一种氢燃料电池热管理系统的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车制造领域技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池热管理系统。


背景技术：

[0002]
在燃料电池发动机研制的过程中，需要对燃料电池系统进行性能优化，提高燃料电池的有效利用率，这就要求给予燃料电池系统一个比较适宜的温度环境去工作。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述问题，本发明提供了一种氢燃料电池热管理系统。
[0004]
一种氢燃料电池热管理系统，包括：水泵、节温器、去离子器、中冷器、ptc、冷却模块、电磁阀、燃料电池和膨胀水箱；
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所述水泵的输出端与节温器的输入端相连，节温器的输出端与冷却模块的输入端相连，冷却模块的第一输出端与电磁阀的第一输入端相连，冷却模块的第二输出端与膨胀水箱的第一输入端相连，电磁阀的第一输出端与中冷器的输入端相连，中冷器的输出端与pct的输入端相连，pct的输出端与水泵的第一输入端相连；
[0006]
所述节温器与去离子器双向连接，去离子器的输出端与电磁阀的第二输入端相连，电磁阀的第二输出端与燃料电池的冷却液入口端相连，燃料电池的冷却液第一输出端与水泵的第一输入端相连，燃料电池的冷却液第二输出端与膨胀水箱的第二输入端相连，膨胀水箱的输出端与水泵的第二输入端相连。
[0007]
进一步地，所述水泵、节温器、去离子器、电磁阀、中冷器和ptc构成第一
[0008]
回路；
[0009]
所述水泵、节温器、去离子器、电磁阀和燃料电池构成第二回路；
[0010]
所述水泵、节温器、冷却模块、电磁阀和燃料电池构成第三回路；
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进一步地，所述第一回路用于为燃料电池的冷启动提供启动温度，具体为：
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当外界及冷却液温度低于第一预设温度值时，冷却液由水泵依次流经节温器、电磁阀、去离子器、中冷器和电磁阀，再经过ptc对冷却液进行加热，使冷却液的温度达到第一预设温度范围，从而为燃料电池的冷启动提供启动温度；所述启动温度为冷却液的温度
[0013]
进一步地，所述第一预设温度值为0℃，所述第一预设温度范围为60～80℃；
[0014]
进一步地，所述第二回路用于对燃料电池进行降温，具体为：
[0015]
燃料电池正常启动后，会产生一定热量，此时需要对燃料电池进行冷却，即冷却液由水泵依次流经节温器、去离子器、电磁阀和燃料电池，通过冷却液带走燃料电池产生的热量；
[0016]
进一步地，所述第三回路用于对冷却液进行降温，具体为：
[0017]
燃料电池运行一段时间后，会产生大量热量，致使冷却液温度升高，此时需要对冷却液进行降温，即冷却液由水泵依次流经节温器、冷却模块、电磁阀和燃料电池，从而通过冷却液带走燃料电池产生的热量；
[0018]
进一步地，所述一种氢燃料电池热管理系统的工作原理为：
[0019]
当外界及冷却液温度低于第一预设温度值时，第一回路开始工作，使冷却液温度达到第一预设温度范围；
[0020]
当冷却液温度达到第一预设温度范围时，第二回路开始工作，并且关闭第一回路，当检测到冷却液的温度大于第二预设温度时，第三回路开始工作，并且关闭第二回路；
[0021]
当检测到冷却液温度低于第二预设温度范围时，第二回路开始工作，并且关闭第三回路；
[0022]
进一步地，所述第二预设温度值为90℃，所述第二预设温度范围为60～80℃。
[0023]
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：能够使燃料电池在低温启动前对冷却液进行预加热，在正常工作时提供比较好的冷却效果，能够有效提高燃料电池的工作效率传递。
附图说明
[0024]
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0025]
