[發明專利]一種燃料電池發動機熱管理系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202310246643.3
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116314949A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳彬彬;楊磊;張揚;喬曌;姚帥杰
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04225
• 分類號: H01M8/04225;H01M8/04223;H01M8/04029;H01M8/04007;H01M8/04302;H01M8/0432;H01M8/04701;H01M8/04955
• 代理公司: 北京維澳知識產權代理有限公司 11252
• 代理人: 金海

1.一種燃料電池發動機熱管理系統，其特征在于，其包括控制器、電堆、第一水泵、第一加熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、去離子器、第二加熱器、第二水泵、中冷器、水過濾器，所述電堆的進水口與進水管路相連，所述電堆的出水口與出水管路相連；所述進水管路上設置有第三電磁閥和入堆溫度傳感器，所述出水管路上設置有第四電磁閥和出堆溫度傳感器；所述第一電磁閥、所述第一水泵、所述第一加熱器和所述第二電磁閥依次設置在第一管路上，所述去離子器設置在第二管路上，所述第二加熱器設置在第三管路上，所述第二水泵、所述中冷器和所述水過濾器依次設置在第四管路上，所述第一管路的一端與所述第三電磁閥下方的所述進水管路相連，所述第一管路的另一端與所述第四電磁閥上方的所述出水管路相連；所述第二管路、所述第三管路和所述第四管路的一端分別與所述第三電磁閥上方的所述進水管路相連，所述第二管路、所述第三管路和所述第四管路的另一端分別與所述第四電磁閥下方的所述出水管路相連；所述第一水泵、所述第一加熱器、所述第二水泵、各所述溫度傳感器和各所述電磁閥分別與所述控制器電連接。

2.根據權利要求1所述的燃料電池發動機熱管理系統，其特征在于，其還包括電子節溫器和電子風扇總成，所述電子風扇總成包括散熱器和電子風扇，所述電子節溫器設置在所述第四管路上且位于所述第二水泵與所述中冷器之間，所述散熱器設置在第五管路上，所述第五管路的一端與所述電子節溫器相連，所述第五管路的另一端與所述第四管路的連接處位于所述水過濾器與所述中冷器之間；所述電子節溫器和所述電子風扇總成分別與所述控制器電連接。

3.根據權利要求2所述的燃料電池發動機熱管理系統，其特征在于，其還包括膨脹水壺，所述膨脹水壺的下端通過第六管路與所述第四電磁閥下方的所述出水管路相連。

4.根據權利要求3所述的燃料電池發動機熱管理系統，其特征在于，所述膨脹水壺的一側通過氣管與所述散熱器的除氣口相連。

5.根據權利要求1所述的燃料電池發動機熱管理系統，其特征在于，所述第一加熱器為水加熱器，所述第二加熱器為氫氣加熱器。

6.一種用于燃料電池發動機熱管理系統的控制方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S1、控制器通過環境溫度傳感器獲取外界環境溫度，通過出堆溫度傳感器獲取冷卻水出堆后的溫度；

步驟S2、控制器根據外界環境溫度和冷卻水出堆后的溫度，判斷發動機是否滿足冷啟動條件，若滿足，則執行步驟S3；若不滿足，則執行步驟S4；

步驟S3、控制器控制第三電磁閥和第四電磁閥關閉，第一電磁閥和第二電磁閥打開，同時控制第一水泵和第一加熱器工作，直至冷卻水入堆前的溫度和出堆后的溫度不滿足冷啟動條件，而后執行步驟S4；

步驟S4、控制器控制第一電磁閥和第二電磁閥關閉，第三電磁閥和第四電磁閥打開，同時控制第二水泵、電子節溫器、電子風扇總成工作，直至冷卻水出堆后的溫度到達預設溫度，而后執行步驟S5；

步驟S5、控制器根據冷卻水入堆前的溫度和出堆后的溫度之間的溫差，實時調節上述各部件的工作參數，使得冷卻水出堆后的溫度保持在該預設溫度，以保持熱管理系統穩定。

7.根據權利要求6所述的用于燃料電池發動機熱管理系統的控制方法，其特征在于，在步驟S2中，冷啟動條件為外界環境溫度小于第一設定溫度，且冷卻水出堆后的溫度小于第二設定溫度。

8.根據權利要求7所述的用于燃料電池發動機熱管理系統的控制方法，其特征在于，上述預設溫度在80℃至95℃之間的取值；第一設定溫度和第二設定溫度的取值范圍均為0℃至30℃。