[發明專利]一種燃料電池汽車整車熱管理系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210942980.1
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115465041A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 何聯格;辛亞杰;張巖;胡遠志;林春景
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60H1/32;B60L58/26;B60L58/27;B60L58/33;B60L58/34;B60K1/00
• 代理公司: 成都東唐智宏專利代理事務所(普通合伙) 51261
• 代理人: 晏輝

1.一種燃料電池汽車整車熱管理系統，應用于燃料電池汽車內乘員艙和動力部件的溫度調節，其特征在于，所述動力部件包括電機、鋰電池和燃料電池堆；包括制熱回路和制冷回路，所述制熱回路和所述制冷回路通過四通閥和五通閥進行切換；所述制熱回路包括壓縮機、四通閥、電池冷卻器、三通閥、蒸發器、第一膨脹閥、第一膨脹水壺、冷凝器、四通閥、氣液分離器、電機、五通閥、第一水泵、換熱器、第三膨脹水壺、第二水泵、節溫器、換熱器、PTC加熱器和第三水泵，用于對所述鋰電池和所述燃料電池電堆進行加熱；所述制冷回路包括電機、五通閥、第一水泵、換熱器、電池冷卻器、第三膨脹水壺、第二水泵、節溫器、PTC加熱器、第三水泵、壓縮機、四通閥、冷凝器、第一膨脹水壺、第一膨脹閥、蒸發器、氣液分離器、第二膨脹閥、三通閥、散熱器、節溫器、暖風水箱、第四膨脹水壺，用于對所述乘員艙、所述鋰電池、所述燃料電池堆、所述電機進行制冷。

2.根據權利要求1所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制熱回路包括制熱制冷劑回路，所述制熱制冷劑回路包括依次連接的壓縮機、四通閥第一通路、電池冷卻器、三通閥第一通路、蒸發器、第一膨脹閥、第一膨脹水壺、冷凝器、四通閥第二通路和氣液分離器，用于對所述鋰電池、所述燃料電池電堆進行加熱。

3.根據權利要求2所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制熱回路還包括第一制熱冷卻液回路，包括依次連接的電機、五通閥第一通路、第一水泵、換熱器、電池冷卻器、第三膨脹水壺、五通閥第二通路和第二水泵依次連接，用于對所述鋰電池和燃料電池電堆進行加熱。

4.根據權利要求2所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制熱回路還包括第二制熱冷卻液回路，包括依次連接的節溫器、換熱器、PTC加熱器和第三水泵，用于燃料電池電進行加熱。

5.根據權利要求1所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制冷回路包括第一制冷制冷劑回路，包括依次連接的壓縮機、四通閥第三通路、冷凝器、第一膨脹水壺、第一膨脹閥、蒸發器、四通閥第四通路，用于對乘員艙進行制冷。

6.根據權利要求5所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制冷回路還包括第二制冷制冷劑回路，包括依次連接的壓縮機、四通閥第五通路、冷凝器、第一膨脹水壺、第二膨脹閥、三通閥第一通路、電池冷卻器、四通閥第六通路和氣液分離器，用于對鋰電池進行冷卻。

7.根據權利要求5所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制冷回路還包括第一制冷冷卻液回路，包括依次連接的第一水泵、五通閥第三通路、第三膨脹水壺、電池冷卻器和換熱器，用于對鋰電池進行冷卻。

8.根據權利要求5所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制冷回路還包括第二制冷冷卻液回路，包括依次連接的五通閥第四通路、第二膨脹水壺、散熱器和第二水泵依次連接組成，用于對電機進行冷卻。

9.根據權利要求5所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，其特征在于，所述制冷回路還包括第三制冷冷卻液回路和第四制冷冷卻液回路，用于對所述燃料電池電堆進行冷卻；所述第三制冷冷卻液回路包括依次連接的燃料電池電堆、節溫器、暖風水箱、散熱器、第四膨脹水壺和第三水泵，所述第四制冷冷卻液回路包括依次連接的節溫器、換熱器、PTC加熱器和第三水泵。

10.一種燃料電池汽車整車熱管理系統控制方法，其特征在于，基于權利要求1-9任意一項所述的燃料電池汽車整車熱管理系統，包括以下步驟：獲取車輛狀態，獲取鋰電池、所述電機、所述燃料電池堆的溫度和環境溫度，選擇熱管理模式，所述熱管理模式包括：乘員艙制冷模式、鋰電池冷卻模式、鋰電池加熱模式、燃料電池堆冷卻模式、燃料電池堆加熱模式、電機冷卻模式。