燃料电池的余热管理系统技术方案

技术编号:24691322 阅读:34 留言:0更新日期:2020-06-27 10:27
本发明专利技术公开了一种燃料电池的余热管理系统,包括:电堆冷却系统包括电堆循环水泵设置在电堆冷却系统的主回路上,用以为电堆冷却系统提供循环动力;冷却液过滤及去离子器串连在电堆循环水泵的后方,用以去除冷却液中的杂质以及降低冷却液中的离子浓度;电堆串连在冷却液过滤及去离子器的后方用以产生电能;热交换器设置在电堆冷却系统的主回路上,并串连在电堆的后方,热交换器用以将电堆产生的一部分热量交换给客舱供暖系统。客舱供暖系统包括暖风器与热交换器串连地设置在客舱供暖系统的主回路上;加热循环水泵与PTC加热器串连,且加热循环水泵和PTC加热器与暖风器并联地设置在客舱供暖系统的主回路上。借此减小去离子器的工作负荷。

Waste heat management system of fuel cell

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的余热管理系统
本专利技术是关于新能源汽车领域中的燃料电池的余热管理
,特别是关于一种燃料电池的余热管理系统。
技术介绍
现有技术的燃料电池的余热管理系统一般存在以下几种形式:1.如图1所示,图1是根据现有技术一实施方式的冷却液混合方案的结构示意图。电堆冷却回路和客舱加热系统回路冷却液混合共同换热,热管理系统集成了一大一小两个水泵、过滤器、暖风热交换器、加热器、中冷器、离子交换器、膨胀箱和主散热器,通过流量控制阀来控制冷却液循环。2.如图2所示,图2是根据现有技术另一实施方式的内外循环加热交换器方案的结构示意图。通过内循环回路和外循环回路构成的多回路燃料电池热管理系统,内循环回路包含燃料电池电堆,外循环回路不包含燃料电池电堆,内循环回路和所述外循环回路通过热交换器4相连。3.如图3所示,图3是根据现有技术又一实施方式的节温器和三通装置控制大小循环方案的结构示意图。采用节温器和三通装置控制大小循环的方案,采用节温器对不同支路冷却水流量进行控制,使燃料电池与蓄电池同时工作在最佳温度区间。图3的方案主要包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池的余热管理系统,其特征在于,包括电堆冷却系统、客舱供暖系统以及控制系统;/n所述电堆冷却系统包括:/n电堆循环水泵,其设置在所述电堆冷却系统的主回路上,用以为所述电堆冷却系统提供循环动力;/n冷却液过滤及去离子器,其串连在所述电堆循环水泵的后方,用以去除冷却液中的杂质以及降低冷却液中的离子浓度;/n电堆,其串连在所述冷却液过滤及去离子器的后方用以产生电能;及/n热交换器,其设置在所述电堆冷却系统的主回路上,并串连在所述电堆的后方,所述热交换器用以将所述电堆产生的一部分热量交换给所述客舱供暖系统;所述客舱供暖系统包括:/nPTC加热器,其与所述热交换器串连地设置在所述客舱供暖系统...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的余热管理系统,其特征在于,包括电堆冷却系统、客舱供暖系统以及控制系统;
所述电堆冷却系统包括:
电堆循环水泵,其设置在所述电堆冷却系统的主回路上,用以为所述电堆冷却系统提供循环动力;
冷却液过滤及去离子器,其串连在所述电堆循环水泵的后方,用以去除冷却液中的杂质以及降低冷却液中的离子浓度;
电堆,其串连在所述冷却液过滤及去离子器的后方用以产生电能;及
热交换器,其设置在所述电堆冷却系统的主回路上,并串连在所述电堆的后方,所述热交换器用以将所述电堆产生的一部分热量交换给所述客舱供暖系统;所述客舱供暖系统包括:
PTC加热器,其与所述热交换器串连地设置在所述客舱供暖系统的主回路上;及
加热循环水泵,其与暖风器串连,且所述加热循环水泵和所述PTC加热器与所述暖风器并联地设置在所述客舱供暖系统的主回路上;
所述控制系统包括控制器。


2.如权利要求1所述的燃料电池的余热管理系统,其特征在于,所述电堆冷却系统还包括:
中冷器,其与所述冷却液过滤及去离子器和所述电堆并联地设置在所述电堆冷却系统的主回路上;以及
氢气加热器,其与所述电堆循环水泵、所述冷却液过滤及去离子器、以及所述电堆串连设置,所述氢气加热器利用所述电堆产生的一部分热量给进入所述电堆前的氢气预热。


3.如权利要求2所述的燃料电池的余热管理系统,其特征在于,所述电堆冷却系统还包括:
电堆膨胀水箱,其通过管路与所述电堆冷却系统的主回路和所述电堆连通,所述电堆膨胀水箱用以给所述电堆冷却系统补充冷却液和排出所述电堆冷却系统内部的气泡;
第一流量传感器,其设置在所述中冷器的进口处,用以监测流经所述中冷器冷却液流量;
第二流量传感器,其设置在所述电堆冷却系统的主回路上,且位于所述电堆循环水泵的进口之前和位于所述氢气加热器的出口之后,所述第二流量传感器用以监测流经所述电堆循环水泵的冷却液的流量;
第二温度传感器和第三温度传感器,其分别设置在所述电堆的出口和进口处,用以监测所述电堆的出口和进口处的冷却液的温度;以及
压力传感器,其设置在所述冷却液过滤及去离子器的进口处,用以监测冷却液进入所述冷却液过滤及去离子器之前的压力情况。


4.如权利要求1所述的燃料电池的余热管理系统,其特征在于,所述客舱供暖系统还包括:
客舱循环水泵,其与所述暖风器和所述热交换器串联地设置在所述客舱供暖系统的主回路上,所述客舱循环水泵用以给所述客舱供暖系统提供循环动力;
散热器,其串连设置在所述客舱供暖系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛正松林志强王兵杰李昌煜陆永卷叶遥立刘兵杨升陆浩黄曲
申请(专利权)人:广西玉柴机器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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