[发明专利]一种氢燃料电池余热回收系统及方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，包括第一空气压缩机、PEMFC电堆、水箱、第二空气压缩机、第一换热器、第二换热器、三通阀A、三通阀B、三通阀C、三通阀D和控制器；

所述PEMFC电堆上设置有循环水进口、循环水出口、空气进口和空气出口；

所述第一空气压缩机与所述空气进口连通；所述空气出口与所述第二换热器的热介质入口连通；所述空气出口与所述第二换热器之间设置有第二温度传感器，用于检测流入所述第二换热器的空气的温度；

所述水箱通过循环水泵与所述循环水进口连通；所述循环水出口与所述第一换热器的热介质入口连通；所述循环水出口与所述第一换热器之间设置有第一温度传感器，用于检测流入所述第一换热器的循环水的温度；所述第一换热器的热介质出口与所述水箱连通；

所述三通阀A分别与所述第二空气压缩机、所述三通阀B和所述三通阀C连通；所述三通阀B还分别与所述第一换热器和所述三通阀D连通；所述第一换热器与所述第二换热器串联；所述三通阀C还分别与所述第二换热器和所述三通阀D连通；所述三通阀D还与驾驶室连通；所述三通阀A与所述三通阀B之间设置有第一电磁阀；所述三通阀A与所述三通阀C之间设置有第二电磁阀；所述三通阀B与所述三通阀D之间设置有第三电磁阀；所述三通阀C与所述三通阀D之间设置有第四电磁阀；

所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分别与所述控制器电性连接；

基于所述氢燃料电池余热回收系统的氢燃料电池余热回收方法，包括如下步骤：

S0、开启所述氢燃料电池余热回收系统，使得所述氢燃料电池余热回收系统中的各个组成部分正常工作；

S1、分别采集进入所述第一换热器的热介质的第一温度值T1和进入所述第二换热器的热介质的第二温度值T2；

S2、接收并比较所述第一温度值T1和所述第二温度值T2的大小；当T1≥T2时，控制所述第一电磁阀和所述第四电磁阀关闭，并控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀打开；当T1＜T2时，控制所述第一电磁阀和所述第四电磁阀打开，并控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀关闭；

S3、将外部新鲜空气与所述第一换热器和所述第二换热器进行热交换后输送至所述驾驶室内。

2.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述三通阀D与所述驾驶室之间还连通有空气清新单元。

3.如权利要求2所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述空气清新单元包括第五电磁阀、第六电磁阀和球形干燥管；所述第五电磁阀和所述第六电磁阀分别与所述三通阀D连通；所述球形干燥管的两端分别与所述第五电磁阀和所述驾驶室连通；所述球形干燥管内填充有植物精油微胶囊；所述第六电磁阀与所述驾驶室连通；所述第五电磁阀和所述第六电磁阀分别与所述控制器电性连接。

4.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述三通阀D与所述驾驶室之间还连通有空气过滤器，用于过滤进入所述驾驶室的空气。

5.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述三通阀D与所述驾驶室之间还连通有第二增湿器，用于增湿进入所述驾驶室的空气。

6.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，还包括中冷器；所述中冷器分别与所述第一空气压缩机和所述空气进口连通，用于降低进入所述PEMFC电堆的空气的温度；所述中冷器还分别与所述循环水泵和所述循环水进口连通，用于降低进入所述PEMFC电堆的循环水的温度。

7.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述第一空气压缩机与所述空气进口之间连通有第一增湿器，用于增湿进入所述PEMFC电堆。

8.如权利要求1所述的氢燃料电池余热回收系统，其特征在于，所述控制器为MCU控制器。

9.一种基于如权利要求1-8任一所述的氢燃料电池余热回收系统的氢燃料电池余热回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

S0、开启所述氢燃料电池余热回收系统，使得所述氢燃料电池余热回收系统中的各个组成部分正常工作；

S1、分别采集进入所述第一换热器的热介质的第一温度值T1和进入所述第二换热器的热介质的第二温度值T2；

S2、接收并比较所述第一温度值T1和所述第二温度值T2的大小；当T1≥T2时，控制所述第一电磁阀和所述第四电磁阀关闭，并控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀打开；当T1＜T2时，控制所述第一电磁阀和所述第四电磁阀打开，并控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀关闭；

S3、将外部新鲜空气与所述第一换热器和所述第二换热器进行热交换后输送至所述驾驶室内。