插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及混合动力汽车技术领域，具体公开了一种插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法，该插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统配备氢气燃烧加热装置和PTC加热器，氢气燃烧加热装置或PTC加热器可以用来为燃料电池电堆暖机，也可以为动力电池暖机；同时，氢气燃烧加热装置和PTC加热器在暖机的过程中，如果驾驶员有空调暖风需求时，也可以在暖机的同时为驾驶员提供暖风需求；根据驾驶员的空调暖风需求，在氢气燃烧加热装置或PTC加热器的基础上，若燃料电池电堆产生的废热足够，还可以利用燃料电池电堆产生的废热对取暖进行补充，保障低温环境下的燃料电池电堆和动力电池的性能并满足驾驶员的空调暖风获取需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及混合动力汽车
，尤其涉及一种插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]插电式燃料电池混合动力汽车，存在两种动力源，分别是燃料电池发动机和动力电池，由于燃料电池发动机在低温环境下，其转化效率很低，需要暖机。动力电池在低温环境下其放电功率亦很低，尤其在电池的荷电状态很低的情况下，温度对于电池的放电能力影响很大。另外在燃料电池混合动力车上采用很多的PTC热风空调是一种很不经济的取暖方式。
[0003]因此，为了保证插电式燃料电池混合动力汽车低温下正常工作，特别是燃料电池电堆，需要对其进行低温加热以保证其低温性能。对于目前的燃料电池电堆低温性能提升主要通过引进外部热源加热系统，或者提高燃料电池内部焦耳热来给燃料电池加热，外部热源包括主要包括PTC和氢气燃烧加热器。针对低温下驾驶员的暖风方案，燃料电池混合动力一般采用动力系统部件(电池，电机，电堆等)的余热或者PTC来获取。以上采用PTC方案的热能获取，一方面效率太低，另一方面耗费整车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，包括：燃料电池电堆调温回路，包括燃料电池电堆(11)、散热器(12)、冷却风扇(13)、第一电动水泵(14)和节温器(15)，所述散热器(12)分别通过第一管路(16)和第二管路(17)连接所述燃料电池电堆(11)，所述节温器(15)包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口和所述第三接口串联于所述第一管路(16)，且流经所述燃料电池电堆(11)的冷却液流入所述第三接口，所述第一接口用于将冷却液输送至所述散热器(12)，所述第二接口连通所述第二管路(17)，所述第一电动水泵(14)设置于所述第二管路(17)，且用于驱动冷却液流向所述燃料电池电堆(11)，所述冷却风扇(13)用于给所述散热器(12)降温；制热回路，包括PTC加热器(21)、氢气燃烧加热器(22)、暖风芯体(23)、第一三通阀(24)、换热器(25)和第二电动水泵(26)，所述换热器(25)的介质侧的出口、所述PTC加热器(21)、所述氢气燃烧加热器(22)和所述暖风芯体(23)依次串联，所述第一三通阀(24)包括A1接口、B1接口和C1接口，所述A1接口连接所述暖风芯体(23)，所述B1接口连接所述第二电动水泵(26)的入口，所述C1接口连接所述第一管路(16)，且所述C1接口和所述第一管路(16)的连接位置位于所述节温器(15)和所述燃料电池电堆(11)之间，所述第二电动水泵(26)的出口连接所述换热器(25)的介质侧的出口，所述暖风芯体(23)还与所述第一管路(16)连接；动力电池调温回路，包括动力电池(31)、第二三通阀(32)、第三电动水泵(33)和冷却器(34)，所述第二三通阀(32)包括A2接口、B2接口和C2接口，所述第一接口连接所述换热器(25)的换热侧的入口，所述第二接口分别连接所述换热器(25)的换热侧的出口以及所述第三电动水泵(33)的出口，所述第三电动水泵(33)的入口连接所述冷却器(34)，所述冷却器(34)连接所述动力电池(31)，所述动力电池(31)连接所述C2接口；调温空调(4)，用于给所述冷却器(34)提供冷量；第一温度传感器(51)，所述第一温度传感器(51)用于采集从所述燃料电池电堆(11)流出的冷却液的温度；第二温度传感器(52)，所述第二温度传感器(52)用于采集从所述换热器(25)的介质侧流出的冷却液的温度；第三温度传感器(53)，所述第三温度传感器(53)用于采集从所述第三电动水泵(33)流出的冷却液的温度；第四温度传感器(54)，所述第四温度传感器(54)用于采集从所述暖风芯体(23)流出的冷却液的温度。2.根据权利要求1所述的插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，所述插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统还包括氢气瓶(71)，所述氢气瓶(71)通过第一供氢管路给所述氢气燃烧加热器(22)供给氢气，所述氢气瓶(71)通过第二供氢管路给所述燃料电池电堆(11)供给氢气；所述插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统还包括第一电磁阀(72)和第二电磁阀(73)，所述第一电磁阀(72)设置于所述第一供氢管路，且所述第一电磁阀(72)用于控制所述第一供氢管路的开度；所述第二电磁阀(73)设置于所述第二供氢管路，所述第二电磁阀(73)用于控制所述第二供氢管路的开度。3.根据权利要求2所述的插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统，其特征在于，所述
第一电磁阀(72)和所述第二电磁阀(73)均为电控比例阀。4.一种插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，通过权利要求1
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3任一项所述的插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统实施，所述插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统的控制方法包括：车辆启动；判断驾驶员是否有空调暖风请求；若驾驶员没有空调暖风请求，则获取动力电池(31)的实际温度T1并获取第一温度传感器(51)采集的温度T2；比较T1和第一设定温度Th1的大小，以及T2和第二设定温度Th2的大小；若T1＜Th1，或者T2＜Th2；则开启暖机模式；开启所述暖机模式包括：所述第一三通阀(24)的A1接口断开，B1接口和C1接口连通，所述节温器(15)的第一接口断开，所述第二接口和所述第三接口连通，所述第一电动水泵(14)、所述第二电动水泵(26)以及所述第三电动水泵(33)开启，所述氢气燃烧加热器(22)或者所述PTC加热器(21)开启；所述第二三通阀(32)的B2接口断开，A2接口和C2接口连通，所述调温空调(4)关闭。5.根据权利要求4所述的插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，若T1≥Th1，且T2≥Th2，则开启正常冷却模式；开启所述正常冷却模式包括：所述氢气燃烧加热器(22)和所述PTC加热器(21)均关闭，所述第一三通阀(24)的C1接口断开，A1接口和B1接口连通，所述第二电动水泵(26)关闭，所述氢气燃烧加热器(22)和所述PTC加热器(21)均关闭，所述节温器(15)的第二接口断开，所述第一接口和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹建坤，马艳红，李川，刘建康，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：