[发明专利]基于热泵空调的燃料电池汽车集成热管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于热泵空调的燃料电池汽车集成热管理系统，其特征在于：包括燃料电池热管理回路、电机热管理回路、乘员舱热管理回路和动力电池热管理回路；燃料电池热管理回路包括燃料电池、散热器一、水泵一和三通阀一；电机热管理回路包括电机、电机控制器、水泵二、散热器二和三通阀二；乘员舱热管理回路包括乘员舱、HVAC系统、切换装置和三通阀三；动力电池回路包括动力电池、散热器三、水泵三和三通阀四；

所述基于热泵空调的燃料电池热管理回路中的燃料电池、温度传感器一、三通阀一、散热器一、水泵一依次连接；所述电机热管理回路中的电机、电机控制器、水泵二、散热器二、和三通阀二依次连接；所述乘员舱热管理回路中的乘员舱、HVAC系统、三通阀三和切换装置依次连接；所述动力电池回路中的动力电池、三通阀四、水泵三、散热器三依次连接；四个热管理回路的支路均通过热交换器，正常状态下，四个三通阀均处于关闭状态，此时各热管理回路不通过热交换器，当三通阀开启后，回路通过热交换器进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的一种基于热泵空调的燃料电池汽车集成热管理系统的控制方法，其特征在于：首先通过环境温度判断整车的运行条件，将整车运行分为低温模式、正常运行和高温模式；根据不同的运行模式分别执行相应的控制方法。

3.根据权利要求2所述的一种基于热泵空调的燃料电池汽车集成热管理系统的控制方法，其特征在于：当处于低温模式时，通过切换装置将热泵空调开启，首先判断燃料电池温度是否小于其温度低阈值，若小于则判断动力电池温度是否小于其温度低阈值，若满足则开启三通阀一、三通阀三、三通阀四，此时利用热泵空调来加热燃料电池和动力电池；若燃料电池温度大于其温度低阈值，则判断电机温度是否小于其温度低阈值，若满足则判断动力电池温度是否小于其温度低阈值，若满足则开启三通阀二、三通阀三、三通阀四，此时利用热泵空调来加热动力电池和电机；当处于高温模式时，通过切换装置将热泵空调关闭，首先判断燃料电池温度是否大于其温度高阈值，若大于则判断乘员舱温度和动力电池温度是否小于其温度高阈值，若满足则开启三通阀一、三通阀三、三通阀四，此时利用乘员舱和动力电池的低温来冷却燃料电池；若燃料电池温度小于其温度高阈值，则判断电机温度是否大于其温度高阈值，若满足则判断乘员舱温度和动力电池温度是否小于其温度高阈值，若满足则开启三通阀二、三通阀三、三通阀四，此时利用乘员舱和动力电池的低温来冷却电机；其余情况则根据各热管理回路的正常运行状态来运行。