CN111063917A - 车用燃料电池系统和汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车用燃料电池系统和汽车，该车用燃料电池系统包括控制模块、电堆、空气供应模块、氢气供应模块和冷却模块，车用燃料电池系统还包括用于限制电堆在启停过程中产生的高电位的恒压负载，恒压负载设置于冷却模块中的冷却管路上，恒压负载分别与控制模块和电堆电连接。本发明利用恒压负载消减电堆的瞬时高压并消耗多余电能，同时还利用车用燃料电池系统原有的冷却模块带走恒压负载消耗电能产生的热量，不需要另外再辅设散热设备，因而既有效防止了汽车启停过程中出现的高电位现象，又能够及时散热而不额外占用空间。

Description

车用燃料电池系统和汽车
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种车用燃料电池系统和汽车。
背景技术
燃料电池是一种高效、环保的发电装置，具有功率密度高、能量转换效率高、噪音小等诸多优点。燃料电池由于具有良好的工作性能，是目前的开发热点，受到国内外广泛关注。
对于车用燃料电池来说，由于每一次启停，电堆阴极都会形成一个较高的开路电压，该电压会对催化剂的载体—碳造成严重的腐蚀，因而造成电池性能的过快衰减，严重影响车用燃料电池的使用寿命。目前为了解决此类问题，行业主要从两方面着手，一是改进碳载体的材料，提高材料的抗腐蚀性能，该方法进展较慢，跟不上商用化的进程；二在电堆输出端并联一个较大的功率电阻以限制电位，由于功率电阻在消耗电能时会产生热量，为防止热量集中，一般会对应配给很大的散热装置，以防止功率电阻被烧毁。
但是采用功率电阻加散热装置的方式需要占用较大空间，在实际应用中车架空间有限，因此该方法仍然不够理想。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种车用燃料电池系统，旨在解决现有技术中采用功率电阻加散热装置限制高电位的方式需要占用较大空间的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种车用燃料电池系统，该车用燃料电池系统包括控制模块、电堆、空气供应模块、氢气供应模块和冷却模块，车用燃料电池系统还包括用于限制所述电堆在启停过程中产生的高电位的恒压负载，所述恒压负载设置于所述冷却模块中的冷却管路上，所述恒压负载分别与所述控制模块和所述电堆电连接。
优选地，所述恒压负载包括通讯模块、信号处理器、数模转换器、驱动模块、负载模块、电压电流采样模块和模数转换器，所述通讯模块分别与所述控制模块和信号处理器连接，所述信号处理器的输出端与所述数模转换器的输入端连接，所述数模转换器的输出端与所述驱动模块的输入端连接，所述驱动模块的输出端与所述负载模块的信号输入端连接，所述负载模块的电压输入端与所述电堆连接，所述负载模块的输出端与所述电压电流采样模块的输入端连接，所述电压电流采样模块的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述信号处理器的输入端连接。
优选地，所述负载模块由多个呈阵列布置的碳化硅MOS管构成。
优选地，所述车用燃料电池系统还包括第一电控开关、第二电控开关和第三电控开关，所述第一电控开关的两端分别连接所述电堆和汽车负载，所述第二电控开关的两端分别连接所述电堆和所述恒压负载，所述第三电控开关的一端与所述电堆电连接，另一端与所述恒压负载和汽车负载电连接。
优选地，所述冷却模块包括冷却水泵、电磁阀、电子节温器和散热器，所述冷却水泵的入口与所述电堆的冷却液出口连接，所述冷却水泵的出口通过冷却管路与电堆的冷却液入口连接；所述冷却水泵的出口还与所述电子节温器的入口连接，所述电子节温器的两个出口分别连接所述散热器和所述电堆的冷却液入口，所述散热器的出口与所述电堆的冷却液入口连接；所述电磁阀和恒压负载依次设置于所述冷却水泵的出口与所述电堆的冷却液入口之间的冷却管路上。
