[发明专利]一种燃料电池双水泵散热系统及控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池双水泵散热系统及控制方法，所述系统包括设置于电堆出口与入口之间且具有第一出口和第二出口的节温器；设置于节温器第一出口与电堆入口之间的主水泵；设置于节温器第二出口与主水泵入口之间的散热器；以及设置于散热器出口与主水泵入口之间的副水泵；本发明通过增设副水泵，能够解决燃料电池大功率运行时散热能力不足的问题；解决大循环压损过大时的加水排气困难及流量压力无法满足设计值的问题；当散热系统流阻较大时，两个水泵在相同转速下，解决为了保证管路压力而减小流量的问题；主水泵和副水泵串联，管路压力变大，根据水泵性能曲线，在相同转速下，流量也会增大。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池双水泵散热系统及控制方法。

背景技术

燃料电池系统的散热问题制约着其性能的提高，随着燃料电池系统功率的不断提升，匹配的散热器尺寸也不断增加，受整车布置空间限制，一般将散热器布置在车顶，造成散热系统管路复杂或长度较大，流阻增加。这样就可能导致水泵性能无法覆盖全工况下扬程和流量的技术要求，以致于出现加水排气困难，燃料电池水温过高等问题。轻则影响燃料电池系统输出性能，重则导致燃料电池系统停止运行，大大缩短寿命。

现有技术方案的燃料电池散热系统一般只匹配一台水泵参照图1，以满足电堆散热时的流量和压力要求。燃料电池低功率运行时，通过节温器控制冷却液在小循环(调整节温器，使得燃料电池散热系统不经过散热器的水路循环)内流动，随着功率升高，节温器开度会逐渐增大，最终完全打开，此时冷却液在大循环(调整节温器，使得燃料电池散热系统经过散热器的水路循环)中流动。从冷却液进入大循环开始，控制器会根据燃料电池实时水温功率调整风扇占空比和水泵转速，使水温维持在设定值。系统设计时会提出大循环部分散热器及管路的最高压损，并依据此计算各个工况点的水泵转速、节温器开度、风扇占空比等参数。如果在搭载整车时压损超过要求上限，可能会出现加水排气困难；另外，在系统运行过程中如果继续按照之前的标定参数执行，会出现系统内压力或流量较低的情况，导致燃料电池水温过高。

综上，目前使用单台水泵性能无法满足大功率燃料电池散热需求；无法保证大循环压损过大时散热系统的流量计压力仍能达到设计值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种克服背景技术中存在的技术问题的燃料电池双水泵散热系统及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种燃料电池双水泵散热系统，包括

节温器、设置于电堆出口与入口之间且具有第一出口和第二出口；

主水泵、设置于节温器第一出口与电堆入口之间；

散热器、设置于节温器第二出口与主水泵入口之间；以及

副水泵，设置于散热器出口与主水泵入口之间。

优选地，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱包括进水口与出水口；

所述进水口分别与节温器第二出口、电堆入口连通；

所述出水口分别与主水泵入口、副水泵入口连通。

优选地，所述进水口分别与节温器第二出口之间还设置有去离子装置。

优选地，所述节温器第一出口与副水泵出口汇流之间的管道上并联有加热器。

优选地，所述膨胀水箱内具有液位传感器。

优选地，所述电堆出口处、电堆入口处、散热器出口处、散热器入口处分别设置有温度传感器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种燃料电池双水泵散热系统的控制方法，包括