[发明专利]一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种车用燃料电池热管理系统，包括燃料电池堆,所述燃料电池堆的出水口管道上安装有第一温度传感器以及第二压力传感器，所述燃料电池堆的出水口管道端口上安装有电控三通阀，所述电控三通阀其中一个接口安装有第一水管，所述第一水管一端安装有水过滤器，所述水过滤器一端通过排水管安装有水泵，所述水泵上安装有与燃料电池堆相连接进水管。本发明的有益效果是，本发明所述一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法，能够满足燃料电池堆高温散热及低温加热启动需求，通过控制策略，调节水泵、电控三通阀，有效且合理的分配流量，通过散热器及加热器调节，使系统温度始终处于合理温度范围内。

技术领域

本发明涉及领域，特别是一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法。

背景技术

随着新能源行业的兴起，低碳化、信息化、智能化成了发展趋势，氢燃料电池汽车得到越来越广泛的应用，燃料电池发动机系统作为燃料电池汽车核心，对燃料电池性能的保护尤为关键，燃料电池需要在一定的个温度范围内才具有最佳性能，温度过低影响性能输出，温度过高会造成燃料电池内部材料失效，因此合理的设计热管理系统对于燃料电池的可靠、高效运行尤为重要。

目前燃料电池热管理系统一般具有低温加热、高温散热及去离子等功能，而低温加热只在低温条件下使用，离子过滤器去除回路中离子，一般作为支路使用，但由于加热器及离子过滤器结构及流阻特性，设计不合理会严重影响主循环水路流量，同时也会影响加热及去离子效果，因此，合理设计热管理系统才能保证各项功能的实现效果，同时最大限度发挥出功能部件的效能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种车用燃料电池热管理系统，包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的出水口管道上安装有第一温度传感器以及第一压力传感器，所述燃料电池堆的出水口管道端口上安装有电控三通阀，所述电控三通阀其中一个接口安装有第一水管，所述第一水管一端安装有水过滤器，所述水过滤器一端通过排水管安装有水泵，所述水泵上安装有与燃料电池堆相连接进水管，所述进水管上安装有第二温度传感器以及第二压力传感器。

所述电控三通阀另一个接口安装有第一连接管，所述第一连接管上安装有散热器，所述散热器出水口上安装有与第一水管相连接的第二连接管，所述第二连接管上安装有第三温度传感器。

所述第一水管上安装有第三连接管，所述第三连接管上安装有离子过滤器，所述离子过滤器出水口上安装有与排水管相连接的第四连接管。

所述燃料电池堆的出水口管道上安装有第五连接管，所述第五连接管上安装有两通水阀，所述两通水阀上安装有第六连接管，所述第六连接管上安装有加热器，所述加热器上安装有与第一连接管相连接的第七连接管。

所述散热器上连接有补水箱，所述补水箱上安装有与第一连接管相搭接的第八连接管。

一种车用燃料电池热管理系统的控制方法，包括以下步骤：

首先，系统工作，水泵开始工作，水泵按照电流调整目标转速，若燃料电池堆进出口温差小于设定温度时，水泵保持不变，若燃料电池堆进出口温差大于等于设定温度时，水泵转速按策略调整。

对比燃料电池堆入口温度与设定值，当燃料电池堆入口温度小于设定值时，开启两通水阀，两通水阀打开时目标开度为全开，之后打开加热器，打开加热器时设定目标温度，再次对比燃料电池堆入口温度与设定值，若还小于设定值，将液体运输回两通水阀，从而再次通过加热器加热，若是达到设定值，依次关闭加热器和两通水阀。

再次对比燃料电池堆入口温度设定值，温度小于设定值时，关闭散热器，若大于还需要使用散热器，之后安装电流跟随控制策略调整目标转速，再次对比散热器出口温度与设定值，若小于设定值散热器转速保持不变，若高于设定值按策略调整散热器转速增加，之后再次对比若低于设定值按策略调整散热器转速降速。