[发明专利]燃料电池冷媒冷却装置及燃料电池电动车

权利要求书

1.一种燃料电池冷媒冷却装置，其特征在于，包括第一调压阀（4）、第二调压阀（11）、四通换向阀（5）、变频压缩机（6）、冷凝器（8）和膨胀阀（10）；其中，

四通换向阀（5）的第一端口经第一调压阀（4）接燃料电池（1）的冷却液出口，第二端口经变频压缩机（6）接其第四端口，第三端口依次经冷凝器（8）、膨胀阀（10）、第二调压阀（11）接燃料电池（1）的冷却液入口，共同构成冷媒循环的流通支路；

四通换向阀（5）设有制冷功能驱动端和制热功能驱动端；制冷功能驱动端用于驱动其第一端口至第四端口的支路、其第二端口至第三端口的支路分别导通，制热功能驱动端用于驱动其第二端口-第一端口的支路、其第三端口-第四端口的支路分别导通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池冷媒冷却装置，其特征在于，还包括比例调节阀（9）；其中，

比例调节阀（9）设于膨胀阀（10）、冷凝器（8）之间；

流通支路内循环流动的冷媒采用电绝缘型制冷剂。

3.根据权利要求2所述的燃料电池冷媒冷却装置，其特征在于，还包括热管理控制器（14）；其中，

热管理控制器（14），用于在燃料电池（1）低温冷启动时启动四通换向阀（5）的制热功能并控制变频压缩机（6）、冷凝器（8）、膨胀阀（10）启动以制热直到燃料电池（1）冷启动成功后关闭四通换向阀（5）的制热功能；以及，在燃料电池（1）运行过程中启动四通换向阀（5）的制冷功能，识别出堆冷媒温度是否高于或低于设定正常运行值，如果高于，提高变频压缩机（6）的频率、比例调节阀（9）的开度、冷凝器（8）的风扇转速，如果低于，降低变频压缩机（6）的频率、比例调节阀（9）的开度、冷凝器（8）的风扇转速；

热管理控制器（14）的输出端分别与第一调压阀（4）、第二调压阀（11）、四通换向阀（5）、变频压缩机（6）、比例调节阀（9）、冷凝器（8）、膨胀阀（10）的控制端连接。

4.根据权利要求3所述的燃料电池冷媒冷却装置，其特征在于，所述热管理控制器（14）进一步包括依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元；其中，

数据采集单元，用于获取燃料电池（1）的出堆冷媒温度，发送至数据处理与控制单元；

数据处理与控制单元，用于启动后识别燃料电池（1）是否低温冷启动；如果否，直接启动燃料电池（1）；否则，先控制四通换向阀（5）的制热功能启动，以及变频压缩机（6）、冷凝器（8）、比例调节阀（9）、膨胀阀（10）启动以制热，直到出堆冷媒温度达到设定启动温度时再启动燃料电池（1），继续监测燃料电池（1）的出堆冷媒温度直到其升高至设定正常运行温度后关闭四通换向阀（5）的制热功能；以及，在燃料电池（1）运行过程中，控制四通换向阀（5）的制冷功能启动，控制变频压缩机（6）、比例调节阀（9）、膨胀阀（10）、冷凝器（8）启动以制冷，监测到燃料电池（1）的出堆冷媒温度高于设定正常运行温度时，提高变频压缩机（6）的频率、比例调节阀（9）的开度、冷凝器（8）的风扇转速，监测到出堆冷媒温度低于设定正常运行温度时降低变频压缩机（6）的频率、比例调节阀（9）的开度、冷凝器（8）的风扇转速。

5.根据权利要求4所述的燃料电池冷媒冷却装置，其特征在于，所述数据采集单元进一步包括：

第一温度传感器（3），布设于燃料电池（1）的冷却液出口处管道内壁上，用于获取出堆冷媒温度；

第二温度传感器（13），布设于燃料电池（1）的冷却液入口处管道内壁上，用于获取入堆冷媒温度；

第一压力传感器（2），布设于燃料电池（1）的冷却液出口处管道内壁上，用于获取出堆冷媒压力；

第二压力传感器（12），布设于燃料电池（1）的冷却液入口处管道内壁上，用于获取入堆冷媒压力；

第三压力传感器（7），布设于冷凝器（8）朝向四通换向阀（5）的端口处管道内壁上，用于获取布设位置处的冷媒压力。