[發明專利]一種燃料電池堆溫度管理系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710661609.7
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107634243B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 房永強;蔡濟鈞;周毅鵬;顏世東
• 申請（專利權）人: 廈門金龍旅行車有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04701
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發明一種燃料電池堆溫度管理系統，包括燃料電池堆、升溫回路以及降溫回路；所述升溫回路包括依次連接在所述燃料電池堆的出水端與進水端之間的水泵、顆粒過濾器以及電加熱器；所述水泵的進水端與所述顆粒過濾器的出水端之間并聯設置有水箱以及去離子罐；所述去離子罐靠近所述顆粒過濾器的一端設置有兩通電磁閥；所述電加熱器與所述顆粒過濾器之間設置有三通電磁閥，所述電加熱器通過所述三通電磁閥并聯有熱交換器；所述降溫回路與所述熱交換器連接，用于降低所述燃料電池堆的溫度；所述燃料電池堆的進水端設置有電導率傳感器，所述燃料電池堆的冷卻水出口端設置有溫度傳感器。本發明一種燃料電池溫度管理系統去離子效果好、控溫效果好。

技術領域

本發明涉及汽車電子技術領域，尤其是一種燃料電池堆溫度管理系統及其控制方法。

背景技術

燃料電池是一種電化學的發電裝置,等溫的按電化學方式,直接將化學能轉化為電能而不必經過熱機過程,不受卡諾循環限制,因而能量轉化效率高,且無噪音,無污染,正在成為理想的能源利用方式。同時,隨著燃料電池技術不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源,燃料電池的商業化應用存在著廣闊的發展前景。而燃料電池工作壽命、安全性和發電效率等受溫度、水質影響較大。而目前在用的去離子過濾單元，因為采用串聯的方式，去離子過濾單元一直在過濾，老化較快，所以實際使用的更換周期較短，增加了售后維護成本。

發明內容

鑒于背景技術所存在的技術問題，本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種去離子效果好、控溫效果好的燃料電池堆溫度管理系統及其控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術措施：

一種燃料電池堆溫度管理系統，包括燃料電池堆、升溫回路以及降溫回路；所述升溫回路包括依次連接在所述燃料電池堆的出水端與進水端之間的水泵、顆粒過濾器以及電加熱器；所述水泵的進水端與所述顆粒過濾器的出水端之間并聯設置有水箱以及去離子罐；所述去離子罐靠近所述顆粒過濾器的一端設置有兩通電磁閥，用于控制所述去離子罐的開通與關斷；所述電加熱器與所述顆粒過濾器之間設置有三通電磁閥，所述電加熱器通過所述三通電磁閥并聯有熱交換器，所述三通電磁閥的B路與所述電加熱器連接，所述三通電磁閥的A路與所述熱交換器連接；所述降溫回路與所述熱交換器連接，用于降低所述燃料電池堆的溫度；所述燃料電池堆的進水端設置有電導率傳感器，所述燃料電池堆的冷卻水出口端設置有溫度傳感器。

作為進一步改進的，所述電導率傳感器和所述溫度傳感器的信號輸出端與控制器連接，所述控制器的信號輸出端分別與所述三通電磁閥和所述兩通電磁閥連接，用于控制所述三通電磁閥和所述兩通電磁閥的開通及關斷。

一種燃料電池堆溫度管理系統的控制方法，包括以下幾個步驟：

S1，向所述燃料電池堆發送啟動指令，并開啟水泵；

S2，檢測所述燃料電池堆溫度是否低于低溫保護值，若是，禁止啟動所述燃料電池堆并進入步驟S3，若否，啟動所述燃料電池堆并進入步驟S4；

S3，打開所述三通電磁閥B路，并開啟所述電加熱器加熱所述燃料電池堆，使其溫度達到所述低溫保護值后啟動所述燃料電池堆并進入步驟S4；

S4，檢測冷卻液電導率是否大于或等于電導率告警值，若是，進入步驟S5，若否，進入S6；

S5，開啟所述兩通電磁閥，使并聯的所述去離子罐開始工作，并進入S6；

S6，加熱所述燃料電池堆溫度使其達到加熱溫度上限。

作為進一步改進的，在步驟S6之后進一步包括：

S7，開啟所述三通電磁閥A路，并關閉所述電加熱器，利用所述燃料電池堆自身余熱使所述燃料電池堆達到最佳溫度范圍。

作為進一步改進的，在步驟S7之后進一步包括：