一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，包括：燃料电池、电子节温器、燃料电池散热器、燃料电池主水泵、低温加热回路水泵、热交换片、PTC、第一三通阀、第二三通阀、暖风芯体、燃料电池主水泵、电子节温器、散热器、第一水泵、电器散热模块、第二水泵、第三三通阀、电池冷却器、动力电池和第四三通阀。通过构造冷却介质循环的回路，可以对燃料电池和动力电池的热进行合理管理，使得燃料电池和动力电池上的热量进行最佳的利用。本发明专利技术主要用于新能源汽车技术领域。主要用于新能源汽车技术领域。主要用于新能源汽车技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池混合动力汽车热管理
，特别涉及一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统。

技术介绍

[0002]装备燃料电池和动力电池的混合动力汽车，其燃料电池在低温状态下要到达最优工作状态所需时间长，导致车辆在低温环境中启动慢，用户体验差；其动力电池在低温状态也存在充/放电性能急剧降下降等缺点。
[0003]装备燃料电池和动力电池的混合动力汽车要求两种动力系统可以独立的或同时给车辆提供动力源，并且燃料电池可以给动力电池充电。如果车辆在低温长时间运行或者极低的环境温度下运行时，处于非工作状态的系统要启动运行就需要热源预热或者保温。采用工作系统的余热给非工作系统预热或保温可以提高整个车辆的能量利用率。
[0004]燃料电池系统正常工作后，其冷却水温相对恒定，并且可达（80）℃以上，在低温环境下，将燃料电池系统余热引入整车暖风系统同样可以降低整车能量消耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]本专利技术解决其技术问题的解决方案是：提供一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，包括：燃料电池、电子节温器、燃料电池散热器、燃料电池主水泵、低温加热回路水泵、热交换片、PTC、第一三通阀、第二三通阀、暖风芯体、散热器、第一水泵、电器散热模块、第二水泵、第三三通阀、电池冷却器、动力电池和第四三通阀；所述燃料电池的冷却介质输出端与电子节温阀的冷却介质输入端连接，所述电子节温阀的第一冷却介质输出端与低温加热回路水泵的冷却介质输入端连接，所述第二三通阀的第一冷却介质输出端与低温加热回路水泵的冷却介质输入端连接，所述低温加热回路水泵的冷却介质输出端与热交换片的第一冷却介质输入端连接，所述热交换片的第一冷却介质输出端与PTC的冷却介质输入端连接，所述PTC的冷却介质输出端与第一三通阀的冷却介质输入端连接，所述第一三通阀的第一冷却介质输出端与暖风芯体的冷却介质输入端连接，所述暖风芯体的冷却介质输出端与第二三通阀的冷却介质输入端连接，所述第一三通阀的第二冷却介质输出端与第二三通阀的冷却介质输入端连接，所述第二三通阀的第二冷却介质输出端与燃料电池主水泵的冷却介质输入端连接，所述燃料电池主水泵的冷却介质输出端与燃料电池的冷却介质输入端连接；所述电子节温阀的第二冷却介质输出端与燃料电池散热器的冷却介质输入端连接，所述燃料电池散热器的输出端与燃料电池主水泵的冷却介质输入端连接；所述热交换片的第二冷却介质输出端与电池冷却器的第一冷却介质输入端连接，所述第三三通阀的第一冷却介质输出端与电池冷却器的第一冷却介质输入端连接；
所述电池冷却器的第一冷却介质输出端与动力电池的冷却介质输入端连接，所述动力电池的冷却介质输出端与第四三通阀的冷却介质输入端连接，所述第四三通阀的第一冷却介质输出端与散热器的冷却介质输入端连接，所述第四三通阀的第二冷却介质输出端与第二水泵的冷却介质输入端连接，所述电器散热模块的冷却介质输出端分别与第二水泵的冷却介质输入端和散热器的冷却介质输入端连接，所述第一水泵的冷却介质输出端与电器散热模块的冷却介质输入端连接，所述散热器的冷却介质输出端与第一水泵的冷却介质输入端连接；所述第二水泵的冷却介质输出端与第三三通阀的冷却介质输入端连接；所述第三三通阀的第二冷却介质输出端与热交换片的第二冷却介质输入端连接。
[0007]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括单独暖风工况；所述单独暖风工况包括：电子节温器关闭，开启PTC，燃料电池冷却介质依次通过第二三通阀、低温加热回路水泵、热交换片、PTC、第一三通阀和暖风芯体，并回到第二三通阀。
[0008]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括燃料电池低温预热工况；所述燃料电池低温预热工况包括：电子节温器开启，开启PTC，燃料电池冷却介质依次通过第一三通阀、第二三通阀、燃料电池主水泵、燃料电池、电子节温器、低温加热回路水泵、热交换片和PTC，并回到第一三通阀。
[0009]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括燃料电池正常运行时余热供暖工况；所述燃料电池正常运行时余热供暖工况包括：所述电子节温器按预设的比例分配冷却介质的流量到低温加热回路水泵和燃料电池散热器，燃料电池冷却介质分成两个部分，一部分依次经过电子节温器、低温加热回路水泵、热交换片、PTC、第一三通阀、暖风芯体、第二三通阀、燃料电池主水泵和燃料电池，并回到电子节温器；其中，当燃料电池冷却介质的温度低于预先设定的阈值时，开启PTC，否则关闭PTC；另一部分依次经过电子节温器、燃料电池散热器、燃料电池主水泵和燃料电池，并回到电子节温器。
[0010]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括动力电池单独预热启动工况；所述动力电池单独预热启动工况包括：电子节温器关闭，开启PTC，燃料电池冷却介质依次通过热交换片、PTC、第一三通阀、第二三通阀和低温加热回路水泵，并回到热交换片；动力电池冷却介质依次通过动力电池、第四三通阀、第二水泵、第三三通阀、热交换片和电池冷却器，并回到动力电池。
