一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆技术方案

本发明专利技术涉及氢能源汽车热管理技术领域，具体涉及一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆，该氢燃料电动汽车整车热管理系统，包括：燃料电池冷却回路、空调暖风回路、动力电池控温回路、空调制冷回路、电机散热管路和电机及附件控温管路；燃料电池冷却回路、空调暖风回路和动力电池控温回路通过五通阀连接，并可两两之间或者三者之间进行热交换；动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路之间通过六通阀连接，并可两两之间进行热交换。能够解决现有技术中燃料电池热管理、动力电池热管理、电机及高压电动附件热管理和驾驶室空调都是独立工作，导致热量浪费的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆


[0001]本专利技术涉及氢能源汽车热管理
，具体涉及一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆。

技术介绍

[0002]随着全球温室效应加剧，石油价格不断攀升，新能源汽车产业进入了飞速发展的快车道。氢燃料电动汽车由于零污染，可以保证长续航里程，也成为了各车企争相开发的新能源车型。由于氢燃料电动汽车近几年才得到车企的重视，技术研发还处于初期阶段，还有很大的优化提升空间。
[0003]氢燃料电动汽车整车热管理系统包括燃料电池热管理，动力电池热管理，电机及高压电动附件热管理，驾驶室空调。
[0004]当前开发的氢燃料电动汽车，燃料电池热管理、动力电池热管理、电机及高压电动附件热管理和驾驶室空调都是独立工作，独立控制，不但成本高，占用空间大，而且氢燃料电池和电机及高压电动附件的余热都通过散热器白白浪费掉，没有得到有效利用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆，能够解决现有技术中燃料电池热管理、动力电池热管理、电机及高压电动附件热管理和驾驶室空调都是独立工作，导致热量浪费的问题。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种氢燃料电动汽车整车热管理系统，包括：燃料电池冷却回路、空调暖风回路、动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路；
[0008]所述燃料电池冷却回路、空调暖风回路和动力电池控温回路通过五通阀连接，并可两两之间或者三者之间进行热交换；
[0009]所述动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路之间通过六通阀连接，并可两两之间进行热交换。
[0010]在一些可选的方案中，所述五通阀包括第一四通阀和第一三通阀，所述第一四通阀包括第一a口、第一b口、第一g口和第一e口，所述第一a口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一g口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一三通阀包括第一c口、第一d口以及与所述第一g口连通的第一f口，所述第一f口可与所述第一c口或第一d口连通，所述燃料电池冷却回路上设有第一换热器，所述第一换热器的换热进出口分别与所述第一a口和第一b口连接，所述空调暖风回路的管路通过与所述第一d口和第一e口连接形成回路，所述动力电池控温回路上设有第二换热器，所述第二换热器的换热进出口分别与所述第一c口和第一d口连接。
[0011]在一些可选的方案中，所述燃料电池冷却回路上依次还设有第三三通阀、冷却模块、第一水箱、第一水泵和燃料电池控温管路，所述第一换热器设于所述燃料电池控温管路
与第三三通阀之间的管路上，所述第三三通阀包括设置所述第一换热器和冷却模块之间管路上的第三a口和第三b口，以及与所述冷却模块和第一水箱之间管路连接的第三c口，所述第三a口可与所述第三b口或第三c口连接。
[0012]在一些可选的方案中，所述六通阀包括第二四通阀和第二三通阀，所述第二四通阀包括第二a口、第二b口、第二c口和第二f口，所述第二a口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二c口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二三通阀包括第二d口、第二e口以及与所述第二f口连通的第二g口，所述第二d口可与所述第二g口或第二e口连通，所述动力电池控温回路、通过与所述第二a口和第二b口连接形成回路，所述电机散热管路的两端分别与所述第二f口和第二e口连接，所述电机及附件控温管路的两端分别与所述第二c口和第二d口连接。
[0013]在一些可选的方案中，还包括空调制冷回路，所述动力电池控温回路和空调制冷回路之间通过第三换热器连接，并可实现热交换。
[0014]第二方面，本专利技术还提供一种氢燃料电动汽车整车热管理方法，利用上述任一项所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统实现，包括以下步骤：
[0015]当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路、燃料电池冷却回路或空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对所述动力电池进行加热；
[0016]当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，或空调暖风回路自循环，对驾驶室进行加热；
[0017]当燃料电池需要加热时，通过燃料电池冷却回路和空调暖风回路连接，对燃料电池进行加热。
[0018]在一些可选的方案中，所述的当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路、燃料电池冷却回路或空调暖风回路与所述动力电池控温回路连通，对所述动力电池进行加热，包括：
[0019]判断电机及附件控温管路中电机冷却管路的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于等于设定值，并满足电机功率大于等于电池利用电机余热基准功率：
