[发明专利]燃料电池车辆的热管理系统

说明书

一种燃料电池车辆的热管理系统包括：冷起动回路，该冷启动回路在燃料电池的冷起动过程中加热流动通过燃料电池的冷却剂；以及冷却回路，该冷却回路移动冷却燃料电池的冷却剂。

相关申请的交叉引证

本申请要求于2015年8月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0120389号的优先权，该申请的全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本公开涉及一种燃料电池车辆，并且更具体地，涉及一种燃料电池车辆的热管理系统(TMS)。

背景技术

作为环保车辆的燃料电池车辆使用一种燃料电池促进氢和氧之间的化学反应以产生电力供应并且使用通过该燃料电池产生的电力驱动电机。

用于燃料电池车辆的燃料电池系统包括：燃料电池堆，用于产生电能；燃料供应装置，用于将燃料(例如，氢)供应至燃料电池堆；空气供应装置，用于供应作为氧化剂的且是电化学反应所需的空气中的氧；以及热管理系统(TMS)，将燃料电池堆的反应热量从该系统移除，该热管理系统控制燃料电池堆的操作温度并且执行水和热管理功能。

TMS是使用作冷却剂的防冻剂或蒸馏水循环通过燃料电池堆以保持温度(例如，60℃-70℃)的冷却设备，该TMS包括：贮存器，用于存储冷却剂；泵，用于使冷却剂循环；离子过滤器，用于将离子从循环的冷却剂移除；以及散热器，用于降低冷却剂的温度。TMS可以具有执行车辆加热功能的加热、通风和空气调节(HVAC)加热器。

燃料电池系统通过燃料(例如，氢)和空气中的氧之间的电化学反应产生电力，并且将作为反应副产物的热量和水排出。

燃料电池系统产生作为反应副产物的热量，并且因此应当具有用于冷却燃料电池堆的装置以便防止堆体中的温度升高。另外，燃料电池系统中的挑战在于确保冷起动能力，并且因此TMS会起到重要作用。为了确保冷起动能力，使用使冷却剂在燃料电池堆中迅速解冻的方法或者使用堆体防冻剂作为冷却剂的方法。

TMS的冷却剂用作冷却燃料电池堆的制冷剂。冷却剂在冷起动过程中由加热器迅速加热，并且因此用作迅速加热堆体的加热介质。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景技术的理解，并且因此本公开可能包括在该国家中未构成为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

本公开致力于提供一种燃料电池车辆的热管理系统，该热管理系统能够缩短包括燃料电池堆的燃料电池的冷起动时间，并且可以改进燃料电池的耐用性。

本公开的示例性实施方式可以提供燃料电池车辆的热管理系统，该热管理系统包括：冷起动回路，该冷起动回路冷起动燃料电池并加热在燃料电池中流动的冷却剂；以及冷却回路，该冷却回路使冷却燃料电池的冷却剂移动。

燃料电池车辆的热管理系统还可以包括可变方向控制阀，该可变方向控制阀改变冷起动回路中的冷却剂的流动方向。

冷起动回路可以包括：泵，该泵泵送从燃料电池流出的冷却剂；去离子器，该去离子器过滤从泵流出的冷却剂的离子；以及加热器，该加热器加热从去离子器流出的冷却剂。

冷却回路可以包括：泵，该泵泵送从燃料电池流出的冷却剂；以及散热器，该散热器冷却从泵流出的冷却剂。

冷却回路还可以包括：三通阀，该三通阀在从泵流出的冷却剂和从散热器流出的冷却剂中选择以将所选择的冷却剂提供至燃料电池。

热管理系统还可以包括控制器，该控制器控制可变方向控制阀的操作。