一种基于热泵的热能管理方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及热管理领域，尤其涉及一种基于热泵的热能管理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前随着氢能利用的逐步推广，燃料电池方案逐渐成为了技术方向，国内外燃料电池系统效率一般能够达到55％或更高，但燃料电池系统对温度要求非常敏感，以车用质子交换膜(pemfc)燃料电池为例，出水温度在65℃-85℃。散热量与使用功率基本相当，这样车辆需要很大的散热系统才能满足要求。同时，现有的技术多采用更大的散热器来解决低液气温差下的大散热功率问题，这就导致车辆需要提供更大的空间给到散热系统，造成能量的极大浪费，能量利用率低。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种基于热泵的热能管理方法、装置、设备及存储介质，以解决相关技术存在的至少一个问题，技术方案如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于热泵的热能管理的方法，包括：

3、获取燃料电池的温度值；

4、当所述温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动；

5、通过所述热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中；

6、其中，所述水换系统用于为所述燃料电池进行换热，所述供氢系统用于为所述燃料电池提供氢气。

7、在一种实施方式中，所述热泵模组包括蒸发器、压缩机、膨胀阀以及冷凝器，所述当所述温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动包括：

8、当所述温度值大于温度阈值时，控制所述压缩机以及所述膨胀阀进入工作状态，以使所述蒸发器利用所述水换系统的热量，并将冷媒传输至所述压缩机进行处理，处理后的冷媒通过所述膨胀阀进入所述冷凝器中。

9、在一种实施方式中，所述通过所述热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中包括：

10、通过所述冷凝器，将热量传递至所述供氢系统的析氢反应系统中，所述析氢反应系统用于吸收热量以产生氢气。

11、在一种实施方式中，所述热泵模组还包括水泵，所述控制热泵模组启动还包括：

12、控制所述水泵的工作功率小于功率阈值；

13、控制所述压缩机的工作频率大于频率阈值。

14、在一种实施方式中，所述方法还包括：

15、在所述压缩机处于工作状态的情况下，获取所述供氢系统中的氢储系统的压力值，所述氢储系统用于存储所述析氢反应系统产生的氢气，并将氢气传输至所述燃料电池中；

16、当所述压力值小于压力阈值时，控制所述压缩机提高工作频率。

17、在一种实施方式中，所述方法还包括：

18、获取所述燃料电池的功率，根据所述功率，确定氢气需求流量以及在流量矩阵中对应的流量值；

19、根据所述氢气需求流量以及所述压力值，确定需氢量；

20、确定所述需氢量与所述流量值的流量比；

21、根据所述流量比，控制所述压缩机的工作频率。

22、在一种实施方式中，所述方法还包括：

23、当所述温度值小于或等于所述温度阈值时，控制热泵模组停止；

24、返回所述获取燃料电池的温度值的步骤，直至所述温度值大于温度阈值，控制所述热泵模组启动。

25、第二方面，本申请实施例提供了一种基于热泵的热能管理装置，包括：

26、获取模块，用于获取燃料电池的温度值；

27、控制模块，用于当所述温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动；

28、传递模块，用于通过所述热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中；

29、其中，所述水换系统用于为所述燃料电池进行换热，所述供氢系统用于为所述燃料电池提供氢气。

30、在一种实施方式中，所述控制模块还用于：

31、在所述压缩机处于工作状态的情况下，获取所述供氢系统中的氢储系统的压力值，所述氢储系统用于存储所述析氢反应系统产生的氢气，并将氢气传输至所述燃料电池中；

32、当所述压力值小于压力阈值时，控制所述压缩机提高工作频率。

33、在一种实施方式中，所述控制模块还用于：

34、获取所述燃料电池的功率，根据所述功率，确定氢气需求流量以及在流量矩阵中对应的流量值；

35、根据所述氢气需求流量以及所述压力值，确定需氢量；

36、确定所述需氢量与所述流量值的流量比；

37、根据所述流量比，控制所述压缩机的工作频率。

38、在一种实施方式中，所述控制模块还用于：

39、当所述温度值小于或等于所述温度阈值时，控制热泵模组停止；

40、返回所述获取燃料电池的温度值的步骤，直至所述温度值大于温度阈值，控制所述热泵模组启动。

41、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，该存储器中存储指令，该指令由该处理器加载并执行，以实现上述各方面任一种实施方式中的方法。

42、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述各方面任一种实施方式中的方法。

43、上述技术方案中的有益效果至少包括：

44、通过获取燃料电池的温度值，当温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动，通过热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中，而水换系统用于为燃料电池进行换热，供氢系统用于为燃料电池提供氢气，因此通过热泵模组可以将燃料电池的热量传递至供氢系统，一方面有利于燃料电池的散热，另一方面这些热量可以促进供氢系统进行制氢；并且，水换系统以及热泵模组采用水和冷媒交互换热，有利于降低能量损失，提高能量的利用率；另外，引入热泵模组进行控制，有利于实现热量传递的精准控制。

45、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种基于热泵的热能管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述热泵模组包括蒸发器、压缩机、膨胀阀以及冷凝器，所述当所述温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动包括：

3.根据权利要求2所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述通过所述热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中包括：

4.根据权利要求2或3所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述热泵模组还包括水泵，所述控制热泵模组启动还包括：

5.根据权利要求3所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述方法还包括：

7.根据权利要求1-3任一项所述基于热泵的热能管理方法，其特征在于：所述方法还包括：

8.一种基于热泵的热能管理装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储指令，所述指令由所述处理器加载并执行，以实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种基于热泵的热能管理方法、装置、设备及存储介质，基于热泵的热能管理方法通过获取燃料电池的温度值，当温度值大于温度阈值时，控制热泵模组启动，通过热泵模组将水换系统的热量传递至供氢系统中，而水换系统用于为燃料电池进行换热，供氢系统用于为燃料电池提供氢气，因此通过热泵模组可以将燃料电池的热量传递至供氢系统，一方面有利于燃料电池的散热，另一方面这些热量可以促进供氢系统进行制氢；并且，水换系统以及热泵模组采用水和冷媒交互换热，有利于降低能量损失，提高能量的利用率；另外，引入热泵模组进行控制，有利于实现热量传递的精准控制。

技术研发人员：段召政
受保护的技术使用者：小氢汽车（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9