优选地，所述冷却模块还包括与所述冷却管路并联设置的加热管路，所述加热管路的两端分别与所述冷却水泵的出口和电堆的冷却液入口连通，所述加热管路上设有加热器和去离子罐。
优选地，所述恒压负载通过热交换器与所述冷却管路连接，所述热交换器采用铝合金材料制成。优选地，所述空气供应模块包括空气压缩机、中冷器和背压阀，所述空气压缩机与所述中冷器、所述电堆的空气入口依次连接，所述背压阀与所述电堆的空气出口连接。
优选地，所述氢气供应模块包括氢气喷射器、氢气泵和排气阀，所述氢气喷射器与所述电堆的氢气入口连接，所述氢气泵的入口和出口分别与所述电堆的氢气出口和氢气入口连接，所述排气阀与所述电堆的氢气出口连接。
本发明还提出一种汽车，该汽车包括如上任意一项所述的车用燃料电池系统。
本发明利用恒压负载限制电堆启停过程中出现的高电位，同时还利用车用燃料电池系统原有的冷却模块带走恒压负载消耗电能产生的热量，不需要另外再辅设散热设备，因而既有效防止了汽车启停过程中出现的高电位现象，又能够及时散热而不额外占用空间。
附图说明
图1为本发明一实施例中车用燃料电池系统的结构示意图；
图2为本发明又一实施例中车用燃料电池系统的恒压负载与电堆的结构示意图；
图3为本发明又一实施例中车用燃料电池系统的恒压负载和控制模块、电堆的功能模块图；
图4为本发明又一实施例中车用燃料电池系统在常温环境下的启动流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提出一种车用燃料电池系统，在一实施方式中，该车用燃料电池系统包括控制模块100、电堆200、空气供应模块300、氢气供应模块400和冷却模块500，车用燃料电池系统还包括用于限制电堆100在启停过程中产生的高电位的恒压负载600，恒压负载600设置于冷却模块500中的冷却管路上，恒压负载600分别与控制模块100和电堆200电连接。
本实施例的车用燃料电池指的是氢燃料电池，其中，电堆200是燃料电池的核心部件，由多个单体电池以串联方式层叠组合而成，单体电池由两双极板、两催化层、质子交换膜和两碳纸组成。双极板起流体分配以及固定作用，两双极板上分别具有氢气导流通道和空气导流通道，以分别通入所需的氢气和空气(需要空气中的氧气)。两催化层是由催化剂和催化剂载体构成的薄层，分别用于催化电池阴阳两电极上的电化学反应。质子交换膜位于两催化层之间，用于传导氢离子通过、隔离反应气体。碳纸位于催化层与双极板之间，主要起到传导质子、导电、传热和导水的作用。实际上，层叠的单体电池外还包裹有一层封装层，以将上述部件全部包裹并固定，冷却模块500则用于向封装层内输入冷却液，以将电堆200内温度维持在一定区间，该封装层上(即电堆200上)对应设有冷却液入口和冷却液出口。电堆200工作时，氢气供应模块400和空气供应模块300分别将氢气和含氧空气送入氢气导流通道和空气导流通道中，通过与催化层接触进行电化学反应，阳极反应产生的电子通过外电路到达阴极，则在外电路上形成电流。控制模块100用于监测及控制氢气供应模块400、空气供应模块300、冷却模块500和恒压负载系统，以及其他辅助设备。
本实施例中，车用燃料电池还包括恒压负载600，恒压负载600可自动调整工作电流，使电堆200的最高电压保持在设定的恒压值范围内。该恒压负载600与控制模块100通讯连接，且与电堆200电连接，控制模块100可根据电堆200的实时电压，对应地向恒压负载600发送控制指令以限定恒压负载600的恒压值，使得电堆200的电压保持在设定范围内，防止电位过高损坏催化剂载体。与此同时，恒压负载600还可消耗该高电位电能，消耗电能所产生的热量，则通过将恒压负载600设置于冷却模块500中的冷却管路上，利用冷却液的流动将恒压负载600中的热量带走，从而达到给恒压负载600散热降温的目的。在关机时，被带走的热量可以通过原冷却模块500中的散热器540散去，在开机时，热量可随冷却液进入电堆200，尤其是在低温环境下的启动工况中，该热量可帮助提高电堆200内的温度，从而加快燃料电池的冷启动速度。
