一种动力电池热管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种动力电池热管理系统及其方法，该系统包括动力电池包、第一换热器、燃料电池堆、第一泵和第二泵，动力电池包、第一换热器和第一泵串联形成第一循环回路，燃料电池堆、第一换热器和第二泵串联形成第二循环回路，第一循环回路和第二循环回路之间能够通过第一换热器进行热交换。采用如上结构，在动力电池包温度低于预设温度且燃料电池堆处于正常工作温度时，开启第一泵和第二泵，燃料电池堆工作过程中产生的余热就会随着第一循环回路，通过第一换热器与第二循环回路进行换热，从而对动力电池包进行加热，使其可以正常工作，在利用燃料电池余热的同时，起到对燃料电池堆的散热作用。池堆的散热作用。池堆的散热作用。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池热管理系统及其方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车余热利用
，具体涉及一种动力电池热管理系统及其方法。

技术介绍

[0002]目前大部分燃料电池车都配有与燃料电池相匹配的动力电池，该动力电池工作温度一般在10～45℃之间，因此在冬季时，动力电池需要经过加热才能够正常使用。
[0003]燃料电池系统的工作原理是将空气加热到65℃左右后，送入燃料电池堆中进行电化学反应产生电能，而燃料电池系统对于空气的加热方式是首先通过空气侧的空压机将空气压缩到100℃以上，再通过中冷器将空气冷却到65℃左右，在这个过程中会消耗一定的热能。燃料电池堆在反应过程以及后续散热过程中也会产生大量的热能。
[0004]因此，如何更好地利用燃料电池的热能，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种利用燃料电池余热对动力电池进行加热的系统。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种动力电池热管理系统，包括动力电池包、第一换热器、燃料电池堆、第一泵和第二泵，动力电池包、第一换热器和第一泵串联形成第一循环回路，燃料电池堆、第一换热器和第二泵串联形成第二循环回路，第一循环回路和第二循环回路之间能够通过第一换热器进行热交换。
[0007]采用如上结构，在动力电池包温度低于预设温度且燃料电池堆处于正常工作温度时，开启第一泵和第二泵，燃料电池堆工作过程中产生的余热就会随着第一循环回路，通过第一换热器与第二循环回路进行换热，从而对动力电池包进行加热，使其可以正常工作，在利用燃料电池余热的同时，起到对燃料电池堆的散热作用。
[0008]可选地，所述第一循环回路设有第一电磁阀，所述第二循环回路设有第二电磁阀。
[0009]可选地，还包括第三泵、第二换热器以及提供加热空气给燃料电池堆的加热部件，所述动力电池包、所述第二换热器和所述第三泵串联形成第三循环回路，所述加热空气能够进入所述第二换热器中进行换热。
[0010]可选地，还包括串联的中冷器和第四泵，所述中冷器与所述第二换热器并联，所述加热空气经所述中冷器和所述第二换热器后均流向所述燃料电池堆。
[0011]可选地，还包括分配阀，所述分配阀能够分配进入所述第二换热器和所述中冷器的所述加热空气的比例；
[0012]所述第三循环回路设有第三电磁阀，所述第二换热器与所述分配阀之间设有第四电磁阀。
[0013]可选地，还包括加热器，加热器能够对动力电池包进行加热。
[0014]可选地，还包括燃料电池散热器，燃料电池散热器能够对燃料电池堆进行散热。
[0015]本专利技术还提供一种动力电池热管理方法，在动力电池包的温度低于预设温度且燃
料电池堆处于正常工作温度时，开启第一泵、第二泵、第一电磁阀和第二电磁阀，第一循环回路中的动力电池加热液与第二循环回路中的燃料电池冷却液通过第一换热器进行热交换，使动力电池加热液对动力电池包进行加热，燃料电池冷却液对燃料电池堆进行冷却。
[0016]本专利技术还提供一种动力电池热管理方法，在动力电池包的温度低于预设温度且加热部件处于正常工作时，开启第三泵、第四泵、第三电磁阀和第四电磁阀，所述分配阀根据动力电池包的温度分配进入第二换热器和中冷器的加热空气的比例，加热空气与第三循环回路中的动力电池加热液通过第二换热器进行换热，使动力电池加热液对动力电池包进行加热。
[0017]本专利技术还提供一种动力电池热管理方法，在动力电池热管理系统和燃料电池堆均处于正常工作状态，且动力电池包的温度仍小于预设温度时，开启加热器，对动力电池包进行加热。
[0018]本专利技术还提供一种动力电池热管理方法，在动力电池热管理系统处于正常工作状态，且燃料电池堆的温度仍大于正常工作温度时，开启燃料电池散热器，对燃料电池堆进行散热。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例所提供的动力电池热管理系统的循环回路示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例所提供的动力电池热管理方法的操作流程图。