[0011]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括燃料电池给动力电池预热/保暖工况；所述燃料电池给动力电池预热/保暖工况包括：电子节温器打开，燃料电池冷却介
质依次通过热交换片、PTC、第一三通阀、第二三通阀、燃料电池主水泵、燃料电池和低温加热回路水泵，并回到热交换片；动力电池冷却介质依次通过动力电池、第四三通阀、第二水泵、第三三通阀、热交换片和电池冷却器，并回到动力电池。
[0012]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括动力电池冷却回路预热燃料电池冷却介质工况；所述动力电池冷却回路预热燃料电池冷却介质工况包括：动力电池冷却介质依次通过动力电池、第四三通阀、散热器、第一水泵、电器散热模块、第二水泵、第三三通阀、热交互片和电池冷却器，并回到动力电池；燃料电池冷却介质依次通过热交换片、PTC、第一三通阀、第二三通阀、燃料电池主水泵、燃料电池和低温加热回路水泵，并回到热交换片。
[0013]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括：冷凝器、空调压缩机、常闭电磁阀和压力开关；所述冷凝器的冷媒输出端经过压力开关与常闭电磁阀的冷媒输入端连接，所述常闭电磁阀的冷媒输出端与电池冷却器第二冷却介质输入端连接，所述电池冷却器的第二冷却介质输出端与空调压缩机的冷媒输入端连接，所述空调压缩机的冷媒输出端与冷凝器的冷媒输入端连接。
[0014]进一步，本一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统还包括动力电池高温时快速降温工况；所述动力电池高温时快速降温工况包括：空调压缩机开启，常闭电磁阀开启，空调高压冷媒依次通过常闭电磁阀、电池冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，包括：燃料电池（1）、电子节温器（2）、燃料电池散热器（3）、燃料电池主水泵（4）、低温加热回路水泵（5）、热交换片（6）、PTC（7）、第一三通阀（41）、第二三通阀（43）、暖风芯体（42）、散热器（8）、第一水泵（9）、电器散热模块（110）、第二水泵（12）、第三三通阀（13）、电池冷却器（14）、动力电池（15）和第四三通阀（16）；所述燃料电池（1）的冷却介质输出端与电子节温阀（2）的冷却介质输入端连接，所述电子节温阀（2）的第一冷却介质输出端与低温加热回路水泵（5）的冷却介质输入端连接，所述第二三通阀（43）的第一冷却介质输出端与低温加热回路水泵（5）的冷却介质输入端连接，所述低温加热回路水泵（5）的冷却介质输出端与热交换片（6）的第一冷却介质输入端连接，所述热交换片（6）的第一冷却介质输出端与PTC（7）的冷却介质输入端连接，所述PTC（7）的冷却介质输出端与第一三通阀（41）的冷却介质输入端连接，所述第一三通阀（41）的第一冷却介质输出端与暖风芯体（42）的冷却介质输入端连接，所述暖风芯体（42）的冷却介质输出端与第二三通阀（43）的冷却介质输入端连接，所述第一三通阀（41）的第二冷却介质输出端与第二三通阀（43）的冷却介质输入端连接，所述第二三通阀（43）的第二冷却介质输出端与燃料电池主水泵（4）的冷却介质输入端连接，所述燃料电池主水泵（4）的冷却介质输出端与燃料电池（1）的冷却介质输入端连接；所述电子节温阀（2）的第二冷却介质输出端与燃料电池散热器（3）的冷却介质输入端连接，所述燃料电池散热器（3）的输出端与燃料电池主水泵（4）的冷却介质输入端连接；所述热交换片（6）的第二冷却介质输出端与电池冷却器（14）的第一冷却介质输入端连接，所述第三三通阀（13）的第一冷却介质输出端与电池冷却器（14）的第一冷却介质输入端连接；所述电池冷却器（14）的第一冷却介质输出端与动力电池（15）的冷却介质输入端连接，所述动力电池（15）的冷却介质输出端与第四三通阀（16）的冷却介质输入端连接，所述第四三通阀（16）的第一冷却介质输出端与散热器（8）的冷却介质输入端连接，所述第四三通阀（16）的第二冷却介质输出端与第二水泵（12）的冷却介质输入端连接，所述电器散热模块(110)的冷却介质输出端分别与第二水泵（12）的冷却介质输入端和散热器（8）的冷却介质输入端连接，所述第一水泵（9）的冷却介质输出端与电器散热模块（110）的冷却介质输入端连接，所述散热器（8）的冷却介质输出端与第一水泵（9）的冷却介质输入端连接；所述第二水泵（12）的冷却介质输出端与第三三通阀（13）的冷却介质输入端连接；所述第三三通阀（13）的第二冷却介质输出端与热交换片（6）的第二冷却介质输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，还包括单独暖风工况；所述单独暖风工况包括：电子节温器（2）关闭，开启PTC（7），燃料电池冷却介质依次通过第二三通阀（43）、低温加热回路水泵（5）、热交换片（6）、PTC（7）、第一三通阀（41）和暖风芯体（42），并回到第二三通阀（43）。3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，还包括燃料电池低温预热工况；所述燃料电池低温预热工况包括：电子节温器（2）开启，开启PTC（7），燃料电池冷却介质依次通过第一三通阀（41）、第二三通阀（43）、燃料电池主水泵（4）、燃料电池（1）、电子节
温器（2）、低温加热回路水泵（5）、热交换片（6）和PTC（7），并回到第一三通阀（41）。4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴友华，周建军，李振兴，丘祖新，颜伏伍，卢炽华，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：