本公(gong)開(kai)涉及(ji)新能(neng)源車輛(liang)，具體(ti)地，涉及(ji)一種(zhong)燃料電池熱管理系統、方法以及(ji)車輛(liang)。

背景技術：

1、燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)是以氫氣作為(wei)燃(ran)(ran)料、空氣作為(wei)氧化劑進(jin)行電(dian)化學(xue)反應產生電(dian)能的裝置，需要(yao)通過(guo)(guo)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)熱(re)管(guan)理系(xi)統將在該電(dian)化學(xue)反應過(guo)(guo)程中產生的過(guo)(guo)量熱(re)量導出，避(bi)免燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)的電(dian)堆過(guo)(guo)熱(re)，影響(xiang)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)壽命甚至引發安全(quan)隱(yin)患。

2、燃(ran)(ran)料(liao)電池熱(re)(re)管(guan)理系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)節溫(wen)器(qi)根據(ju)散(san)熱(re)(re)器(qi)出口處的(de)冷(leng)卻液的(de)溫(wen)度(du)(du)調節自身(shen)開度(du)(du)，以此調節燃(ran)(ran)料(liao)電池熱(re)(re)管(guan)理系(xi)統(tong)中(zhong)制(zhi)(zhi)冷(leng)回(hui)路(lu)和制(zhi)(zhi)熱(re)(re)回(hui)路(lu)中(zhong)的(de)冷(leng)卻液流量，進而控制(zhi)(zhi)流入(ru)燃(ran)(ran)料(liao)電池的(de)冷(leng)卻液的(de)溫(wen)度(du)(du)，實現對燃(ran)(ran)料(liao)電池的(de)溫(wen)度(du)(du)調節。但相關技(ji)術中(zhong)的(de)節溫(wen)器(qi)普遍存在開度(du)(du)調節速率過高的(de)情況，燃(ran)(ran)料(liao)電池熱(re)(re)管(guan)理系(xi)統(tong)難以維持熱(re)(re)平衡，導致燃(ran)(ran)料(liao)電池存在過溫(wen)風(feng)險。

技術實現思路

1、本公開(kai)的(de)主要目的(de)在于(yu)提供一種燃料電(dian)池熱管理系(xi)統、方法(fa)以及車(che)輛，旨在解決上述(shu)技(ji)術問題。

2、根據本公開(kai)實(shi)施例的第一(yi)方面，提供一(yi)種燃料電池(chi)熱(re)管(guan)理系統，包括：制(zhi)冷(leng)回(hui)路(lu)、制(zhi)熱(re)主回(hui)路(lu)以及制(zhi)熱(re)輔回(hui)路(lu)；

3、其(qi)中，所(suo)述(shu)制(zhi)(zhi)冷回路(lu)(lu)包括散(san)熱(re)器，所(suo)述(shu)制(zhi)(zhi)冷回路(lu)(lu)與(yu)燃料電池連(lian)接(jie)，用(yong)于對(dui)所(suo)述(shu)燃料電池進行降溫；

4、所(suo)述制熱(re)(re)主(zhu)回路包括加熱(re)(re)器，所(suo)述制熱(re)(re)主(zhu)回路與所(suo)述制冷回路并(bing)聯，用(yong)于對所(suo)述燃料電池進(jin)行升溫；

5、所(suo)述(shu)制(zhi)熱輔(fu)回(hui)路(lu)與所(suo)述(shu)制(zhi)冷回(hui)路(lu)、所(suo)述(shu)制(zhi)熱主回(hui)路(lu)連接(jie)，用于基(ji)于所(suo)述(shu)散熱器(qi)的當前(qian)散熱能力，將所(suo)述(shu)制(zhi)熱主回(hui)路(lu)中的冷卻液流(liu)量分流(liu)至所(suo)述(shu)制(zhi)冷回(hui)路(lu)中。

6、可選地，所述制熱輔(fu)回路中包括換流閥；

7、其中(zhong)，所述(shu)(shu)換流(liu)閥用(yong)于根據燃料電(dian)池(chi)控制器(qi)發送的開(kai)度調節(jie)信號(hao)(hao)，調節(jie)進入所述(shu)(shu)制熱輔回路中(zhong)的冷卻液流(liu)量；所述(shu)(shu)開(kai)度調節(jie)信號(hao)(hao)是所述(shu)(shu)燃料電(dian)池(chi)控制器(qi)基于所述(shu)(shu)散熱器(qi)的當前散熱能力生成(cheng)的。

