[發明專利]燃料電池汽車熱管理系統

有效

• 申請號: 201710049397.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106945537B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李建秋;江宏亮;徐梁飛;歐陽明高;方川;程思亮;洪坡;胡尊嚴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40;B60H1/00;B60H1/03;H01M10/615;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6561;H01M10/6567;H01M10/635;H01M10/637;H01M10/657;H01M8/04029;H01M8/04007
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發明公開了一種燃料電池汽車熱管理系統，包括：燃料電池電堆；水箱，所述水箱內填充有冷卻水；第一換熱器，用于通過第一蒸發器對車廂進行供暖；溫度調節裝置，用于對蓄電池進行溫度調節，以使所述蓄電池工作在預設工作溫度范圍內；控制器，用于控制所述第一換熱器和所述溫度調節裝置的工作狀態；其中，所述燃料電池電堆、所述水箱、所述第一換熱器和所述溫度調節裝置連接。本發明具有如下優點：燃料電池采用水冷方式控制燃料電池工作在合適溫度，利用燃料電池工作時產生熱量以及輔助電加熱器產生的熱量，用于車輛冬季供暖，同時用于鋰離子電池在冬季的保溫。

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，具體涉及一種燃料電池汽車熱管理系統。

背景技術

純電動汽車、燃料電池汽車為代表的新能源汽車具有節能、環保等優點，在近年來迅速發展，具有很好的應用前景。但與傳統車內燃機汽車相比，純電動汽車和燃料電池汽車在熱管理方面難度較大。

傳統內燃機汽車采用空調進行制冷，冬季車輛供暖可發動機較高溫度的冷卻水或者排氣的余熱進行供暖。而純電動汽車和燃料電池汽車的空調系統消耗電能實現制冷，在夏季空調消耗能量較大，使得車輛能耗明顯增高，續駛里程也明顯縮短。在冬季，純電動汽車和燃料電池汽車供暖一般直接采用電加熱器供暖，同樣嚴重影響了車輛的能耗和續駛里程。

燃料電池汽車需要動力電池組成混合動力系統，尤其是增程式燃料電池汽車裝載的容量較大。冬季低溫會直接導致鋰電池容量下降，低溫使用會明顯加快鋰電池的容量衰減。現有鋰電電池一般具有散熱系統(風冷或者水冷)，但在冬季溫度較低情況下，需要有一定的保溫措施，采用電加熱的方式進行保溫需要消耗較多電能。

相關技術中，針對利用燃料電池余熱為整車進行供暖時，由于未對蓄電池本身進行保護，從而造成電池壽命下降。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種燃料電池汽車熱管理系統。

為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種燃料電池汽車熱管理系統，包括：燃料電池電堆；水箱，所述水箱內填充有冷卻水；第一換熱器，用于通過第一蒸發器對車廂進行供暖；溫度調節裝置，用于對蓄電池進行溫度調節，以使所述蓄電池工作在預設工作溫度范圍內；控制器，用于控制所述第一換熱器和所述溫度調節裝置的工作狀態；其中，所述燃料電池電堆、所述水箱、所述第一換熱器和所述溫度調節裝置連接。

根據本發明實施例的燃料電池汽車熱管理系統，燃料電池采用水冷方式控制燃料電池工作在合適溫度，利用燃料電池工作時產生熱量以及輔助電加熱器產生的熱量，用于車輛冬季供暖，同時用于鋰離子電池在冬季的保溫。

另外，根據本發明上述實施例的燃料電池汽車熱管理系統，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，還包括：水泵，所述水泵與所述燃料電池電堆連接，所述水泵用于調節經過所述水泵的冷卻水的流量；節溫器，所述節溫器分別于所述水泵、所述第一換熱器和所述溫度調節裝置連接，所述節溫器用于調節流向所述第一換熱器和所述溫度調節裝置的流量比例。

進一步地，所述溫度調節裝置包括：第二換熱器，用于對所述蓄電池進行加熱；散熱器，用于對流經所述散熱器的冷卻水進行降溫；其中，所述控制器還用于控制所述第二換熱器和所述散熱器的工作狀態。

進一步地，還包括：溫度傳感裝置，用于采集所述蓄電池的溫度；其中，所述控制器還用于根據所述蓄電池的溫度控制所述第二換熱器和所述散熱器的工作狀態。

進一步地，還包括：電加熱器，所述電加熱器與第二換熱器所在的管路連接；其中，所述控制器還用于控制所述電加熱器的工作狀態。