一种燃料电池系统快速降温方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池系统快速降温方法及装置，装置包括：燃料电池系统；第一冷却系统，位于燃料电池系统试验舱内，与燃料电池系统连接形成第一冷却回路；第二冷却系统，位于燃料电池系统试验舱外，与燃料电池系统连接形成第二冷却回路；其中，第一冷却系统的冷却功率小于第二冷却系统的冷却功率；第一冷却系统与第二冷却系统用于燃料电池系统的快速降温和/或正常速率降温。即满足了燃料电池系统快速降温的目的，节约了燃料电池系统测试冷启动测试的周期，节约了人力物力成本，并且可以应用目前常规试验舱测试大功率发动机，节约测试成本。试成本。试成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统快速降温方法及装置


[0001]本专利技术属于电池
，尤其涉及一种燃料电池系统快速降温方法及装置。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆本身是一个发热装置，正常运行时温度一般会达到70℃以上，有些电堆会达到90℃以上，电堆会散发出大量热量。随着燃料电池技术的发展，燃料电池系统的功率越做越大，散发的热量也越来越大，目前燃料电池系统已经做到120kW以上的水平。当燃料电池系统在做冷启动试验时需要冷环境舱的功率也越来越大，但是目前的冷环境舱大部分在60kW左右，如果将散热器放置环境舱内，会造成发动机功率输出受限。
[0003]为了保持燃料电池能达到额定输出，目前的做法都是将散热器放置环境舱外。
[0004]但是将散热器放置舱外，在冷启动测试完成后无法给燃料电池系统快速降温，使燃料电池冻透的时间比较长，使燃料电池的平衡内阻时间过长，影响后续测试进度。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种燃料电池系统快速降温方法及装置，可以解决将散热器放置舱外，在冷启动测试完成后无法给燃料电池系统快速降温，使燃料电池冻透的时间比较长，使燃料电池的平衡内阻时间过长，影响后续测试进度的技术问题。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下所示：一方面，提供了一种燃料电池系统快速降温装置，所述装置包括：燃料电池系统；第一冷却系统，位于所述燃料电池系统试验舱内，与所述燃料电池系统连接形成第一冷却回路；第二冷却系统，位于所述燃料电池系统试验舱外，与所述燃料电池系统连接形成第二冷却回路；其中，所述第一冷却系统的冷却功率小于所述第二冷却系统的冷却功率；所述第一冷却系统与所述第二冷却系统用于所述燃料电池系统的快速降温和/或正常速率降温。
[0007]在一种可选的实施例中，所述装置还包括加热系统，所述加热系统与所述燃料电池系统连接形成加热回路；所述加热系统与所述第一冷却系统并联连接。
[0008]在一种可选的实施例中，所述第一冷却系统包括：与所述燃料电池系统出口端连接的第一散热器，位于所述第一散热器上的第一温度传感器组件，与所述第一散热器连接的第一温控件，所述第一温控件与所述燃料电池系统进口端连接。
[0009]在一种可选的实施例中，所述第二冷却系统包括：与所述燃料电池系统出口端连接的第二散热器，位于所述第二散热器上的第二温
度传感器组件，所述第二散热器与所述第一温控件连接；所述第二散热器与所述第一散热器并联连接，所述第一散热器冷却功率小于所述第二散热器冷却功率。
[0010]在一种可选的实施例中，所述装置还包括离子净化组件，所述离子净化组件与所述第一冷却回路以及所述第二冷却回路均连接。
[0011]在一种可选的实施例中，所述离子净化组件包括相连接的离子净化器与水箱，所述离子净化器的进口与所述第一冷却回路以及所述第二冷却回路的出口连接，所述水箱的出口与所述第一冷却回路以及所述第二冷却回路的进口连接。
[0012]在一种可选的实施例中，所述加热系统包括与所述燃料电池系统出口端连接的水泵，与所述水泵连接的加热器，与所述加热器连接的第二温控件，所述第二温控件与所述燃料电池的进口端连接。
[0013]在一种可选的实施例中，所述加热系统还包括位于所述第一温控件与所述第二温控件之间的过滤件。
[0014]在一种可选的实施例中，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆，与所述燃料电池电堆连接的电堆温度传感器组件；所述电堆温度传感器组件用于测量所述燃料电池电堆进出口温度。
[0015]在一种可选的实施例中，所述燃料电池系统还包括电导率仪，所述电导率仪位于所述电堆入口端。
[0016]另一方面，提供了一种燃料电池系统快速降温方法，所述方法包括：获取所述燃料电池系统的工作状态，所述工作状态包括所述燃料电池系统正常运行状态和冷启动测试状态；当所述燃料电池系统正常运行需要降温时，通过所述第二冷却系统对所述燃料电池系统进行正常速率降温；当所述燃料电池系统冷启动测试需要快速降温时，通过与所述燃料电池系统连接形成第一冷却回路的第一冷却系统对所述燃料电池系统进行快速降温；其中，所述第一冷却系统位于所述燃料电池系统试验舱内，所述第二冷却系统位于所述燃料电池系统试验舱外；在一种可选的实施例中，快速降温步骤包括获取所述燃料电池系统的温度，当所述燃料电池系统温度低于第一预设温度时停止降温。
[0017]在一种可选的实施例中，计算所述燃料电池系统温度与所述第一预设温度的第一温度差值；根据所述第一温度差值采用第一预设调节算法，计算水泵的PWM占空比；根据所述水泵的PWM占空比调节所述水泵的水流量，以将所述燃料电池堆工作时产生的热量带出电堆内。