本实施例利用恒压负载600消减电堆200在启停过程中产生的瞬时高压并消耗多余电能，同时还利用车用燃料电池系统原有的冷却模块500带走恒压负载600消耗电能产生的热量，不需要另外再辅设散热设备，因而既有效防止了汽车启停过程中出现的高电位现象，又能够及时散热而不额外占用空间。
如图3所示，在一较佳实施例中，所述恒压负载包括通讯模块610、信号处理器620、数模转换器630、驱动模块640、负载模块650、电压电流采样模块660和模数转换器670，所述通讯模块610分别与所述控制模块100和信号处理器620连接，所述信号处理器620的输出端与所述数模转换器630的输入端连接，所述数模转换器630的输出端与所述驱动模块640的输入端连接，所述驱动模块640的输出端与所述负载模块650的信号输入端连接，所述负载模块650的电压输入端与所述电堆200连接，所述负载模块650的输出端与所述电压电流采样模块660的输入端连接，所述电压电流采样模块660的输出端与所述模数转换器670的输入端连接，所述模数转换器660的输出端与所述信号处理器620的输入端连接。
本实施例中，通讯模块610用于通过CAN总线连接控制模块100，接收控制模块100的指令并传递给信号处理器620；信号处理器620用于对控制模块100发出的控制指令进行解析，再通过数模转换器630将控制指令从数字量转化成模拟量，使驱动模块640工作，驱动模块640用于根据控制模块100的控制指令设定负载模块650的恒压值，使电堆200流入负载模块650的负载电流依据恒压值而定，负载电流持续增加直至负载电压达到恒压值，并保持该恒压值对电堆200输出的电能进行消耗。电压电流采样模块660检测负载模块650当前消耗的电压电流，模数转换器670将采样数据转换成数字量，并发送至信号处理器620，形成闭环电路，信号处理器620将采样数据与恒压值进行比较以实时调节负载输入信号，并将采样数据回传至控制脚模块100。
本实施例中，信号处理器620可采用DSP处理器，具体为ADI的ADSP-21261，数模转换器630可采用AD5412芯片，模数转换器670可采用DAC80508芯片，负载模块650采用MOS管。驱动模块640则包括可变电阻器和双线比较器，控制模块100控制可变电阻器的阻值，双线比较器可采用TLV3202-Q1，通过比较可变电阻器上的电压与参考电压，来控制MOS管的开关频率，保持电压稳定，MOS管尽可能的吸收电堆200提供的电流。本实施例具有快速响应的优点。
在一较佳实施例中，负载模块650由多个呈阵列布置的碳化硅MOS管构成。
采用多个MOS管呈阵列布置组成的负载模块650的可承载范围大，可适应不同功率的车用燃料电池。碳化硅MOS管进一步采用N道沟增强型MOS管，其具有开关频率高、高祖端电压和低Rds(On)等特点，能够在较大的电压区间内精确控制其消耗的电能量。此外，在不同的环境温度下，控制模块100可通过控制负载模块650的恒压值，产生不同的热量，尤其在低温环境下，恒压负载600产生的热量可经由冷循环提高电堆200内的温度，从而缩短冷启动时间。
如图2所示，在一较佳实施例中，车用燃料电池系统还包括第一电控开关K1、第二电控开关K2和第三电控开关K3，第一电控开关K1的两端分别连接电堆200和汽车负载，第二电控开关K2的两端分别连接电堆200和恒压负载600，第三电控开关K3的一端与电堆200电连接，另一端与恒压负载600和汽车负载电连接。
本实施例中，电控开关均可采用接触器。当第一电控开关K1、第三电控开关K3接通，而第二电控开关K2断开时，电堆200向汽车负载供电。当第一电控开关K1断开，而第二电控开关K2和第三电控开关K3接通时，恒压负载600与电堆200构成电回路，并作为负载消耗电堆200输出的多余电能。此外，三个电控开关均可采用接触器。