8、可選地，所述系(xi)統還包括水(shui)泵和節溫(wen)器(qi)；

9、其中(zhong)，所(suo)述燃料電(dian)池的(de)出(chu)水(shui)(shui)口、所(suo)述水(shui)(shui)泵、所(suo)述加(jia)熱(re)器、所(suo)述換流閥的(de)入水(shui)(shui)口、所(suo)述換流閥的(de)第(di)一出(chu)水(shui)(shui)口、所(suo)述節溫(wen)器的(de)第(di)一入水(shui)(shui)口、所(suo)述節溫(wen)器的(de)出(chu)水(shui)(shui)口以及所(suo)述燃料電(dian)池的(de)入水(shui)(shui)口依次連通，以形成所(suo)述制熱(re)主回路(lu)；

10、所(suo)(suo)述換流(liu)閥的(de)第(di)二出水口(kou)(kou)、所(suo)(suo)述散熱(re)器以(yi)及所(suo)(suo)述節溫器的(de)第(di)二入水口(kou)(kou)依次連通，以(yi)形成所(suo)(suo)述制(zhi)熱(re)輔回路；

11、所(suo)(suo)述(shu)燃料電(dian)池的出水(shui)(shui)口(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)水(shui)(shui)泵、所(suo)(suo)述(shu)散熱器、所(suo)(suo)述(shu)節溫器的第(di)二入水(shui)(shui)口(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)節溫器的出水(shui)(shui)口(kou)(kou)以(yi)及所(suo)(suo)述(shu)燃料電(dian)池的入水(shui)(shui)口(kou)(kou)依次連通，以(yi)形成所(suo)(suo)述(shu)制冷回路(lu)。

12、可選地，所述散熱(re)(re)器(qi)包(bao)括主(zhu)散熱(re)(re)器(qi)和輔散熱(re)(re)器(qi)；

13、其中，所述(shu)換(huan)流閥(fa)的第二出水(shui)口、所述(shu)輔散熱器以(yi)及(ji)所述(shu)節(jie)溫器的第二入(ru)水(shui)口連通，以(yi)形成所述(shu)制熱輔回路；

14、所(suo)述(shu)燃(ran)料(liao)電池(chi)的出水口、所(suo)述(shu)水泵、所(suo)述(shu)主散(san)熱器(qi)、所(suo)述(shu)節(jie)溫(wen)(wen)器(qi)的第二入水口、所(suo)述(shu)節(jie)溫(wen)(wen)器(qi)的出水口以及所(suo)述(shu)燃(ran)料(liao)電池(chi)的入水口連通(tong)，以形成(cheng)所(suo)述(shu)制(zhi)冷回路。

15、可選地，所述散熱器(qi)中設置有(you)三通閥；

16、其中(zhong)，所述(shu)換流閥(fa)的第(di)二(er)出水(shui)口(kou)、所述(shu)三通(tong)閥(fa)的第(di)一入(ru)水(shui)口(kou)、所述(shu)三通(tong)閥(fa)的出水(shui)口(kou)以(yi)及所述(shu)節溫器的第(di)二(er)入(ru)水(shui)口(kou)連通(tong)，以(yi)形(xing)成所述(shu)制熱輔回路；

17、所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃料電池的(de)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)水(shui)(shui)泵、所(suo)(suo)述(shu)(shu)三通(tong)(tong)(tong)閥的(de)第(di)二(er)入(ru)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)三通(tong)(tong)(tong)閥的(de)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)節溫(wen)器的(de)第(di)二(er)入(ru)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)節溫(wen)器的(de)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)以(yi)及所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃料電池的(de)入(ru)水(shui)(shui)口(kou)(kou)(kou)連通(tong)(tong)(tong)，以(yi)形成所(suo)(suo)述(shu)(shu)制冷(leng)回路(lu)。

18、根據本公開(kai)實施例(li)的(de)第二方面，提(ti)(ti)供(gong)(gong)一(yi)種燃料(liao)電(dian)(dian)池熱管理方法，應用于(yu)本公開(kai)第一(yi)方面所(suo)提(ti)(ti)供(gong)(gong)的(de)所(suo)述燃料(liao)電(dian)(dian)池熱管理系統中的(de)燃料(liao)電(dian)(dian)池控制器，包括：

19、根據(ju)所述燃料電池熱(re)管理系統中散(san)熱(re)器的出(chu)水(shui)口與入(ru)水(shui)口處冷卻液的溫度差，檢(jian)測所述散(san)熱(re)器的當前(qian)散(san)熱(re)能力；

