[實用新型]一種燃料電池系統熱管理裝置及燃料電池系統

有效

• 申請號: 202223356102.6
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN218996774U
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 劉小青;鄧佳;邴黎明
• 申請（專利權）人: 大洋電機燃料電池科技（中山）有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04701;H01M8/04746
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

本實用新型公開了一種燃料電池系統熱管理裝置及燃料電池系統，它包括加熱器、三通閥和水泵組件，其中：加熱器包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，第一接口與第三接口連通并形成第一路進液通道，第二接口與第四接口連通并形成第二路排液通道；三通閥包括第一閥接口、第二閥接口和第三閥接口，水泵組件包括泵頭、電機和集成控制器，集成控制器控制加熱器、三通閥和電機工作，水泵出口與加熱器的第二接口連接，水泵進口與三通閥的第一閥接口連接，該結構將加熱器、水泵組件和三通閥集成于一體，減少零部件安裝，減少燃料電池系統的體積，降低成本，加熱器采用雙通路加熱，加熱效率高，提高燃料電池系統整體的效率和可靠性。

技術領域：

本實用新型涉及一種燃料電池系統熱管理裝置及燃料電池系統。

背景技術：

燃料電池系統是通過氫氣和氧氣的催化氧化反應，將化學能轉換為電能，并且生成無任何污染的水。在燃料電池內運行熱損耗很小，這使得燃料電池的效率是內燃機效率的兩倍。燃料電池具有清潔高效、對環境友好、能量效率高、可靠性高等優點，是目前新能源汽車發展的一種理想動力來源之一，因此燃料電池汽車在新能源汽車應用領域具有廣闊前景,全球各國都投入了大量的資金和人力進行研發。

燃料電池內部最佳的運行溫度大約是70-80℃左右，在低溫狀態下運行效率

是十分低下的。但是車輛的運行工況要求是復雜多變的，在-40℃的低溫環境中必須正常啟動運行。燃料電池系統做為車用動力系統也必須滿足車輛運行工況的要求，必須實現在低溫環境中正常啟動和運行。目前低溫啟動是影響燃料電池汽車商業化的主要原因之一。

如何解決在低溫環境下迅速將燃料電池內部溫度提高，達到燃料電池系統啟動需求的溫度，是目前燃料電池低溫啟動和運行的關鍵性問題之一。燃料電池中三大管路系統分別為空氣進氣系統、冷卻系統、供氫系統。空氣進氣系統是將空氣送入燃料電池的電堆中，空氣中的氧氣與氫氣參加反應。冷卻系統是通過系統中循環的冷卻液將正常運行的燃料電池內部電堆中產生的熱量帶出并散熱器散發出去。所以在低溫環境下，送入燃料電池系統中的冷卻液必須同時迅速被加熱，才能迅速提高燃料電池內部的溫度，保證燃料電池正常啟動和運行，現有的冷卻系統包括水泵、節溫閥和加熱器，水泵、節溫閥和加熱器之間布置在冷卻系統的不同位置，并且通過較多的連接管和緊固件連接，導致冷卻系統結構分散，零部件多，不利于燃料電池系統空間的利用和電氣控制，提升了不必要的成本和可靠性風險。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種燃料電池系統熱管理裝置，該結構將加熱器、水泵和三通閥集成于一體，減少零部件安裝，減少燃料電池系統的體積，降低成本，加熱器采用雙通路加熱，加熱效率高，提高燃料電池系統整體的效率和可靠性。

本實用新型的另一目的是提供一種燃料電池系統，解決目前燃料電池系統處于低溫環境下時，需要對燃料電池進行很長時間的加熱，才能實現車輛的啟動和正常運行，很難達到快速加熱快速啟動的目標，并且目前燃料電池系統的冷卻系統中的零部件種類繁多而零散，結構模塊化集成度低，導致整個燃料電池系統體積大，占用空間的技術問題。

本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的。

本實用新型的目的是提供一種燃料電池系統熱管理裝置，其特征在于：它包括加熱器、三通閥和水泵組件，其中：水泵組件包括泵頭、電機和集成控制器，加熱器、三通閥和水泵組件相互連接緊固安裝為一個整體。

上述所述的加熱器包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，第一接口與第三接口連通并形成第一路進液通道，第二接口與第四接口連通并形成第二路排液通道；

三通閥包括第一閥接口、第二閥接口和第三閥接口，第二閥接口與加熱器的第一接口連接；

泵頭安裝在電機的一端，集成控制器位于電機外部，集成控制器控制加熱器、三通閥和電機工作，泵頭設置有水泵出口和水泵進口，水泵出口與加熱器的第二接口連接，水泵進口與三通閥的第一閥接口連接；