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一种燃料电池汽车热管理系统及控制方法技术方案

技术编号:33133376 阅读:64 留言:0更新日期:2022-04-17 00:54
本发明专利技术公开一种燃料电池汽车热管理系统及控制方法,系统包括燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路和氢气循环回路;燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路均与氢气循环回路独立布置,电机循环回路与电池组循环回路独立布置;燃料电池循环回路连接有第一换热器,第一换热器还分别与电机循环回路、电池组循环回路连接;热泵循环回路与电机循环回路之间连接有用于热交换的第三换热器,热泵循环回路与电池循环回路之间连接有用于热交换的第二换热器。在满足各部件热管理需求的前提下,最大程度利用电池、电机运行过程产生的废热,解决低温环境中燃料电池的冷启动等问题。低温环境中燃料电池的冷启动等问题。低温环境中燃料电池的冷启动等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池汽车热管理系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池插电式混合动力汽车
,特别是涉及一种燃料电池汽车热管理系统及控制方法。

技术介绍

[0002]根据国内外现有的研究基础及市场情况可以看出,尽管纯电动汽车是大部分国家和地区推广普及的重心,但插电式混合动力电动车仍以其良好的续航性能和较好的压缩成本潜力得到了众多研究机构和整车企业的认可与投入,而采用燃料电池作为增程器的插电式混合动力汽车既满足纯电动汽车零排放的要求,同时又能满足对于车辆续航里程的要求,逐渐成为了各整车生产企业今后的主要技术路线和开发方向之一。
[0003]燃料电池具有高效率、无污染、低噪声以及便携性好等优点,在汽车领域和电源等领域得到了大规模的应用。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为氢燃料电池中的典型代表,工作温度低,响应性好,原料来源广,但存在成本高,动态响应慢,不能回收电能等缺点,因此将燃料电池和动力电池串联,构成搭载燃料电池插电式混合动力系统的电动车,从而充分发挥燃料电池和动力电池的各自优势。
[0004]燃料电池的启动问题在行业发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池汽车热管理系统,其特征在于:包括燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路和氢气循环回路;所述燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路均与氢气循环回路独立布置,所述电机循环回路与电池组循环回路独立布置;所述燃料电池循环回路连接有第一换热器(8),所述第一换热器(8)还分别与电机循环回路、电池组循环回路连接;所述热泵循环回路与电机循环回路之间连接有用于热交换的第三换热器(24),所述热泵循环回路与燃料电池循环回路之间连接有用于热交换的第二换热器(21)。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统,其特征在于:所述燃料电池循环回路包括燃料电池循环主回路、燃料电池循环第一支路、燃料电池循环第二支路、燃料电池循环第三支路;所述燃料电池循环主回路包括依次连接的电堆(15)、一号PTC加热装置(16)、四号三通阀(17)、二号散热器(20)、五号三通阀(18)、二号三通阀(12)、三号水泵(13)、三号三通阀(14);所述燃料电池循环第一支路包括连接在所述一号PTC加热装置(16)和二号三通阀(12)之间的第一换热器(8)和三号截止阀(9);所述燃料电池循环第二支路包括连接在所述一号PTC加热装置(16)和二号三通阀(12)之间的且依次布置的第二换热器(21)、四号三通阀(17)和五号三通阀(18);所述燃料电池循环第三支路包括连接在所述三号三通阀(14)和二号三通阀(12)之间的且依次布置的相变换热器(19)、四号三通阀(17)、第一换热器(8)和三号截止阀(9)。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统,其特征在于:所述电机循环回路包括电机循环主回路、电机循环第一支路和电机循环第二支路,所述电机循环主回路包括依次连接成回路的一号水泵(1)、一号三通阀(5)、一号散热器(4)、电机控制器(3)和电机(2);所述电机循环第一支路包括连接在所述一号三通阀(5)和电机控制器(3)之间的二号截止阀(7)和第一换热器(8);所述电机循环第二支路包括连接在一号三通阀(5)和电机控制器(3)之间的一号截止阀(6)和第三换热器(24)。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统,其特征在于:所述电池组循环回路包括依次连接成回路的二号水泵(10)、六号三通阀(34)、二号PTC加热装置(35)和电池包(11),所述第一换热器(8)连接在六号三通阀(34)和电池包(11)之间。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统,其特征在于:所述热泵循环回路包括热泵循环主回路和热泵循环主支路;所述热泵循环主回路包括四通阀(28),所述四通阀(28)的两端之间依次连接有四号截止阀(33)、五号截止阀(42)、干燥器(26)和压缩机(27),所述四通阀(28)的另外两端之间依次连接有七号三通阀(40)、冷凝器(29)、三号电子膨胀阀(30)和蒸发器(31),所述蒸发器(31)外侧设置有风侧PTC(32),所述七号三通阀(40)连接有四号电子膨胀阀(41),所述四号电子膨胀阀(41)的另外一侧与冷凝器(29)背离所述七号三通阀(40)的一端连通;所述热泵循环主支路包括连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:闵海涛郑鹏孙维毅王鹏宇张照普
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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