一種基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)

本發(fā)明屬于電動汽車熱管理，具體涉及一種基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電動汽車在冬季通過傳統(tǒng)的正溫度系數(shù)加熱器（ptc）加熱座艙，會導(dǎo)致在一個充電周期內(nèi)電動汽車的駕駛里程減少約30%。為了提高電動汽車在冬季的駕駛里程和供暖效率，余熱利用技術(shù)、補(bǔ)氣增焓技術(shù)迅速發(fā)展。

2、燃料電池具有熱電聯(lián)產(chǎn)的特性，不僅可以利用燃料電池產(chǎn)生的電能，還能利用燃料電池堆產(chǎn)生的余熱作為穩(wěn)定的熱源，為艙室供暖。在極端環(huán)境下，熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制冷、供暖效率大幅下降，電動汽車各個組件的熱管理難度增大。

3、因此，需要設(shè)計一種擬合不同的熱管理系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)，形成完善合理的整車熱管理系統(tǒng)，滿足不同天氣條件下電動汽車座艙舒適性和駕駛性能的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)來解決目前所面臨的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種擬合不同的熱管理系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)，形成完善合理的整車熱管理系統(tǒng)，滿足不同天氣條件下電動汽車座艙舒適性和駕駛性能的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，包括：內(nèi)部熱交換器、電池包直冷板、外部冷凝器、燃料電池、蒸發(fā)器、閃發(fā)器、第一四通閥、氣液分離器及壓縮機(jī)；所述第一四通閥的第一接口與所述壓縮機(jī)連接，所述第一四通閥的第二接口通過所述氣液分離器與所述壓縮機(jī)連接，所述第一四通閥的第三接口與所述內(nèi)部熱交換器連接，所述內(nèi)部熱交換器分別與所述電池包直冷板、閃發(fā)器連接，所述電池包直冷板、閃發(fā)器分別通過第六電磁閥、第七電磁閥與所述蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器通過第九電磁閥與所述第一四通閥的第四接口連接；所述第一四通閥的第一接口上連接有第一閥管和第二閥管，所述第一閥管通過第一電磁閥與所述內(nèi)部熱交換器連接，所述第二閥管通過第二電磁閥與所述電池包直冷板連接；所述內(nèi)部換熱器上連接有第四閥管和第五閥管，所述第四閥管通過第五電磁閥、第一電子膨脹閥與所述電池包直冷板連接，所述第五閥管通過第四電磁閥、第二電子膨脹閥與所述閃發(fā)器連接；所述燃料電池通過第一水泵與所述外部冷凝器連接；所述閃發(fā)器與所述壓縮機(jī)連接；所述第六電磁閥、第七電磁閥與所述蒸發(fā)器之間設(shè)置有第三電子膨脹閥；所述燃料電池上連接有供氣供應(yīng)管路及氫氣供應(yīng)管路。

3、所述燃料電池上連接有第十一閥管和第十二閥管，所述第十二閥管通過第一水泵與所述外部冷凝器連接，所述第十一閥管通過第八電磁閥連接有相變材料換熱器，所述相變材料換熱器通過第二水泵與所述電池包直冷板連接。

4、所述內(nèi)部換熱器上連接有第三閥管，所述第三閥管通過第三電磁閥與所述第三電子膨脹閥連接。

5、所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng),還包括外部熱交換器，所述第三電磁閥、所述電池包直冷板均通過第十電磁閥與所述外部熱交換器連接，所述外部熱交換與所述第一四通閥的第四接口連接。

6、所述燃料電池上連接有燃料電池?zé)峁芾砘芈?；所述燃料電池?zé)峁芾砘芈肪哂械诙耐ㄩy，所述第二四通閥第一接口與所述第二四通閥第四接口之間連接有第四水泵、所述燃料電池、所述蒸發(fā)器、第一三通閥，所述第二四通閥的第二接口與所述第二四通閥的第三接口之間連接有電機(jī)、電機(jī)控制器、第二三通閥、所述散熱器。

7、所述空氣供應(yīng)管路具有依次連接在外部空氣與所述燃料電池之間的空氣壓縮機(jī)、加濕器及中間冷卻器。

8、所述氫氣供應(yīng)管路具有氫氣罐，所述氫氣罐與所述燃料電池之間連接有減壓閥、節(jié)流閥。

9、本發(fā)明的有益效果：

10、（1）本發(fā)明能夠根據(jù)需要切換控制，使汽車的座艙及電池處于不同的熱管理模式，滿足其熱管理需求；

11、（2）本發(fā)明在冬季極低溫環(huán)境下，通過閃發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)氣增焓，提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述燃料電池上連接有第十一閥管和第十二閥管，所述第十二閥管通過第一水泵與所述外部冷凝器連接，所述第十一閥管通過第八電磁閥連接有相變材料換熱器，所述相變材料換熱器通過第二水泵與所述電池包直冷板連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)部換熱器上連接有第三閥管，所述第三閥管通過第三電磁閥與所述第三電子膨脹閥連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：還包括外部熱交換器，所述第三電磁閥、所述電池包直冷板均通過第十電磁閥與所述外部熱交換器連接，所述外部熱交換與所述第一四通閥的第四接口連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述燃料電池上連接有燃料電池?zé)峁芾砘芈罚?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣供應(yīng)管路具有依次連接在外部空氣與所述燃料電池之間的空氣壓縮機(jī)、加濕器及中間冷卻器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，其特征在于：所述氫氣供應(yīng)管路具有氫氣罐，所述氫氣罐與所述燃料電池之間連接有減壓閥、節(jié)流閥。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于燃料電池的電動汽車熱管理系統(tǒng)，包括：內(nèi)部熱交換器、電池包直冷板、外部冷凝器、燃料電池、蒸發(fā)器、閃發(fā)器、第一四通閥、氣液分離器及壓縮機(jī)；第一四通閥的第一接口與壓縮機(jī)連接，第一四通閥的第二接口通過氣液分離器與壓縮機(jī)連接，第一四通閥的第三接口與內(nèi)部熱交換器連接，內(nèi)部熱交換器分別與電池包直冷板、閃發(fā)器連接，電池包直冷板、閃發(fā)器分別通過第六電磁閥、第七電磁閥與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器通過第九電磁閥與第一四通閥的第四接口連接；本發(fā)明能夠根據(jù)需要切換控制，使汽車的座艙及電池處于不同的熱管理模式，滿足其熱管理需求；在冬季極低溫環(huán)境下，通過閃發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)氣增焓，提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李滿峰,黃永杰,李素萍,彭博,周存濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北水利水電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9