[发明专利]一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法

权利要求书

1.一种车用燃料电池水热管理系统，其特征在于，包括第一采暖回路、第二采暖回路、第三采暖回路、第一冷却回路、第二冷却回路、去离子水循环系统、燃料电池堆(1)和控制系统；

所述第一采暖回路为燃料电池堆加热回路，包括PTC加热装置(9)、第二水泵(10)、换热器(6)、燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、第二三通装置(7)、第一节温器(8)；PTC加热装置(9)、第二水泵(10)、换热器(6)、第二三通装置(7)、第一节温器(8)依次串联为PTC加热装置回路；燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)依次串联为燃料电池堆回路；PTC加热装置回路与燃料电池堆回路之间通过换热器(6)进行热量传递；

所述第二采暖回路为乘员舱辅助加热回路，包括依次串联为回路的PTC加热装置(9)、第二水泵(10)、暖风芯体(11)、第一节温器(8)；所述第一采暖回路与第二采暖回路通过第一节温器(8)实现并联；

所述第三采暖回路为燃料电池乘员舱供暖回路，包括燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)、第二三通装置(7)、第三水泵(12)、第二节温器(13)、暖风芯体(11)；燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)依次串联为燃料电池堆回路；换热器(6)、第二三通装置(7)、第三水泵(12)、第二节温器(13)、暖风芯体(11)依次串联为暖风芯体回路；暖风芯体回路与燃料电池堆回路之间通过换热器(6)进行热量传递；

所述第一冷却回路为散热器冷却回路，包括燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)、第二三通装置(7)、第三水泵(12)、第二节温器(13)、散热器(14)；燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)依次串联为燃料电池堆回路；换热器(6)、第二三通装置(7)、第三水泵(12)、第二节温器(13)、散热器(14)依次串联为散热器回路；散热器回路与燃料电池堆回路之间通过换热器(6)传递热量；

所述第二冷却回路为空调辅助冷却回路，包括燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)、第三节温器(15)、空调压缩机(16)、空调冷凝器(17)、第四节温器(18)、热力膨胀阀(19)、电磁阀(92)、空调蒸发器(21)、电子膨胀阀(22)；燃料电池堆(1)、第一水泵(2)、第一三通装置(3)、换热器(6)依次串联为燃料电池堆回路；第三节温器(15)、空调压缩机(16)、空调冷凝器(17)、第四节温器(18)、热力膨胀阀(19)、电磁阀(92)、空调蒸发器(21)依次串联为空调系统回路；第三节温器(15)安装在空调系统回路与换热器(6)之间，第四节温器(18)安装在空调系统与换热器(6)之间；电子膨胀阀(22)分别与第四节温器(18)、换热器(6)相连；

所述第一采暖回路、第三采暖回路、第一冷却回路、第二冷却回路通过换热器(6)实现并联；

所述去离子水循环系统包括依次串联为回路的第一三通装置(3)、离子交换器(4)、离子浓度传感器(5)。

2.如权利要求1所述的一种车用燃料电池水热管理系统，其特征在于，所述控制系统分别与燃料电池堆(1)的进水口、燃料电池堆(1)的出水口、换热器(6)的进水口、换热器(6)的出水口、乘员舱处的温度传感器相连以检测温度。

3.如权利要求1所述的一种车用燃料电池水热管理系统，其特征在于，所述控制系统与离子浓度传感器(5)相连以检测冷却液离子浓度。

4.如权利要求1所述的一种车用燃料电池水热管理系统，其特征在于，所述控制系统分别与第一水泵(2)、第一三通装置(3)、第二三通装置(7)、第一节温器(8)、PTC加热装置、第二水泵(10)、第三水泵(12)、第二节温器(13)、第三节温器(15)、空调压缩机(16)、第四节温器(18)、热力膨胀阀(19)、电磁阀(92)、电子膨胀阀(22)相连以实现不同工作模式的切换。