[發明專利]一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統

在審

• 申請號: 202011190179.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112158050A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王險峰;董濤;何湘建
• 申請（專利權）人: 馬鞍山儀達空調有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60H1/32;B60L58/33
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 侯曄

本發明公開了一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統，屬于氫燃料電池車的熱管理系統技術領域。本發明的一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統，包括乘員艙制熱及循環系統、電池制熱循環系統和電池包冷卻循環系統；所述乘員艙制熱循環系統包括冷卻液回路Ι和冷卻液回路ΙΙ，二者之間通過水熱交換器相互并聯；所述電池制熱循環系統包括冷卻液回路ΙIΙ，其兩端分別通過水閥和三通閥并聯在冷卻液回路ΙΙ上。所述乘員艙制冷循環系統包括制冷劑回路I，所述電池包冷卻循環系統包括制冷劑回路II，并分別通過一號電子膨脹閥和二號電子膨脹閥控制回路閉合。通過將各溫控系統進行回路連接，使得具有結構簡單緊湊、安裝方便以及功能齊全等優點。

技術領域

本發明涉及氫燃料電池車的熱管理系統技術領域，更具體地說是一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統。

背景技術

氫是宇宙中含量最多的元素，有環保、高能的優點，是21世紀最具發展潛力的能源。目前新能源汽車發展得如火如荼，而氫燃料電池汽車由于其得天獨厚的優勢，被視為最具發展前景的新能源汽車之一。隨著國家政策對氫能源的傾斜，氫燃料電池汽車將會逐漸占領市場。

在現有技術中燃料電池汽車在冬季供暖一般直接采用電加熱器供暖，嚴重影響了車輛的能耗和續行里程，燃料電池廢熱沒有被得到綜合利用，增加了車用燃料電池的運行成本，阻礙燃料電池汽車的產業化進程。燃料電池正常工作溫度在60℃～80℃，溫度過低，會導致工作效率下降；溫度過高，會導致膜電極失水，進而導致電池損壞。因此，對電池的工作環境要求尤為苛刻，需要對其進行精準的溫度控制，以提高燃料電池的工作效率和運行安全。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有技術中燃料電池汽車供暖一般直接采用電加熱器供暖，增加了車用燃料電池的運行成本等問題，本發明提出一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統，包括乘員艙，所述乘員艙制熱循環系統包括冷卻液回路I和冷卻液回路II，所述冷卻液回路I通過水熱交換器與冷卻液回路II相連，并將冷卻液回路I中的燃料反應堆水路中的熱能通過冷卻液回路II中的HVAC總成置換到乘員艙，使得乘員倉的熱管理控制精度高，且節能效果好。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

一種用于氫燃料電池車的溫度控制系統，包括乘員艙制熱循環系統，所述乘員艙制熱循環系統包括冷卻液回路I和冷卻液回路II，所述冷卻液回路I通過水熱交換器與冷卻液回路II相并聯，串聯在冷卻液回路I上的燃料反應堆水路中的熱能，通過串聯在冷卻液回路II上的HVAC總成置換到乘員艙內，使得乘員倉的熱管理控制精度高，且節能效果好。

進一步的技術方案，所述冷卻液回路II包括一號電子水泵、水熱交換器、水熱PTC、三通閥和HVAC總成通過管路連接形成的閉合回路；所述冷卻液回路III包括二號電子水泵、電池冷卻器和電池包水路通過管路連接形成的閉合回路，根據乘員艙的溫度需求值，通過調節燃料反應堆水路的開關、一號電子水泵的輸出功率，進而調節各水路的水流量以及水熱PTC的制熱功率，以精確控制乘員艙內的溫度。

進一步的技術方案，還包括電池制熱循環系統，所述電池制熱循環系統包括冷卻液回路III，所述冷卻液回路III兩端分別通過水閥和三通閥并聯在冷卻液回路II上，通過將各溫控系統進行回路連接，從而使得各溫控系統具有結構簡單緊湊、安裝方便以及功能齊全等優點。在使用電池包制熱需求功能時，根據電池包的溫度需求值，通過調節燃料反應堆水路的開關、一號電子水泵的輸出功率，相應的調節各水路的水流量、水熱PTC的制熱功率、三通閥的開度、水閥的開關以及二號電子水泵的輸出功率，從而調節水路的水流量，以精確控制電池包溫度。

進一步的技術方案，所述水熱PTC內部安裝有電發熱器，進入其內部的冷卻液通過電發熱器加熱，過加熱冷卻液為空調供暖，從而避免將空氣中的水汽烘干，使得吹出的風較為濕潤。