车辆热管理系统、车辆及车辆热管理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种车辆热管理系统、车辆及车辆热管理方法，车辆热管理系统，包括：燃料电池堆、动力电池、驱动电机和换热器；燃料电池堆热管理回路，经过燃料电池堆和换热器；驱动电机热管理回路，经过驱动电机和换热器；动力电池热管理回路，经过动力电池和换热器；加热回路，经过换热器；制冷回路，经过换热器；其中，燃料电池堆热管理回路、驱动电机热管理回路、动力电池热管理回路、加热回路以及制冷回路中的任意两个之间均可在换热器处进行热交换，以解决现有技术中的燃料电池车辆热管理系统的能耗过大的问题。耗过大的问题。耗过大的问题。

【技术实现步骤摘要】
车辆热管理系统、车辆及车辆热管理方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池车辆
，具体而言，涉及一种车辆热管理系统、车辆及车辆热管理方法。

技术介绍

[0002]燃料电池车辆作为未来新能源的重要发展方向，具有排放零污染、加氢时间短且续航里程长的优点。
[0003]燃料电池车辆的热管理涉及到燃料电池系统、动力电池、驱动电机、高压零部件、板式换热器、散热器电子风扇、膨胀水箱、水泵、水温传感器等。
[0004]现有技术中的燃料电池车辆热管理系统没有高效化、集成化、节能化地对燃料电池车辆的各个零部件的热管理，而是针对各个零部件在运行工况下所提出的散热需求来对各自的热管理分别进行满足的，没有分析各个零部件在不同工况下的温度情况，无法实现各个零部件的热量的再利用，这无形中增加了整车的成本及重量，从而导致了整车热管理的能耗过大，影响了车辆的续航里程。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种车辆热管理系统、车辆及车辆热管理方法，以解决现有技术中的燃料电池车辆热管理系统的能耗过大的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种车辆热管理系统，包括：燃料电池堆、动力电池、驱动电机和换热器；燃料电池堆热管理回路，经过燃料电池堆和换热器；驱动电机热管理回路，经过驱动电机和换热器；动力电池热管理回路，经过动力电池和换热器；加热回路，经过换热器；制冷回路，经过换热器；其中，燃料电池堆热管理回路、驱动电机热管理回路、动力电池热管理回路、加热回路以及制冷回路中的任意两个之间均可在换热器处进行热交换。
[0007]进一步地，燃料电池堆热管理回路包括燃料电池堆换热回路和第一换热回路，燃料电池堆换热回路经过燃料电池堆，第一换热回路的两端均与燃料电池堆换热回路连接，第一换热回路经过换热器；驱动电机热管理回路包括驱动电机换热回路和第二换热回路，驱动电机换热回路经过驱动电机，第二换热回路的两端均与驱动电机换热回路连接，第二换热回路经过换热器。
[0008]进一步地，第二换热回路与动力电池热管理回路连接。
[0009]进一步地，车辆热管理系统包括：第一水泵，设置在燃料电池堆换热回路上，以驱动燃料电池堆换热回路中的液体的流动；第一水箱，与燃料电池堆换热回路连接，以向燃料电池堆换热回路供液；第一散热器，设置在燃料电池堆换热回路上且位于第一水泵的入口和燃料电池堆之间；第一风扇，位于第一散热器的一侧并朝向第一散热器设置，以对第一散热器进行散热；其中，第一散热器与第一水箱连接，以向第一水箱排气。
[0010]进一步地，车辆热管理系统包括：第一三通阀，设置在燃料电池堆换热回路上，第
一三通阀的第一端与燃料电池堆的出口连接，第一三通阀的第二端与第一散热器的入口连接，第一三通阀的第三端与第一水泵的入口连接；第二三通阀，设置在燃料电池堆换热回路上，第二三通阀的第一端与燃料电池堆的入口连接，第二三通阀的第二端与第一水泵(5)的出口连接，第二三通阀的第三端与第一换热回路的入口连接。
[0011]进一步地，车辆热管理系统包括：第一温度检测部件，设置在燃料电池堆换热回路上且位于燃料电池堆的入口处；第二温度检测部件，设置在燃料电池堆换热回路上且位于燃料电池堆的出口处。
[0012]进一步地，车辆热管理系统包括：第二水泵，设置在驱动电机换热回路上，以驱动驱动电机换热回路中的液体的流动；第二水箱，与燃料电池堆换热回路连接，以向燃料电池堆换热回路供液；第二散热器，设置在驱动电机换热回路上且位于第二水泵的靠近驱动电机的出口的一侧；第二风扇，位于第二散热器的一侧并朝向第二散热器设置，以对第二散热器进行散热；高压零部件，设置在驱动电机换热回路上且位于第二水泵和驱动电机之间；其中，第二散热器与第二水箱连接，以向第二水箱排气。
[0013]进一步地，车辆热管理系统包括：第三三通阀，设置在驱动电机换热回路上，第三三通阀的第一端与第二水泵的出口连通，第三三通阀的第二端与第二散热器的入口连通，第三三通阀的第三端与第二换热回路的入口连通；第四三通阀，设置在第二换热回路上且位于第三三通阀的第三端和换热器之间，且第四三通阀与动力电池热管理回路连通；第五三通阀，设置在动力电池热管理回路上的靠近换热器的入口处，且第五三通阀与第二换热回路的出口连通。
[0014]进一步地，车辆热管理系统包括：第三温度检测部件，设置在驱动电机换热回路上且位于第三三通阀和第二散热器之间；第四温度检测部件，设置在驱动电机换热回路上且位于第二水泵和第二散热器之间。
