[發(fā)明專利]一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310246643.3
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116314949A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)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

本發(fā)明提供了一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)及其控制方法，其中前者包括控制器、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，電堆的兩端分別與進、出水管路相連；進水管路上設有第三電磁閥和入堆溫度傳感器，出水管路上設有第四電磁閥和出堆溫度傳感器；第一電磁閥、第一水泵、第一加熱器和第二電磁閥依次設在第一管路上，去離子器設在第二管路上，第二加熱器設在第三管路上，第二水泵、中冷器和水過濾器依次設在第四管路上，各管路的兩端分別與進、出水管路相連；兩水泵、第一加熱器、各溫度傳感器和各電磁閥分別與控制器電連接。本發(fā)明能夠縮短燃料電池發(fā)動機的冷啟動時間。

技術領域

本發(fā)明屬于車輛安全測試技術領域，具體涉及一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術

燃料電池發(fā)動機的核心部件電堆及附件需要在合適的溫度范圍內工作，過高或過低的溫度均會導致電堆性能下降，因此需要設計合理高效的熱管理系統(tǒng)。燃料電池發(fā)動機在低溫環(huán)境中(一般低于-30℃)冷啟動時，電堆初期反應速率較低，產生的熱量不足使其快速升溫，反應產生的水在低溫的影響下結冰，導致發(fā)動機冷啟動失敗。

為避免燃料電池發(fā)動機冷啟動失敗，現(xiàn)有技術中如中國發(fā)明專利CN207705315U，公開了一種商用車燃料電池熱管理系統(tǒng)，如圖1所示，但是其在燃料電池發(fā)動機冷啟動時，使用的小循環(huán)路徑為電控三通閥3、電加熱器4、變頻水泵9、去離子裝置7、節(jié)流閥8、顆粒物過濾器10組成的路徑，該小循環(huán)路徑上的部件較多，導致熱量散失較多，從而使得燃料電池發(fā)動機冷啟動的時間較長。因此，如何設計一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)，以有效地縮短燃料電池發(fā)動機的冷啟動時間，成為本領域技術人員急需解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)的控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案：

一種燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)，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。

優(yōu)選地，其還包括電子節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)溫器和所述電子風扇總成分別與所述控制器電連接。

優(yōu)選地，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。

優(yōu)選地，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。

優(yōu)選地，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。

一種用于燃料電池發(fā)動機熱管理系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟：