[发明专利]一种氢燃料电池汽车热管理系统及方法

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统及方法，所述一种氢燃料电池汽车热管理系统包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器；电堆散热子系统包括车舱散热器；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器，热峰调节器内部填充有蓄热材料；热峰调节器通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联；热峰调节器通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联。本发明解决了现有技术中氢燃料电池汽车热管理系统热管理能力不足的问题。

技术领域

本发明属于电动汽车热管理技术领域，具体涉及一种氢燃料电池汽车热管理系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，以纯电动汽车、氢燃料电池汽车为代表的新能源汽车正在取代以燃油为动力的传统内燃机汽车。其中，氢燃料电池汽车具有能量转换效率高、续航能力强和能量补给快等优点，是代替内燃机汽车的优选。

然而，在行驶过程中氢燃料电池汽车会产生大量的废热，这些废热的排放给整车热管理系统带来了诸多挑战和难题。不同于内燃机汽车可以通过汽车尾气带走一部分热量，燃料电池汽车大部分废热必须通过冷却液带至车头散热器散热；而且燃料电池正常运行温度较低，汽车的热管理系统可利用的换热温差较小，导致车头散热器的负荷巨大，容易造成氢燃料电池电堆过热，使汽车性能和安全受到影响。

现有技术中，随着大功率氢燃料电池电堆的技术开发和装车应用，氢燃料电池汽车的散热负荷继续增加，而车头散热器的结构优化和空间利用已经趋近当前技术的极限，越来越难以满足氢燃料电池汽车的散热需求，使氢燃料电池汽车的热管理问题成为氢燃料电池汽车功率的发展瓶颈。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供一种氢燃料电池汽车热管理系统及方法，降低车头散热器的瞬时负荷，提高氢燃料电池汽车热管理系统的热管理能力，保证汽车的性能和安全。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统，包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器；电堆散热子系统包括车舱散热器；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器，热峰调节器内部填充有蓄热材料；热峰调节器通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联，第一管道的一端设有第一阀门；热峰调节器通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联。

进一步，空调制冷子系统包括压缩机、车头冷凝器、节流装置、制冷管道和车舱蒸发器；制冷管道依次连接压缩机、车头冷凝器、节流装置、车舱蒸发器形成制冷剂的流动回路，第一管道设有第一阀门的一端与车舱蒸发器的入口连接，第一管道的另一端与车舱蒸发器的出口连接。

进一步，所述节流装置为节流阀（103）。

进一步，第二管道的一端设有第二阀门。

进一步，电堆散热子系统包括第一驱动泵、冷却管道、第一车头散热器和氢燃料电池电堆，冷却管道依次连接第一驱动泵、氢燃料电池电堆和第一车头散热器形成回路；第二管道设有第二阀门的一端与第一驱动泵的出口连接，第二管道的另一端与氢燃料电池电堆的入口连接。

进一步，第二阀门包括第一入口、第二出口和第三出口，第一入口与第一驱动泵的出口连接，第二出口与第二管道连接，第三出口与氢燃料电池电堆的入口连接。

进一步，氢燃料电池电堆与第一车头散热器之间还设有第三阀门，第三阀门包括第四入口、第五出口和第六出口；第四入口与氢燃料电池电堆的出口连接，第五出口与第一驱动泵的入口连接；第六出口与第一车头散热器的入口连接。

进一步，电堆散热子系统还包括中冷器；中冷器与氢燃料电池电堆并联。

进一步，中冷器的入口设有第四阀门，氢燃料电池电堆的入口设有第五阀门。