一种氢燃料电池汽车热管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统，包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器，热峰调节器内部填充有蓄热材料；热峰调节器通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联；热峰调节器通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联。本实用新型专利技术解决了现有技术中氢燃料电池汽车热管理系统热管理能力不足的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池汽车热管理系统


[0001]本技术属于电动汽车热管理
，具体涉及一种氢燃料电池汽车热管理系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，以纯电动汽车、氢燃料电池汽车为代表的新能源汽车正在取代以燃油为动力的传统内燃机汽车。其中，氢燃料电池汽车具有能量转换效率高、续航能力强和能量补给快等优点，是代替内燃机汽车的优选。
[0003]然而，在行驶过程中氢燃料电池汽车会产生大量的废热，这些废热的排放给整车热管理系统带来了诸多挑战和难题。不同于内燃机汽车可以通过汽车尾气带走一部分热量，燃料电池汽车大部分废热必须通过冷却液带至车头散热器散热；而且燃料电池正常运行温度较低，汽车的热管理系统可利用的换热温差较小，导致车头散热器的负荷巨大，容易造成氢燃料电池电堆过热，使汽车性能和安全受到影响。
[0004]现有技术中，随着大功率氢燃料电池电堆的技术开发和装车应用，氢燃料电池汽车的散热负荷继续增加，而车头散热器的结构优化和空间利用已经趋近当前技术的极限，越来越难以满足氢燃料电池汽车的散热需求，使氢燃料电池汽车的热管理问题成为氢燃料电池汽车功率的发展瓶颈。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供一种氢燃料电池汽车热管理系统，降低第一车头散热器的负荷，提高氢燃料电池汽车热管理系统的散热效率，保证汽车的性能和安全。
[0006]为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第一个方面，本技术提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统，包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器，热峰调节器内部填充有蓄热材料；热峰调节器通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联；热峰调节器通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联
[0007]进一步，第一管道的一端设有第一阀门。
[0008]进一步，第二管道的一端设有第二阀门。
[0009]进一步，空调制冷子系统包括压缩机、车头冷凝器、节流装置、制冷管道和车舱蒸发器；制冷管道依次连接压缩机、车头冷凝器、节流装置、车舱蒸发器形成制冷剂的流动回路，第一管道设有第一阀门的一端与车舱蒸发器的入口连接，第一管道的另一端与车舱蒸发器的出口连接。
[0010]进一步，所述节流装置为节流阀(103)。
[0011]进一步，电堆散热子系统包括第一驱动泵、冷却管道、第一车头散热器和氢燃料电池电堆，冷却管道依次连接第一驱动泵、氢燃料电池电堆和第一车头散热器形成回路；第二
管道设有第二阀门的一端与第一驱动泵的出口连接，第二管道的另一端与氢燃料电池电堆的入口连接。
[0012]进一步，第二阀门包括第一入口、第二出口和第三出口，第一入口与第一驱动泵的出口连接，第二出口与第二管道连接，第三出口与氢燃料电池电堆的入口连接。
[0013]进一步，氢燃料电池电堆与第一车头散热器之间还设有第三阀门，第三阀门包括第四入口、第五出口和第六出口；第四入口与氢燃料电池电堆的入口连接，第五出口与第一驱动泵的入口连接；第六出口与第一车头散热器的入口连接。
[0014]进一步，电堆散热子系统还包括中冷器；中冷器与氢燃料电池电堆并联。
[0015]进一步，中冷器的入口设有第四阀门，氢燃料电池电堆的入口设有第五阀门。
[0016]本技术的基本原理及有益效果：当氢燃料电池电堆产热出现热峰时，第一车头散热器无法满足氢燃料电池电堆的散热要求，电堆散热子系统的冷却液通过第二管道导入热峰调节器，利用热峰调节器中的蓄热材料的冷量进一步冷却至所需温度，以满足氢燃料电池电堆的散热要求；在热峰未出现时，空调制冷子系统的制冷剂通过第一管道流入热峰调节器，为蓄热材料补充冷量，以备下一次氢燃料电池电堆的热峰出现时冷却液冷却使用。
附图说明
[0017]图1是本技术一种氢燃料电池汽车热管理系统的结构示意图；
[0018]图2是本技术一种氢燃料电池汽车热管理系统的结构示意图；
[0019]附图标记：压缩机101、车头冷凝器102、节流阀103、车舱蒸发器104、第一阀门105、第一驱动泵201、第二阀门202、第一入口2021、第二出口2022、第三出口2023、第五阀门203、第四阀门204、氢燃料电池电堆205、中冷器206、第三阀门207、第四入口2071、第五出口2072、第六出口2073、第一车头散热器208、第二驱动泵301、动力电池散热模块302、DC/DC转换器散热模块303、电机散热模块304、空气压缩机散热模块305、第二车头散热器306、热峰调节器401。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0022]在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可
以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0023]本技术提供了一种氢燃料电池汽车热管理系统，包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器401；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器401内部，热峰调节器401内部填充有蓄热材料；热峰调节器401通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联；热峰调节器401通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联。
[0024]优选地，热峰调节器401为蓄热式换热器，蓄热材料为具有特定熔点且能够储存热量的材料，包括但不限于石蜡、脂肪酸、无机盐以及复合物等；当空调制冷子系统的制冷剂通过第一管道流入热峰调节器401时吸收蓄热材料的热量，为蓄热材料提供冷量；电堆散热子系统的冷却液通过第二管道流入热峰调节器401时利用蓄热材料的冷量对冷却液进行降温。
[0025]空调制冷子系统是以制冷剂为循环工质的蒸汽压缩式空调制冷系统；如附图1所示，空调制冷子系统包括压缩机101、车头冷凝器102、节流装置、制冷管道和车舱蒸发器104；制冷管道依次连接压缩机101、车头冷凝器102、节流装置、车舱蒸发器104形成制冷剂的流动回路，其中压缩机101的排气口与车头冷凝器102的入口连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，包括空调制冷子系统、电堆散热子系统、第一管道、第二管道和热峰调节器(401)；第一管道和第二管道贯穿热峰调节器(401)，热峰调节器(401)内部填充有蓄热材料；热峰调节器(401)通过第一管道与空调制冷子系统的制冷剂的流动回路并联；热峰调节器(401)通过第二管道与电堆散热子系统的冷却液的流动回路并联。2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，第一管道的一端设有第一阀门(105)。3.如权利要求1或2所述的一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，第二管道的一端设有第二阀门(202)。4.如权利要求2所述的一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，空调制冷子系统包括压缩机(101)、车头冷凝器(102)、节流装置、制冷管道和车舱蒸发器(104)；制冷管道依次连接压缩机(101)、车头冷凝器(102)、节流装置、车舱蒸发器(104)形成制冷剂的流动回路，第一管道设有第一阀门(105)的一端与车舱蒸发器(104)的入口连接，第一管道的另一端与车舱蒸发器(104)的出口连接。5.如权利要求4所述的一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述节流装置为节流阀(103)。6.如权利要求3所述的一种氢燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，电堆散热子系统包括第一驱动泵(201)、冷却管道、第一车头散热器(208)和氢燃料电池电堆(205)，冷却管道依次连接第一驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑，蒋方明，魏琳，陈勇，
申请(专利权)人：中恒尚能重庆新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：