地打開第一端口和第二端口兩者。
[0025] 在又一個示例性實施方式中,控制器可被配置為在參考溫度部分,根據第二端口 的打開值,與穿過第二端口的旁路流量成比例地增大和減小穿過脫礦質器管的流量。在如 此情況下,在高溫度部分中,由于第二端口的關閉,不會生成穿過脫礦質器管的流量。
[0026] 在又一個示例性實施方式中,低溫度部分可以是車輛的冷卻水的溫度低于預設參 考溫度X的情況,高溫度部分可以是車輛的冷卻水的溫度超過預設參考溫度X的情況,以及 參考溫度部分可以被設置為車輛的冷卻水的溫度是參考溫度X的部分。
[0027] 在又一個示例性實施方式中,用于燃料車輛的熱管理系統可進一步包括:配備在 三通閥和燃料電池堆之間的被配置為使冷卻水循環的水泵。
[0028] 在又一個示例性實施方式中,用于燃料車輛的熱管理系統可進一步包括:配備在 水泵和燃料電池堆之間的被配置和設置為增加冷卻水的溫度的加熱器。
[0029] 在另一方面中,本發明提供了一種用于燃料電池車輛的熱管理方法,包括:檢測車 輛的輸出狀態;確定所檢測的輸出狀態屬于預設的低輸出部分、正常輸出部分和高輸出部 分的哪一部分;并且根據所確定的部分由控制器確定三通閥的打開值。具體地,控制器可以 被配置為在低輸出部分中關閉連接至散熱器管側的第一端口并完全地打開連接至旁路管 的第二端口,在高輸出部分中完全地打開第一端口并關閉第二端口,以及在正常輸出部分 中部分地打開第一端口和第二端口兩者。
[0030] 在示例性實施方式中,在三通閥的打開值的確定中,控制器可被配置為在正常輸 入部分中,根據第二端口的打開值,與穿過第二端口的旁路流量成比例地增加和減少穿過 脫礦質器管的流量,并且根據三通閥的打開值,以在高輸出部分中根據第二端口的關閉不 產生穿過脫礦質器管的流量。
[0031] 在另一方面中,本發明提供了一種用于燃料電池車輛的熱管理方法,包括:檢測車 輛的冷卻水的溫度;確定所檢測的溫度屬于預設的低溫度部分、參考溫度部分和高溫度部 分的哪一部分;并且根據所確定的部分由控制器確定三通閥的打開值,其中控制器被配置 為在低溫度部分中關閉連接至散熱器管側的第一端口并完全地打開連接至旁路管的第二 端口,在高溫度部分中完全地打開第一端口并關閉第二端口,以及在參考溫度部分中部分 地打開第一端口和第二端口兩者。
[0032] 在示例性實施方式中,在三通閥的打開值的確定中,控制器可被配置為在參考溫 度部分中,根據第二端口的打開值,與穿過第二端口的旁路流量成比例地增加和減少穿過 脫礦質器管的流量,并且根據三通閥的打開值,以在高溫度部分中根據第二端口的關閉不 產生穿過脫礦質器管的流量。
[0033] 在又一個示例性實施方式中,低溫度部分可以是車輛的冷卻水的溫度低于預設參 考溫度X的情況,高溫度部分可以是車輛的冷卻水的溫度超過預設參考溫度X的情況,以及 參考溫度部分可以被設置為車輛的冷卻水的溫度是參考溫度X的部分。
[0034] 根據本發明的示例性實施方式的用于燃料電池車輛的熱管理系統和方法具有以 下效果。
[0035] 首先,可以增加由于在夏季(即,當外面的溫度很高時)期間的高輸出操作時的高 溫冷卻水而導致的車輛到達的限流時間,而提高燃料電池堆的輸出穩定性并提高燃料電池 堆的耐久性。
[0036] 第二,通過在高溫冷卻水的高輸出期間關閉脫礦質器回路而縮短離子樹脂與高溫 冷卻水的接觸時間來提高脫礦質器的耐久性。
[0037] 第三,通過選擇性地降低被分流至脫礦質器側的流量以降低泵操作率可以提高高 輸出狀態中的散熱性能,從而提高車輛的燃料效率。
【附圖說明】
