[發(fā)明專利]低溫冷啟動的裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811600982.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109686999A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 閆仕釗;趙瑩;郗富強;陳賓;劉曉輝;張學偉;王曉陽
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04225
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁曼曼;王寶筠

1.一種低溫冷啟動的裝置，其特征在于，應用于燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)，包括：

設置于燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)中燃料電池電堆的冷卻液出口和冷卻液進口之間的冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)和所述燃料電池電堆形成冷卻液的主循環(huán)回路；

設置于所述燃料電池電堆的冷卻液出口和冷卻液進口之間的加熱器，所述加熱器和所述燃料電池電堆形成冷卻液的副循環(huán)回路；

所述主循環(huán)回路和所述副循環(huán)回路上分別設置有切換裝置；

與所述加熱器、切換裝置連接的控制裝置，所述控制裝置用于在燃料電池發(fā)動機處于低溫冷啟動狀態(tài)，控制所述切換裝置將冷卻液的循環(huán)回路由主循環(huán)回路切換為副循環(huán)回路并控制所述加熱器對冷卻液進行加熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述切換裝置為三通閥，其中，所述主循環(huán)回路和所述副循環(huán)回路上分別設置有切換裝置包括：

在所述燃料電池電堆的冷卻液出口處設置第一三通閥；所述第一三通閥的輸入端連接所述燃料電池電堆的冷卻液出口，所述第一三通閥的第一輸出端連接所述冷卻系統(tǒng)的第一端，所述第一三通閥的第二輸出端連接所述加熱器的第一端；

在所述燃料電池電堆的冷卻液進口處設置第二三通閥；所述第二三通閥的輸入端連接所述燃料電池電堆的冷卻液進口，所述第二三通閥的第一輸出端連接所述冷卻系統(tǒng)的第二端，所述第一三通閥的第二輸出端連接所述加熱器的第二端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述切換裝置為開關閥；

其中，所述主循環(huán)回路和所述副循環(huán)回路上分別設置有切換裝置包括：

在所述主循環(huán)回路的冷卻系統(tǒng)兩端分別設置一個開關閥；

在所述副循環(huán)回路的加熱器兩端分別設置一個開關閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述裝置，其特征在于，還包括：

設置在所述燃料電池電堆的冷卻液出口或冷卻液出口位置處，與所述控制裝置連接的溫度傳感器；

所述溫度傳感器用于檢測所述燃料電池電堆的溫度，并發(fā)送至所述控制裝置，使得所述控制裝置根據(jù)所述燃料電池電堆的溫度確定所述燃料電池發(fā)動機是否處于低溫冷啟動狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述控制裝置還用于：

在確定所述燃料電池發(fā)動機不處于低溫冷啟動狀態(tài)，則控制所述切換裝置將冷卻液的循環(huán)回路由副循環(huán)回路切換為主循環(huán)回路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括：

設置于所述主循環(huán)回路上的散熱器，以及為所述主循環(huán)回路補充冷卻液的膨脹水箱。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任意一項所述裝置的低溫冷啟動方法，其特征在于，包括：

在燃料電池發(fā)動機啟動時，確定燃料電池發(fā)動機是否處于低溫冷啟動狀態(tài)；

若確定所述燃料電池發(fā)動機處于低溫冷啟動狀態(tài)，則控制將冷卻液的循環(huán)回路由主循環(huán)回路切換為副循環(huán)回路并控制加熱器對冷卻液進行加熱。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制將冷卻液的循環(huán)回路由主循環(huán)回路切換為副循環(huán)回路，包括：

控制主循環(huán)回路上的切換裝置斷開與燃料電池電堆兩端連接的冷卻系統(tǒng)的連接；

控制副循環(huán)回路上的切換裝置導通與燃料電池電堆兩端連接的加熱器的連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述控制將冷卻液的循環(huán)回路由主循環(huán)回路切換為副循環(huán)回路并控制加熱器對冷卻液進行加熱之后還包括：

確定燃料電池發(fā)動機不處于低溫冷啟動狀態(tài)，則控制主循環(huán)回路上的切換裝置導通與燃料電池電堆兩端連接的冷卻系統(tǒng)的連接，且控制副循環(huán)回路上的切換裝置斷開與燃料電池電堆兩端連接的加熱器的連接；

控制所述冷卻系統(tǒng)對所述主循環(huán)回路中的冷卻液進行冷卻。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定燃料電池發(fā)動機是否處于低溫冷啟動狀態(tài)包括：

檢測燃料電池電堆的溫度；

判斷燃料電池電堆的溫度是否小于預設溫度；

若燃料電池電堆的溫度小于預設溫度，則確定燃料電池發(fā)動機處于低溫冷啟動狀態(tài)。