[实用新型]一种车用燃料电池热管理系统

摘要

本实用新型公开了一种车用燃料电池热管理系统，控制系统通过传感器进行数据采集，通过节温器与三通装置将冷却回路分成大小两个循环，采用节温器对不同支路冷却水流量进行控制，使燃料电池与蓄电池同时工作在最佳温度区间，提升燃料电池系统的可靠性，所提出的加热装置保证了燃料电池与蓄电池在低温下正常启动，所提出的离子交换器使冷却水中导电率维持在合理范围。

主权项

1.一种车用燃料电池热管理系统，其特征在于：该系统包括小循环加热系统和大循环冷却系统、去离子水循环系统、燃料电池堆(1)、蓄电池冷却回路和控制系统；所述的小循环加热系统包括燃料电池堆(1)、电堆出口温度传感器(17)、单向阀(2)、换热器(3)、旁通阀(4)、离子浓度传感器(18)、第一三通装置(5)、冷却水循环泵(8)、第一压力传感器(20)、第二三通装置(9)、加热装置(12)、第一电子节温器(13)、第二电子节温器(14)、电堆入口温度传感器(24)；所述的大循环冷却系统包括燃料电池堆(1)、电堆出口温度传感器(17)、单向阀(2)、换热器(3)、旁通阀(4)、离子浓度传感器(18)、第一三通装置(5)、冷却水循环泵(8)、第一压力传感器(20)、第二三通装置(9)、散热器(11)、第二压力传感器(21)、第二流量计(22)、第二温度传感器(23)、第一电子节温器(13)、第二电子节温器(14)、电堆入口温度传感器(24)；所述的去离子水循环系统包括第一三通装置(5)、离子交换器(6)、第一流量计(19)、补水箱(7)；所述的蓄电池冷却回路包括第二电子节温器(14)、蓄电池(15)、第一温度传感器(16)；所述的控制系统分别与第一温度传感器(16)、电堆出口温度传感器(17)、离子浓度传感器(18)、第一流量计(19)、第一压力传感器(20)、第二压力传感器(21)、第二流量计(22)、第二温度传感器(23)、电堆入口温度传感器(24)相连以检测信号；所述的控制系统分别与旁通阀(4)、第一三通装置(5)、冷却水循环泵(8)、第二三通装置(9)、散热器(11)、加热装置(12)、第一电子节温器(13)、第二电子节温器(14)相连实现不同模式的切换；所述的燃料电池堆(1)可以根据负载需求，给负载提供电能，并且产生热量，所述的单向阀(2)作用是控制冷却水流动方向，保证冷却水不会回流，所述的换热器(3)可以利用冷却水带来的废热为车厢加热，所述的旁通阀可以控制冷却水是否通过换热器(3)所在支路，所述的第一三通装置(5)分别与小循环回路和去离子水循环回路连接，通过控制三个接口的开关调节冷却水流动的方向，所述的冷却水循环泵(8)用来控制冷却水流量，所述的第二三通装置(9)分别与大循环冷却回路与小循环加热回路相连，用来切换不同的模式，所述的加热装置(12)可以对小循环回路中的冷却水加热，所述的第一电子节温器(13)与大小循环回路相连，通过控制器给出的信号控制不同回路中冷却水流量，所述的第二电子节温器(14)与小循环回路与蓄电池冷却回路相连，通过控制器控制两个回路中冷却水流量；所述的第一温度传感器(16)、电堆出口温度传感器(17)、第二温度传感器(23)与电堆入口温度传感器(24)可以测量各循环回路中冷却水温度，所述的离子浓度传感器(18)可以检测冷却水中离子浓度，所述的第一流量计(19)与第二流量计(22)可以测量冷却水的流量，所述的第一压力传感器(20)与第二压力传感器(21)可以测量冷却水的压力，所述的补水箱(7)可以存储冷却水，缓冲进入散热器的冷却水温度，同时补充冷却循环过程中损失的水分，所述的散热器(11)可以通过调节散热风扇的转速来降低冷却水温度，所述的蓄电池(15)作为辅助能量源，保证汽车行驶时的功率需求；所述的离子交换器(6)，可以过滤来自管路材料离子析出，锈蚀反应生成的离子，保证冷却液电导率在合理的范围。