图1是本发明实施例中一种氢燃料电池热管理系统的示意图。
具体实施方式
[0026]
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
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本发明的实施例提供了一种氢燃料电池热管理系统。
[0028]
请参考图1，图1是本发明实施例中一种氢燃料电池热管理系统的示意图，包括：水泵1、节温器2、去离子器3、中冷器4、ptc5、冷却模块7、电磁阀7、燃料电池8和膨胀水箱9；图1中，10为管路，11为辅助管路；
[0029]
所述水泵1的输出端与节温器2的输入端相连，节温器2的输出端与冷却模块6的输入端相连，冷却模块6的第一输出端与电磁阀7的第一输入端相连，冷却模块6的第二输出端与膨胀水箱9的第一输入端相连，电磁阀7的第一输出端与中冷器4的输入端相连，中冷器4的输出端与pct5的输入端相连，pct5的输出端与水泵1的第一输入端相连；
[0030]
所述节温器2与去离子器3双向连接，去离子器3的输出端与电磁阀7的第二输入端相连，电磁阀7的第二输出端与燃料电池8的冷却液入口端相连，燃料电池8的冷却液第一输出端与水泵1的第一输入端相连，燃料电池8的冷却液第二输出端与膨胀水箱9的第二输入端相连，膨胀水箱9的输出端与水泵1的第二输入端相连；
[0031]
所述水泵1用于给冷却液循环提供动力；
[0032]
所述节温器2用于根据冷却液的温度自动调节水量；
[0033]
所述去离子器3用于去除冷却液中的导电离子；
[0034]
所述中冷器4用于冷却空气，通过冷却液和空气的热交换来降低压缩空气的温度，使进入燃料电池的空气温度在合理的范围内；
[0035]
所述ptc5用于对冷却液进行加热；
[0036]
所述冷却模块6用于对冷却液进行冷却；
[0037]
所述燃料电池8用于提供氢气和空气中的氧气反应的场所；
[0038]
所述膨胀水箱9用于存储冷却液；其中，所述冷却液为水；
[0039]
其中，燃料电池8中反应生成的水将重新流回到膨胀水箱9，同时，冷却模块6中多余的冷却液也将重新流回到膨胀水箱9；
[0040]
所述水泵1、节温器2、去离子器3、电磁阀7、中冷器4和ptc5构成第一回路；所述第一回路用于为燃料电池8的冷启动提供启动温度，具体为：
[0041]
当外界及冷却液温度低于0℃时，冷却液由水泵1依次流经节温器2、去离子器3、电磁阀7和中冷器4，再经过ptc5对冷却液进行加热，使冷却液的温度达到60～80℃，从而为燃料电池8的冷启动提供启动温度；所述启动温度为冷却液的温度。
[0042]
所述水泵1、节温器2、去离子器3、电磁阀7和燃料电池8构成第二回路；所述第二回路用于对燃料电池8进行降温，具体为：
[0043]
燃料电池8正常启动后，会产生一定热量，此时需要对燃料电池进行冷却，即冷却液由水泵1依次流经节温器2、去离子器3、电磁阀7和燃料电池8，通过冷却液带走燃料电池8产生的热量；
[0044]
所述水泵1、节温器2、冷却模块6、电磁阀7和燃料电池8构成第三回路；
[0045]
所述第三回路用于对冷却液进行降温，具体为：
[0046]
燃料电池运行一段时间后，会产生大量热量，致使冷却液温度升高，此时需要对冷却液进行降温，即冷却液由水泵1依次流经节温器、冷却模块6、电磁阀7和燃料电池8，从而通过冷却液带走燃料电池产生的热量。
[0047]
所述一种氢燃料电池热管理系统的工作原理为：
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当外界及冷却液温度低于0℃时，第一回路开始工作，使冷却液温度达到60～80℃；
[0049]
当冷却液温度达到60～80℃时，第二回路开始工作，并且关闭第一回路，当检测到冷却液的温度大于90℃时，第三回路开始工作，并且关闭第二回路；
[0050]
当检测到冷却液温度低于60～80℃时，第二回路开始工作，并且关闭第三回路。
[0051]
本发明的有益效果是：能够使燃料电池在低温启动前对冷却液进行预加热，在正常工作时提供比较好的冷却效果，能够有效提高燃料电池的工作效率传递。
[0052]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。