[发明专利]燃料电池的热管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池的热管理系统，其特征在于，包括：燃料电池堆、散热器、冷却剂进料通道、冷却剂排出通道、电堆旁路通道、电堆旁通阀、泄压电阻以及控制器；其中，所述泄压电阻用作电加热器，用于消耗所述燃料电池堆中产生的多余能量；

所述燃料电池堆设置有电堆入口端、电堆出口端以及所述电堆入口端与所述电堆出口端形成的堆叠冷却通道，所述散热器设置有散热器入口端、散热器出口端以及所述散热器入口端与所述散热器出口端形成的散热器冷却通道，所述电堆入口端与所述散热器出口端通过冷却剂进料通道连接，所述电堆出口端与所述散热器入口端通过冷却剂排出通道连接，在靠近所述冷却剂进料通道且远离所述冷却剂排出通道的位置处设置有所述电堆旁路通道，所述电堆旁路通道与所述冷却剂进料通道形成第一循环通道，所述电堆旁路通道中设置有泄压电阻；

其中，所述电堆旁通阀设置在所述冷却剂进料通道和所述电堆旁路通道的分支点上，所述控制器用于在紧急停车状态下，控制所述电堆旁通阀使得冷却剂从所述冷却剂进料通道分别流向所述电堆入口端和电堆旁路通道。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器与所述电堆旁通阀连通，所述控制器具体用于：

通过至少一个预设车载传感器检测自车是否处于紧急停车状态；

若检测到自车处于紧急停车状态，则控制所述电堆旁通阀的占空比以使冷却剂的第一部分流向所述电堆旁路通道和冷却剂的第二部分流向所述电堆入口端；

其中，流向所述电堆旁路通道的冷却剂的流量与流向所述电堆入口端的冷却剂的流量之差在第一预设差值阈值范围内。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：散热器旁路通道和散热器旁通阀；

所述散热器旁路通道设置在靠近所述散热器入口端位置的冷却剂排放通道和靠近所述散热器出口端的冷却剂进料通道之间用于提供流体连接；

所述散热器旁通阀设置在冷却剂排放通道和散热器旁路通道之间，所述控制器，还用于：

控制所述散热器旁通阀以使冷却剂的一部分流向所述散热器旁路通道和以使冷却剂的另一部分流向所述散热器；

所述控制器，还具体用于：在检测到自车处于紧急停车状态时，控制所述散热器旁通阀以使冷却剂全部流向所述散热器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述冷却剂进料通道上的至少一个泵；

所述泵，用于调节所述冷却剂进料通道中冷却剂的流速。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：去离子通道；

所述去离子通道中设置有去离子器，所述去离子通道设置在冷却剂进料通道与冷却剂排放通道之间且靠近燃料电池堆侧，所述去离子通道用于在所述冷却剂进料通道和所述冷却剂排出通道之间提供流体连接。

6.一种燃料电池的热管理控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的燃料电池的热管理系统，所述方法包括：

所述控制器在紧急停车状态下，控制所述电堆旁通阀使得冷却剂从所述冷却剂进料通道分别流向所述电堆入口端和电堆旁路通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器设置成与所述电堆旁通阀连通时，所述方法还包括：

所述控制器通过至少一个预设车载传感器检测自车是否处于紧急停车状态；

若检测到自车处于紧急停车状态，则控制所述电堆旁通阀的占空比以使冷却剂的第一部分流向所述电堆旁路通道和冷却剂的第二部分流向所述电堆入口端；

其中，流向所述电堆旁路通道的冷却剂的流量与流向所述电堆入口端的冷却剂的流量之差在第一预设差值阈值范围内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述系统还包括散热器旁路通道和散热器旁通阀时，所述方法还包括：

所述控制器控制所述散热器旁通阀以使冷却剂的一部分流向所述散热器旁路通道和以使冷却剂的另一部分流向所述散热器；

所述控制器，还具体用于：在检测到自车处于紧急停车状态时，控制所述散热器旁通阀以使冷却剂全部流向所述散热器。