换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备技术方案

本申请涉及燃料电池领域，具体涉及一种换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备，其中包括换热设备，换热设备的主管路的输入端与燃料输送设备连通，输出端与燃料循环系统的燃料输入端连通；换热设备的换热管路的输入端与尾排管路的输出端连通，尾排管路中的尾气经换热管路的输出端排出。尾排管路输出的尾气温度较高，在燃料进入燃料循环系统之前，高温尾气能够在换热设备中给燃料加热，加热后的燃料在燃料循环系统中循环会进一步加热燃料循环系统，进而避免燃料循环系统出现零部件的积水结冰现象，提高燃料电池的系统运行效率与低温运行可靠性。效率与低温运行可靠性。效率与低温运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备


[0001]本申请涉及燃料电池领域，具体涉及一种换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备。

技术介绍

[0002]燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置，其作为一种高效低污染的清洁能源，可广泛应用于汽车工业、能源发电、船舶工业等领域中。但是，燃料电池的燃料循环系统在低温下易出现零部件的积水结冰现象，影响系统运行效率。因此，目前亟需一种技术方案，提高燃料电池的系统运行效率。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备，以解决现有技术中燃料电池的燃料循环系统在低温下易出现零部件的积水结冰现象，影响系统运行效率的问题。
[0004]本申请一方面提供了一种换热系统，包括：换热设备；
[0005]所述换热设备包括主管路和换热管路；
[0006]所述主管路的输入端与燃料输送设备连通，所述主管路的输出端与燃料循环系统的燃料输入端连通；所述换热管路的输入端与燃料电池的尾排管路的输出端连通，所述尾排管路中的尾气经所述换热管路的输出端排出；
[0007]所述主管路与所述换热管路进行热交换，以加热流经所述主管路的燃料。
[0008]进一步的，以上所述的换热系统，还包括：旁通管路和旁通阀；
[0009]所述旁通阀设置在所述旁通管路上；
[0010]所述旁通管路的输入端与空气循环系统中空气压缩设备的输出端连通，所述旁通管路的输出端与所述换热管路的输入端连通。
[0011]本申请另一方面提供了一种燃料电池的循环系统，包括燃料循环系统、空气循环系统，以及，以上任一项所述的换热系统；
[0012]所述燃料循环系统、所述空气循环系统分别与所述换热系统连通；
[0013]所述燃料循环系统、所述空气循环系统还分别与燃料电池的电堆连通。
[0014]本申请另一方面提供了一种循环系统的控制方法，应用于以上任一项所述的燃料电池的循环系统，所述方法包括：
[0015]获取燃料电池的启动信号；
[0016]响应于所述启动信号，对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热；
[0017]检测所述电堆和所述燃料循环系统是否达到冷启动条件；
[0018]若所述电堆和所述燃料循环系统达到冷启动条件，则确定冷启动完成。
[0019]进一步的，以上所述的循环系统的控制方法中，对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热，包括：
[0020]控制所述换热系统中的旁通阀导通，控制所述空气循环系统中的空气压缩设备启动，控制所述燃料循环系统中的排气阀按照预设频率导通，以及，控制所述燃料循环系统中的燃料控制阀导通，以对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热。
[0021]进一步的，以上所述的循环系统的控制方法中，在控制所述燃料循环系统中的燃料控制阀导通之前，还包括：
[0022]检测所述换热设备的温度；
[0023]若所述换热设备的温度达到第一设定温度，则控制所述燃料控制阀导通。
[0024]进一步的，以上所述的循环系统的控制方法中，检测所述电堆和所述燃料循环系统是否达到冷启动条件，包括：
[0025]检测所述电堆和所述燃料循环系统是否均达到对应的设定温度；
[0026]若所述电堆和所述燃料循环系统均达到对应的设定温度，则表示所述电堆和所述燃料循环系统均达到冷启动条件。
[0027]进一步的，以上所述的循环系统的控制方法中，检测燃料循环系统是否达到对应的设定温度，包括：
[0028]检测所述燃料循环系统中的排气阀是否达到第二设定温度，以及，检测所述燃料循环系统的压力调节阀是否达到第三设定温度；
[0029]若所述排气阀达到所述第二设定温度，以及，所述压力调节阀达到所述第三设定温度，则表示所述燃料循环系统达到对应的设定温度。
[0030]进一步的，以上所述的循环系统的控制方法中，若所述电堆和所述燃料循环系统达到冷启动条件，则确定冷启动完成之后，还包括：
[0031]控制所述旁通阀截止。
