[发明专利]一种具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统

权利要求书

1.一种具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，包括：

燃料电池主冷却系统，通过冷却液循环直接为燃料电池电堆散热；

蓄冷系统，蓄冷水在其中循环，并通过第一换热器与所述燃料电池主冷却系统的冷却液换热；

制冷系统，制冷剂在其中循环流动，并经过第二换热器与所述蓄冷系统中的蓄冷水换热。

2.如权利要求1所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第一换热器包括高温管路和低温管路，其中，第一换热器高温管路连接在燃料电池主冷却系统中，第一换热器低温管路连接在蓄冷系统中；

所述第二换热器也包括高温管路和低温管路，其中，第二换热器高温管路连接在蓄冷系统中，第二换热器低温管路连接在制冷系统中。

3.如权利要求2所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述燃料电池主冷却系统包括通过管路连接的：

第一循环水泵，为燃料电池主冷却系统中的冷却液提供循环动力；

第一温度传感器，设置在燃料电池电堆上游，检测进入燃料电池电堆管路的冷却液的入堆水温；

散热器，与所述第一换热器的高温管路并联，该散热器与第一换热器均设置在所述燃料电池电堆的下游，为冷却液散热；

第一三通阀，设置在散热器和第一换热器与燃料电池电堆之间，控制和分配经过散热器和第一换热器高温管路的冷却液流量。

4.如权利要求3所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述蓄冷系统包括通过管路连接的：

第二循环水泵，设置在所述第一换热器低温管路的上游，为蓄冷系统的蓄冷水提供循环动力；

第二三通阀，设置在第一换热器低温管路和第二循环水泵之间，用于控制流入第一换热器低温管路的蓄冷水流量；

储水箱，设置在第一换热器低温管路下游，在无需蓄冷水循环时储存蓄冷水；

第二温度传感器，设置在所述储水箱出口，用于检测蓄冷系统的蓄冷水水温；其中，所述第二换热器高温管路连接在所述第二温度传感器和第二循环水泵

之间，用于蓄冷系统与制冷系统之间的换热。

5.如权利要求4所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述储水箱及其两端的管路设有保温层，该储水箱的容积取决于燃料电池峰值散热能力所需持续时间。

6.如权利要求4所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，设置与所述第一换热器低温管路并联的且分别连接第二三通阀和储水箱的旁

路，当燃料电池主冷却系统的散热能力不足时，第一三通阀控制适当流量的冷却液流经第一换热器高温管路，第二三通阀控制适当流量的蓄冷水流经第一换热器低温管路；当燃料电池主冷却系统的散热能力足够时，第一三通阀控制所有的冷却液流经散热器，第二三通阀所有的蓄冷水经过与所述第一换热器低温管路并联的旁路。

7.如权利要求6所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，在第一三通阀、第二三通阀与第一温度传感器之间设置PID闭环控制，通过第一三通阀调整经过第一换热器高温管路的冷却液流量、通过第二三通阀调整经过第一换热器低温管路的蓄冷水流量，并监测第一温度传感器的测量值，使其达到要求值。

8.如权利要求7所述的具有蓄冷功能的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述制冷系统包括通过管路连接的：

压缩机，设置在第二换热器低温管路的下游，压缩流经的制冷剂使其升温，并提供制冷剂在管路中的循环动力；

冷凝器，设置在所述压缩机下游，制冷剂在其中与环境换热降温；

节流阀，设置在冷凝器和第二换热器低温管路之间，使经过的制冷剂的压力下降。