【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池控制，尤其涉及一种燃料电池热管理系统及方法。
技术介绍
1、相关技术中，质子交换膜燃料电池系统作为一种清洁能源，近些年开始逐步在分布式发电领域应用，由于分布式发电应用场景通常都是需要兆瓦(mw)级以上的大功率发电系统。鉴于目前电堆及系统零部件的技术局限，单套燃料电池系统难以做到mw级的功率，所以mw级的发电系统的构成需要多套燃料电池系统并联。发电系统的电堆在工作时会产生热能，如果不能及时散热，电堆的温度会不断升高，影响电堆的性能和寿命，因此，需要热管理系统通过冷却液和水来带走电堆产生的热能，保持电堆的温度在一个适宜的范围内。对于多个燃料电池系统组合的mw级以上大功率发电系统，如何保持电堆的温度尤为重要。
2、现有的燃料电池系统的热管理主系统和辅助系统多为相互独立的循环水路，因此两套或两套以上的热管理主系统，需要配备与热管理主系统套数相同的热管理主辅系统，这样会导致使用更多的部件，一方面，增加了整个系统的体积，导致用地面积增加，提高了用地成本；另一方面，也增加了整个系统的造价，使得制造成本居高不下，而且部件越多故障率越高，也提高了维护成本。因此，如何降低燃料电池热管理系统的成本，成为了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出了一种燃料电池热管理系统及方法，能够降低燃料电池热管理系统的成本。
2、根据本申请的第一方面实施例的燃料电池热管理系统，包括：
3、热管理主系统，所述
4、热管理辅助系统，所述热管理辅助系统包括多个辅助回路，每一所述辅助回路对应一个所述第二主回路，多个所述辅助回路相互并联，且每一所述辅助回路均和所述第一主回路连通；
5、其中，每一所述第二主回路均和一个所述辅助回路构成一个燃料电池系统的热管理回路，所述第二主回路用于对所述燃料电池系统中的主器件进行热管理，所述辅助回路用于对燃料电池系统中的辅助器件进行热管理，所述第一主回路用于和所述第二主回路、所述辅助回路进行热交换。
6、根据本申请实施例的燃料电池热管理系统，至少具有如下有益效果：通过设置有热管理主系统和热管理辅助系统，且热管理主系统包括第一主回路和多个第二主回路，热管理辅助系统包括多个辅助回路，同时，每一第二主回路均和一个辅助回路构成一个燃料电池系统的热管理回路；通过设置一套第一主回路，且第一主回路和第二主回路、辅助回路相连通，从而能够基于一一对应的第二主回路和辅助回路进行热交换，无需设置多个第一主回路和第二主回路、辅助回路进行一一配套，进而能够减少部件的使用，降低用地成本、造价成本和维护成本，最终降低燃料电池热管理系统的成本。因此，本申请的燃料电池热管理系统，能够降低燃料电池热管理系统的成本。
7、根据本申请第一方面的一些实施例，所述第二主回路包括二通阀、中冷器、第一加热器、第一过滤器和电堆，所述二通阀的一端和所述中冷器的一端连通，所述中冷器的另一端和所述第一加热器的一端连通，所述二通阀的另一端和所述第一过滤器的一端连通，且每一所述第二主回路的所述二通阀的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述第一过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述第一加热器的另一端和所述电堆的另一端连通，且每一所述第二主回路的所述电堆的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通。
8、根据本申请第一方面的一些实施例，所述辅助回路包括空压机、空压控制器、直流变压器和泵控制器，所述空压机的一端、所述直流变压器的一端和所述泵控制器的一端相互连通，且每一所述辅助回路的所述空压机的一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述空压机的另一端和所述空压控制器的一端连通，所述空压控制器的另一端、所述直流变压器的另一端和所述泵控制器的另一端相互联连通，且每一所述空压控制器的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通。
9、根据本申请第一方面的一些实施例，所述第一主回路包括第一换热回路和第二换热回路，所述第一换热回路和所述第二主回路连通，所述第二换热回路和所述辅助回路连通。
10、根据本申请第一方面的一些实施例，所述第一换热回路包括第一板式换热器、第一三通阀、冷却塔、第一膨胀水箱、第一水泵和第二过滤器，所述第一板式换热器一侧的输出端和所述冷却塔的输入端连通，所述冷却塔的第一输出端和所述第一水泵的一端连通，所述第一水泵的另一端和所述第二过滤器的一端连通，所述第二过滤器的另一端和所述第一板式换热器一侧的输入端连通，所述冷却塔的第一输出端、第二输出端均与所述第一膨胀水箱连通，所述第一三通阀的第一输出端和所述第一板式换热器另一侧的输入端连通。
11、根据本申请第一方面的一些实施例，所述第二换热回路包括第二板式换热器、第二三通阀、第二水泵、第二膨胀水箱、去离子器、第三膨胀水箱和第三水泵；
12、所述第二板式换热器一侧的输入端和所述第二过滤器的另一端连通，所述第二板式换热器一侧的输出端和所述第一板式换热器一侧的输出端连通，所述第二板式换热器另一侧的输入端分别和所述第二膨胀水箱的一端、每一所述辅助回路的所述空压控制器的另一端连通，所述第二水泵的一端分别和所述第二板式换热器另一侧的输出端、所述第二膨胀水箱的另一端连通，所述第二水泵的一端和每一所述辅助回路的所述空压机的一端连通；
13、所述第二三通阀的第一输出端和所述第一三通阀的输入端连通，所述第三水泵的一端分别和所述第一板式换热器另一侧的输出端、所述第二三通阀的第二输出端、所述第三膨胀水箱的一端连通，所述第三水泵的另一端和每一所述第二主回路的所述中冷器的一端连通，所述第三膨胀水箱的另一端和所述去离子器的一端连通，所述去离子器的另一端和每一所述第二主回路的所述电堆的另一端连通。
14、根据本申请第一方面的一些实施例，所述去离子器为多个，每一所述去离子器对应一个所述第二主回路，每一所述去离子器的一端均和所述第三膨胀水箱的另一端连通，每一所述去离子器的另一端和一个所述第二主回路的所述电堆的另一端对应连通。
15、根据本申请第一方面的一些实施例，所述第二换热回路包括第二三通阀、去离子器、第三膨胀水箱和第三水泵；
16、所述第二三通阀的第一输出端和所述第一三通阀的输入端连通，所述第三水泵的一端分别和所述第一板式换热器另一侧的输出端、所述第二三通阀的第二输出端、所述第三膨胀水箱的一端连通，所述第三水泵的另一端和每一所述第二主回路的所述中冷器的一端连通，所述第三膨胀水箱的另一端和所述去离子器的一端连通，所述去离子器的另一端和每一所述第二主回路的所述电堆的另一端连通。
