一种氢能燃料电池汽车的热管理控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及氢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控制系统。


背景技术：

2.目前国内氢能燃料电池/fc热交换器汽车热管理系统的冷却回路通常以相互独立回路为主，各个回路产生的废热使用散热器将热量散发到空气中，造成能源浪费比较严重，不能够充分利用能量，从而加大了整车能耗，使得整车续航里程降低，因此，需要有针对性地对的冷却回路进行改进，以充分提高能源利用率，降低整车能耗。本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种能量得到充分利用、降低整车能耗的简单高效、准确度高、可靠性高的氢能燃料电池/fc热交换器汽车的热管理系统及控制方法及汽车。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型目的是提供一种氢能燃料电池汽车的热管理控制系统，包括空调系统、燃料电池冷却/加热系统、储能冷却/加热系统以及电驱冷却系统。
4.进一步地，所述燃料电池冷却/加热系统包括燃料电池三通阀a、三通b、三通c、三通d、第一水泵&温度传感器、温度传感器t、fcs、第一膨胀水箱、第一风扇、散热器、电池/fc热交换器、加热器中冷器以及去离子器；
5.所述fcs的输出端连接第一水泵温度传感器的输入端，第一水泵&温度传感器的输出端连接三通b的第一端口，第一膨胀水箱的输出端连接第一水泵&温度传感器的输入端，三通b的第二个端口与去离子器的输入端连接，去离子器的输出端连接中冷器的输入端，中冷器的输出端连接三通d的第一端口，三通d的第二端口连接三通c的第二端口，三通c的第三端口连接温度传感器t的输入端，温度传感器t的输出端连接fcs的输入端，三通b的第三端口连接燃料电池三通阀a的a口，燃料电池三通阀a的b口连接散热器的输入端，散热器的输出端连接三通d的第三端口；中冷器、散热器以及fcs均与膨胀水箱连接；所述第一风扇用于燃料电池冷却/加热系统对散热器降温；
6.燃料电池三通阀a的c口连接加热器的输入端，加热器的输出端连接燃料电池三通阀e的a口，燃料电池三通阀e的c口连接三通阀f的第一端口，燃料电池三通阀e的b口连接电池/fc热交换器的输入端，电池/fc热交换器的输出端通过三通f的第二端口与三通c连接。
7.进一步地，所述空调系统包括电子压缩机、冷凝器、高压阀、低压阀、蒸发器、chiller、第一水阀1以及第二水阀，所述电子压缩机的输出端连接冷凝器的输入端，冷凝器的输出端分别连接第一水阀和第二水阀的输入端，第一水阀的输出端连接蒸发器的输入端，蒸发器的输出端连接连接高压阀的一端，高压阀的另一端连接电子压缩机的输入端，冷凝器与第二水阀之间设置低压阀，第一水阀的输出端连接chiller的第一输入端，chiller的第一输出端连接高压阀的一端。
8.进一步地，所述储能冷却加/热系统包括储能系统三通阀、储能系统、储能系统散
热器、第二水泵&温度传感器、热交换器、第二膨胀水箱、chiller；
9.所述储能系统三通阀的b口连接热交换器的输入端，热交换器的输出端连接第二水泵&温度传感器，第二水泵&温度传感器的输出端连接储能系统的输入端，储能系统的输出端连接chiller的第二输入端，chiller的第二输出端连接储能系统三通阀的a口，储能系统三通阀的第c口连接储能系统散热器的输入端，储能系统散热器的输出端通过第二膨胀水箱与第二水泵&温度传感器连接。
10.进一步地，所述电驱冷却系统包括电驱系统散热器、第二风扇、第三膨胀水箱、第三水泵温度传感器，驱动电机以及电机控制器；
11.所述电驱系统散热器通过第三膨胀水箱与第三水泵&温度传感器的输入端连接，第三水泵&温度传感器的输出端连接电机控制器的输入端，电机控制器的输出端连接驱动电机的输入端，驱动电机的输出端连接多合一的输入端，多合一的输出端连接电驱系统散热器的输入端，所述第二风扇设置于电驱冷却系统内部，用于对电驱系统散热器降温。
12.进一步地，所述燃料电池冷却/加热系统温度阈值包括a1、a2、a3、a4，储能冷却/加热系统温度阀值包括b1、b2、b3、b4，电驱冷却系统温度阈值包括c1、c2、c3、c4皆为vcu标定量，温度阈值取值遵循：a1＞a2＞a3＞a4，b1＞b2＞b3＞b4，c1＞c2＞c3＞c4。
13.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型将空调系统、燃料电池冷却/加热系统、储能冷却/加热系统以及电驱冷却系统相互结合和分离，使各部件能量得到充分利用，降低整车能耗，提高整车续航。
附图说明
14.图1是本实用新型一种氢能燃料电池汽车的热管理控制系统的结构图。
具体实施方式
15.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
16.请参考图1，本实用新型提供了一种氢能燃料电池汽车的热管理控制系统；包括空调系统、燃料电池冷却/加热系统、储能冷却/加热系统以及电驱冷却系统。
17.所述燃料电池冷却/加热系统包括燃料电池三通阀a、三通b、三通c、三通d、第一水泵&温度传感器、温度传感器t、fcs、第一膨胀水箱、第一风扇、散热器、电池/fc热交换器、加热器中冷器以及去离子器；燃料电池发动机系统fcs，包含以下主要部件fc、dcdc、空压机等；