[0020]若是，则通过五通阀将电机及附件控温管路与所述动力电池控温回路连接，若否，判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于等于设定值：
[0021]若是，则通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述动力电池控温回路连接，若否，则通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接。
[0022]在一些可选的方案中，所述的当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，或空调暖风回路自循环，对驾驶室进行加热，包括：
[0023]判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于等于燃料电池入口冷却液进入目标温度，并满足燃料电池功率大于等于空调暖风利用燃料电池余热基准功率：
[0024]若是，则通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，若否，启动空调暖风回路自循环对驾驶室进行加热。
[0025]在一些可选的方案中，当动力电池、驾驶室和燃料电池同时有加热需求时：
[0026]先通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，对燃料电池进行加
热；
[0027]当燃料电池的温度满足要求后，通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热；
[0028]当动力电池和驾驶室同时有加热需求时：
[0029]判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于驾驶室请求加热温度以及动力电池的平均温度；
[0030]若是，通过五通阀将燃料电池冷却回路、空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热，若否，通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热。
[0031]第三方面，本专利技术还提供一种车辆，包括上述任一项所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：燃料电池冷却回路、空调暖风回路、动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路可以协同作用，既可以实现整车燃料电池和电机及高压电动附件的废热利用，又能降低整车能耗；只用在空调暖风回路设置一个PTC加热器，即可实现对燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括：燃料电池冷却回路(1)、空调暖风回路(2)、动力电池控温回路(3)、电机散热管路(5)和电机及附件控温管路(6)；所述燃料电池冷却回路(1)、空调暖风回路(2)和动力电池控温回路(3)通过五通阀(7)连接，并可两两之间或者三者之间进行热交换；所述动力电池控温回路(3)、电机散热管路(5)和电机及附件控温管路(6)之间通过六通阀(8)连接，并可两两之间进行热交换。2.如权利要求1所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统，其特征在于，所述五通阀(7)包括第一四通阀(71)和第一三通阀(72)，所述第一四通阀(71)包括第一a口、第一b口、第一g口和第一e口，所述第一a口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一g口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一三通阀(72)包括第一c口、第一d口以及与所述第一g口连通的第一f口，所述第一f口可与所述第一c口或第一d口连通，所述燃料电池冷却回路(1)上设有第一换热器(11)，所述第一换热器(11)的换热进出口分别与所述第一a口和第一b口连接，所述空调暖风回路(2)的管路通过与所述第一d口和第一e口连接形成回路，所述动力电池控温回路(3)上设有第二换热器(31)，所述第二换热器(31)的换热进出口分别与所述第一c口和第一d口连接。3.如权利要求2所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统，其特征在于，所述燃料电池冷却回路(1)上依次还设有第三三通阀(12)、冷却模块(13)、第一水箱(14)、第一水泵(15)和燃料电池控温管路(16)，所述第一换热器(11)设于所述燃料电池控温管路(16)与第三三通阀(12)之间的管路上，所述第三三通阀(12)包括设置所述第一换热器(11)和冷却模块(13)之间管路上的第三a口和第三b口，以及与所述冷却模块(13)和第一水箱(14)之间管路连接的第三c口，所述第三a口可与所述第三b口或第三c口连接。4.如权利要求1所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统，其特征在于，所述六通阀(8)包括第二四通阀(81)和第二三通阀(82)，所述第二四通阀(81)包括第二a口、第二b口、第二c口和第二f口，所述第二a口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二c口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二三通阀(82)包括第二d口、第二e口以及与所述第二f口连通的第二g口，所述第二d口可与所述第二g口或第二e口连通，所述动力电池控温回路(3)、通过与所述第二a口和第二b口连接形成回路，所述电机散热管路(5)的两端分别与所述第二f口和第二e口连接，所述电机及附件控温管路(6)的两端分别与所述第二c口和第二d口连接。5.如权利要求1所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统，其特征在于，还包括空调制冷回路(4)，所述动力电池控温回路(3)和空调制冷回路(4)之间通过第三换热器(48)连接，并可实现热交换。6.一种氢燃料电动汽车整车热管理方法，其特征在于，利用权利要求1所述的氢燃料电动汽车整车热...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯炯，孟国栋，宋宏贵，周建刚，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：