[发明专利]一种燃料电池汽车热管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于：包括燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路和氢气循环回路；所述燃料电池循环回路、电机循环回路、电池组循环回路、热泵循环回路均与氢气循环回路独立布置，所述电机循环回路与电池组循环回路独立布置；所述燃料电池循环回路连接有第一换热器（8），所述第一换热器（8）还分别与电机循环回路、电池组循环回路连接；所述热泵循环回路与电机循环回路之间连接有用于热交换的第三换热器（24），所述热泵循环回路与燃料电池循环回路之间连接有用于热交换的第二换热器（21）；

所述燃料电池循环回路包括燃料电池循环主回路、燃料电池循环第一支路、燃料电池循环第二支路、燃料电池循环第三支路；所述燃料电池循环主回路包括依次连接的电堆（15）、一号PTC加热装置（16）、四号三通阀（17）、二号散热器（20）、五号三通阀（18）、二号三通阀（12）、三号水泵（13）、三号三通阀（14）；所述燃料电池循环第一支路包括连接在所述一号PTC加热装置（16）和二号三通阀（12）之间的第一换热器（8）和三号截止阀（9）；所述燃料电池循环第二支路包括连接在所述一号PTC加热装置（16）和二号三通阀（12）之间的且依次布置的第二换热器（21）、四号三通阀（17）和五号三通阀（18）；所述燃料电池循环第三支路包括连接在所述三号三通阀（14）和二号三通阀（12）之间的且依次布置的相变换热器（19）、四号三通阀（17）、第一换热器（8）和三号截止阀（9）；

所述电机循环回路包括电机循环主回路、电机循环第一支路和电机循环第二支路，所述电机循环主回路包括依次连接成回路的一号水泵（1）、一号三通阀（5）、一号散热器（4）、电机控制器（3）和电机（2）；所述电机循环第一支路包括连接在所述一号三通阀（5）和电机控制器（3）之间的二号截止阀（7）和第一换热器（8）；所述电机循环第二支路包括连接在一号三通阀（5）和电机控制器（3）之间的一号截止阀（6）和第三换热器（24）。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于：所述电池组循环回路包括依次连接成回路的二号水泵（10）、六号三通阀（34）、二号PTC加热装置（35）和电池包（11），所述第一换热器（8）连接在六号三通阀（34）和电池包（11）之间。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于：所述热泵循环回路包括热泵循环主回路和热泵循环主支路；所述热泵循环主回路包括四通阀（28），所述四通阀（28）的两端之间依次连接有四号截止阀（33）、五号截止阀（42）、干燥器（26）和压缩机（27），所述四通阀（28）的另外两端之间依次连接有七号三通阀（40）、冷凝器（29）、三号电子膨胀阀（30）和蒸发器（31），所述蒸发器（31）外侧设置有风侧PTC（32），所述七号三通阀（40）连接有四号电子膨胀阀（41），所述四号电子膨胀阀（41）的另外一侧与冷凝器（29）背离所述七号三通阀（40）的一端连通；所述热泵循环主支路包括连接在四号截止阀（33）和五号截止阀（42）之间管路上的三通换向阀（23），所述三通换向阀（23）与干燥器（26）之间连接有第三换热器（24）与二号电子膨胀阀（25），所述三通换向阀（23）与四通阀（28）之间连接有第二换热器（21）与一号电子膨胀阀（22）。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于：所述氢气循环回路包括氢气送料管和氢气回料管，所述氢气送料管的一端与电堆（15）连通，所述氢气送料管的另一端连通有氢瓶（38），所述氢气送料管贯穿所述相变换热器（19）且与之进行热交换；所述氢气回料管的一端与电堆（15）连通，所述氢气回料管的另一端与氢瓶（38）出料口连通，所述氢气回料管上设置有氢气循环泵（39）；所述电堆（15）还连接有氧气进料管，所述氧气进料管上依次设置有空气压缩机（36）和空气滤清器（37）。