一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置的制作方法

本技术涉及汽车制造领域，特别是涉及一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置。

背景技术：

1、相比纯电动车型，燃料电池重卡具有加注时间短、续驶里程长、低温环境适应性强等特点，适用于路线相对固定、加氢便利的区域性应用场景，如：城建渣土自卸车、倒短牵引车、城际物流等应用场景。

2、对于燃料电池重卡，整车满载质量30吨～49吨，日均运营里程300km～500km，需搭载120kw以上的燃料电池发动机方可满足整车的功率需求。

3、与传统发动机主要通过排气和冷却系统带走热量不同，燃料电池产生热量的95%以上都需要通过冷却系统散热。因此，燃料电池冷却回路的散热负荷是传统发动机的2倍及以上，用于重卡的大功率燃料电池的冷却系统一般需要配置多个散热器用于燃料电池散热。燃料电池冷却回路的温度在70℃-85℃之间，散热器的散热功率和液气温差强相关，多个散热器仅在夏季环境液气温差较低时发挥作用，其余季节利用率较低；同时，燃料电池重卡的热管理多采用各子系统独立管理方式，然而这种独立的方式并不能很好地利用自身余热从而提高热管理效率和续航里程。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，可解决燃料电池热负荷问题，并提高大功率燃料电池汽车的热管理效率和续航里程。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，装置包括：去离子水回路、防冻液回路和制冷剂回路；

4、去离子水回路与防冻液回路进行热交换；防冻液回路还和制冷剂回路进行热交换；

5、去离子水回路用于对燃料电池进行热管理；

6、防冻液回路用于对动力电池、电驱系统进行热管理，并对燃料电池产生的热量进行热转移；

7、制冷剂回路用于对乘员舱进行热管理。

8、可选地，所述去离子水回路包括第一水泵、第一热交换器和第一散热器；

9、第一水泵的出水口与第一散热器的一端连接，第一散热器的另一端与第一热交换器的去离子水进水口连接，第一热交换器的去离子水出水口与燃料电池管道的一端连接，燃料电池管道的另一端与第一水泵的进水口连接。

10、可选地，所述防冻液回路包括第二热交换器、第二水泵、第四水泵、第三热交换器、第二散热器、阀门和第三水泵；

11、第一热交换器的防冻液出水口与第二热交换器的防冻液进水口连接；第二热交换器的防冻液出水口与第二水泵的进水口连接；第二水泵的出水口与阀门的第一端连接；第一热交换器的防冻液进水口与阀门的第二端连接；

12、第三水泵的进水口与电驱系统管道的一端连接；第三水泵的出水口与阀门的第三端连接；电驱系统管道的另一端与阀门的第四端连接；

13、第二散热器的一端与阀门的第五端连接；第二散热器的另一端与阀门的第六端连接；

14、第四水泵的进水口与阀门的第七端连接；第四水泵的出水口与第三热交换器的防冻液进水口连接；第三热交换器的防冻液出水口与动力电池管道的一端连接；动力电池管道的另一端与阀门的第八端连接；第二热交换器的制冷剂进水口和第三热交换器的制冷剂出水口连接。

15、可选地，所述阀门为八通阀。

16、可选地，所述八通阀包括第一通阀状态、第二通阀状态、第三通阀状态和第四通阀状态；

17、当八通阀处于第一通阀状态时，第二水泵的出水口通过处于第一通阀状态的八通阀与第一热交换器的防冻液进水口连接，第四水泵的进水口通过处于第一通阀状态的八通阀与动力电池管道的另一端连接，电驱系统管道的另一端通过处于第一通阀状态的八通阀与第二散热器的一端连接，第三水泵的出水口通过处于第一通阀状态的八通阀与第二散热器的一端连接；

18、当八通阀处于第二通阀状态时，第二水泵的出水口通过处于第二通阀状态的八通阀与第四水泵的进水口连接，第一热交换器的防冻液进水口通过处于第二通阀状态的八通阀与动力电池管道的另一端连接，第三水泵的出水口通过处于第二通阀状态的八通阀与第二散热器的一端连接，电驱系统管道的一端通过处于第二通阀状态的八通阀与第二散热器的另一端连接；