20、根據(ju)所述(shu)當前散熱能力，向制熱輔回(hui)(hui)路(lu)中的(de)(de)換流(liu)閥(fa)發送開(kai)度(du)調(diao)節信號(hao)，以使所述(shu)換流(liu)閥(fa)根據(ju)所述(shu)開(kai)度(du)調(diao)節信號(hao)調(diao)節進入所述(shu)制熱輔回(hui)(hui)路(lu)中的(de)(de)冷卻液流(liu)量(liang)。

21、可選地，所述根據所述當前散熱(re)(re)能力，向制熱(re)(re)輔回(hui)路中的(de)換流閥發送開度調(diao)節信(xin)號，包括：

22、在所(suo)述(shu)當(dang)前(qian)散(san)熱能力不滿足所(suo)述(shu)燃料電池(chi)的(de)當(dang)前(qian)散(san)熱需求的(de)情況下，根據所(suo)述(shu)燃料電池(chi)的(de)運行(xing)功率和所(suo)述(shu)當(dang)前(qian)散(san)熱能力，確定(ding)所(suo)述(shu)換流閥的(de)目標開度(du)；

23、根據所(suo)(suo)述目(mu)標開度(du)，向所(suo)(suo)述換流(liu)閥(fa)發(fa)送所(suo)(suo)述開度(du)調(diao)節信號(hao)。

24、可選地，在所(suo)述根據(ju)所(suo)述目標開度，向(xiang)所(suo)述換流閥發送所(suo)述開度調節(jie)信號之后，所(suo)述方法還包(bao)括：

25、在所(suo)述(shu)(shu)換流閥根據所(suo)述(shu)(shu)開度調節信(xin)號調節開度后(hou)，判斷調整后(hou)的(de)(de)所(suo)述(shu)(shu)散熱器的(de)(de)出水口(kou)與入水口(kou)處冷(leng)卻液的(de)(de)溫度差(cha)，是否滿足所(suo)述(shu)(shu)燃料電池的(de)(de)當前散熱需求(qiu)；

26、在不滿足所(suo)(suo)述當前散(san)熱需求(qiu)的(de)(de)情況下(xia)，在所(suo)(suo)述燃料電池熱管理系統中的(de)(de)節溫器的(de)(de)開度(du)調(diao)整后，執行所(suo)(suo)述根據所(suo)(suo)述燃料電池的(de)(de)運(yun)行功率和所(suo)(suo)述當前散(san)熱能力，確(que)定所(suo)(suo)述換(huan)流(liu)閥的(de)(de)目標開度(du)的(de)(de)步驟。

27、可選地，所述(shu)方法(fa)還(huan)包(bao)括：

28、向(xiang)設置有(you)所述燃料電池熱管理(li)系統的車輛中的處理(li)器，發送所述當前(qian)散熱能力和所述開度調節信(xin)號，以使(shi)所述處理(li)器實時評估所述散熱器的散熱性能。

29、根據(ju)本(ben)(ben)公(gong)開實施(shi)例的(de)第三方(fang)面(mian)，提供一(yi)種車(che)輛，包括：處理器和本(ben)(ben)公(gong)開第一(yi)方(fang)面(mian)所提供的(de)所述燃料電池(chi)熱管理系統；

30、其中，所述處理器(qi)根(gen)據(ju)燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)控制器(qi)發送的(de)(de)當前散熱能力和開度調節信號，實(shi)時評估所述燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)熱管(guan)理系統中散熱器(qi)的(de)(de)散熱性能。

31、本公開實施例(li)提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)上述技術方案，對燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管理系統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)回(hui)(hui)路(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液進(jin)行(xing)分(fen)流，形(xing)成制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)輔回(hui)(hui)路(lu)(lu)和(he)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)主(zhu)回(hui)(hui)路(lu)(lu)，根據散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)能力調節(jie)(jie)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)主(zhu)回(hui)(hui)路(lu)(lu)與(yu)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)輔回(hui)(hui)路(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液流量，使得制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)回(hui)(hui)路(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)一部(bu)分(fen)冷(leng)卻(que)液經由(you)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)輔回(hui)(hui)路(lu)(lu)進(jin)入(ru)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)降(jiang)溫后，與(yu)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)主(zhu)回(hui)(hui)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液以(yi)及制(zhi)冷(leng)回(hui)(hui)路(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液進(jin)行(xing)匯流后流入(ru)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，這(zhe)樣，能夠避(bi)免(mian)(mian)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)風扇轉速(su)調節(jie)(jie)響應延遲導致的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)水口(kou)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液快速(su)升溫，在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)運行(xing)功率(lv)不變的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管理系統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)溫器(qi)(qi)(qi)(qi)調節(jie)(jie)自身開度的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv)降(jiang)低(di)，進(jin)而也降(jiang)低(di)了(le)風扇轉速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)調整頻率(lv)，有(you)利(li)于(yu)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)準確評估當(dang)前散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)情況，維持燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管理系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡，避(bi)免(mian)(mian)產生燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)過溫風險(xian)。同時(shi)，由(you)于(yu)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)輔回(hui)(hui)路(lu)(lu)增(zeng)加了(le)進(jin)入(ru)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液流量，增(zeng)大了(le)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量，進(jin)而增(zeng)強了(le)整車燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)性能。

