氢燃料电池车的热管理系统及具有其的车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池车的热管理系统及具有其的车辆，所述氢燃料电池车的热管理系统包括：氢气气化器，所述氢气气化器具有氢通道和供换热介质通过的换热通道，所述氢通道的入口端用于与氢气瓶相连，所述氢通道的出口端用于向燃料电池堆供氢；散热装置，所述散热装置与所述换热通道并联。根据本发明专利技术的氢燃料电池车的热管理系统，通过将氢气汽化器与散热装置的设置，使换热介质在氢气气化器与散热装置进行换热，不仅为液氢气化提供了热量，还可以利用被冷却的换热介质对车辆进行降温，从而提升了氢燃料电池车的热管理系统的效能，进而降低了车辆的能耗。

Thermal Management System of Hydrogen Fuel Cell Vehicle and Vehicles with it

The invention discloses a heat management system of a hydrogen fuel cell vehicle and a vehicle with it. The heat management system of the hydrogen fuel cell vehicle includes a hydrogen vaporizer, the hydrogen vaporizer has a hydrogen channel and a heat exchange channel through which heat transfer medium passes, the inlet end of the hydrogen channel is used to connect with the hydrogen cylinder, and the outlet end of the hydrogen channel is used to supply hydrogen to the fuel cell stack. The heat dissipation device is in parallel with the heat transfer channel. According to the thermal management system of the hydrogen fuel cell vehicle according to the present invention, by setting the hydrogen vaporizer and the radiator, the heat transfer medium is heat exchanged between the hydrogen vaporizer and the radiator, which not only provides heat for the liquid hydrogen gasification, but also uses the cooled heat transfer medium to cool the vehicle, thereby improving the efficiency of the thermal management system of the hydrogen fuel cell vehicle, and then reducing it. The energy consumption of the vehicle is reduced.

