【技术实现步骤摘要】
本申请涉及散热，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，在燃料电池系统中，热管理系统是一个非常重要的系统，它主要负责管理电堆的温度，保证电堆的正常运行。燃料电池热管理系统通常分为两个独立热管理系统，一般分为热管理主系统和热管理辅助系统，热管理主系统主要给电堆、压缩空气冷却，热管理辅助系统主要给空压机、空压机控制器、直流变压器、氢泵控制器等部件冷却。
2、目前，在燃料电池系统中，热管理主系统一般需要将80℃的电堆出口温度通过散热器或者换热器冷却到70℃，而热管理辅助系统一般需要降到60℃以下。由于热管理主系统部件和辅助系统部件温度需要不一样，所以热管理主系统和热管理辅助系统都是独立循环的水路系统，特别地，此种方式，需要用到两个散热器，例如，主散热器散热的目标温度是70℃，再经过另一个散热器降到另一目标温度60℃以下，一方面，部件多容易使得制作成本增高，另一方面，部件多意味着维护不便，容易出现故障，系统稳定性受到影响。因此，如何将热管理主系统和热管理辅助系统进行集成，降低成本，提高系统稳定性，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，能够将热管理主系统和热管理辅助系统进行集成，降低成本，提高系统稳定性。
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，所述热管理主系统包括电池回路、制热回路和散热回
4、热管理辅助系统，所述热管理辅助系统包括辅助回路，所述辅助回路和所属散热回路连通；
5、其中，所述散热回路包括散热组件、三通阀、膨胀水箱和水泵，所述水泵的输入端分别与所述制热回路的一端、所述电池回路的一端、所述辅助回路的一端以及所述膨胀水箱的输出端连通，所述水泵的输出端分别与所述三通阀的第一端、所述散热组件的输入端连通，所述散热组件的第一输出端与所述膨胀水箱的第一输入端连通，所述散热组件的第二输出端分别与所述三通阀的第二端、所述辅助回路连通，所述三通阀的第三端分别与所述制热回路的另一端、所述电池回路的另一端连通，所述电池回路的一端和所述膨胀水箱的第二输入端连通。
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电池回路、制热回路和散热回路，热管理辅助系统包括辅助回路，同时，散热回路包括散热组件、三通阀、膨胀水箱和水泵。通过在散热回路中设置一个散热组件，一方面，能够同时对电池回路和辅助回路进行散热，从而能够将热管理主系统和热管理辅助系统进行集成，只需设置一组散热部件，减少了零部件的使用，降低了制作成本；另一方面，零部件的减少，能够降低零部件的维护成本，同时，零部件的减少，能够使得整个系统的稳定性得到提升，从而降低故障率。因此，本申请的燃料电池热管理系统，能够将热管理主系统和热管理辅助系统进行集成，降低成本，提高系统稳定性。
7、根据本申请第一方面的一些实施例，所述散热组件包括电磁阀和散热器，所述水泵的输出端分别与所述散热器的输入端、所述电磁阀的一端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述三通阀的第二端、所述散热器的第一输出端以及所述辅助回路连通，所述散热器的第二输出端和所述膨胀水箱的第一输入端连通。
8、根据本申请第一方面的一些实施例，所述散热组件包括电磁阀、板式换热器和潜水泵，所述水泵的输出端分别与所述电磁阀的一端、所述板式换热器一侧的输入端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述板式换热器一侧的输出端、所述三通阀的第二端以及所述辅助回路连通，所述板式换热器另一侧的输出端用于和冷却液连通，所述潜水泵的一端用于和所述冷却液连通，所述潜水泵的另一端和板式换热器另一侧的输入端连通。
9、根据本申请第一方面的一些实施例，所述电池回路包括过滤器和电堆，所述过滤器的一端和所述三通阀的第三端连通，所述过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述电堆的另一端分别与所述水泵的输入端、所述膨胀水箱的第二输入端连通。
10、根据本申请第一方面的一些实施例，所述制热回路包括中冷器、加热器和去离子器，所述中冷器的一端分别与所述加热器的一端、所述去离子器的一端连通，所述加热器的另一端分别和所述去离子器的另一端、所述水泵的输入端。
11、根据本申请第一方面的一些实施例，所述辅助回路包括氢泵控制器、空压机、空压控制器和直流变压器，所述电磁阀的另一端分别与所述氢泵控制器的一端、所述空压机的一端以及所述直流变压器的一端连通，所述空压机的另一端和所述空压控制器的一端连通，所述氢泵控制器的另一端、所述直流变压器的另一端以及所述空压控制器的另一端均和所述水泵的输入端连通。
12、根据本申请第二方面实施例的燃料电池热管理方法，应用于燃料电池热管理系统，所述燃料电池热管理系统包括：
13、热管理主系统，所述热管理主系统包括电池回路、制热回路和散热回路，所述电池回路、所述制热回路均和所述散热回路连通；
14、热管理辅助系统，所述热管理辅助系统包括辅助回路，所述辅助回路和所属散热回路连通；
15、其中，所述散热回路包括散热组件、三通阀、膨胀水箱和水泵，所述水泵的输入端分别与所述制热回路的一端、所述电池回路的一端、所述辅助回路的一端以及所述膨胀水箱的输出端连通，所述水泵的输出端分别与所述三通阀的第一端、所述散热组件的输入端连通，所述散热组件的第一输出端与所述膨胀水箱的第一输入端连通，所述散热组件的第二输出端分别与所述三通阀的第二端、所述辅助回路连通，所述三通阀的第三端分别与所述制热回路的另一端、所述电池回路的另一端连通，所述电池回路的一端和所述膨胀水箱的第二输入端连通；
