燃料电池电电混动系统的热管理系统及其控制方法技术方案

技术编号:31484190 阅读:32 留言:0更新日期:2021-12-18 12:18
本发明专利技术公开了一种燃料电池电电混动系统的热管理系统及其控制方法,其中,该热管理系统包括:燃料电池热管理组件、动力电池热管理组件、水热再利用组件和控制组件,在系统处于燃料电池热管理工况时,控制燃料电池热管理组件对燃料电池电堆进行热管理,在系统处于动力电池热管理工况时,控制动力电池热管理组件对动力电池系统进行热管理,在系统处于水热再利用工况时,控制水热再利用组件液化降温的水蒸气,并流入水凝胶内,以通过水凝胶受热使得水凝胶内的水蒸发汽化对动力电池系统进行散热。该热管系统具有快速升温、温度可控、升温均匀性好、结构简单及成本低等优点。结构简单及成本低等优点。结构简单及成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池电电混动系统的热管理系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
,特别涉及一种燃料电池电电混动系统的热管理系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]与传统内燃机相比,PEMFC(燃料电池)虽然具有更高的效率,但对于温度的要求也更为严苛,温度过高或过低容易产生膜干和结冰现象,损电池性能,影响使用寿命,因此需要选取更合适的热管理方法。
[0003]目前电电混动燃料电池系统通常具有电堆和电池的两套热管理系统,根据传热介质的不同,热管理系统常见的方案为风冷与液冷,液冷相对直冷成本更低,冷却效果也优于风冷,具备主流应用趋势。其中,空气冷却只需将环境中的空气通过电池阴极或是电池之间附加冷却板,需要最小的平衡设备,冷却系统的结构也相对简单。空气冷却主要应用于额定功率小于5kW的燃料电池;当功率更大时,散热要求将变得更高,实际应用过程中可能无法满足燃料电池的散热需求。与空气冷却相比,液体冷却适用于额定功率大于5kW的燃料电池,但却存在泄露的安全风险。
[0004]然而,在电电混动燃料电池系统中,由于电堆和动力电池系统散热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电电混动系统的热管理系统,其特征在于,包括:燃料电池热管理组件,用于对燃料电池电堆进行热管理;动力电池热管理组件,用于对动力电池系统进行热管理,其中,所述动力电池系统由多个单体电池和水凝胶组成的模组组成;水热再利用组件,用于液化降温所述燃料电池电堆工作时产生的水蒸气;以及控制组件,用于在所述系统处于燃料电池热管理工况时,控制所述燃料电池热管理组件对燃料电池电堆进行热管理,在所述系统处于动力电池热管理工况时,控制所述动力电池热管理组件对动力电池系统进行热管理,在所述系统处于水热再利用工况时,控制所述水热再利用组件液化降温的水蒸气,并流入水凝胶内,以通过水凝胶受热使得水凝胶内的水蒸发汽化对所述动力电池系统进行散热。2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述燃料电池热管理组件包括:第一保温水箱、第一散热器、第一水泵、第一三通阀和第二三通阀,所述第一保温水箱的一端与所述燃料电池电堆的出水口相连,所述第一保温水箱的另一端与所述第一三通阀的第一端相连,所述第一三通阀的第二端分别与所述第一保温水箱的入水口和所述燃料电池电堆的出水口相连,所述第一三通阀的第三端与所述第一散热器的一端相连,所述第一散热器的另一端与所述第二三通阀的第一端相连,所述第二三通阀的第二端与所述水泵的一端相连,所述水泵的另一端与所述燃料电池电堆的入水口相连;其中,当所述电堆的温度满足第一加热条件时,所述控制组件控制所述第一保温水箱打开,将所述第一保温水箱存储的热水流入所述燃料电池电堆中,以对所述燃料电池电堆进行加热;当所述燃料电池电堆的温度满足第一冷却条件时,所述控制组件控制所述第一保温水箱打开,将所述燃料电池电堆中第一预设体积的热水存储至所述第一保温水箱后,控制所述第一保温水箱关闭的同时打开所述第一散热器,以对所述燃料电池电堆进行散热。3.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,所述动力电池热管理组件包括:第二保温水箱、PTC加热器、第二散热器、第二水箱和第三三通阀,所述第二保温水箱的一端与所述第二三通阀的一端相连,所述第二保温水箱的另一端与所述第三三通阀的第一端相连,所述第三三通阀的第二端与所述动力电池系统的一端相连,所述第三三通阀的第三端与所述PTC加热器的一端相连,所述PTC加热器的另一端与所述第二散热器的一端相连,所述第二散热器的另一端与所述第二水箱的一端相连,所述第二水箱的另一端与所述动力电池系统的另一端相连;其中,当所述动力电池系统的温度满足第二加热条件时,所述控制组件控制所述第二保温水箱打开,将所述第二保温水箱存储的热水流入所述动力电池热管理组件中,以对所述动力电池系统进行加热;当所述动力电池系统的温度满足第二冷却条件时,所述控制组件控制所述第二保温水箱打开,将所述动力电池系统中第二预设体积的热水存储至所述第二保温水箱后,控制所述第二保温水箱关闭的同时打开所述第二散热器,对动力电池系统流出的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓明洪吉超赤骋陈东方胡松王越李跃华李仁政赵磊唐伟孙旭东仝光耀袁秋奇
申请(专利权)人:北京格睿能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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