[發明專利]混合動力汽車燃料電池熱管理系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010426855.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111717076B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 陳明;史建鵬;李洪濤;陳明;蔣委
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: B60L58/33
• 分類號: B60L58/33;B60L58/34;B60H1/03
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

1.一種混合動力汽車燃料電池熱管理系統，其特征在于：包括燃料電池水回路、PTC加熱水回路、空調制冷系統和乘員艙進風通道(25)，所述燃料電池水回路和PTC加熱水回路通過中間換熱器(16)換熱，所述乘員艙進風通道(25)分別與PTC加熱水回路和空調制冷系統換熱；

所述燃料電池水回路包括第一比例閥(3)和第二比例閥(4)，所述第一比例閥(3)的入口與燃料電池(1)連接，所述第一比例閥(3)的第一出口連接有電池自循環管路，所述第一比例閥(3)的第二出口與第二比例閥(4)的入口連接，所述第二比例閥(4)的第一出口連接有燃料電池散熱器(5)的入口，所述第二比例閥(4)的第二出口與中間換熱器(16)的入口連接；

所述PTC加熱水回路包括串聯的PTC加熱器(17)、暖風芯體(20)、第二水泵(14)中間換熱器(16)、第一三通閥(15)和第二三通閥(18)，所述第一三通閥(15)的入口連接有第二水泵(14)，所述第一三通閥(15)的第二出口與中間換熱器(16)的入口連接，所述第一三通閥(15)的第一出口和所述中間換熱器(16)的出口均連接著PTC加熱器(17)的入口，所述PTC加熱器(17)的出口與第二三通閥(18)的入口連接，所述第二三通閥(18)的第二出口與依次與第三溫度傳感器(19)和暖風芯體(20)的入口連接，所述第二三通閥(18)的第一出口和暖風芯體(20)的出口均分別連接著第二水泵(14)。

2.根據權利要求1所述的混合動力汽車燃料電池熱管理系統，其特征在于：所述電池自循環管路、燃料電池散熱器(5)的出口和中間換熱器(16)的出口均連接著第一水泵(8)的入口，所述燃料電池散熱器(5)的出口還并聯有膨脹水箱(7)的入口，所述膨脹水箱(7)的出口連接著第一水泵(8)的入口，所述第一水泵(8)的出口連接著燃料電池(1)；所述燃料電池(1)與第一比例閥(3) 的入口之間旁通有第一溫度傳感器(2)，所述第一水泵(8)的入口與燃料電池散熱器(5)之間還旁通有第二溫度傳感器(6)。

3.根據權利要求2所述的混合動力汽車燃料電池熱管理系統，其特征在于：燃料電池散熱器(5)和空調制冷系統中的冷凝器(10)并排設置，且均通過風扇(24)散熱。

4.根據權利要求3所述的混合動力汽車燃料電池熱管理系統，其特征在于：所述空調制冷系統包括依次串聯的壓縮機(9)、冷凝器(10)、電子節溫器(11)和蒸發器(12)。

5.根據權利要求4所述的混合動力汽車燃料電池熱管理系統，其特征在于：還包括整車控制器(22)，所述整車控制器(22)的信號輸入端分別連接著第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(6)和第三溫度傳感器(19)，所述整車控制器(22)的信號輸出端分別連接著燃料電池控制器(21)、暖風回路控制器(23)和PTC加熱器(17)；所述燃料電池控制器(21)的信號輸出端分別連接著第一比例閥(3)、第二比例閥(4)、第一水泵和風扇(24)，所述暖風回路控制器(23)的信號輸出端分別連接著壓縮機(9)、電子節溫器(11)、鼓風機(13)、第二水泵(14)、第一三通閥(15)和第二三通閥(18)。

6.一種基于上述權利要求1～5任意一項所述的混合動力汽車燃料電池熱管理系統的控制方法，其特征在于：還包括燃料電池余熱回收模式，當燃料電池溫度高于燃料電池溫度上限值時，所述燃料電池水回路通過中間換熱器給PTC加熱水回路加熱，所述PTC加熱器根據乘員艙熱量需求選擇是否開啟，所述PTC加熱水回路通過暖風芯體(20)給乘員艙進風通道(25)加熱。