16、所述电池回路包括过滤器和电堆，所述过滤器的一端和所述三通阀的第三端连通，所述过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述电堆的另一端分别与所述水泵的输入端、所述膨胀水箱的第二输入端连通；
17、所述燃料电池热管理方法，包括：
18、当电堆入口的冷却液温度小于第一温度阈值，启动所述制热回路中的加热器，打开所述散热组件中的电磁阀，调节所述三通阀的开度为0，以使电堆入口的冷却液温度达到所述电堆的启动温度，并启动所述电堆；
19、当电堆入口的冷却液温度大于等于第二温度阈值，关闭所述电磁阀；
20、当电堆入口的冷却液温度大于等于第三温度阈值，调节所述三通阀的开度为第一开度值；
21、当电堆入口的冷却液温度大于等于第四温度阈值，启动所述散热回路进行散热；
22、当电堆入口的冷却液温度大于等于第五温度阈值，关闭所述加热器；
23、当电堆入口的冷却液温度大于等于目标温度值，通过pi控制所述三通阀的开度以及所述散热组件中设置的风扇的转速，将电堆入口的冷却液温度恒温控制为第一目标温度值，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，所述散热组件包括电磁阀和散热器，所述水泵的输出端分别与所述散热器的输入端、所述电磁阀的一端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述三通阀的第二端、所述散热器的第一输出端以及所述辅助回路连通，所述散热器的第二输出端和所述膨胀水箱的第一输入端连通。
3.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述散热组件包括电磁阀、板式换热器和潜水泵，所述水泵的输出端分别与所述电磁阀的一端、所述板式换热器一侧的输入端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述板式换热器一侧的输出端、所述三通阀的第二端以及所述辅助回路连通，所述板式换热器另一侧的输出端用于和冷却液连通，所述潜水泵的一端用于和所述冷却液连通，所述潜水泵的另一端和板式换热器另一侧的输入端连通。
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，所述电池回路包括过滤器和电堆，所述过滤器的一端和所述三通阀的第三端连通，所述过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述电堆的另一端分别与所述水泵的输入端、所述膨胀水
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，所述制热回路包括中冷器、加热器和去离子器，所述中冷器的一端分别与所述加热器的一端、所述去离子器的一端连通，所述加热器的另一端分别和所述去离子器的另一端、所述水泵的输入端。
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，所述辅助回路包括氢泵控制器、空压机、空压控制器和直流变压器，所述电磁阀的另一端分别与所述氢泵控制器的一端、所述空压机的一端以及所述直流变压器的一端连通，所述空压机的另一端和所述空压控制器的一端连通，所述氢泵控制器的另一端、所述直流变压器的另一端以及所述空压控制器的另一端均和所述水泵的输入端连通。
7.燃料电池热管理方法，其特征在于，应用于燃料电池热管理系统，所述燃料电池热管理系统包括：
8.根据权利要求7所述的燃料电池热管理方法，其特征在于，所述燃料电池热管理方法还包括：
9.根据权利要求7所述的燃料电池热管理方法，其特征在于，所述电堆的启动温度为大于等于所述第一温度阈值。
10.根据权利要求8所述的燃料电池热管理方法，其特征在于，所述第一温度阈值为5℃，所述第二温度阈值为30℃，所述第三温度阈值为40℃，所述第四温度阈值为60℃，所述第五温度阈值为65℃，所述第一目标温度值为70℃，所述第七温度阈值为7℃，所述第二目标温度值为60℃。
...【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，所述散热组件包括电磁阀和散热器，所述水泵的输出端分别与所述散热器的输入端、所述电磁阀的一端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述三通阀的第二端、所述散热器的第一输出端以及所述辅助回路连通，所述散热器的第二输出端和所述膨胀水箱的第一输入端连通。
3.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统，其特征在于，所述散热组件包括电磁阀、板式换热器和潜水泵，所述水泵的输出端分别与所述电磁阀的一端、所述板式换热器一侧的输入端连通，所述电磁阀的另一端分别与所述板式换热器一侧的输出端、所述三通阀的第二端以及所述辅助回路连通，所述板式换热器另一侧的输出端用于和冷却液连通，所述潜水泵的一端用于和所述冷却液连通，所述潜水泵的另一端和板式换热器另一侧的输入端连通。
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，所述电池回路包括过滤器和电堆，所述过滤器的一端和所述三通阀的第三端连通，所述过滤器的另一端和所述电堆的一端连通，所述电堆的另一端分别与所述水泵的输入端、所述膨胀水箱的第二输入端连通。
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，所述制热回路包括中冷器、加...
【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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