[0018]在一种可选的实施例中，计算所述燃料电池系统温度与第二预设温度的第二温度差值；根据所述第二温度差值采用第二预设调节算法，计算水泵的PWM占空比；根据所述水泵的PWM占空比调节所述水泵的水流量，以通过加热系统对所述燃料电池进行加热。
[0019]在一种可选的实施例中，所述方法还包括获取所述第一冷却回路与所述第二冷却回路中的冷却液的离子电导率，当所述离子电导率大于预设阈值时对所述第一冷却回路与所述第二冷却回路中的冷却液进行净化。
[0020]本专利技术实施例提供的降温装置至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的降温装置，在燃料电池系统做冷启动试验，需要快速降温时，通过与燃料电池系统连接的第一冷却系统形成第一冷却回路，基于第一冷却系统位于燃料电池系统试验舱内以达到燃料电池系统的快速冷却；当燃料电池系统正常工作运行需要冷却降温时，可以通过第二冷却系统形成的第二冷却回路进行降温，或者通过第一冷却系统与第二冷却系统同时对燃料电池系统进行降温，如此，即满足了燃料电池系统快速降温的目的，节约了燃料电池系统测试冷启动测试的周期，节约了人力物力成本，并且可以应用目前常规试验舱测试大功率发动机，节约测试成本。
附图说明
[0021]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0022]图1示出了一种燃料电池系统快速降温装置结构示意图；图2示出了一种燃料电池系统快速降温装置另一实施例结构示意图流程示意图；图3示出了一种燃料电池系统快速降温装置另一实施例结构示意图流程示意图；图4示出了一种燃料电池系统快速降温方法流程示意图；图5示出了一种燃料电池系统快速降温方法流程示意图。
[0023]其中，附图标记为：100
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燃料电池系统，101
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电堆温度传感器组件，1
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第一冷却系统，11
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第一散热器，12
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第一温度传感器组件，13
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第一温控件，2
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第二冷却系统，21
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第二散热器，22
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第二温度传感器组件，3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统快速降温装置，其特征在于，所述装置包括：燃料电池系统（100）；第一冷却系统（1），位于所述燃料电池系统（100）试验舱内，与所述燃料电池系统（100）连接形成第一冷却回路；第二冷却系统（2），位于所述燃料电池系统（100）试验舱外，与所述燃料电池系统（100）连接形成第二冷却回路；其中，所述第一冷却系统（1）的冷却功率小于所述第二冷却系统（2）的冷却功率；所述第一冷却系统（1）与所述第二冷却系统（2）用于所述燃料电池系统（100）的快速降温和/或正常速率降温。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括加热系统（3），所述加热系统（3）与所述燃料电池系统（100）连接形成加热回路；所述加热系统（3）与所述第一冷却系统（1）并联连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一冷却系统（1）包括：与所述燃料电池系统（100）出口端连接的第一散热器（11），位于所述第一散热器（11）上的第一温度传感器组件（12），与所述第一散热器（11）连接的第一温控件（13），所述第一温控件（13）与所述燃料电池系统（100）进口端连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二冷却系统（2）包括：与所述燃料电池系统（100）出口端连接的第二散热器（21），位于所述第二散热器（21）上的第二温度传感器组件（22），所述第二散热器（21）与所述第一温控件（13）连接；所述第二散热器（21）与所述第一散热器（11）并联连接，所述第一散热器（11）冷却功率小于所述第二散热器（21）冷却功率。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括离子净化组件（4），所述离子净化组件（4）与所述第一冷却回路以及所述第二冷却回路均连接。6.一种燃料电池系统快速降温方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟强，赵兴旺，李飞强，高云庆，刘然，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：