一种燃料电池控制系统及燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池控制系统及燃料电池系统，包括：燃料电池电堆、锂电池、单向电磁阀、水泵、第一电控三通阀、PTC加热器、散热器、热交换装置、储水箱和第二电控三通阀，锂电池通过单向电磁阀控制进行加热或不加热，控制系统通过第一电控三通阀对系统内的冷却液进行加热，通过第二电控三通阀对系统内的冷却液进行降温或先利用冷却液的高温对储水箱进行加热后再对冷却液进行降温。通过本控制系统，可以通过调节单向电磁阀，令锂电池利用燃料电池电堆余热进行加热，进而解决锂电池在环境温度较低的情况下无法充电的问题，通过调整第二电控三通阀使冷却液流经热交换装置对储水箱进行加热，解决储水箱冰冻的问题。箱冰冻的问题。箱冰冻的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池控制系统及燃料电池系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，特别涉及一种燃料电池控制系统及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种新型的电化学发电装置，随着燃料电池技术的发展，燃料电池运用在交通领域的范围也越来越广。
[0003]目前，应用到叉车领域的燃料电池，在正常工作时会生成水，正常情况下，生成的水会被直接排出，但若叉车是在室内运行，排出的水容易导致室内积水，进而影响室内工作安全；若叉车在室外运行，尤其是在气温较低下的天气里，生成的水在排放时可能会结成冰，从而造成安全事故，通常是采用给叉车匹配储水箱来解决这个问题。但是在环境低于0℃以下时，储水箱会被冰冻。此外，叉车燃料电池一般与锂电池配合使用，但锂电池在环境低于0℃以下时，一般不被允许充电，及锂电池利用自身加热片进行加热时，不仅速度较慢，还会消耗额外耗能，导致影响到整车制动回收。

技术实现思路

[0004]为了解决环境温度较低时，储水箱并冰冻、锂电池无法充电的问题，本技术提供了一种燃料电池控制系统及燃料电池系统。
[0005]本技术的
技术实现思路
如下：
[0006]一种燃料电池控制系统，包括：
[0007]燃料电池电堆、锂电池、单向电磁阀、水泵、第一电控三通阀、PTC加热器、散热器、热交换装置、储水箱和第二电控三通阀，所述锂电池与所述燃料电池电堆的进、出口两端连接，所述单向电磁阀设置在锂电池与燃料电池电堆出口之间的管道上，所述水泵、PTC加热器、第一电控三通阀与燃料电池电堆依次相连形成加热循环回路，所述水泵、第二电控三通阀、散热器、第一电控三通阀与燃料电池电堆依次相连形成冷却循环回路，所述第二电控三通阀与热交换装置连接，所述热交换装置与散热器相连，所述储水箱设置在热交换装置上。
[0008]进一步地，所述储水箱上由上至下设置有溢流管、高液位传感器、低液位传感器和排水阀，所述储水箱内侧底面为倾斜设置，倾斜方向为向排水阀一侧。
[0009]进一步地，所述冷却循环回路上还设置有过滤器和低点排液管，所述过滤器两端分别与所述散热器、所述第一电控三通阀连接，所述低点排液管设置在所述热交换装置的冷却液进口上。
[0010]进一步地，所述燃料电池电堆的进、出口上分别设置有第一温度传感器与第二温度传感器。
[0011]进一步地，所述散热器的进、出口上分别设置有第四温度传感器与第三温度传感器。
[0012]进一步地，所述燃料电池控制系统还包括有补水箱与去离子装置，所述去离子装
置与所述散热器冷却液出口连接，所述去离子装置连接补水箱，所述补水箱连接至水泵。
[0013]进一步地，所述燃料电池电堆设置有上排气管路与下排气管路，所述补水箱与所述上排气管路连接，所述下排气管路穿过所述储水箱设置。
[0014]进一步地，所述燃料电池控制系统还包括有环境温度传感器，所述环境温度传感器固定在燃料电池控制系统的外框架上，用于实时测量大气环境温度。
[0015]本技术还提供了一种燃料电池系统，包括上述任一项所述的燃料电池控制系统。
[0016]本技术的有益效果至少包括：
[0017](1)通过本技术的控制系统，可以通过调节单向电磁阀，令锂电池利用燃料电池电堆余热进行加热，进而解决锂电池在环境温度较低的情况下无法充电的问题，同时解决锂电池自身加热慢的问题；