[0015]进一步地，车辆热管理系统包括第三水泵，设置在动力电池热管理回路上，以驱动动力电池热管理回路中的液体的流动。
[0016]进一步地，车辆热管理系统包括：加热装置，设置在加热回路上以对加热回路中的液体进行加热；制冷装置，设置在制冷回路上以对制冷回路中的液体进行制冷。
[0017]根据本专利技术的第二方面，提供了一种车辆，包括上述的车辆热管理系统。
[0018]根据本专利技术的第三方面，提供了一种车辆热管理方法，适用于上述的车辆，车辆热管理方法包括燃料电池堆热管理方法，燃料电池堆热管理方法包括：当车辆处于放电过程或充电过程中时，获取燃料电池堆的实时温度T01，并判断T01与第一预设温度T1和第二预设温度T2之间的大小关系；当T01＞T1时，控制车辆热管理系统进入燃料电池堆冷却模式，开启第一水泵，控制燃料电池堆热管理回路中的液体循环流动并依次经过第一三通阀、第一散热器、第一水泵、第二三通阀和燃料电池堆，并通过控制第一水泵的转速和第一风扇的转速来控制对燃料电池堆的冷却效果，或者，控制燃料电池堆热管理回路中的液体循环流动并依次经过第一三通阀、第一水泵、第二三通阀、换热器和燃料电池堆，以通过制冷回路对燃料电池堆热管理回路进行冷却；当T1≥T01≥T2时，控制车辆热管理系统进入燃料电池堆匀热模式，开启第一水泵，控制燃料电池堆热管理回路中的液体循环流动并依次经过第一三通阀、第一水泵、第二三通阀、换热器和燃料电池堆；当T01＜T2时，控制车辆热管理系统进入燃料电池堆加热模式，开启第一水泵开启，控制燃料电池堆热管理回路中的液体循
环流动并依次经过第一三通阀、第一水泵、第二三通阀、换热器和燃料电池堆，以使燃料电池堆热管理回路与驱动电机热管理回路、动力电池热管理回路、加热回路中的至少一个进行热交换，以对燃料电池堆热管理回路中的液体进行加热。
[0019]进一步地，在控制燃料电池堆热管理回路与驱动电机热管理回路、动力电池热管理回路、加热回路中的至少一个进行热交换，以对燃料电池堆热管理回路中的液体进行加热时，燃料电池堆热管理方法燃料电池堆热管理方法包括：判断加热回路是否在对动力电池热管理回路中的液体进行加热；当加热回路对动力电池热管理回路中的液体进行加热时，控制燃料电池堆热管理回路与加热回路进行热交换，以通过加热回路对燃料电池堆热管理回路中的液体进行加热。
[0020]进一步地，燃料电池堆热管理方法包括：当加热回路未对动力电池热管理回路中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆热管理系统，其特征在于，包括：燃料电池堆(1)、动力电池(3)、驱动电机(2)和换热器(4)；燃料电池堆热管理回路，经过燃料电池堆(1)和所述换热器(4)；驱动电机热管理回路，经过所述驱动电机(2)和所述换热器(4)；动力电池热管理回路(300)，经过所述动力电池(3)和所述换热器(4)；加热回路(400)，经过所述换热器(4)；制冷回路(500)，经过所述换热器(4)；其中，所述燃料电池堆热管理回路、所述驱动电机热管理回路、所述动力电池热管理回路(300)、所述加热回路(400)以及所述制冷回路(500)中的任意两个之间均可在所述换热器(4)处进行热交换。2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述燃料电池堆热管理回路包括燃料电池堆换热回路(100)和第一换热回路(600)，所述燃料电池堆换热回路(100)经过所述燃料电池堆(1)，所述第一换热回路(600)的两端均与所述燃料电池堆换热回路(100)连接，所述第一换热回路(600)经过所述换热器(4)；所述驱动电机热管理回路包括驱动电机换热回路(200)和第二换热回路(700)，所述驱动电机换热回路(200)经过所述驱动电机(2)，所述第二换热回路(700)的两端均与所述驱动电机换热回路(200)连接，所述第二换热回路(700)经过所述换热器(4)。3.根据权利要求2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第二换热回路(700)与所述动力电池热管理回路(300)连接。4.根据权利要求2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第一水泵(5)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上，以驱动所述燃料电池堆换热回路(100)中的液体的流动；第一水箱(6)，与所述燃料电池堆换热回路(100)连接，以向所述燃料电池堆换热回路(100)供液；第一散热器(7)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上且位于所述第一水泵(5)的入口和所述燃料电池堆(1)之间；第一风扇(8)，位于所述第一散热器(7)的一侧并朝向所述第一散热器(7)设置，以对所述第一散热器(7)进行散热；其中，所述第一散热器(7)与所述第一水箱(6)连接，以向所述第一水箱(6)排气。5.