[發(fā)明專利]一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)及其控制方法

有效

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• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110380084B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 于紅軍;黎蘭;趙京坡;余慧娟;袁學飛;劉相新;馮波;林漳
• 申請（專利權）人: 北京航天發(fā)射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04701;B60L58/32
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 張廷利

1.一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，所述氫燃料電池包括電池電堆，其特征在于，所述溫控系統(tǒng)包括節(jié)溫器、電子水泵、三通閥、散熱器和燃氣加熱器，所述節(jié)溫器的接口2通過第一管路與電池電堆的冷卻液出口連接，節(jié)溫器的接口1通過第二管路與電子水泵的進液口連接，電子水泵的出液口通過第三管路與三通閥的接口1連接，三通閥的接口2通過第四管路與電池電堆的冷卻液進口連接；節(jié)溫器的接口3通過第五管路與散熱器的一端連接，散熱器的另一端通過第六管路與電子水泵的進液口連接，第六管路上設有流向從散熱器到電子水泵的第一單向閥；三通閥的接口3通過第七管路與燃氣加熱器的進液口連接，燃氣加熱器的出液口通過第八管路與電池電堆的冷卻液進口連接，第八管路上設有流向從燃氣加熱器到電池電堆的第二單向閥；燃氣加熱器中設有點火線圈并連接有空氣管路和氫氣管路，氫氣管路連接有儲氫瓶，氫氣管路上設有第一電磁閥和第一減壓閥。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氫瓶為電池電堆的供氫系統(tǒng)儲氫瓶，所述散熱器設有散熱風扇。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述電池電堆的冷卻液進口和冷卻液出口對應設有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，還包括冷卻液補償水箱，所述冷卻液補償水箱與第一單向閥和電子水泵之間的第六管路連接。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)溫器、電子水泵、三通閥、散熱器、燃氣加熱器、第一電磁閥、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與汽車的FCU控制器連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣管路上設有空濾器和消聲器。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，還包括兩端對應與燃氣加熱器出液口和電子水泵進液口連接的輔助加熱管路，輔助加熱管路上從燃氣加熱器到電子水泵依次設有第二電磁閥、輔助換熱器和第三單向閥，第二電磁閥與汽車的FCU控制器連接，第三單向閥的流向從燃氣加熱器到電子水泵，輔助換熱器為汽車動力電池系統(tǒng)的換熱器或駕駛室暖風系統(tǒng)的換熱器。

8.根據(jù)權利要求5所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述電池電堆的供氫系統(tǒng)包括儲氫瓶、噴射裝置和穩(wěn)壓裝置，儲氫瓶通過第九管路與噴射裝置連接，噴射裝置和穩(wěn)壓裝置之間設有多條連接管，連接管上設有噴射電磁閥，穩(wěn)壓裝置通過第十管路與電池電堆的氫氣進口連接，電池電堆的氫氣出口連接有氫氣尾排管；第九管路上從儲氫瓶到噴射裝置依次設有第二減壓閥、第三電磁閥和第三減壓閥，所述氫氣管路與第二減壓閥和第三電磁閥之間的第九管路連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣尾排管上設有第四電磁閥，電池電堆的氫氣出口和氫氣進口之間設有再循環(huán)管路，再循環(huán)管路上設有循環(huán)泵。

10.一種權利要求5所述汽車氫燃料電池的溫控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、當點火開關置于ON檔時，使電子水泵工作；

二、當點火開關置于START檔時，比較T和T1，若T＜T1，執(zhí)行步驟三；否則，執(zhí)行步驟五；所述T表示電池電堆冷卻液溫度，所述T1表示預設的溫度下限；

三、使節(jié)溫器的接口1與接口2接通，使節(jié)溫器的接口3關閉；并使三通閥的接口1與接口3接通，使三通閥的接口2關閉；

四、使燃氣加熱器自檢，當滿足點火條件時，使第一電磁閥打開，并使燃氣加熱器的點火線圈點火；當不滿足點火條件時，觸發(fā)故障報警信號；

五、比較T和T2，若T＞T2，執(zhí)行步驟六；否則，執(zhí)行步驟七；所述T2表示預設的溫度上限；

六、使節(jié)溫器的接口2與接口3接通，使節(jié)溫器的接口1關閉，且使散熱器的散熱風扇運行；并使三通閥的接口1與接口2接通，使三通閥的接口3關閉；

七、使節(jié)溫器的接口1與接口2接通，使節(jié)溫器的接口3關閉；并使三通閥的接口1與接口2接通，使三通閥的接口3關閉；

所述溫度下限和溫度上限是根據(jù)電池電堆的正常工作溫度范圍設置的。