【技术实现步骤摘要】
一种高效燃料电池发动机热管理系统
[0001]本专利技术涉及氢燃料电池动力能源
，具体涉及一种高效燃料电池发动机热管理系统。
技术介绍
[0002]随着环境问题日益突出以及世界各国环保意识增强，氢能作为一种清洁无污染的可再生绿色能源受到了世界各国的广泛关注。氢燃料电池作为一种使用氢能的能量转换装置，可以直接将氢气中的化学能转换为电能，具有能量转换效率高、无污染等优点。目前，氢燃料电池受到了世界主要国家的大力发展和推广，如中国、美国、日本、韩国、欧洲等。氢燃料电池发动机系统是在燃料电池电堆的基础上集成电堆高效稳定工作所需的所有零部件而成的，在燃料电池发动机系统中热管理系统是其重要组成部分，负责具有一定温度、压力、流量的冷却液的供应以及燃料电池发动机余热的处理。燃料电池发动机在正常工作时，燃料电池电堆及经过空压机压缩后的高温空气具有较多的余热，这部分余热如果不加以回收利用会导致燃料电池发动机的能量利用率较低及取暖功耗增加，不利于能源的最大化利用和环境保护。因此，燃料电池发动机热管理系统的余热回收利用就显得格外重要。而燃料电...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效燃料电池发动机热管理系统，包括燃料电池散热系统和取暖系统，其特征在于，所述燃料电池散热系统，包括从燃料电池电堆的冷却液出口到燃料电池电堆的冷却液入口依次连接设置的温度传感器一、冷却水泵、中冷器、节温器二、节温器三、节温器四、PTC加热器一、主散热器、散热风扇一、膨胀水箱一、去离子器一、氢气预热换热器、节温器一、颗粒过滤器一、压力传感器、温度传感器二；所述取暖系统包括依次连接设置的余热交换器、PTC加热器二、节温器五、取暖水泵、膨胀水箱二、去离子器二、取暖散热器、取暖风扇二、温度传感器三及颗粒过滤器二；燃料电池散热系统和取暖系统通过余热交换器交换热量。2.根据权利要求1所述的高效燃料电池发动机热管理系统，其特征在于：节温器三包括两个出口，一个出口经过余热交换器，另一个出口直接连接节温器四。3.根据权利要求2所述的高效燃料电池发动机热管理系统，其特征在于：包括低温快速启动模式，包括以下步骤，在燃料电池发动机低温启动期间，燃料电池散热系统的冷却液的流动顺序为冷却水泵、节温器二、节温器三、余热交换器、节温器四、PTC加热器一、节温器一、颗粒过滤器一、燃料电池电堆，取暖系统的冷却液的流动顺序为取暖水泵、节温器五、PTC加热器二、余热交换器、颗粒过滤器二、取暖散热器，在此期间PTC加热器一和PTC加热器二满功率运行加热冷却液，从而使取暖系统中的冷却液在流经余热交换器时将热量传递给燃料电池散热系统中的冷却液，燃料电池散热系统中的冷却液在流经余热交换器时与取暖系统中温度较高的冷却液进行第一次升温，在经过PTC加热器一时进行第二次升温，从而加速冷却液的温升速率以提高冷却液进入电堆时的温度，经过两次升温的温度较高的冷却液在流经温度较低的电堆时给电堆传热，使电堆温度快速上升，从而实现燃料电池发动机的低温快速启动，使燃料电池发动机能够更快地输出净功率以供使用。4.根据权利要求1所述的高效燃料电池发动机热管理系统，其特征在于：所述燃料电池电堆和高温空气余热高效回收利用，通过使用余热交换器可以将燃料电池电堆和高温空气中的余热回收给取暖利用；具体包括：当燃料电池发动机正常工作时，通过冷却液携带并在流经余热交换器时传递给取暖系统供取暖利用，此时冷却液的部分流动顺序为燃料电池电堆、冷却水泵、节温器二、节温器三、余热交换器；另外，通过中冷器将空压机压缩后的高温空气中的多余热量带走，这部分热量由流经中冷器的冷却液携带，在与流经电堆的冷却液汇合后一同流经余热交换器，在携带电堆以及高温空气多余热量的冷却液经过余热换热器时传递给取暖系统中的冷却液，取暖系统中的冷却液携带交换的热量在流经取暖散热器时通过取暖风扇二散出以利用；根据取暖系统的取暖需求通过调节节温器三的角度控制进入余热交换器的冷却液流量，当取暖系统的取暖需求较低时，则通过调节节温器三的角度使部分冷却液不流经余热交换器，降低冷却液的压力损失。5.根据权利要求1所述的高效燃料...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿杨，张国卿，李超明，孙震东，王健，桂旺胜，
申请(专利权)人：安徽理安极科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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