[发明专利]一种氢燃料电池汽车热管理系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统及控制方法，包括：5个回路，分别为电堆散热回路、电池回路、辅助散热回路、制冷溶液回路和冷媒回路：各个回路之间共用不同设备；电堆散热回路与电池回路共用电池回路加热板换；电池回路与冷媒回路共用电池回路降温板换；冷媒回路与电堆散热回路共用发生器；冷媒回路与制冷溶液回路共用发生器和吸收器；辅助散热回路为独立回路，不与其它回路共用设备。本发明充分利用氢燃料电池汽车热管理系统的特点，将燃料电池发动机产生的废热根据用车场景需求加以利用，满足乘员舱和电池的升温或者降温需求，减少整车能量消耗，达到节能、增加续航的目的。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车热管理系统领域，尤其涉及一种氢燃料电池汽车热管理系统及控制方法。

背景技术

在氢燃料电池汽车运行时需要将电堆温度维持在70-80℃，并且会产生大量的废热，由于散热温度较低，因此夏季会有很大的散热压力。维持电堆正常运行的辅助零部件也需要适当的温度控制，电池包和乘员舱需要根据需求进行升温或者降温。氢燃料电池汽车的热管理系统具有控制的部件多，控制精度要求高，外部环境温度范围宽，散热量大的特点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明分利用氢燃料电池汽车热管理系统的特点，将燃料电池发动机产生的废热根据用车场景需求加以利用，满足乘员舱和电池的升温或者降温需求，减少整车能量消耗，达到节能、增加续航的目的，同时减少了空调压缩机等部件，可以降低整车成本。

本发明提供的一种氢燃料电池汽车热管理系统及控制方法，系统包括：去离子器、主回路膨胀水箱、颗粒过滤器、第一电子三通比例阀、主回路高压水泵、电池回路加热板换、电池回路水泵、电池回路降温板换、乘员舱蒸发器、乘员舱暖风芯体、电子三通比例阀、发生器、溶液泵、吸收器、储液罐、冷凝器、主回路散热器、辅助回路膨胀水箱、辅助回路水泵和辅助回路散热器；

以上设备共形成5个回路，分别为电堆散热回路、电池回路、辅助散热回路、制冷溶液回路和冷媒回路：各个回路之间共用不同设备，具体为：

所述电堆散热回路与所述电池回路共用电池回路加热板换；

所述电池回路与所述冷媒回路共用电池回路降温板换；

所述冷媒回路与所述电堆散热回路共用发生器；

所述冷媒回路与所述制冷溶液回路共用发生器和吸收器；

所述辅助散热回路为独立回路，不与其它回路共用设备。

进一步地，所述电堆散热回路采用燃料电池专用防冻液，具体包括：去离子器、主回路膨胀水箱、颗粒过滤器、第一电子三通比例阀、主回路高压水泵、电池回路加热板换、乘务员舱暖风芯体、第二电子三通比例阀、主回路散热器和发生器；

主回路散热器的输出端与去离子器和颗粒过滤器的输入端连接；去离子器的输出端与主回路膨胀水箱的输入端连接；主回路膨胀水箱的输出端与主回路高压水泵的输入端、电池回路加热板换的输入端连接；主回路高压水泵的输出端与电堆的输入端连接；电堆的输出端与电子三通比例阀的输入端连接；电子三通比例阀的输出端与第五阀门的一端、第六阀门的一端、主回路散热器的输入端和PTC加热器的输入端连接；PTC加热器的输出端与第一电子三通比例阀的输入端连接；第五阀门的另一端与乘员舱暖风芯体的输入端连接；乘员舱暖风芯体的输出端与第二阀门的一端、第一阀门的一端连接；第二阀门的另一端与电池回路加热板换的输入端连接；第一阀门的另一端与电池回路加热板换的输入端连接；颗粒过滤器的输出端与第一电子三通比例阀的输入端连接；第一电子三通比例阀的输出端与主回路高压水泵的输入端连接；第六阀门的另一端与发生器的输入端连接；发生器的输出端与主回路高压水泵的输入端连接。

进一步地，所述电池回路采用普通防冻液，具体包括：电池回路加热板换、电池回路水泵、电池和电池回路降温板换；