由于车用燃料电池系统必须以“浮地系统”方式运行，电堆200高压正极端子和高压负极端子均不得进行应用接地、接地或连接到外壳或者底盘，因此当车用燃料电池系统关闭，即无输出恒压负载600也无负载时，第一电控开关K1和第三电控开关K3需要都断开。
如图1所示，在一较佳实施例中，冷却模块500包括冷却水泵510、电磁阀520、电子节温器530和散热器540，冷却水泵510的入口与电堆200的冷却液出口连接，冷却水泵510的出口通过冷却管路与电堆200的冷却液入口连接；冷却水泵510的出口还与电子节温器530的入口连接，电子节温器530的两个出口分别连接散热器540和电堆200的冷却液入口，散热器540的出口与电堆200的冷却液入口连接；电磁阀520和恒压负载600依次设置于冷却水泵510的出口与电堆200的冷却液入口之间的冷却管路上。
本实施例中，冷却液可流经三条通道：其一，由电堆200的冷却液出口流出依次经过冷却水泵510和电磁阀520与恒压负载600所在的冷却管路，再经电堆200的冷却液入口进入电堆200；其二，由电堆200的冷却液出口流出依次经过冷却水泵510和电子节温器530，再经电堆200的冷却液入口进入电堆200；其三，由电堆200的冷却液出口流出依次经过冷却水泵510、电子节温器530和散热器540，再经电堆200的冷却液入口进入电堆200。其中，第一条通道需当电磁阀520打开，第二条和第三条通道的开闭和流量由电子节温器530控制。
三条通道相互配合使用，当汽车处于非启停工况下时，恒压负载600无负载，此时需要断开第二电控开关K2，第一电控开关K1和第三电控开关K3接通，电堆200对外(汽车负载)输出，此时，由于恒压负载600不工作，因此不产生热量，电磁阀520则需处于关闭状态，此时冷却液经第二条通道和第三条通道流过，电子节温器530调节两条通道的冷却液流量，以对应调节将进入电堆200内的冷却液的温度和流速。当汽车处于启停工况下，则需接通第二电控开关K2以及打开电磁阀520，使恒压负载600消耗电堆200输出的电能，并通过冷却液将恒压负载600产生的热量带入电堆200中以帮助低温环境下的冷启动，或在常温环境下通过散热器540散掉。
如图1所示，在一较佳实施例中，冷却模块500还包括与冷却管路并联设置的加热管路，加热管路的两端分别与冷却水泵510的出口和电堆200的冷却液入口连通，加热管路上设有加热器550和去离子罐560。
本实施例中，加热器550的作用是加热冷却液，低温环境下，由于质子交换膜式燃料电池中电化学反应产生的水会残留在电堆200的内部，在冰点以下的环境中会发生结冰，从而出现启动缓慢、甚至无法启动等问题，经加热器550升温的冷却液进入电堆200后提高电堆200内环境温度，从而帮助低温环境下的电池启动。去离子罐560的作用是去除冷却液中的导电离子，从而限制冷却模块500在使用过程中导电率的升高。加热管路作为第四条通道，同样需要结合车用燃料电池系统的工况以及工作环境，与其他三条通道配合使用。
在一较佳实施例中，恒压负载通过热交换器与所述冷却管路连接，所述热交换器采用铝合金材料制成。
本实施例中，恒压负载采用水冷的方式冷却，具体为通过一热交换器固定于冷却模块500的冷却管路上，利用热交换器中水流将热量传导至冷却管路中。该热交换器中的冷却流道采用铝合金材料制成，铝合金材料具有高导热系数和低离子析出率、较强的抗腐蚀能力、质量轻和低成本等优点。此外，该热交换器采用真空钎焊工艺，从而进一步降低使用过程中的离子析出率。
如图1所示，在一较佳实施例中，空气供应模块300包括空气压缩机310、中冷器320和背压阀330，空气压缩机310与中冷器320、电堆200的空气入口依次连接，背压阀330与电堆200的空气出口连接。
本实施例中，空气供应模块300用于给电堆200阴极提供电化学反应所需的氧气。其中，空气压缩机310用于吸收外部空气，中冷器320用于对空气压缩机310输出的空气降温，电堆200排出的空气经背压阀330排出。空气供应模块300还包括吹扫电磁阀，吹扫电磁阀的进气口与中冷器320连接，出气口与电堆200的空气入口连接，吹扫电磁阀在电堆200工作过程中保持关闭状态，当电堆200停止运行前，需关闭中冷器320与电堆200直接连接的供气通道，而打开吹扫电磁阀，用干燥空气对电堆200内的空气导流通道进行吹扫，将其中的水汽吹干，尤其在低温环境下，吹扫干净可防止电堆200内水汽结冰对电堆200造成损伤。
