[发明专利]具有管路分配功能的水泵及燃料电池系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种具有管路分配功能的水泵及燃料电池系统和控制方法，燃料电池系统包括水泵，水泵包括水泵本体、分配阀体和控制模块，水泵本体包括泵头，泵头设有第一接头和第二接头，第一接头设有排水口，第二接头设有入水口；分配阀体安装在第一接头的端面上，分配阀体设有进水口、第一出水口、第二出水口和管路切换组件，进水口与排水口对接，进水口、第一出水口和第二出水口相互连通，管路切换组件控制进水口与第一出水口导通或进水口与第二出水口导通，实现水泵管路的分配控制；控制模块安装在水泵本体上；该水泵集增压和管路流量分配调节功能于一体，可减少组装的零部件数、节省空间、降低成本、提高系统整体的效率和可靠性。

技术领域：

本发明属于燃料电池领域，尤其涉及具有管路分配功能的水泵及燃料电池系统和控制方法。

背景技术：

燃料电池是通过氢气和氧气的催化氧化反应，将化学能转换为电能的一种发电装置。燃料电池广泛应用于新能源汽车、轮船、无人机及应急供电等领域。

燃料电池在运行的过程当中会产生大量的热量，温度过高会影响燃料电池系统的运行，甚至会损坏燃料电池内部的关键零部件，所以需要利用燃料电池的冷却系统对其进行散热；另外，在温度过低的情况下，也会影响燃料电池的运行效率和起堆时间。冷却系统是燃料电池系统中必不可少的一个关键子系统，必须具有散热和加热两项功能。

目前大部分冷却系统主要包括散热风扇、水泵、节温阀、加热器、膨胀水箱、去离子器的组成的大循环水路和小循环水路，大循环水路散热，小循环水路加热。大、小循环水路之间需要节温阀来调节和切换(参考图1)。节温阀是根据冷却液温度的高低来自动调节阀体的开度，调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系统的散热能力。但是节温阀比较笨重，调节的灵敏度也不高，并且难以实时监控阀体开度的状态。例如在专利202011257618.8中，在燃料电池运行过程中经常难以判断节温阀是否已经开启，也无法判断水泵出来的冷却液具体流入了哪条支路，流量是多少，给燃料电池系统控制带来不便，增加系统风险。

所以本发明提出一种具有管路分配功能的水泵及燃料电池系统和控制方法，直接取消节温阀的使用，但兼顾有管路分配功能的水泵及燃料电池系统，使燃料电池系统布置更简单，减少零部件数量，提高整体系统的可靠性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有管路分配功能的水泵及燃料电池系统和控制方法，能解决现有技术中燃料电池的冷却系统采用节温阀来调节大小循环水路之间的切换，使燃料电池系统所需的零部件多、空间占用率高、成本高，且由与节温阀笨重，调节的灵敏度不高，使得燃料电池系统整体的效率和可靠性低的技术问题。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本发明的第一个目的是提供一种具有管路分配功能的水泵，包括：

水泵本体，该水泵本体包括泵头和安装在泵头一端的第一电机，泵头内部设置有泵腔，泵头上设置有第一接头和第二接头，第一接头设置有排水口，第二接头设置有入水口，排水口和入水口分别与泵腔连通；

分配阀体，该分配阀体安装在第一接头的端面上，该分配阀体设置有进水口、第一出水口、第二出水口和管路切换组件，进水口与排水口对接，且进水口、第一出水口和第二出水口相互连通，管路切换组件用于控制进水口与第一出水口的导通或者控制进水口与第二出水口的导通，从而实现水泵本体出水管路的分配控制；

控制模块，用于控制第一电机和管路切换组件。

优选地，分配阀体与第一接头之间安装密封垫。

优选地，该控制模块安装在第一电机上。

优选地，该分配阀体包括壳体，壳体内部设置有阀腔，壳体的一端设置有第三接头和第四接头，第一出水口设置在第三接头上，第二出水口设置在第四接头上，进水口设置在壳体的另一端，入水口、第一出水口和第二出水口分别与阀腔连通；