[发明专利]燃料电池车及其热管理系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池车及其热管理系统，该系统包括燃料电池余热利用管路、控制装置、燃料电池冷却管路和用于检测燃料电池温度的第一温度传感器；燃料电池冷却管路上设置有散热装置、第一泵机和第一控制阀；控制装置采样连接第一温度传感器，控制装置控制连接第一泵机和第一控制阀，且控制装置用于根据第一温度传感器检测的燃料电池温度与设定燃料电池保护温度阈值的差值，控制第一控制阀的电压以改变第一控制阀的开度和/或控制第一泵机的电压以改变第一泵机的转速。本发明根据第一温度传感器检测的温度，利用燃料电池冷却管路对燃料电池进行降温，使燃料电池工作在合适的温度范围内，保证了燃料电池的安全。

技术领域

本发明属于新能源车辆动力系统技术领域，具体涉及一种燃料电池车及其热管理系统。

背景技术

燃料电池汽车通过燃料电池发生电化学反应产生的电能来驱动汽车，由于其具有效率高、零排放、运行平稳、无噪声等一系列优良性能，被称为“真正的节能环保汽车”，是未来汽车产业发展的趋势。燃料电池汽车其核心部件为燃料电池堆，采用电化学反应方式将化学能转化为电能，直接发电效率高达45％，广泛应用于电站、移动式电源、电动汽车、航天飞船、军用装备以及民用产品等领域。

燃料电池在工作时产生大量的废热，常常采用循环冷却介质对燃料电池进行散热，将热量直接排放到空气中，以维持燃料电池工作在适宜的温度范围内。但是，采用这种方式燃料电池所产生的热量不仅增加了大气中的废热排放量，同时造成了热量的严重浪费。

为了减少热量的浪费，授权公告号为CN205632164U的中国实用新型专利公开了一种包含燃料电池与锂电池的动力系统的温度控制系统，该系统中设置有高温尾气排放管道、余热再利用管道和旁路管道，高温尾气排放管道和余热再利用管道相连通后的两端再分别连通燃料电池组模块和锂电池组模块，高温尾气排放管道和旁路管道连通后一端与燃料电池组模块相连，另一端设置为开口。该系统依据锂电池组模块的温度来判断是利用燃料电池组模块的高温余热对锂电池组模块进行加热，还是直接将燃料电池组模块产生的废热直接排放掉。

该系统依据锂电池组模块的温度来进行余热的再利用，能够在一定程度上减少资源的浪费、提高能源利用率，但是，该系统并未考虑燃料电池组模块的温度。燃料电池组模块在运行过程中会产生大量热能，约占燃料化学能的50％，以一个输出为60kW的燃料电池组模块为例，其会产生约60kW的热量，该部分热量使燃料电池组模块温度升高，过高的温度会降低交换膜的性能，使燃料电池组模块性能发生不可逆的衰减，缩短交换膜的使用寿命，降低燃料电池堆的稳定性、性能和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池车的热管理系统，用以解决现有的热管理系统的燃料电池的使用寿命低的问题，本发明还提供了一种燃料电池车，用以解决现有燃料电池车中的热管理系统的燃料电池的使用寿命低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案和有益效果为：

本发明提供了一种燃料电池车的热管理系统，包括用于设置在燃料电池和动力电池之间的燃料电池余热利用管路，还包括控制装置、燃料电池冷却管路和用于检测燃料电池温度的第一温度传感器；所述燃料电池冷却管路上设置有散热装置、第一泵机和第一控制阀；所述控制装置采样连接所述第一温度传感器，所述控制装置控制连接所述第一泵机和第一控制阀，且所述控制装置用于根据第一温度传感器检测的燃料电池温度与设定燃料电池保护温度阈值的差值，控制第一控制阀的电压以改变第一控制阀的开度和/或控制第一泵机的电压以改变第一泵机的转速。