[发明专利]一种车用燃料电池余热管理系统及方法

权利要求书

1.一种车用燃料电池余热管理系统，包括冷却系统和水暖系统，其特征在于：所述冷却系统包括第三水循环回路，所述第三水循环回路包括依次首尾连接的燃料电池系统、换热板块、燃料电池散热器以及第一水泵，并在燃料电池系统的出水端和进水端分别设有第一温度传感器和第二温度传感器；所述水暖系统包括水暖循环回路，该水暖循环回路包括依次首尾连接的第一电子水阀、电加热器、车内散热器、第二水泵、第二电子水阀以及所述换热板块。

2.根据权利要求1所述的一种车用燃料电池余热管理系统，其特征在于：所述冷却系统还包括节温器和电子三通阀，在所述第三水循环回路中，所述燃料电池散热器经节温器的入水口、节温器的第二出水口、电子三通阀的入水口，电子三通阀的出水口二连接至所述换热板块；所述电子三通阀的出水口一连接至所述第一水泵，由依次首尾连接的所述燃料电池系统、节温器、电子三通阀、燃料电池散热器以及第一水泵构成所述冷却系统的第二水循环回路；所述节温器的第一出水口连接至所述第一水泵，由依次首尾连接的所述燃料电池系统、节温器以及第一水泵构成所述冷却系统的第一水循环回路。

3.一种车用燃料电池余热管理方法，其特征在于：使用如权利要求2所述的车用燃料电池余热管理系统，在冷却系统中使用第一冷却介质，在水暖系统中使用第二冷却介质，设定第一温度传感器的信号为第一温度信号，第二温度传感器的信号为第二温度信号，该车用燃料电池余热管理方法包括以下内容：包括电加热器的控制策略，具体包括以下步骤：设定三个点作为电加热器入水温度阈值，分别为阈值T4、阈值T5和阈值T6，且阈值T4阈值T5阈值T6，当电加热器的入水温度小于阈值T4时，电加热器的加热功率逐渐增大；当电加热器入水温度大于阈值T4时，电加热器的加热功率维持当前的功率不变；当电加热器入水温度大于阈值T5时，电加热器的加热功率逐渐减小；当电加热器入水温度大于阈值T6时，关闭电加热器，直至电加热器入水温度小于阈值T4，且满足车内暖风开启条件后，重新开启电加热器。

4.根据权利要求3所述的一种车用燃料电池余热管理方法，其特征在于，还包括水暖系统的控制策略：当收到开启暖风的控制信号时，第一电子水阀、第二电子水阀、第二水泵和车内散热器均开启；当收到关闭暖风或系统下电的控制信号时，电加热器停止工作，第二水泵延迟时长t后再停止工作；待水泵停止工作后，第一电子水阀和第二电子水阀同时关闭；环境温度低时，利用水暖循环回路的电加热产生热量，通过第二冷却介质的循环和换热板块的传递将热量传递到第三水循环回路，实现燃料电池系统的保温。

5.根据权利要求3所述的一种车用燃料电池余热管理方法，其特征在于，设置阈值T1、阈值T2以及阈值T3，该车用燃料电池余热管理方法还包括以下内容：（1）当第一温度信号低于阈值T1时，节温器的入水口与其第一出水口相通，第一冷却介质在第一水循环回路内流动；（2）当第一温度信号达到阈值T2，且环境温度高于阈值T3时，节温器的入水口与其第二出水口相通，电子三通阀的入水口与其出水口一相通，使第一冷却介质在第二水循环系统内流动，并使换热板块处于介质短路；（3）当第一温度信号达到阈值T2，且环境温度低于阈值T3时，节温器的入水口与其第二出水口相通，电子三通阀的入水口与其出水口二相通，使第一冷却介质在第三水循环回路系统内流动。

6.根据权利要求5所述的一种车用燃料电池余热管理方法，其特征在于，还包括燃料电池散热器的控制策略，具体包括以下步骤：当第二温度信号低于阈值T2时，关闭燃料电池散热器的电子风扇；当第二温度信号高于阈值T2时，电子风扇启动，且电子风扇的转速随第二温度信号的升温而增大，随第二温度信号的降温而减小。