[发明专利]燃料电池汽车热管理系统及方法

说明书

本发明实施例公开了一种燃料电池汽车热管理系统及方法。其中，燃料电池汽车热管理系统，包括：燃料电池冷却装置、热泵空调装置、动力电池冷却装置和热换器组；所述燃料电池冷却装置：用于与所述动力电池冷却装置或所述热换器组交换热量；所述热泵空调装置：用于与所述燃料电池冷却装置、动力电池冷却装置或热换器组提供交换热量；在热泵空调装置提供暖风的初始状态时，所述热换器组，还用于提供初始热量。达到降低能耗且提高能量利用率的效果。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，更具体地，涉及一种燃料电池汽车热管理系统及方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，目前新能源汽车的数量在逐渐增多，现有的新能源汽车采用普通空调，或者PTC(电阻丝)加热等方式为燃料电池电堆、乘员舱或者动力电池加热，采用风冷或者液冷的模式为电堆及动力电池降温。现有技术中每个部件都在单独使用自身的散热及加热系统对部件进行降温或加热，因此存在能耗高且能量利用率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种燃料电池汽车热管理系统及方法，至少解决现有技术中能耗高且能量利用率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池汽车热管理系统，包括：

燃料电池冷却装置、热泵空调装置、动力电池冷却装置和热换器组；

所述燃料电池冷却装置：用于与所述动力电池冷却装置或所述热换器组交换热量；

所述热泵空调装置：用于与所述燃料电池冷却装置、动力电池冷却装置或热换器组提供交换热量；

在热泵空调装置提供暖风的初始状态时，所述热换器组，还用于提供初始热量。

可选的，所述热换器组，包括：电阻丝、热换器和蒸发器。

可选的，所述热换器组还包括，启动电瓶，所述启动电瓶为所述电阻丝提供电源。

可选的，所述燃料电池冷却装置，包括：燃料电池电堆、第一电磁阀、燃料电池冷却管路水泵、散热器、燃料电池辅助冷却管路水泵、第二电磁阀、第一热交换器、燃料电池余热管路水泵和第三电磁阀，所述燃料电池电堆的冷却液经第一电磁阀后分为两路，一路经所述燃料电池冷却管路水泵和散热器后流入燃料电池电堆，另一路又分为C路和D路，所述C路的冷却液依次经燃料电池辅助冷却管路水泵、第二电磁阀和热交换器后流入所述燃料电池电堆，所述D路的冷却液依次经所述热换器、燃料电池余热管路水泵和第三电磁阀后流入所述燃料电池电堆。

可选的，所述动力电池冷却装置，包括：动力电池、动力电池液冷却管路水泵和第二热交换器，所述动力电池的冷却液经动力电池液冷却管路水泵和第二热交换器后流入所述动力电池；

流经第三电磁阀的冷却液经第二热交换器后流入所述燃料电池电堆。

可选的，所述热泵空调装置，包括热泵、冷凝器、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，所述冷凝器的介质经热泵后分为三路，第一路介质经第四电磁阀、第一热交换器后流入冷凝器，第二路介质经第五电磁阀、蒸发器后流入冷凝器，第三路经第六电磁阀第二热交换器后流入冷凝器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池汽车热管理方法，包括：

当热风开启时，当燃料电池冷却装置中的燃料电池电堆低于第一设定温度时，所述热泵空调装置为热换器组中的蒸发器提供热量；当冷风开启时，所述热泵空调装置为热换器组中的蒸发器提供冷量；

当动力电池的温度低于第二设定温度，且所述燃料电池电堆的温度大于等于第一设定温度时，燃料电池冷却装置为所述动力电池提供热量；

当动力电池的温度低于第二设定温度，且所述燃料电池电堆的温度大小于第一设定温度时，热泵空调装置为所述动力电池提供热量；