[0038] 參考附圖中示出的本發明的特定示例性實施方式,現在將詳細描述本發明的上述 及其他特征,下文中僅通過說明的方式給出這些特定的示例性實施方式,并且因此并不限 制本發明,并且在附圖中:
[0039] 圖1是示出了根據現有技術的用于燃料電池車輛的熱管理系統中的冷卻水回路 的不意圖;
[0040] 圖2是示意性地示出了圖1的熱管理系統中的三通閥和連接至三通閥的脫礦質器 管的示圖;
[0041] 圖3是示出了燃料電池系統的限流處理的示圖;
[0042] 圖4是示出了根據本發明的示例性實施方式的熱管理系統系統的示意圖;
[0043] 圖5是示意性地示出了圖4的熱管理系統中的三通閥和連接至三通閥的脫礦質器 管的示圖;
[0044] 圖6A至圖6C是示出了根據本發明的示例性實施方式的熱管理系統中的三通閥的 打開狀態和根據車輛的輸出狀態(或冷卻水的溫度)的冷卻水的流量的變化的示圖;以及
[0045] 圖7是示出了當根據本發明的示例性實施方式的熱管理系統中的脫礦質器被切 斷時的測試結果的曲線圖。
[0046] 附圖中列出的參考標號包括如在下文中進一步所討論的下列元件的參考:
[0047] 11 :燃料電池堆 12 :散熱器
[0048] 13 :冷卻水循環管 14 :旁路管
[0049] 15 :三通閥 15a:第一端口
[0050] 15b:第二端口 15c:第三端口
[0051] 16:水泵 17 :加熱器
[0052] 18 :支管 19 :脫礦質器
[0053] 20 :散熱器管 21 :控制器
[0054] 應當理解的是,附圖不一定按壓比例繪制,呈現了示出本發明基本原理的各種優 選特征的有些簡化的表示。如本文所公開的本發明的具體的設計特征例如包括具體的尺 寸、定向、位置以及形狀將部分地由特定的應用和使用環境確定。
[0055] 在圖中,參考標號指附圖的整個幾個圖中的本發明的相同或者等同部件。
【具體實施方式】
[0056] 在下文中,現在將詳細地參考本發明的各種示例性實施方式,在附圖中示出其實 例并且被描述為如下。盡管將結合示例性實施方式描述本發明,但應當理解,本說明書不旨 在將本發明限定于那些示例性實施方式。相反,本發明旨在不僅涵蓋示例性實施方式而且 還涵蓋包含在由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍內的各種替換、修改、等同物以 及其他實施方式。
[0057] 應理解的是,術語"車輛"或者"車輛的"或者如本文中使用的其他類似的術語通 常包含機動車輛,諸如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車的載客汽 車、包括各種船只和船舶的水運工具、飛機等,并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電混合 動力車輛、氫動力車輛及其他替代燃料車輛(例如,由不同于石油的資源得來的燃料)。如 本文所提及的,混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛,例如,汽油動力和電動車 輛。
[0058] 在下文中,將參照附圖詳細地描述本發明的實施方式,使得本領域的技術人員能 夠容易地實現本發明。
[0059] 本發明涉及用于車輛的燃料電池系統和方法的選擇性脫礦化設備,并實施熱管理 系統,其中,散熱器、三通閥、泵、加熱器和堆被依次連接,并且提供用于車輛的燃料電池系 統的選擇性脫礦化設備和方法,其能夠通過將脫礦質器管連接至三通閥的旁路管側處的端 口而實施選擇性的脫礦質作用和增加流量。
[0060] 在下文中,將參考附圖詳細地描述根據