19、当八通阀处于第三通阀状态时，第二水泵的出水口通过处于第三通阀状态的八通阀与第二散热器的另一端连接，第四水泵的进水口通过处于第三通阀状态的八通阀与动力电池管道的另一端连接，第一热交换器的防冻液进水口通过处于第三通阀状态的八通阀与第三水泵的出水口连接，第二散热器的一端通过处于第三通阀状态的八通阀与电驱系统管道的一端连接；

20、当八通阀处于第四通阀状态时，第二水泵的出水口通过处于第四通阀状态的八通阀与第一热交换器的防冻液进水口连接，第四水泵的进水口通过处于第四通阀状态的八通阀与第三水泵的出水口连接，动力电池管道的另一端通过处于第四通阀状态的八通阀与第二散热器的另一端连接，第二散热器的一端通过处于第四通阀状态的八通阀与电驱系统管道的另一端连接。

21、可选地，所述制冷剂回路包括室内换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室外换热器、换向阀、压缩机和气液分离器；

22、第一膨胀阀的一端与第二热交换器的制冷剂出水口连接，第一膨胀阀的另一端与室内换热器的一端连接，室内换热器的另一端与换向阀的第一端连接，换向阀的第二端与室外换热器的一端连接，室外换热器的另一端与第二膨胀阀的一端连接，第二膨胀阀的另一端与第三热交换器的制冷剂进水口连接，换向阀的第三端与压缩机的一端连接，压缩机的另一端与气液分离器的一端连接，气液分离器的另一端与换向阀的第四端连接。

23、可选地，所述换向阀包括第一换向状态和第二换向状态；

24、当换向阀处于第一换向状态时，室内换热器的另一端通过处于第一换向状态的换向阀与气液分离器的另一端连接，压缩机的一端通过处于第一换向状态的换向阀与室外换热器的一端连接；

25、当换向阀处于第二换向状态时，室内换热器的另一端通过处于第二换向状态的换向阀与压缩机的一端连接，气液分离器的另一端通过处于第二换向状态的换向阀与室外换热器的一端连接。

26、根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

27、本实用新型公开一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，去离子水回路与防冻液回路进行热交换；防冻液回路还和制冷剂回路进行热交换；去离子水回路用于对燃料电池进行热管理；防冻液回路用于对动力电池、电驱系统进行热管理，并对燃料电池产生的热量进行热转移；制冷剂回路用于对乘员舱进行热管理，本实用新型可解决燃料电池热负荷问题，并提高大功率燃料电池汽车的热管理效率和续航里程。

技术特征：

1.一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述装置包括：去离子水回路、防冻液回路和制冷剂回路；

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述去离子水回路包括第一水泵、第一热交换器和第一散热器；

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述防冻液回路包括第二热交换器、第二水泵、第四水泵、第三热交换器、第二散热器、阀门和第三水泵；

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述阀门为八通阀。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述八通阀包括第一通阀状态、第二通阀状态第三通阀状态和第四通阀状态；

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述制冷剂回路包括室内换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室外换热器、换向阀、压缩机和气液分离器；

7.根据权利要求6所述的用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，其特征在于，所述换向阀包括第一换向状态和第二换向状态；

技术总结
本技术公开一种用于燃料电池重卡的热量转移式热管理装置，涉及汽车制造领域，去离子水回路与防冻液回路进行热交换；防冻液回路还和制冷剂回路进行热交换；去离子水回路用于对燃料电池进行热管理；防冻液回路用于对动力电池、电驱系统进行热管理，并对燃料电池产生的热量进行热转移；制冷剂回路用于对乘员舱进行热管理，本技术可解决燃料电池热负荷问题，并提高大功率燃料电池汽车的热管理效率和续航里程。

技术研发人员：赵卫艳,张永涛,窦昊
受保护的技术使用者：质子汽车科技有限公司
技术研发日：20240308
技术公布日：2024/4/29