燃料电池热管理系统、控制方法以及车辆技术方案

技术编号:33874971 阅读:16 留言:0更新日期:2022-06-22 17:02
本发明专利技术公开了一种燃料电池热管理系统、控制方法以及车辆,燃料电池热管理系统包括:储氢系统;储氢换热系统;燃料电池;燃料电池冷却系统,燃料电池冷却系统用于对燃料电池进行冷却;储氢换热系统与燃料电池冷却系统能够组合形成不流经散热器的小循环以及流经散热器的大循环。由此,通过本申请的燃料电池热管理系统,储氢系统加氢时,可以避免储氢系统的温度和压力过高,从而可以提高储氢系统的加氢量,可以避免因储氢系统温度过高而发生危险,储氢系统供氢时,可以对储氢系统进行加热,从而可以使储氢系统放出更多氢气,可以提高氢气的利用率,可以提升车辆的续驶里程,同时,不需要额外加装水套,可以减小储氢系统的体积。可以减小储氢系统的体积。可以减小储氢系统的体积。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池热管理系统、控制方法以及车辆


[0001]本专利技术涉及车辆领域,尤其是涉及一种燃料电池热管理系统、控制方法以及车辆。

技术介绍

[0002]燃料电池汽车的车载储氢系统在加氢气时,由于氢气压缩,氢气瓶的温度会升高,会导致车载储氢系统内部的压力升高,从而会导致加氢气的量较低,并且若氢气瓶升温过高还会发生危险,燃料电池汽车的车载储氢系统在释放氢气时,氢气瓶的温度会降低,会导致氢气瓶内部的压力降低,从而会导致氢气瓶释放氢气的量较少,进而会导致车辆的续驶里程缩短。
[0003]相关技术中,没有对燃料电池汽车的车载储氢系统在加氢气时进行热管理,并且车载储氢系统还需要额外加装水套,会导致车载储氢系统的体积较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种燃料电池热管理系统,通过本申请的燃料电池热管理系统,储氢系统加氢时,可以避免储氢系统的温度和压力过高,从而可以提高储氢系统的加氢量,还可以避免因储氢系统温度过高而发生危险,储氢系统供氢时,可以对储氢系统进行加热,从而可以使储氢系统放出更多氢气,可以提高氢气的利用率,还可以提升车辆的续驶里程,同时,不需要额外加装水套,可以减小储氢系统的体积。
[0005]本专利技术进一步提出了一种燃料电池热管理系统的控制方法。
[0006]本专利技术进一步提出了一种搭载该燃料电池热管理系统的车辆。
[0007]根据本专利技术的燃料电池热管理系统包括:储氢系统;储氢换热系统,所述储氢换热系统用于与所述储氢系统进行换热;燃料电池,所述燃料电池与所述储氢系统相连;燃料电池冷却系统,所述燃料电池冷却系统用于对所述燃料电池进行冷却,所述燃料电池冷却系统具有散热器;其中所述燃料电池冷却系统与所述储氢换热系统关联且配置成:所述储氢换热系统与所述燃料电池冷却系统能够组合形成不流经所述散热器的小循环以及流经所述散热器的大循环,从而使得所述燃料电池冷却系统能够与所述储氢换热系统根据换热量需求进行热交换。
[0008]根据本专利技术的燃料电池热管理系统,储氢系统加氢时,可以避免储氢系统的温度和压力过高,从而可以提高储氢系统的加氢量,还可以避免因储氢系统温度过高而发生危险,储氢系统供氢时,可以对储氢系统进行加热,从而可以使储氢系统放出更多氢气,可以提高氢气的利用率,还可以提升车辆的续驶里程,同时,不需要额外加装水套,可以减小储氢系统的体积。
[0009]在本专利技术的一些示例中,所述的燃料电池热管理系统还包括:散热器入口管路、散热器出口管路、回流管路,所述散热器入口管路连接在所述燃料电池和所述散热器的入口之间,所述散热器出口管路连接在所述散热器的出口和所述储氢换热系统之间,所述回流
管路连接在所述储氢换热系统和所述燃料电池之间,其中从所述燃料电池流出的换热介质依次经过所述散热器入口管路、所述散热器、所述散热器出口管路、所述储氢换热系统、所述回流管路后回流至所述燃料电池,从而构成所述大循环。
[0010]在本专利技术的一些示例中,所述的燃料电池热管理系统还包括:小循环管路,所述小循环管路连接所述燃料电池和所述储氢换热系统,从所述燃料电池流出的换热介质依次经过所述小循环管路、所述储氢换热系统、所述回流管路后回流至所述燃料电池,从而构成所述小循环。
[0011]在本专利技术的一些示例中,所述散热器的出口连接有第一三通阀;所述储氢换热系统的入口连接有第二三通阀,所述第一三通阀和所述第二三通阀之间连接所述散热器出口管路;所述小循环管路包括:小循环上游段和小循环下游段,所述小循环上游段的入口与所述燃料电池相连且出口连接有节温器,所述小循环下游段的入口连接有第三三通阀且出口连接所述第二三通阀,所述节温器分别与所述第一三通阀和所述第三三通阀相连;所述回流管路上设置有第四三通阀,所述第四三通阀连接所述第三三通阀。
[0012]在本专利技术的一些示例中,所述储氢系统配置有温度传感器和压力传感器,所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀的导通状态基于所述温度传感器和所述压力传感器。
