[實用新型]一種全氣候整車多熱流集成熱管理系統

有效

• 申請號: 201820540530.9
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN208240802U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 吳光平;柴結實;李飛強
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0432
• 分類號: H01M8/0432;H01M8/04298
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本實用新型提出一種全氣候整車多熱流集成熱管理系統，包括動力電池支路、空調支路和燃料電池支路，其特征在于，所述動力電池支路、空調支路和燃料電池支路并聯后串接熱流干路，所述熱流干路串設散熱器和水泵，動力電池支路、空調支路和燃料電池支路為獨立的、通斷可控的支路。該系統不僅實現熱量的統一管理，還節省了系統的成本，提高能量的利用率。

技術領域

本實用新型應用于氫燃料電池汽車領域，具體涉及一種全氣候多熱流集成熱管理系統。

背景技術

燃料電池汽車因為其續航里程長、加氫時間短的特點，已成為新能源汽車發展的重要方向，然而燃料電池電效率一般為50％，說明每發出1kW的電就會產生1kW的熱，產生的大量的熱必須通過冷卻系統及時帶走，以使燃料電池內部的溫度保持穩定，否則會影響電化學的反應速率并影響燃料電池的壽命。另外，燃料電池反應生成的水在低溫下結冰后將阻礙反應的進行，尤其是在燃料電池啟動過程中，如果反應生成的熱不能大于散掉的熱量，燃料電池無法保持升溫狀態，則將無法啟動和使用。動力電池在溫度低于0℃時放電受限，且溫度越低放電能力越弱；動力電池溫度高時也需要降溫，否則也會影響其壽命。同時，車輛乘客艙夏季需要降溫，冬季需要升溫，以提高乘客舒適感。因此，一個良好的整車熱管理系統就是很有必要的。

目前，現有的車輛熱管理結構系統如圖1和圖2所示，圖1為空調熱管理結構圖，車輛匹配車載空調，夏季給乘客艙制冷，冬季利用電加熱加熱空氣，把熱空氣吹進乘客艙給乘客艙加熱，車載空調加熱和制冷功率大，耗電多；圖2為燃料電池的熱管理結構圖，燃料電池熱量巨大且溫度低，與環境溫差小，要匹配的散熱器巨大，燃料電池工作時就需要較大的散熱器(兩個)，那么散熱風扇就會產生很大的能耗才能滿足燃料電池的散熱需求；車輛的熱管理還包括動力電池，現有的動力電池內部多使用電加熱熱機，通過自然散熱冷卻，會造成動力電池加熱不均勻，自然冷卻不均勻，動力電池溫度不均勻，壽命影響較大；綜上所述，燃料電池、車載空調和動力電池之間熱管理相互獨立，獨立散熱系統的加熱和冷卻/制冷，成本較高，能量不能相互使用，導致利用率很低。

實用新型內容

本實用新型提出一種全氣候整車多熱流集成熱管理系統，以解決汽車中燃料電池、車載空調和動力電池之間熱管理系統成本高，能量利用率低的問題。

一種全氣候整車多熱流集成熱管理系統，包括動力電池支路、空調支路和燃料電池支路，動力電池支路、空調支路和燃料電池支路并聯后串接熱流干路，所述熱流干路串設空調散熱器、燃料電池散熱器和水泵5，動力電池支路、空調支路和燃料電池支路為獨立的、通斷可控的支路。

動力電池支路、空調支路和燃料電池支路上可以分別設有對應的單通開關閥；還可以設置在熱流干路上的一個四通閥1，所述四通閥1的三個分流口分別連接動力電池支路、空調支路和燃料電池支路，所述四通閥為單向導通閥。

動力電池支路的兩端并聯第一開關支路，所述第一開關支路上設置第一流量調節閥2；熱流干路與第二開關支路和第三開關支路并聯，所述第二開關支路并聯在空調散熱器兩端，所述第二開關支路上設置第二流量調節閥3，所述第三開關支路并聯在燃料電池散熱器兩端，所述第三開關支路上設置第三流量調節閥4。

本實用新型的有益效果：本申請通過獨立控制并聯的動力電池支路、空調支路和燃料電池支路，將三支路產生的熱量匯集到熱流干路上，通過熱流干路上串設的空調散熱器和燃料電池散熱器集中進行散熱，實現了熱量的統一管理，共用一套系統，可以降低整車多熱流熱管理系統的成本，且提高能量的利用率。

附圖說明

圖1現有空調熱管理結構圖；

圖2現有燃料電池熱管理結構圖；

圖3本申請全氣候整車多熱流集成熱管理管路結構圖。

具體實施方式