[发明专利]燃料电池汽车的DC-DC升压转换器控温系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车技术领域，特别涉及一种燃料电池汽车的DC-DC升压转换器控温系统及方法。

背景技术

目前，绝大部分汽车都以汽油、柴油为燃料，不仅消耗了大量的石油资源，而且汽车尾气造成了严重的大气污染。为应对此资源问题和环境问题，电动汽车的开发变得非常重要。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。燃料电池汽车是指装备了燃料电池作为获得驱动力的电源的电动汽车，燃料电池汽车的燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能。燃料电池产生的电通常为15～35V的直流电压，但汽车马达所需要的电通常为200～750V的直流电压，因此，燃料电池汽车还需要配置DC-DC升压转换器，以便将燃料电池的低压直流电压升压转换为汽车马达所需要的高压直流电压。

燃料电池汽车的DC-DC升压转换器在工作时，通常会散发大量热量，因此，对DC-DC升压转换器的温度控制显得非常关键。在现有技术中，DC-DC升压转换器的温度控制装置通常采用风冷散热器，但是DC-DC升压转换器的风冷散热器至少具有以下缺陷：其一、风冷散热器的散热风扇噪音高，不利于燃料电池系统的降噪；其二、由于空气的散热速度较慢，使得风冷散热器的散热效率较低，当DC-DC升压转换器有功率调整时，易出现尖峰温度，破坏DC-DC升压转换器；其三、风冷散热器的散热风扇本身需要电能供给才能维持运转，耗能高；其四、DC-DC升压转换器所产生的热量被散热风扇吹走，浪费了热能；其五、DC-DC升压转换器排出的热量易对汽车内部电子电路造成不利影响。

随着液冷散热器技术的发展，液冷散热器也逐渐应用于于燃料电池汽车的DC-DC升压转换器。中国专利200810246572.2（申请日：2008-12-25，申请人：清华大学）公开了一种燃料电池城市客车车载冷却循环系统，该系统水箱、散热器、增压泵、DC/DC变换器、辅助DC/DC变换器、电机控制器、电机通过钢丝耐压水管连接实现冷却系统水路连接，并由控制系统对冷却系统的增压泵进行控制，实现水路循环，其散热效率较好。

然而，上述专利200810246572.2所公开的冷却循环系统还具有如下缺陷：其一、该冷却循环系统需要设置水箱、增压泵和散热器，增压泵驱动水箱中的水流经DC/DC变换器及散热器，当DC/DC变换器达到一定温度后，散热器工作（隐含有风扇），冷却；这样一来，不仅增加了设备成本、占用了较大空间，而且这些设备本身也需要耗费能量才能维持运转；其二、DC-DC升压转换器所产生的热量仍然被散热器带走，浪费了热能；其三、DC-DC升压转换器排出的热量仍然很容易对汽车内部电子电路造成不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种燃料电池汽车的DC-DC升压转换器控温系统，该DC-DC升压转换器控温系统噪音低、散热效果好、耗能低，占用空间小，并且燃料电池汽车能够有效利用DC-DC升压转换器所产生的热量，不会因为DC-DC升压转换器热量的排出而影响燃料电池汽车的其他电子电路工作运转。为此，本发明还要提供一种该DC-DC升压转换器控温系统的控温方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种燃料电池汽车的DC-DC升压转换器控温系统，包括：

甲醇容器，其内储存有以甲醇为主的液体；

输送泵，用于将甲醇容器中的甲醇液体通过输送管道泵送至制氢系统；

DC-DC升压转换器，用于将燃料电池输出的低压直流电转换为汽车马达所需要的高压直流电；所述DC-DC升压转换器具有甲醇控温器，所述甲醇液体在输送泵的泵送过程中，流经该甲醇控温器，以控制DC-DC升压转换器的工作温度；

制氢系统，用于甲醇制氢，制得的氢气供应给燃料电池；

燃料电池，用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生低压直流电，该低压直流电经DC-DC升压转换器转换成高压直流电后，供应给汽车马达；

以及控制系统，用于控制所述输送泵、DC-DC升压转换器、制氢系统及燃料电池的工作运转。