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第一三通阀(9)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上，所述第一三通阀(9)的第一端与所述燃料电池堆(1)的出口连接，所述第一三通阀(9)的第二端与所述第一散热器(7)的入口连接，所述第一三通阀(9)的第三端与所述第一水泵(5)的入口连接；第二三通阀(10)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上，所述第二三通阀(10)的第一端与所述燃料电池堆(1)的入口连接，所述第二三通阀(10)的第二端与所述第一水泵(5)的出口均连接，所述第二三通阀(10)的第三端与所述第一换热回路(600)的入口连接。6.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第一温度检测部件(11)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上且位于所述燃料电池堆(1)的入口处；
第二温度检测部件(12)，设置在所述燃料电池堆换热回路(100)上且位于所述燃料电池堆(1)的出口处。7.根据权利要求2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第二水泵(13)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上，以驱动所述驱动电机换热回路(200)中的液体的流动；第二水箱(14)，与所述燃料电池堆换热回路(100)连接，以向所述燃料电池堆换热回路(100)供液；第二散热器(15)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上且位于所述第二水泵(13)的靠近所述驱动电机(2)的出口的一侧；第二风扇(16)，位于所述第二散热器(15)的一侧并朝向所述第二散热器(15)设置，以对所述第二散热器(15)进行散热；高压零部件(17)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上且位于所述第二水泵(13)和所述驱动电机(2)之间；其中，所述第二散热器(15)与所述第二水箱(14)连接，以向所述第二水箱(14)排气。8.根据权利要求7所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第三三通阀(18)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上，所述第三三通阀(18)的第一端与所述第二水泵(13)的出口连通，所述第三三通阀(18)的第二端与所述第二散热器(15)的入口连通，所述第三三通阀(18)的第三端与所述第二换热回路(700)的入口连通；第四三通阀(19)，设置在所述第二换热回路(700)上且位于所述第三三通阀(18)的第三端和所述换热器(4)之间，且所述第四三通阀(19)与所述动力电池热管理回路(300)连通；第五三通阀(20)，设置在所述动力电池热管理回路(300)上的靠近所述换热器(4)的入口处，且所述第五三通阀(20)与所述第二换热回路(700)的出口连通。9.根据权利要求8所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：第三温度检测部件(21)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上且位于所述第三三通阀(18)和所述第二散热器(15)之间；第四温度检测部件(22)，设置在所述驱动电机换热回路(200)上且位于所述第二水泵(13)和所述第二散热器(15)之间。10.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括第三水泵(23)，设置在所述动力电池热管理回路(300)上，以驱动所述动力电池热管理回路(300)中的液体的流动。11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括：加热装置(24)，设置在所述加热回路(400)上以对所述加热回路(400)中的液体进行加热；制冷装置(25)，设置在所述制冷回路(500)上以对所述制冷回路(500)中的液体进行制冷。12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的车辆热管理系统。13.一种车辆热管理方法，其特征在于，适用于权利要求12所述的车辆，所述车辆热管
理方法包括燃料电池堆热管理方法，所述燃料电池堆热管理方法包括：当所述车辆处于放电过程或充电过程中时，获取所述燃料电池堆(1)的实时温度T01，并判断T01与第一预设温度T1和第二预设温度T2之间的大小关系；当T01＞T1时，控制所述车辆热管理系统进入燃料电池堆冷却模式，开启第一水泵(5)，控制所述燃料电池堆热管理回路中的液体循环流动并依次经过第一三通阀(9)、第一散热器(7)、第一水泵(5)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文星，董琪，刘建青，郭艺恒，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：