[发明专利]一种燃料电池汽车整车热管理系统及控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池汽车热管理技术领域，为一种燃料电池汽车的热管理技术，具体为一种燃料电池汽车整车热管理系统及控制方法；本发明提供的燃料电池汽车整车热管理系统利用制冷剂回路的四通和三通阀，冷却液回路的五通阀进行制冷和制热模式的改变。在制热模式下，充分利用了电机余热和热泵空调辅助PTC加热器进行加热，降低了整体系统的功耗，并且改善了燃料电池汽车冷启动的性能；在制冷模式下，可以利用燃料电池电堆余热对驾驶舱进行加热，减少了能量的浪费，增加了汽车的续驶里程。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车热管理技术领域，为一种燃料电池汽车 的热管理技术，具体为一种燃料电池汽车整车热管理系统及控制方 法。

背景技术

在全球环境污染加剧以及能源紧缺的大背景下，新能源汽车的发 展是大势所趋，而燃料电池汽车以其效率高、无污染、噪声低等优点 成为了一个重要的发展方向。随着对燃料电池的不断研究，燃料电池 汽车也会随着进一步发展。

现有的燃料电池汽车整车热管理系统，集成性能较差，各个系统 较为独立，对于整车系统没有较好的整合，浪费了很多能量。

在低温环境中，燃料电池汽车的启动需要对燃料电池等部件进行 加热，现有技术一般使用PTC加热器进行加热，这增加了整个系统的 功耗，降低的汽车的续驶里程。

因此，亟需一种燃料电池汽车整车热管理系统来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种燃料电池汽车整车热管理系统，目的在于解决以 上现有技术中的多个问题。

本发明是这样实现的：

提供一种燃料电池汽车整车热管理系统，应用于燃料电池汽车内 乘员舱和动力部件的温度调节，所述动力部件包括电机、锂电池和燃 料电池堆；包括制热回路和制冷回路，所述制热回路和所述制冷回路 通过四通阀和五通阀进行切换；所述制热回路包括压缩机、四通阀、 电池冷却器、三通阀、蒸发器、第一膨胀阀、第一膨胀水壶、冷凝器、 四通阀、气液分离器、电机、五通阀、第一水泵、换热器、第三膨胀 水壶、第二水泵、节温器、换热器、PTC加热器和第三水泵，用于对 所述锂电池和所述燃料电池电堆进行加热；所述制冷回路包括电机、 五通阀、第一水泵、换热器、电池冷却器、第三膨胀水壶、第二水泵、 节温器、PTC加热器、第三水泵、压缩机、四通阀、冷凝器、第一膨 胀水壶、第一膨胀阀、蒸发器、气液分离器、第二膨胀阀、三通阀、 散热器、节温器、暖风水箱、第四膨胀水壶，用于对所述乘员舱、所 述锂电池、所述燃料电池堆、所述电机进行制冷。

进一步的，所述制热回路包括制热制冷剂回路，所述制热制冷剂 回路包括依次连接的压缩机、四通阀第一通路、电池冷却器、三通阀 第一通路、蒸发器、第一膨胀阀、第一膨胀水壶、冷凝器、四通阀第二 通路和气液分离器，用于对所述锂电池、所述燃料电池电堆进行加热。

进一步的，所述制热回路还包括第一制热冷却液回路，包括依次 连接的电机、五通阀第一通路、第一水泵、换热器、电池冷却器、第 三膨胀水壶、五通阀第二通路和第二水泵依次连接，用于对所述锂电 池和燃料电池电堆进行加热。

进一步的，所述制热回路还包括第二制热冷却液回路，包括依次 连接的节温器、换热器、PTC加热器和第三水泵，用于燃料电池电进 行加热。

进一步的，所述制冷回路包括第一制冷制冷剂回路，包括依次连 接的压缩机、四通阀第三通路、冷凝器、第一膨胀水壶、第一膨胀阀、 蒸发器、四通阀第四通路，用于对乘员舱进行制冷。

进一步的，所述制冷回路还包括第二制冷制冷剂回路，包括依次 连接的压缩机、四通阀第五通路、冷凝器、第一膨胀水壶、第二膨胀 阀、三通阀第一通路、电池冷却器、四通阀第六通路和气液分离器， 用于对锂电池进行冷却。

进一步的，所述制冷回路还包括第一制冷冷却液回路，包括依次 连接的第一水泵、五通阀第三通路、第三膨胀水壶、电池冷却器和换 热器，用于对锂电池进行冷却。