17、根据本申请第一方面的一些实施例，所述燃料电池热管理系统还包括供暖回路，所述供暖回路和所述第一主回路连通，所述供暖回路用于和所述第一主回路进行热交换，以对供暖对象进行供暖；
18、所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.燃料电池热管理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第二主回路包括二通阀、中冷器、第一加热器、第一过滤器和电堆，所述二通阀的一端和所述中冷器的一端连通，所述中冷器的另一端和所述第一加热器的一端连通，所述二通阀的另一端和所述第一过滤器的一端连通，且每一所述第二主回路的所述二通阀的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述第一过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述第一加热器的另一端和所述电堆的另一端连通，且每一所述第二主回路的所述电堆的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通。
3.根据权利要求2所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述辅助回路包括空压机、空压控制器、直流变压器和泵控制器，所述空压机的一端、所述直流变压器的一端和所述泵控制器的一端相互连通，且每一所述辅助回路的所述空压机的一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述空压机的另一端和所述空压控制器的一端连通，所述空压控制器的另一端、所述直流变压器的另一端和所述泵控制器的另一端相互联连通，且每一所述空压控制器的另一端以相互并联的方式和
4.根据权利要求3所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第一主回路包括第一换热回路和第二换热回路，所述第一换热回路和所述第二主回路连通，所述第二换热回路和所述辅助回路连通。
5.根据权利要求4所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第一换热回路包括第一板式换热器、第一三通阀、冷却塔、第一膨胀水箱、第一水泵和第二过滤器，所述第一板式换热器一侧的输出端和所述冷却塔的输入端连通，所述冷却塔的第一输出端和所述第一水泵的一端连通，所述第一水泵的另一端和所述第二过滤器的一端连通，所述第二过滤器的另一端和所述第一板式换热器一侧的输入端连通，所述冷却塔的第一输出端、第二输出端均与所述第一膨胀水箱连通，所述第一三通阀的第一输出端和所述第一板式换热器另一侧的输入端连通。
6.根据权利要求5所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第二换热回路包括第二板式换热器、第二三通阀、第二水泵、第二膨胀水箱、去离子器、第三膨胀水箱和第三水泵；
7.根据权利要求6所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述去离子器为多个，每一所述去离子器对应一个所述第二主回路，每一所述去离子器的一端均和所述第三膨胀水箱的另一端连通，每一所述去离子器的另一端和一个所述第二主回路的所述电堆的另一端对应连通。
8.根据权利要求5所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第二换热回路包括第二三通阀、去离子器、第三膨胀水箱和第三水泵；
9.根据权利要求5所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述燃料电池热管理系统还包括供暖回路，所述供暖回路和所述第一主回路连通，所述供暖回路用于和所述第一主回路进行热交换，以对供暖对象进行供暖；
10.燃料电池热管理方法，其特征在于，通过如权利要求6至9任意一项所述的燃料电池热管理系统实施，所述燃料电池热管理方法包括：
...【技术特征摘要】
1.燃料电池热管理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第二主回路包括二通阀、中冷器、第一加热器、第一过滤器和电堆，所述二通阀的一端和所述中冷器的一端连通，所述中冷器的另一端和所述第一加热器的一端连通，所述二通阀的另一端和所述第一过滤器的一端连通，且每一所述第二主回路的所述二通阀的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述第一过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述第一加热器的另一端和所述电堆的另一端连通，且每一所述第二主回路的所述电堆的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通。
3.根据权利要求2所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述辅助回路包括空压机、空压控制器、直流变压器和泵控制器，所述空压机的一端、所述直流变压器的一端和所述泵控制器的一端相互连通，且每一所述辅助回路的所述空压机的一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通，所述空压机的另一端和所述空压控制器的一端连通，所述空压控制器的另一端、所述直流变压器的另一端和所述泵控制器的另一端相互联连通，且每一所述空压控制器的另一端以相互并联的方式和所述第一主回路连通。
4.根据权利要求3所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第一主回路包括第一换热回路和第二换热回路，所述第一换热回路和所述第二主回路连通，所述第二换热回路和所述辅助回路连通。
5.根据权利要求4所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述第一换热回路包括第一板式换热器、...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴苗丰，曹桂军，郭跃新，曹桦钊，韩一丹，付苏明，王亮，
申请(专利权)人：扬州氢蓝时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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