[发明专利]一种氢能燃料电池汽车的热管理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种氢能燃料电池汽车的热管理系统及控制方法。该系统包括氢燃料电池电堆、散热件和第一水泵连通形成第一闭合回路；第一三通比例阀的第一端口、第二水泵、PTC加热器、第二三通比例阀的第一端口、第二三通比例阀的第二端口、暖风芯体、四通阀的第一端口、四通阀的第二端口、第一三通比例阀的第二端口连通形成第二闭合回路；换热器热管道两端分别与第二三通比例阀的第一端口和四通阀的第三端口连通；换热器冷管道与电池包连通形成第三闭合回路；第一三通比例阀的第三端口与第一闭合回路连通；四通阀的第三端口与第一闭合回路连通；通过控制阀门端口的连通关系，可以控制三条回路的工作模式；能够充分利用能量，从而降低整车能耗。

技术领域

本发明涉及氢能燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种氢能燃料电池汽车的热管理系统及控制方法。

背景技术

目前国内氢能燃料电池汽车热管理系统中的暖风系统均以PTC(PositiveTemperature Coefficient,正温度系数热敏电阻)进行加热，消耗很大的电能；同时，氢能燃料电池产生的废热通过散热器将热量全部散发到空气中，造成能量浪费比较严重，从而加大了整车能耗，因此，需要有针对性地对热管理系统进行改进，以提高能源利用率。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种能量得到充分利用、降低整车能耗的氢能燃料电池汽车的热管理系统及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种氢能燃料电池汽车的热管理系统，包括氢燃料电池电堆、散热件和第一水泵依次通过管路连通形成第一闭合回路；和第一三通比例阀的第一端口、第二水泵、PTC加热器、第二三通比例阀的第一端口、第二三通比例阀的第二端口、暖风芯体、四通阀的第一端口、四通阀的第二端口、第一三通比例阀的第二端口依次通过管路连通形成第二闭合回路；换热器的热管道的两端分别与所述第二三通比例阀的第一端口和所述四通阀的第三端口连通；所述换热器的冷管道与电池包通过管路连通形成第三闭合回路；所述第一三通比例阀的第三端口通过第一管路与所述第一闭合回路连通，所述第一管路位于所述氢燃料电池电堆与所述散热件之间；所述四通阀的第三端口通过第二管路与所述第一闭合回路连通；所述第二管路位于所述散热件与所述第一管路之间。

优选的，所述散热件包括散热器和设置在所述散热器旁的电子风扇。

优选的，所述第一闭合回路上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器位于所述氢燃料电池电堆与所述散热件之间的管路段上；所述第二闭合回路上设有第二温度传感器，所述第二温度传感器位于所述暖风芯体与所述第二三通比例阀之间的管路段上；所述第三闭合回路上设有第三温度传感器；所述第一三通比例阀、第二三通比例阀和四通阀均为电磁阀；所述热管理系统还包括控制器，所述四通阀、第一三通比例阀、第二三通比例阀和四通阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一水泵、第二水泵、电子风扇和PTC加热器均与所述控制器电连接。

优选的，所述控制器包括温度检测模块、数据分析模块、阀门控制模块、水泵控制模块、风扇控制模块和加热控制模块；所述温度检测模块与所述数据分析模块电连接，所述数据分析模块分别与所述阀门控制模块、水泵控制模块、风扇控制模块和加热控制模块电连接；所述温度检测模块分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器电连接；所述阀门控制模块分别与所述第一三通比例阀、第二三通比例阀和四通阀电连接；所述水泵控制模块分别与所述第一水泵和第二水泵电连接；所述风扇控制模块与所述电子风扇电连接；所述加热控制模块与所述PTC加热器电连接。