[0013]根据本专利技术的燃料电池热管理系统的控制方法,所述燃料电池热管理系统包括:储氢系统、储氢换热系统、燃料电池和燃料电池冷却系统,所述储氢换热系统用于与所述储氢系统进行换热;所述燃料电池与所述储氢系统相连;所述燃料电池冷却系统用于对所述燃料电池进行冷却,所述燃料电池冷却系统具有散热器;其中所述燃料电池冷却系统与所述储氢换热系统关联且配置成:所述储氢换热系统与所述燃料电池冷却系统能够组合形成不流经所述散热器的小循环以及流经所述散热器的大循环,从而使得所述燃料电池冷却系统能够与所述储氢换热系统根据换热量需求进行热交换,所述控制方法包括以下步骤:获取所述储氢系统的当前工作模式及工作参数;根据所述当前工作模式及所述工作参数控制所述燃料电池冷却系统与所述储氢换热系统进行热交换。
[0014]根据本专利技术的燃料电池热管理系统的控制方法,储氢系统加氢时,可以避免储氢系统的温度和压力过高,从而可以提高储氢系统的加氢量,还可以避免因储氢系统温度过高而发生危险,储氢系统供氢时,可以对储氢系统进行加热,从而可以使储氢系统放出更多氢气,可以提高氢气的利用率,以提升车辆的续驶里程,同时,不需要额外加装水套,可以减小储氢系统的体积。
[0015]在本专利技术的一些示例中,所述获取所述储氢系统的当前工作模式及工作参数,包括:在获取所述储氢系统的当前工作模式为加氢模式且获取所述储氢系统的温度参数高于第一预设温度时,控制所述燃料电池冷却系统对所述储氢换热系统进行冷却。
[0016]在本专利技术的一些示例中,所述获取所述储氢系统的当前工作模式及工作参数,包括:在获取所述储氢系统的当前工作模式为供氢模式且获取所述储氢系统的温度参数低于第二预设温度或者压力参数低于第一预设压力时,控制所述燃料电池冷却系统对所述储氢换热系统进行加热。
[0017]在本专利技术的一些示例中,在获取所述储氢系统的当前工作模式为供氢模式且所述储氢系统的压力参数低于第二预设压力时,停止所述燃料电池冷却系统对所述储氢换热系
统进行加热,所述第二预设压力低于所述第一预设压力。
[0018]根据本专利技术的车辆,包括上述的燃料电池热管理系统。
[0019]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0021]图1是根据本专利技术实施例的燃料电池热管理系统的示意图;
[0022]图2是根据本专利技术实施例的燃料电池热管理系统的控制方法的流程图。
[0023]附图标记:
[0024]燃料电池热管理系统100;
[0025]空气系统1;燃料电池2;泵体3;第一换热介质温度传感器4;储液罐5;散热器入口管路6;散热器7;小循环上游段8;第二回流管路9本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池热管理系统,其特征在于,包括:储氢系统;储氢换热系统,所述储氢换热系统用于与所述储氢系统进行换热;燃料电池,所述燃料电池与所述储氢系统相连;燃料电池冷却系统,所述燃料电池冷却系统用于对所述燃料电池进行冷却,所述燃料电池冷却系统具有散热器;其中所述燃料电池冷却系统与所述储氢换热系统关联且配置成:所述储氢换热系统与所述燃料电池冷却系统能够组合形成不流经所述散热器的小循环以及流经所述散热器的大循环,从而使得所述燃料电池冷却系统能够与所述储氢换热系统根据换热量需求进行热交换。2.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统,其特征在于,还包括:散热器入口管路、散热器出口管路、回流管路,所述散热器入口管路连接在所述燃料电池和所述散热器的入口之间,所述散热器出口管路连接在所述散热器的出口和所述储氢换热系统之间,所述回流管路连接在所述储氢换热系统和所述燃料电池之间,其中从所述燃料电池流出的换热介质依次经过所述散热器入口管路、所述散热器、所述散热器出口管路、所述储氢换热系统、所述回流管路后回流至所述燃料电池,从而构成所述大循环。3.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统,其特征在于,还包括:小循环管路,所述小循环管路连接所述燃料电池和所述储氢换热系统,从所述燃料电池流出的换热介质依次经过所述小循环管路、所述储氢换热系统、所述回流管路后回流至所述燃料电池,从而构成所述小循环。4.根据权利要求2所述的燃料电池热管理系统,其特征在于,所述散热器的出口连接有第一三通阀;所述储氢换热系统的入口连接有第二三通阀,所述第一三通阀和所述第二三通阀之间连接所述散热器出口管路;所述小循环管路包括:小循环上游段和小循环下游段,所述小循环上游段的入口与所述燃料电池相连且出口连接有节温器,所述小循环下游段的入口连接有第三三通阀且出口连接所述第二三通阀,所述节温器分别与所述第一三通阀和所述第三三通阀相连;所述回流管路上设置有第四三通阀,所述第四三通阀连接所述第三三通阀。5.根据权利要求4所述的燃料电池热管理系统,其特征在于,所述储氢系统配置有...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘仕铭金启前沈远亮
申请(专利权)人:宝能汽车集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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