[0021]图1-2中的附图标记说明如下：
[0022]1动力电池包、21第一换热器、22第二换热器、3燃料电池堆、41第一泵、42第二泵、43第三泵、44第四泵、45第五泵、5加热部件、51空气滤清器、52空压机、6中冷器、7比例三通阀、81第一电磁阀、82第二电磁阀、83第三电磁阀、84第四电磁阀、9燃料电池散热器、101三通接头、102三通接头、103通接头、104三通接头、11燃料供给部件、111加压阀、112高压氢瓶、12膨胀水箱、13膜增湿器。
具体实施方式
[0023]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0024]请参考图1-2，图1是本专利技术实施例所提供的动力电池热管理系统的循环回路示意图；图2是本专利技术实施例所提供的动力电池热管理方法的操作流程图。
[0025]本专利技术提供一种动力电池热管理系统，包括动力电池包1、第一换热器21、燃料电池堆3、第一泵41和第二泵42，动力电池包1、第一换热器21和第一泵41串联形成第一循环回路，燃料电池堆3、第一换热器21和第二泵42串联形成第二循环回路，第一循环回路和第二循环回路之间能够通过第一换热器21进行热交换。
[0026]需要说明，前文中描述的泵可以是水泵或油泵，亦可以是其他类型的泵，其类型取决于该泵所在的回路中热交换介质的类型，本实施例的回路中采用水作为热交换介质，故采用水泵。
[0027]同样的，换热器的类型也可以根据实际需要自由选择，在本实施例中，采用板式换热器在各回路中进行换热。
[0028]采用如上结构，在动力电池包1的温度低于预设温度且燃料电池堆3处于正常工作温度时，开启第一泵41和第二泵42，燃料电池堆3工作过程中产生的余热就会随着第一循环回路，通过第一换热器21与第二循环回路进行换热，从而对动力电池包1进行加热，使其可以正常工作，在利用燃料电池余热的同时，起到对燃料电池堆3的散热作用。
[0029]动力电池热管理系统的具体结构如下：
[0030]如图1所示，第一循环回路的动力电池包1与第一换热器21之间设有第一电磁阀81，第二循环回路的燃料电池堆3与第一换热器21之间设有第二电磁阀82，控制器或操控人员可操控第一电磁阀81和第二电磁阀82来控制第一循环回路和第二循环回路的循环。
[0031]动力电池热管理系统还包括第三泵43、第二换热器22以及提供加热空气给燃料电池堆3的加热部件5，加热部件5加热的加热空气能够进入第二换热器22，动力电池包1、第二换热器22和第三泵43串联形成第三循环回路。
[0032]进一步地，加热部件5包括空气滤清器51和空压机52，空气滤清器51能够对空气进行过滤，除去灰尘等杂质，经过过滤的空气通过空压机52进行加压加热，最终输出加热空气供给燃料电池堆3。
[0033]动力电池热管理系统还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热管理系统，其特征在于：包括动力电池包(1)、第一换热器(21)、燃料电池堆(3)、第一泵(41)和第二泵(42)，所述动力电池包(1)、所述第一换热器(21)和所述第一泵(41)串联形成第一循环回路，所述燃料电池堆(3)、所述第一换热器(21)和所述第二泵(42)串联形成第二循环回路，所述第一循环回路和所述第二循环回路之间能够通过所述第一换热器(21)进行热交换。2.根据权利要求1所述动力电池热管理系统，其特征在于：所述第一循环回路设有第一电磁阀(81)，所述第二循环回路设有第二电磁阀(82)。3.根据权利要求1所述动力电池热管理系统，其特征在于：还包括第三泵(43)、第二换热器(22)以及提供加热空气给所述燃料电池堆(3)的加热部件(5)，所述动力电池包(1)、所述第二换热器(22)和所述第三泵(43)串联形成第三循环回路，所述加热空气能够进入所述第二换热器(22)中进行换热。4.根据权利要求3所述动力电池热管理系统，其特征在于：还包括串联的中冷器(6)和第四泵(44)，所述中冷器(6)与所述第二换热器(22)并联，所述加热空气经所述中冷器(6)和所述第二换热器(22)后均流向所述燃料电池堆(3)(3)。5.根据权利要求4所述动力电池热管理系统，其特征在于：还包括分配阀，所述分配阀能够分配进入所述第二换热器(22)和所述中冷器(6)的所述加热空气的比例；所述第三循环回路设有第三电磁阀(83)，所述第二换热器(22)与所述分配阀之间设有第四电磁阀(84)。6.根据权利要求1-5任一项所述动力电池热管理系统，其特征在于：还包括加热器，所述加热器能够对所述动力电池包(1)进行加热。7.根据权利要求1-5任一项所述动力电池热管理系统，其特征在于：还包括燃料电池散热器(9)，所述燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊超，安淑展，王慧，姜炜，
申请(专利权)人：上海汽车工业集团总公司，
类型：发明
国别省市：