[0032]本申请另一方面提供了一种循环系统的控制装置，应用于以上任一项所述的燃料电池的循环系统，所述装置包括：
[0033]获取模块，用于获取燃料电池的启动信号；
[0034]加热模块，用于响应于所述启动信号，对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热；
[0035]检测模块，用于检测所述电堆和所述燃料循环系统是否达到冷启动条件；
[0036]确定模块，用于若所述电堆和所述燃料循环系统达到冷启动条件，则确定冷启动完成。
[0037]本申请另一方面提供了一种控制设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如以上任一项所述的燃料电池空气循环系统的控制方法的步骤。
[0038]本申请另一方面提供了一种燃料电池，包括电堆、以上任一项所述的燃料电池的循环系统和以上任一项所述的控制设备；
[0039]所述控制设备与所述燃料电池的循环系统、所述电堆电连接；
[0040]所述燃料电池的循环系统与所述电堆连通。
[0041]本申请另一方面提供了一种机械设备，包括以上任一项所述的燃料电池。
[0042]本申请提供的换热系统、循环系统以及循环系统的控制方法和相关设备，其中包括换热设备，换热设备的主管路的输入端与燃料输送设备连通，输出端与燃料循环系统的燃料输入端连通；换热设备的换热管路的输入端与尾排管路的输出端连通，尾排管路中的
尾气经所述换热管路的输出端排出。尾排管路输出的尾气温度较高，在燃料进入燃料循环系统之前，高温尾气能够在换热设备中给燃料加热，加热后的燃料在燃料循环系统中循环会进一步加热燃料循环系统，进而避免燃料循环系统出现零部件的积水结冰现象，提高燃料电池的系统运行效率与低温运行可靠性。
附图说明
[0043]图1所示为本申请一实施例提供的换热系统的结构示意图。
[0044]图2所示为本申请又一实施例提供的换热系统的结构示意图。
[0045]图3所示为本申请一实施例提供的燃料电池的循环系统的结构示意图。
[0046]图4所示为本申请又一实施例提供的燃料电池的循环系统的结构示意图。
[0047]图5所示为本申请一实施例提供的循环系统的控制方法的流程示意图。
[0048]图6所示为本申请一实施例提供的检测电堆和燃料循环系统是否达到冷启动条件的流程示意图。
[0049]图7所示为本申请一实施例提供的检测燃料循环系统是否达到对应的设定温度的流程示意图。
[0050]图8所示为本申请一实施例提供的循环系统的控制装置的结构示意图。
[0051]图9所示为本申请一实施例提供的控制设备的结构示意图。
[0052]图10所示为本申请一实施例提供的燃料电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热系统，其特征在于，包括：换热设备；所述换热设备包括主管路和换热管路；所述主管路的输入端与燃料输送设备连通，所述主管路的输出端与燃料循环系统的燃料输入端连通；所述换热管路的输入端与燃料电池的尾排管路的输出端连通，所述尾排管路中的尾气经所述换热管路的输出端排出；所述主管路与所述换热管路进行热交换，以加热流经所述主管路的燃料。2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，还包括：旁通管路和旁通阀；所述旁通阀设置在所述旁通管路上；所述旁通管路的输入端与空气循环系统中空气压缩设备的输出端连通，所述旁通管路的输出端与所述换热管路的输入端连通。3.一种燃料电池的循环系统，其特征在于，包括燃料循环系统、空气循环系统，以及，权利要求1或2所述的换热系统；所述燃料循环系统、所述空气循环系统分别与所述换热系统连通；所述燃料循环系统、所述空气循环系统还分别与燃料电池的电堆连通。4.一种循环系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求3所述的燃料电池的循环系统，所述方法包括：获取燃料电池的启动信号；响应于所述启动信号，对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热；检测所述电堆和所述燃料循环系统是否达到冷启动条件；若所述电堆和所述燃料循环系统达到冷启动条件，则确定冷启动完成。5.根据权利要求4所述的循环系统的控制方法，其特征在于，对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热，包括：控制所述换热系统中的旁通阀导通，控制所述空气循环系统中的空气压缩设备启动，控制所述燃料循环系统中的排气阀按照预设频率导通，以及，控制所述燃料循环系统中的燃料控制阀导通，以对所述电堆和所述燃料循环系统进行加热。6.根据权利要求5所述的循环系统的控制方法，其特征在于，在控制所述燃料循环系统中的燃料控制阀导通之前，还包括：检测所述换热设备的温度；若所述换热设备的温度达到第一设定温度，则控制所述燃料控制阀导通。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭炼，辛小超，姜丰，
申请(专利权)人：三一电动车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：