[0018](2)本技术的热交换装置及储水箱配合，可以使储水箱在环境温度较低的情形下，通过调整第二电控三通阀使冷却液流经热交换装置对储水箱进行加热，解决储水箱冰冻的问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1的一种燃料电池控制系统的结构框图示意图。
[0020]其中：
[0021]1‑
燃料电池电堆；2
‑
第一温度传感器；3
‑
第二温度传感器；4
‑
锂电池；5
‑ꢀ
单向电磁阀；6
‑
水泵；7
‑
第一电控三通阀；8
‑
PTC加热器；9
‑
过滤器；10
‑
散热器；11
‑
第三温度传感器；12
‑
第四温度传感器；13
‑
热交换装置；14
‑
储水箱； 15
‑
高液位传感器；16
‑
溢流管；17
‑
低液位传感器；18
‑
排水阀；19
‑
低点排液管；20
‑
环境温度传感器；21
‑
上排气管路；22
‑
补水箱；23
‑
去离子装置；24
‑
下排气管路；25
‑
第二电控三通阀。
具体实施方式
[0022]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]一种燃料电池控制系统，包括：
[0025]燃料电池电堆(1)、锂电池(4)、单向电磁阀(5)、水泵(6)、第一电控三通阀(7)、PTC加热器(8)、散热器(10)、热交换装置(13)、储水箱(14) 和第二电控三通阀(25)，所述锂电池(4)与所述燃料电池电堆(1)的进、出口两端连接，所述单向电磁阀(5)设置在锂电池(4)与燃料电池电堆(1)出口之间的管道上，单向电磁阀(5)与锂电池(4)设置在同一管道上，单向电磁阀(5)通过电控控制阀门的开闭及开度的大小，锂电池(4)通过单向电磁阀(5)的控制进行燃料电池电堆余热加热或不加热，所述水泵(6)、PTC加热器(8)、第一电控三通阀(7)与燃料电池电堆(1)依次相连形成加热循环回路，加热循环回路通过PTC加热器(8)对冷却
液进行加热，使冷却液达到升温的目的，所述水泵(6)、第二电控三通阀(25)、散热器(10)、第一电控三通阀(7)与燃料电池电堆(1)依次相连形成冷却循环回路，所述第二电控三通阀(25)与热交换装置(13)连接，所述热交换装置(13)与散热器(10)相连，储水箱(14)设置在热交换装置(13)上，通过第二电控三通阀(25)的控制阀门开度，可以使燃料电池控制系统对冷却液直接进行降温，即冷却液从燃料电池电堆(1)流出后，流经水泵(6)、第二电控三通阀(25)、散热器(10) 进行降温；或先利用温度升高的冷却液对储水箱(14)进行加热解冻后，再通过散热器(10)进行散热，即冷却液从燃料电池电堆(1)流出后，流经水泵(6)、第二电控三通阀(25)、热交换装置(13)，在流经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池控制系统，其特征在于：包括：燃料电池电堆、锂电池、单向电磁阀、水泵、第一电控三通阀、PTC加热器、散热器、热交换装置、储水箱和第二电控三通阀，所述锂电池与所述燃料电池电堆的进、出口两端连接，所述单向电磁阀设置在锂电池与燃料电池电堆出口之间的管道上，所述水泵、PTC加热器、第一电控三通阀与燃料电池电堆依次相连形成加热循环回路，所述水泵、第二电控三通阀、散热器、第一电控三通阀与燃料电池电堆依次相连形成冷却循环回路，所述第二电控三通阀与热交换装置连接，所述热交换装置与散热器相连，所述储水箱设置在热交换装置上。2.根据权利要求1所述的燃料电池控制系统，其特征在于：所述储水箱上由上至下设置有溢流管、高液位传感器、低液位传感器和排水阀，所述储水箱内侧底面为倾斜设置，倾斜方向为向排水阀一侧。3.根据权利要求1所述的燃料电池控制系统，其特征在于：所述冷却循环回路上还设置有过滤器和低点排液管，所述过滤器两端分别与所述散热器、所述第一电控三通阀连接，所述低...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟强，王楠，李飞强，高云庆，赵兴旺，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：