[发明专利]一种适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法

权利要求书

1.一种适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法，其特征在于所述燃料电池汽车热系统包括燃料电池散热回路、动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路、热化学储热模块和吸附式制冷模块；所述燃料电池散热回路、动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路均包括将冷却水流经散热器的散热循环、将冷却水流经吸附式制冷模块的余热利用循环和将冷却水流经热化学储热模块的储热/放热循环；其中，燃料电池散热回路、动力电池散热回路的放热循环即为冷启动加热循环；热化学储热模块可控制其内的工质进行储热或放热；所述吸附式制冷模块可向乘员舱提供热量或通过其内部的制冷循环向乘员舱提供冷量；

所述协同管理方法包括如下步骤：

S1：系统启动前，监测各回路冷却水温度并检查乘员舱空调指令；若动力电池散热回路冷却水温度低于动力电池适宜工作温度，则燃料电池散热回路及动力电池散热回路开启冷启动加热循环并根据乘员舱空调指令选择电机电气与空压机散热回路和热化学储热模块的工作模式；否则，仅燃料电池散热回路开启冷启动加热循环，并根据乘员舱空调指令选择动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路和热化学储热模块的工作模式；

S2：启动过程中，当动力电池或燃料电池冷却水温度达到各自理想工作温度后，切换冷启动加热循环为储热循环，此时热量由热化学储热模块内的工质进行存储；

S3：启动一定时间后，热化学储热模块到达储热上限后，停止储热，此时各回路根据乘员舱空调指令由储热循环切换为散热循环和/或余热利用循环；

S4：当需要停机时，乘员舱供暖或供冷通道关闭，所有回路均切换为散热循环及时散出多余的热量。

2.根据权利要求1所述的适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法，其特征在于，步骤S1中，当动力电池散热回路冷却水温度低于动力电池适宜工作温度时，所述的根据乘员舱空调指令选择电机电气与空压机散热回路和热化学储热模块的工作模式，具体为：

若空调指令为供暖，则电机电气与空压机散热回路开启放热循环及余热利用循环，将电机电气与空压机产热以及释放的化学储热全部带至吸附式制冷模块的余热利用换热器，通过鼓风带走余热利用换热器的热量为乘员舱供暖；

若空调指令为无需操作，则电机电气与空压机散热回路开启储热循环与散热循环；

若空调指令为制冷，则电机电气与空压机散热回路开启放热循环及余热利用循环，将电机电气与空压机产热以及释放的化学储热全部带至吸附式制冷模块的余热利用换热器，余热利用换热器为制冷循环提供热量，制冷循环的蒸发器通过工质挥发产生冷量为乘员舱供冷。

3.根据权利要求1所述的适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法，其特征在于，步骤S1中，当动力电池散热回路冷却水温度不低于动力电池适宜工作温度时，所述的根据乘员舱空调指令选择动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路和热化学储热模块的工作模式，具体为：

若空调指令为加热，则动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路开启放热循环及余热利用循环；余热及释放的化学储热全部带至吸附式制冷模块的余热利用换热器，通过鼓风带走余热利用换热器的热量为乘员舱供暖；

若空调指令为无需操作时，则动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路开启储热循环及散热循环；

若空调指令为制冷时，则动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路开启储热放热循环及余热利用循环，余热及释放的化学储热全部带至吸附式制冷模块的余热利用换热器，余热利用换热器为制冷循环的工质提供热量，制冷循环的蒸发器通过工质挥发产生冷量为乘员舱供冷。

4.根据权利要求1所述的适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法，其特征在于，所述燃料电池散热回路、动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路中均设有比例控制阀，所述比例控制阀用于控制各自回路中冷却水进入余热利用循环和散热循环的比例。

5.根据权利要求1或4所述的适用于燃料电池汽车热系统的协同管理方法，其特征在于，所述燃料电池散热回路、动力电池散热回路、电机电气与空压机散热回路中均通过一个或多个三通阀进行散热循环、余热利用循环和储热/放热循环间的切换。