32、本(ben)公開(kai)的其他特(te)征和優(you)點(dian)將在隨后的具體實施方(fang)式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種燃料電池熱管(guan)理(li)系(xi)統(tong)，其(qi)特(te)征在于，包括：制冷回(hui)路、制熱主(zhu)回(hui)路以及制熱輔(fu)回(hui)路；

2.根據(ju)權利要求1所述(shu)的燃料電池熱(re)管(guan)理系統(tong)，其特(te)征在于，所述(shu)制熱(re)輔(fu)回(hui)路中(zhong)包括換流閥；

3.根據權利要(yao)求2所(suo)述的燃(ran)料(liao)電池熱管(guan)理系(xi)統，其(qi)特征(zheng)在(zai)于(yu)，所(suo)述系(xi)統還包括水泵和(he)節溫器(qi)；

4.根據權利要求3所(suo)述(shu)的燃(ran)料電池熱管(guan)理系(xi)統，其(qi)特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)散(san)熱器(qi)包括主散(san)熱器(qi)和輔散(san)熱器(qi)；

5.根據權利要求3所(suo)(suo)述的燃料電池熱管理系統，其特征在于，所(suo)(suo)述散熱器中設(she)置有三通閥；

6.一(yi)種(zhong)燃(ran)料電池(chi)熱管理方法，應用(yong)于(yu)(yu)根據權利要求1-5中(zhong)任一(yi)項所述(shu)燃(ran)料電池(chi)熱管理系統中(zhong)的燃(ran)料電池(chi)控制器，其特(te)征在于(yu)(yu)，包括：

7.根據權利要求(qiu)6所(suo)述(shu)的燃料(liao)電(dian)池熱(re)(re)管理方(fang)法(fa)，其特征在于(yu)，所(suo)述(shu)根據所(suo)述(shu)當前散(san)熱(re)(re)能力，向制熱(re)(re)輔回路(lu)中的換流(liu)閥發送開度調節信號，包括：

8.根據權(quan)利要求(qiu)7所(suo)述(shu)(shu)的(de)燃(ran)料電(dian)池(chi)熱管理方(fang)法(fa)，其特征在(zai)(zai)于，在(zai)(zai)所(suo)述(shu)(shu)根據所(suo)述(shu)(shu)目(mu)標開度，向所(suo)述(shu)(shu)換流(liu)閥發送所(suo)述(shu)(shu)開度調(diao)節信號之(zhi)后，所(suo)述(shu)(shu)方(fang)法(fa)還包(bao)括：

9.根據(ju)權利(li)要求6-8中任一項所述的燃料電(dian)池熱管理方(fang)法(fa)，其特征在(zai)于，所述方(fang)法(fa)還包括(kuo)：

10.一種(zhong)車輛，其特(te)征在于，包括處理(li)器和權(quan)利(li)要求1-5中任一項所述的燃(ran)料電池(chi)熱(re)管理(li)系統；

技術總結
本公開涉及一種燃料電池熱管理系統、方法以及車輛。該系統包括制冷回路、制熱主回路以及制熱輔回路；其中，制冷回路包括散熱器，制冷回路與燃料電池連接，用于對燃料電池進行降溫；制熱主回路包括加熱器，制熱主回路與制冷回路并聯，用于對燃料電池進行升溫；制熱輔回路與制冷回路、制熱主回路連接，用于基于散熱器的當前散熱能力，將制熱主回路中的部分冷卻液流量分流，這樣，被分流的這部分冷卻液流量經由制熱輔回路進入散熱器進行降溫，能夠降低燃料電池熱管理系統中節溫器開度調節速率，避免產生過溫風險。

技術研發人員：高天放,劉永亮,姚東升,趙宏建,趙金剛
受保護的技術使用者：北汽福田汽車股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19