一种燃料电池汽车热管理系统及汽车技术方案

一种燃料电池汽车热管理系统及汽车，涉及电池热管理领域，包括电堆冷却与冷启动回路和暖风回路，电堆冷却与冷启动回路包括第一电子水泵、PTC加热器、散热器组件和电堆，第一电子水泵的出口连接PTC加热器的入口，PTC加热器的出口连接电堆的入口，电堆的出口连接第一电子水泵的入口；散热器组件包括主散热器和辅助散热器，辅助散热器并联在主散热器上，主散热器的入口连接电堆的出口，主散热器的出口连接电堆的入口；暖风回路在电堆冷却与冷启动回路上并且可通过电堆的余热增强暖风回路的暖风效果。本发明专利技术能够提高电堆进行冷启动的同时也能提高了电堆冷却系统的散热能力。提高了电堆冷却系统的散热能力。提高了电堆冷却系统的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池汽车热管理系统及汽车


[0001]本专利技术涉及电池热管理领域，具体而言，涉及一种燃料电池汽车热管理系统及汽车。

技术介绍

[0002]目前，由于我国汽车行业的飞速发展，燃料电池也同样的到了飞速发展，其在系统效率、排放方面相对于内燃机，都有着很明显的优点，在里程上优于纯电动车，因此，预计在未来的发展中，中长续航行驶的车辆将会得到十分广泛的应用的。
[0003]现有技术的燃料电池的热管理方案通常是由两部分组成的，分别是电堆冷却与冷启动回路和供暖回路，对于电堆的冷却回路来说，一般通过水泵作为动力，冷却液经过水泵流出后，一路经过中冷器冷却进入空气，另一路经过电堆，对电堆进行冷却，冷却液经过中冷器和电堆之后汇合在一起。有一部分还会设置节温器，节温器具有调节其他支路的开合用来调节系统冷却液的温度。
[0004]经专利技术人研究发现，现有技术中，电堆水路系统没有PTC加热，加热效率低，冷启动效果差，同时，电堆水路系统也没有辅助散热器，仅靠主散热器散热能力有限，因为主散热器的布置空间有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池汽车热管理系统及汽车，其能够PTC加热水路直通电堆和暖风，提高加热效率。提高了电堆冷却系统散热能力上限，在极限工况下可以关闭暖风回路，使得水流量全部通过散热器，利于电堆散热。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种燃料电池汽车热管理系统，包括：
[0008]电堆冷却与冷启动回路，所述电堆冷却与冷启动回路包括第一电子水泵、PTC加热器、散热器组件和电堆，所述第一电子水泵的出口连接所述PTC加热器的入口，所述PTC加热器的出口连接所述电堆的入口，所述电堆的出口连接所述第一电子水泵的入口；
[0009]所述散热器组件包括主散热器和辅助散热器，所述辅助散热器并联在所述主散热器上，所述主散热器的入口连接所述电堆的出口，所述主散热器的出口连接所述电堆的入口；
[0010]暖风回路，所述暖风回路连接在所述电堆冷却与冷启动回路上，用于吸收所述电堆的余热。
[0011]在可选的实施方式中，所述暖风回路包括暖风芯体，所述暖风芯体串联在所述电堆冷却与冷启动回路上，所述暖风芯体的入口连接所述PTC加热器的出口，所述暖风芯体的出口连接所述第一电子水泵的入口。
[0012]在可选的实施方式中，所述暖风回路还包括设置在所述暖风芯体和所述第一电子水泵之间的截止阀，所述截止阀的入口连接所述暖风芯体的出口，所述截止阀的出口连接
所述第一电子水泵的入口。
[0013]在可选的实施方式中，本专利技术提供的燃料电池汽车热管理系统还包括，串联在所述电堆冷却与冷启动回路上的节温器，所述节温器具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接所述暖风芯体的出口，所述第二接口连接所述主散热器的出口，所述第三接口连接所述电堆的入口。
[0014]在可选的实施方式中，所述电堆冷却与冷启动回路还包括用于降温的降温元件，所述降温元件并联在所述电堆上。
[0015]在可选的实施方式中，所述降温元件为中冷器。
[0016]在可选的实施方式中，所述电堆冷却与冷启动回路还包括用于去除冷却液中的离子和杂质的去离子器，所述去离子器的入口与所述中冷器的出口连接，所述去离子器和所述中冷器串联后与所述电堆并联。
[0017]在可选的实施方式中，本专利技术提供的燃料电池汽车热管理系统还包括第二电子水泵，所述第二电子水泵串联在所述电堆冷却与冷启动回路上，所述第二电子水泵的入口连接所述电堆的出口，所述第二电子水泵的出口连接所述第一电子水泵的入口。