18.所述fcs的输出端连接第一水泵温度传感器的输入端，第一水泵&温度传感器的输出端连接三通b的第一端口，第一膨胀水箱的输出端连接第一水泵&温度传感器的输入端，三通b的第二个端口与去离子器的输入端连接，去离子器的输出端连接中冷器的输入端，中冷器的输出端连接三通d的第一端口，三通d的第二端口连接三通c的第二端口，三通c的第三端口连接温度传感器t的输入端，温度传感器t的输出端连接fcs的输入端，三通b的第三端口连接燃料电池三通阀a的a口，燃料电池三通阀a的b口连接散热器的输入端，散热器的输出端连接三通d的第三端口；中冷器、散热器以及fcs均与膨胀水箱连接；所述第一风扇设置于燃料电池冷却/加热系统内部，用于对散热器降温；
19.燃料电池三通阀a的c口连接加热器的输入端，加热器的输出端连接燃料电池三通阀e的a口，燃料电池三通阀e的c口连接三通阀f的第一端口，燃料电池三通阀e的b口连接电池/fc热交换器的输入端，电池/fc热交换器的输出端通过三通阀f的第二端口与三通阀c连接。
20.所述空调系统包括电子压缩机、冷凝器、高压阀、低压阀、蒸发器、chiller、第一水阀以及第二水阀，所述电子压缩机的输出端连接冷凝器的输入端，冷凝器的输出端分别连接第一水阀和第二水阀的输入端，第一水阀的输出端连接蒸发器的输入端，蒸发器的输出端连接连接高压阀的一端，高压阀的另一端连接电子压缩机的输入端，冷凝器与第二水阀之间设置低压阀，第一水阀的输出端连接chiller的第一输入端，chiller的第一输出端连接高压阀的一端。
21.所述储能冷却加/热系统包括储能系统三通阀、储能系统、储能系统散热器、第二水泵&温度传感器、热交换器、第二膨胀水箱、chiller；
22.所述储能系统三通阀的b口连接热交换器的输入端，热交换器的输出端连接第二水泵&温度传感器，第二水泵&温度传感器的输出端连接储能系统的输入端，储能系统的输出端连接chiller的第二输入端，chiller的第二输出端连接储能系统三通阀的a口，储能系统三通阀的c口连接储能系统散热器的输入端，储能系统散热器的输出端通过第二膨胀水箱与第二水泵&温度传感器连接。
23.所述电驱冷却系统包括电驱系统散热器、第二风扇、第三膨胀水箱、第三水泵温度传感器，驱动电机以及电机控制器；
24.所述电驱系统散热器通过第三膨胀水箱与第三水泵&温度传感器的输入端连接，第三水泵&温度传感器的输出端连接电机控制器的输入端，电机控制器的输出端连接驱动电机的输入端，驱动电机的输出端连接多合一的输入端，多合一的输出端连接电驱系统散热器的输入端，所述第二风扇设置于电驱冷却系统内部，用于对电驱系统散热器降温。
25.所述燃料电池冷却/加热系统温度阈值包括a1、a2、a3、a4，储能冷却/加热系统温度阀值包括b1、b2、b3、b4，电驱冷却系统温度阈值包括c1、c2、c3、c4皆为vcu标定量，温度阈值取值遵循：a1＞a2＞a3＞a4，b1＞b2＞b3＞b4，c1＞c2＞c3＞c4。
26.所述燃料电池冷却/加热系统温度在a2-a3时，燃料电池冷却/加热系统向热管理控制系统发送1级冷却请求，收到燃料电池系统冷却请求后，热管理控制系统通过控制燃料电池三通阀a的a-b通，a-c关，开启第一水泵&温度传感器的同时根据温度变化控制调整第一风扇转速，给燃料电池冷却/加热系统降温。
27.所述燃料电池冷却/加热系统温度大于a1时，燃料电池冷却/加热系统向热管理控制系统发送2级冷却请求，收到燃料电池系统冷却请求后，热管理控制系统通过控制燃料电池三通阀a的a-c通，a-b关；燃料电池三通阀e的a-b通，a-c关，储能系统三通阀的a-b通，a-c关，空调系统第一水阀开，启动空调系统利用储能系统的热交换器来给燃料电池冷却/加热系统降温；
28.燃料电池冷却/加热系统温度小于a4时，燃料电池冷却/加热系统向热管理控制系统发送加热请求，收到燃料电池系统加热请求后，热管理控制系统通过控制燃料电池三通阀a的a-c通，a-b关；燃料电池三通阀e的a-c通，a-b关，启动加热器来给燃料电池冷却/加热系统加热。
29.所述储能冷却/加热系统温度在b2-b3时，储能冷却/加热系统向热管理系统发送1级冷却请求后，热管理系统通过控制储能系统三通阀的a-c通，a-b关，开启第二水泵&温度传感器，空调系统第一水阀开，同时比较电驱冷却系统温度，取二者较大值根较大值的控制策略和温度变化控制调整第二风扇转速，来给储能冷却/加热系统降温。
30.所述储能冷却/加热系统温度大于b1时，储能冷却/加热系统向热管理控制系统发送2级冷却请求后，热管理控制系统通过控制储能系统三通阀的a-b通，a-c关，开启第二水泵&温度传感器，空调系统第一水阀开，同时启动空调系统来给储能冷却/加热系统降温；
31.储能冷却/加热系统温度小于b4时，储能冷却/加热系统向热管理控制系统发送加热请求，热管理控制系统通过计算确定料电池冷却/加热系统有热富余后，热管理控制系统通过控制燃料电池三通阀a的a-c通，a-b关；燃料电池三通阀e的a-b通，a-c关，储能系统三通阀a-b通，a-c关，空调系统第一水阀关，利用储能系统的热交换器来给储能系统加热。
32.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。