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池车的热管理系统及具有其的车辆
本专利技术属于车辆制造
，具体而言，涉及一种氢燃料电池车的热管理系统及具有其的车辆。
技术介绍
国内外储氢系统多以高压储氢技术为主，液氢多用于航天领域。天然气液化温度-162℃以下，随着国内车用液化天然气行业技术水平和产业水平的提高，低温储氢无论
还是产业化领域突破的前景看好。液氢密度是常温常压气态氢的845倍，体积能量密度是高压储氢的3-4倍，因此单位体积的液氢能量密度远高于高压氢，基于液氢的燃料电池发动机产业化前景较好。燃料电池系统热效率基本在40-50％，多余能量以热能型式对外释放，除带来能量浪费外，为应对燃料电池冷却需求，需要布置较大规格的电子冷却系统，除增加成本外，同时带来布置困难，动力电池充放电适宜温度是15-25℃区间，温度对电池充放电性能、寿命、安全等影响较大。国内电机多采用永磁电机，当电机本体温度持续超过100℃以上时，发生永磁体高温退磁，对电机性能造成不可逆伤害。整车通常也是将电驱动系统散热对外释放，也没有能够利用起来。夏季空调制冷是整车能耗消耗较多之处，整车采用电动空调实现制冷，夏季开空调对整车续驶里程影响较大。液氢气化需要吸热，通过热交换冷媒温度较低，可将相关冷媒引入空调冷凝器，此时空调压缩机不工作或工作负荷降低，降低能耗。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种可以降低能耗，提高整车综合热管理系统效能的氢燃料电池车的热管理系统。根据本专利技术实施例的氢燃料电池车的热管理系统包括：氢气气化器，所述氢气气化器具有氢通道和供换热介质通过的换热通道，所述氢通道的入口端用于与氢气瓶相连，所述氢通道的出口端用于向燃料电池堆供氢；散热装置，所述散热装置与所述换热通道并联。根据本专利技术的氢燃料电池车的热管理系统，通过将氢气汽化器与散热装置的设置，使换热介质在氢气气化器与散热装置进行换热，不仅为液氢气化提供了热量，还可以利用被冷却的换热介质对车辆进行降温，从而提升了氢燃料电池车的热管理系统的效能，进而降低了车辆的能耗。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述散热装置包括：空调系统的冷凝器的热侧。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述散热装置包括：燃料电池堆换热装置，所述燃料电池堆换热装置用于给所述燃料电池堆换热。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述散热装置包括：动力电池换热装置，所述动力电池换热装置用于给动力电池换热。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述散热装置包括：驱动电机换热装置和电机控制器换热装置，所述驱动电机换热装置用于给驱动电机换热，所述电机控制器换热装置用于给电机控制器换热，所述驱动电机换热装置和电机控制器换热装置串联。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述散热装置与所述换热通道之间串联有换热介质储罐和循环泵。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，所述换热通道的入口端与所述氢通道的出口端设在所述氢气气化器的一端，所述换热通道的出口端与所述氢通道的入口端设在所述氢气气化器的另一端。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，还包括换向装置，所述散热装置包括多个，所述换热通道、多个所述散热装置分别与所述换向装置的多个接口相连，以使所述散热装置可选择性地与所述换热通道连通。根据本专利技术一个实施例的车辆的热管理系统，还包括：换向装置、换热介质储罐和循环泵，所述换向装置具有第一至第五接口，所述换热通道的第一端与所述第一接口相连，所述第二至第五接口可选择性地与所述第一接口连通，所述散热装置包括：空调系统的冷凝器的热侧，所述冷凝器的热侧的第一端与所述第二接口相连；燃料电池堆换热装置，所述燃料电池堆换热装置的第一端与所述第三接口相连；动力电池换热装置，所述动力电池换热装置的第一端与所述第四接口相连；驱动电机换热装置和电机控制器换热装置，所述驱动电机换热装置的第一端与所述第五接口相连，所述驱动电机换热装置的第二端与所述电机控制器换热装置的第一端相连；其中，述冷凝器的热侧的第二端、所述燃料电池堆换热装置的第二端、所述动力电池换热装置的第二端、所述电机控制器换热装置的第二端均通过所述换热介质储罐及所述循环泵与所述换热通道的第二端相连。本专利技术还提出了一种车辆，所述车辆包括根据本专利技术任一项实施例所述的车辆的热管理系统。所述车辆与上述的车辆的热管理系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的车辆的热管理系统的结构示意图。附图标记：车辆的热管理系统100；氢气气化器1；氢通道11；换热通道12；氢气瓶13；缓冲器14；冷凝器2；燃料电池堆换热装置3；燃料电池堆31；动力电池换热装置4；驱动电机换热装置5；电机控制器换热装置6；换热介质储罐7；循环泵8；换向装置9；第一接口91；第二接口92；第三接口93；第四接口94；第五接口95。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1描述根据本专利技术实施例的车辆的热管理系统100。如图1所示，根据本专利技术的车辆的热管理系统100包括：氢气气化器1和散热装置。氢气气化器1具有氢通道11和供换热介质通过的换热通道12，氢通道11的入口端用于与氢气瓶13相连，氢通道11的出口端用于向燃料电池堆31供氢，散热装置与换热通道12并联。氢气瓶13内存储有液氢，氢气气化器1用于将液氢气化，液氢从氢气瓶13经氢通道11的入口流入氢气气化器1，液氢在氢气气化器1气化后，氢气会经氢通道11流入燃料电池以使燃料电池产生供车辆用的电能。在上述过程中，液氢气化会吸收热量，即液氢会与换热通道12内的换热介质进行热交换(液氢吸收换热介质的热量)，换热介质通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池车的热管理系统，其特征在于，包括：氢气气化器，所述氢气气化器具有氢通道和供换热介质通过的换热通道，所述氢通道的入口端用于与氢气瓶相连，所述氢通道的出口端用于向燃料电池堆供氢；散热装置，所述散热装置与所述换热通道并联。

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池车的热管理系统，其特征在于，包括：氢气气化器，所述氢气气化器具有氢通道和供换热介质通过的换热通道，所述氢通道的入口端用于与氢气瓶相连，所述氢通道的出口端用于向燃料电池堆供氢；散热装置，所述散热装置与所述换热通道并联。2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述散热装置包括：空调系统的冷凝器的热侧。3.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述散热装置包括：燃料电池堆换热装置，所述燃料电池堆换热装置用于给所述燃料电池堆换热。4.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述散热装置包括：动力电池换热装置，所述动力电池换热装置用于给动力电池换热。5.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述散热装置包括：驱动电机换热装置和电机控制器换热装置，所述驱动电机换热装置用于给驱动电机换热，所述电机控制器换热装置用于给电机控制器换热，所述驱动电机换热装置和电机控制器换热装置串联。6.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述散热装置与所述换热通道之间串联有换热介质储罐和循环泵。7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述换热通道的入口端与所述氢通道的出口端设在所述氢气气化器的一端，所述换热通道的出口端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊演峰，潘国富，王少德，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11