如图1所示，在一较佳实施例中，氢气供应模块400包括氢气喷射器410、氢气泵420和排气阀430，氢气喷射器410与电堆200的氢气入口连接，氢气泵420的入口和出口分别与电堆200的氢气出口和氢气入口连接，排气阀与电堆200的氢气出口连接。
氢气供应模块400用于给电堆200阳极提供电化学反应所需的氢气。其中，氢气喷射器410与储氢装置连接，用于将氢气输入电堆200，氢气泵420用于吸取电堆200排出的氢气，经处理后将该干净的氢气返回电堆200，废余氢气经排气阀排出。
车用燃料电池系统一般在两种工作环境下工作：一是常温环境，二是低温环境，后者存在电堆200内温度低总成启动困难的问题。车用燃料电池系统还有两种工况，即启动和停机。
如图4所示，针对常温环境的启动工况，车用燃料电池系统的操作步骤为：
首先控制模块100启动冷却水泵510，打开电磁阀520，使冷却液流经恒压负载600所在的冷却管路，闭合第二电控开关K2和第三电控开关K3，第一电控开关K1此时保持断开状态，使恒压负载600与电堆200形成电回路；控制模块100启动空气供应模块300和氢气供应模块400给电堆200提供氢气和空气，当空气供应模块300和氢气供应模块400的各项启动指标，比如空气压缩机310的转速、氢气喷射器410和氢气泵420的转速及相应的管道和电堆200内的压力等状态值达到目标阈值时，表示空气和氢气正常供应，此时再闭合第一电控开关K1、断开第二电控开关K2，使电堆200与汽车负载形成电回路，给汽车负载供电。当检测到电堆200内的电压升高、电流降低时，说明正常启动，则控制模块100对外显示启动完成标识，表示系统启动完成。与此同时，对恒压负载600进行温度检测，若其温度值达到预设温度阈值，则闭合电磁阀520，若其温度值未达到预设温度阈值，则延时30s，若延时时间内达到预设温度阈值，则闭合电磁阀520，否则进行故障诊断。
针对常温环境的停机工况，车用燃料电池系统的操作步骤为：
首先控制模块100接收到停机信号，比如松了油门踩了刹车，降载子程序，断开第一电控开关K1，汽车处于怠速状态，打开电磁阀520，使冷却液流经恒压负载600所在的冷却管路，闭合第二电控开关K2和第三电控开关K3，启动吹扫程序，让空气依次经过空气压缩机310、中冷器320和吹扫电磁阀对电堆200内的空气流通管路进行吹扫，当电堆200内的水汽浓度降低到阈值以下，控制模块100生成吹扫完成标识，控制电堆200对恒压负载600进行放电，恒压负载600对电堆200输出的电流进行消耗，与此同时电子节温器530调大第三条通道的流量，使恒压负载600产生的热量在冷循环中经散热器540排出。电堆200放电完成时控制模块100通过传感器等监测设备获知，并对应生成放电完成标识，再断开第二电控开关K2和第三电控开关K3，关闭电磁阀520，使恒压负载600无负载，完成关机。
针对低温环境的启动工况，车用燃料电池系统的操作步骤为：
首先控制模块100启动冷却水泵510，启动加热器550，检测冷却液温度，若达到指定温度阈值，则打开电磁阀520，使冷却液流经恒压负载600所在的冷却管路，同时闭合第二电控开关K2和第三电控开关K3，第一电控开关K1此时保持断开状态，使恒压负载600与电堆200形成电回路，其产生的热量经冷循环提高电堆200内温度。控制模块100启动空气供应模块300和氢气供应模块400给电堆200提供氢气和空气，当空气供应模块300和氢气供应模块400的各项启动指标，比如空气压缩机310的转速、氢气喷射器410和氢气泵420的转速及相应的管道和电堆200内的压力等状态值达到目标阈值时，表示空气和氢气正常供应，此时再断开第二电控开关K2、闭合第一电控开关K1，使电堆200与汽车负载形成电回路，给汽车负载供电。当检测到电堆200内的电压升高、电流降低时，说明正常启动，则控制模块100对外显示启动完成标识，表示系统启动完成。与此同时，对恒压负载600进行温度检测，若其温度值达到预设温度阈值，则闭合电磁阀520，若其温度值未达到预设温度阈值，则延时30s，若延时时间内达到预设温度阈值，则闭合电磁阀520，否则进行故障诊断。