[0018]在可选的实施方式中，本专利技术提供的燃料电池汽车热管理系统还包括三通接头，所述三通接头设置在管路交叉的地方。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种汽车，包括以上任意一项所述的一种燃料电池汽车热管理系统。
[0020]本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术在现有技术的基础上增设了PTC加热器，PTC加热器串联在电堆冷却与冷启动回路中，因此PTC加热器加热水路能够直通电堆，提高了加热效率，能够满足电堆系统在低温环境下使用，提高了电堆寿命，同时在电堆冷却与冷启动回路上还连接有暖风回路，因此PTC加热器加热水路同样能够直通暖风回路，提高暖风效率，同时暖风回路可以利用电堆的余热增强暖风效果，并且节约电能，除此之外，本专利技术中还增设有辅助散热器，辅助散热器并联在主散热器上，而主散热器并联在电堆上，通过设置辅助散热器，能够明显的提高电堆冷却系统的散热能力上限，提高冷却效率，使得电堆能够快速的从过热状态进行冷却从而进入最佳的工作状态。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的燃料电池汽车热管理系统原理图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的纯电动模式下的乘员舱采暖原理图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的纯氢模式或氢电混合模式下的电堆冷启动和乘员舱采暖原理图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的纯氢模式或氢电混合模式下的电堆冷却和乘员舱采暖原理图；
[0026]图5为本专利技术实施例提供的纯氢模式或氢电混合模式下的电堆散热原理图。
[0027]图标:
[0028]1‑
第一电子水泵；2
‑
PTC加热器；3
‑
暖风芯体；4
‑
三通接头；5
‑
截止阀；6
‑
节温器；7
‑
主散热器；8
‑
辅助散热器；9
‑
电堆；10
‑
第二电子水泵；11
‑
中冷器；12
‑
去离子器。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0030]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“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：电堆冷却与冷启动回路，所述电堆冷却与冷启动回路包括第一电子水泵、PTC加热器、散热器组件和电堆，所述第一电子水泵的出口连接所述PTC加热器的入口，所述PTC加热器的出口连接所述电堆的入口，所述电堆的出口连接所述第一电子水泵的入口；所述散热器组件包括主散热器和辅助散热器，所述辅助散热器并联在所述主散热器上，所述主散热器的入口连接所述电堆的出口，所述主散热器的出口连接所述电堆的入口；暖风回路，所述暖风回路连接在所述电堆冷却与冷启动回路上，用于吸收所述电堆的余热。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，所述暖风回路包括暖风芯体，所述暖风芯体串联在所述电堆冷却与冷启动回路上，所述暖风芯体的入口连接所述PTC加热器的出口，所述暖风芯体的出口连接所述第一电子水泵的入口。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述暖风回路还包括设置在所述暖风芯体和所述第一电子水泵之间的截止阀，所述截止阀的入口连接所述暖风芯体的出口，所述截止阀的出口连接所述第一电子水泵的入口。4.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，还包括串联在所述电堆冷却与冷启动回路上的节温器，所述节温器具有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴发乾，李新茹，钟辉煌，尹春山，
申请(专利权)人：海马汽车有限公司海马新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：