电子水泵,辅助换热器为汽车动力电池系统的换热器或驾驶室暖风系统的换热器。
8.根据权利要求5所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述电池电堆的供氢系统包括储氢瓶、喷射装置和稳压装置,储氢瓶通过第九管路与喷射装置连接,喷射装置和稳压装置之间设有多条连接管,连接管上设有喷射电磁阀,稳压装置通过第十管路与电池电堆的氢气进口连接,电池电堆的氢气出口连接有氢气尾排管;第九管路上从储氢瓶到喷射装置依次设有第二减压阀、第三电磁阀和第三减压阀,所述氢气管路与第二减压阀和第三电磁阀之间的第九管路连接。
9.根据权利要求8所述的一种汽车氢燃料电池的温控系统,其特征在于,所述氢气尾排管上设有第四电磁阀,电池电堆的氢气出口和氢气进口之间设有再循环管路,再循环管路上设有循环泵。
10.一种权利要求5所述汽车氢燃料电池的温控系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
一、当点火开关置于ON档时,使电子水泵工作;
二、当点火开关置于START档时,比较T和T1,若T<T1,执行步骤三;否则,执行步骤五;所述T表示电池电堆冷却液温度,所述T1表示预设的温度下限;
三、使节温器的接口1与接口2接通,使节温器的接口3关闭;并使三通阀的接口1与接口3接通,使三通阀的接口2关闭;
四、使燃气加热器自检,当满足点火条件时,使第一电磁阀打开,并使燃气加热器的点火线圈点火;当不满足点火条件时,触发故障报警信号;
五、比较T和T2,若T>T2,执行步骤六;否则,执行步骤七;所述T2表示预设的温度上限;
六、使节温器的接口2与接口3接通,使节温器的接口1关闭,且使散热器的散热风扇运行;并使三通阀的接口1与接口2接通,使三通阀的接口3关闭;
七、使节温器的接口1与接口2接通,使节温器的接口3关闭;并使三通阀的接口1与接口2接通,使三通阀的接口3关闭;
所述温度下限和温度上限是根据电池电堆的正常工作温度范围设置的。
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