[发明专利]燃料动力总成、汽车与控制方法

说明书

本发明公开了一种燃料动力总成、汽车与控制方法，燃料动力总成包括：动力系统，包括电堆、第一管道与第一动力装置，第一管道与电堆的冷却通道连通，第一动力装置用于驱动冷却液在第一管道内流动；储热系统，包括储热容器、第二管道、第二动力装置与第一换热器，第二管道与储热容器连通，第二动力装置受控地调节第二管道内的冷却液的流向，第一换热器用于第一管道与第二管道的热交换；氢气供应系统，包括氢气瓶与第三管道，氢气瓶通过第三管道与电堆的氢气通道连通；氢气温控系统，包括第二换热器与第四管道，第四管道与第一管道连通，第二换热器用于第四管道与第三管道的热交换。上述燃料动力总成能够加速电堆的升温，降低启动时间。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其是涉及燃料动力总成、汽车与控制方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的工作温度较低，能量密度较高，目前已运用于汽车发动机系统。在启动的初期，电堆以及进堆的氢气处于低温状态，导致发动机难以达到正常的工作状态，相关技术中的储热系统通常只能对电堆进行预热，难以满足汽车发动机快速启动的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种燃料动力总成，能够简化燃料动力总成的结构，降低使用成本。

本发明还公开了一种应用上述燃料动力总成的汽车。

本发明还公开了一种基于上述燃料动力总成的控制方法。

根据本发明第一实施例的燃料动力总成，包括：

动力系统，包括电堆、第一管道与第一动力装置，所述第一管道与所述电堆的冷却通道连通，所述第一动力装置用于驱动冷却液在所述第一管道内流动；

储热系统，包括储热容器、第二管道、第二动力装置与第一换热器，所述第二管道与所述储热容器连通，所述第二动力装置受控地调节所述第二管道内的冷却液的流向，所述第一换热器用于所述第一管道与所述第二管道的热交换；

氢气供应系统，包括氢气瓶与第三管道，所述氢气瓶通过所述第三管道与所述电堆的氢气通道连通；

氢气温控系统，包括第二换热器与第四管道，所述第四管道与所述第一管道连通，所述第二换热器用于所述第四管道与所述第三管道的热交换。

根据本发明实施例的燃料动力总成，至少具有如下有益效果：

第一管道内的冷却液可以从第二管道内的冷却液中吸收热量，升温后一部分流入电堆对电堆进行升温，另一部分流入第四管道，通过第二换热器对第三管道内的入堆氢气进行预热，从而能够加速电堆的升温，降低启动时间。

根据本发明的一些实施例，所述燃料动力总成还包括调节阀，所述调节阀分别与所述第四管道及所述第一管道连通，用于调节流经所述第四管道的冷却液的流量。

根据本发明的一些实施例，所述燃料动力总成还包括：

空气供应系统，包括空压机与第五管道，所述空压机通过所述第五管道与所述电堆的空气通道连通；

空气温控系统，包括第三换热器与第六管道，所述第六管道与所述第一管道连通，所述第三换热器用于所述第五管道与所述第六管道的热交换。

根据本发明的一些实施例，所述燃料动力总成还包括调节阀，所述调节阀分别与所述第六管道、所述第四管道及所述第一管道连通，用于调节流经所述第六管道、所述第四管道与所述第一管道的冷却液的流量。

根据本发明的一些实施例，所述燃料动力总成还包括支架，所述支架具有第一安装空间与第二安装空间，所述储热容器与所述氢气瓶安装在所述第一安装空间内，所述电堆、所述第一动力装置、所述第二动力装置、所述第一换热器与所述第二换热器安装在所述第二安装空间内。