[发明专利]一种燃料电池堆温度管理系统及其控制方法

说明书

本发明一种燃料电池堆温度管理系统，包括燃料电池堆、升温回路以及降温回路；所述升温回路包括依次连接在所述燃料电池堆的出水端与进水端之间的水泵、颗粒过滤器以及电加热器；所述水泵的进水端与所述颗粒过滤器的出水端之间并联设置有水箱以及去离子罐；所述去离子罐靠近所述颗粒过滤器的一端设置有两通电磁阀；所述电加热器与所述颗粒过滤器之间设置有三通电磁阀，所述电加热器通过所述三通电磁阀并联有热交换器；所述降温回路与所述热交换器连接，用于降低所述燃料电池堆的温度；所述燃料电池堆的进水端设置有电导率传感器，所述燃料电池堆的冷却水出口端设置有温度传感器。本发明一种燃料电池温度管理系统去离子效果好、控温效果好。

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其是一种燃料电池堆温度管理系统及其控制方法。

背景技术

燃料电池是一种电化学的发电装置,等温的按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,正在成为理想的能源利用方式。同时,随着燃料电池技术不断成熟,以及西气东输工程提供了充足天然气源,燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。而燃料电池工作寿命、安全性和发电效率等受温度、水质影响较大。而目前在用的去离子过滤单元，因为采用串联的方式，去离子过滤单元一直在过滤，老化较快，所以实际使用的更换周期较短，增加了售后维护成本。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种去离子效果好、控温效果好的燃料电池堆温度管理系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：

一种燃料电池堆温度管理系统，包括燃料电池堆、升温回路以及降温回路；所述升温回路包括依次连接在所述燃料电池堆的出水端与进水端之间的水泵、颗粒过滤器以及电加热器；所述水泵的进水端与所述颗粒过滤器的出水端之间并联设置有水箱以及去离子罐；所述去离子罐靠近所述颗粒过滤器的一端设置有两通电磁阀，用于控制所述去离子罐的开通与关断；所述电加热器与所述颗粒过滤器之间设置有三通电磁阀，所述电加热器通过所述三通电磁阀并联有热交换器，所述三通电磁阀的B路与所述电加热器连接，所述三通电磁阀的A路与所述热交换器连接；所述降温回路与所述热交换器连接，用于降低所述燃料电池堆的温度；所述燃料电池堆的进水端设置有电导率传感器，所述燃料电池堆的冷却水出口端设置有温度传感器。

作为进一步改进的，所述电导率传感器和所述温度传感器的信号输出端与控制器连接，所述控制器的信号输出端分别与所述三通电磁阀和所述两通电磁阀连接，用于控制所述三通电磁阀和所述两通电磁阀的开通及关断。

一种燃料电池堆温度管理系统的控制方法，包括以下几个步骤：

S1，向所述燃料电池堆发送启动指令，并开启水泵；

S2，检测所述燃料电池堆温度是否低于低温保护值，若是，禁止启动所述燃料电池堆并进入步骤S3，若否，启动所述燃料电池堆并进入步骤S4；

S3，打开所述三通电磁阀B路，并开启所述电加热器加热所述燃料电池堆，使其温度达到所述低温保护值后启动所述燃料电池堆并进入步骤S4；

S4，检测冷却液电导率是否大于或等于电导率告警值，若是，进入步骤S5，若否，进入S6；

S5，开启所述两通电磁阀，使并联的所述去离子罐开始工作，并进入S6；

S6，加热所述燃料电池堆温度使其达到加热温度上限。

作为进一步改进的，在步骤S6之后进一步包括：

S7，开启所述三通电磁阀A路，并关闭所述电加热器，利用所述燃料电池堆自身余热使所述燃料电池堆达到最佳温度范围。

作为进一步改进的，在步骤S7之后进一步包括：