[实用新型]一种燃料电池组和空调联合热管理系统

说明书

本实用新型涉及一种燃料电池组和空调联合热管理系统，应用于电动汽车上，包括燃料电池子系统和空调子系统，燃料电池子系统包括燃料电池组、燃料电池控制组件和第一温度传感器，燃料电池组分别与第一温度传感器和燃料电池控制组件电连接，且燃料电池组通过管道与燃料电池控制组件连通；空调子系统包括空调控制组件和第二温度传感器，空调控制组件与第二温度传感器电连接，第二温度传感器和空调控制组件均分别与燃料电池组电连接，且空调控制组件通过管道与燃料电池控制组件连通。本实用新型将燃料电池组和空调子系统联结起来，能够对燃料电池组进行有效热管理，有效避免了燃料电池组短时高温的现象发生，大大提升了能量利用率与热管理效率。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种燃料电池组和空调联合热管理系统。

背景技术

燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。与传统能源相比，燃料电池最大的特点是在反应过程中不涉及燃烧，因而能量转换效率不受卡诺循环的限制，其能量转换效率高达60％-80％，具有高效、清洁的显著特点，被认为是21世纪首选的洁净高效发电技术。随着新能源汽车的发展，新能源汽车的动力来源也具有更多可能，世界各国及企业在研究和开发燃料电池汽车的领域也取得了重大的成果和进展。

燃料电池的效率一般在50％左右，即燃料电池对外输出功率和排出的热量是相等的，因此燃料电池发动机排出的热量很大，约为内燃机排出热量的2～3倍。质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的温度特性主要由质子交换膜特性决定，以最常用的Nafion膜为例，其最佳工作温度温度不宜超出80℃，超过该温度时膜的稳定性和质子传导性能会严重下降。由于质子交换膜对温度的敏感性，而且电池排热温度不高，因此对质子交换膜燃料电池的散热系统的热管理提出了很高的要求。热管理的主要任务是维持燃料电池稳定工作的温度，本身内部热源会增大燃料电池的工作温度，提高PEM电池输出性能和催化剂活性，但是温度过高又会造成膜“脱水”以及系统衰减加剧。因此，为了保证燃料电池持续稳定运行且具有优异的性能和耐久性，燃料电池热管理系统必不可少。

由于电动汽车空调系统的动力来源全部来自于动力电池，因此对于燃料电池电动汽车，为保证燃料电池持续稳定运行，在保证乘员舱舒适性的前提下去减少空调系统的电能消耗成为了当前研究的重要目标。

然而，目前还没有一种有效的热管理系统，将空调系统与燃料电池联结起来，能在保证乘员舱舒适性的前提下去减少空调系统的电能消耗，实现燃料电池的持续稳定运行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃料电池组和空调联合热管理系统，解决了现有热管理系统中无法在保证乘员舱舒适性的前提下去减少空调系统的电能消耗的技术问题，将空调子系统与燃料电池子系统联结起来，实现了燃料电池组的持续稳定运行。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种燃料电池组和空调联合热管理系统，应用于电动汽车上，包括燃料电池子系统和空调子系统，所述燃料电池子系统和所述空调子系统电连接，且所述燃料电池子系统和所述空调子系统通过管道连通，所述燃料电池子系统包括燃料电池组、燃料电池控制组件和用于检测所述燃料电池组的电池温度的第一温度传感器，所述燃料电池组分别与所述第一温度传感器和所述燃料电池控制组件电连接，且所述燃料电池组通过管道与所述燃料电池控制组件连通；

所述空调子系统包括空调控制组件和用于检测所述空调子系统所在的乘员舱的乘员舱温度的第二温度传感器，所述空调控制组件与所述第二温度传感器电连接，所述第二温度传感器和所述空调控制组件均分别与所述燃料电池组电连接，且所述空调控制组件通过管道与所述燃料电池控制组件连通。