针对低温环境的停机工况，车用燃料电池系统的操作步骤为：
首先控制模块100接收到停机信号，比如松了油门踩了刹车，降载子程序，断开第一电控开关K1，汽车处于怠速状态；打开电磁阀520，使冷却液流经恒压负载600所在的冷却管路，闭合第二电控开关K2和第三电控开关K3，启动吹扫程序，让空气依次经过空气压缩机310、中冷器320和吹扫电磁阀对电堆200内的空气流通管路进行吹扫，当电堆200内的水汽浓度降低到阈值以下，控制模块100生成吹扫完成标识，控制电堆200对恒压负载600进行放电，恒压负载600对电堆200输出的电流进行消耗。电堆200放电完成时控制模块100通过传感器等监测设备获知，并对应生成放电完成标识，再断开第二电控开关K2和第三电控开关K3，关闭电磁阀520，使恒压负载600无负载，完成关机；若在指定时间内无吹扫完成标识和放电完成标识，则进行故障诊断。
本发明还提出一种汽车，包含前述任一实施例中的车用燃料电池系统，该车用燃料电池系统至少包含控制模块100、电堆200、空气供应模块300、氢气供应模块和冷却模块500，还包括恒压负载600，恒压负载600设置于冷却模块500中的冷却管路上，恒压负载600与控制模块100和电堆200电连接。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种车用燃料电池系统，包括控制模块、电堆、空气供应模块、氢气供应模块和冷却模块，其特征在于，所述车用燃料电池系统还包括用于限制所述电堆在启停过程中产生的高电位的恒压负载，所述恒压负载设置于所述冷却模块的冷却管路上，所述恒压负载分别与所述控制模块和所述电堆电连接。
2.根据权利要求1所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述恒压负载包括通讯模块、信号处理器、数模转换器、驱动模块、负载模块、电压电流采样模块和模数转换器，所述通讯模块分别与所述控制模块和信号处理器连接，所述信号处理器的输出端与所述数模转换器的输入端连接，所述数模转换器的输出端与所述驱动模块的输入端连接，所述驱动模块的输出端与所述负载模块的信号输入端连接，所述负载模块的电压输入端与所述电堆连接，所述负载模块的输出端与所述电压电流采样模块的输入端连接，所述电压电流采样模块的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述信号处理器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述负载模块由多个呈阵列布置的碳化硅MOS管构成。
4.根据权利要求1所述的车用燃料电池系统，其特征在于，还包括第一电控开关、第二电控开关和第三电控开关，所述第一电控开关的两端分别连接所述电堆和汽车负载，所述第二电控开关的两端分别连接所述电堆和所述恒压负载，所述第三电控开关的一端与所述电堆电连接，另一端与所述恒压负载和汽车负载电连接。
5.根据权利要求1所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述冷却模块包括冷却水泵、电磁阀、电子节温器和散热器，所述冷却水泵的入口与所述电堆的冷却液出口连接，所述冷却水泵的出口通过冷却管路与电堆的冷却液入口连接；所述冷却水泵的出口还与所述电子节温器的入口连接，所述电子节温器的两个出口分别连接所述散热器和所述电堆的冷却液入口，所述散热器的出口与所述电堆的冷却液入口连接；所述电磁阀和恒压负载依次设置于所述冷却水泵的出口与所述电堆的冷却液入口之间的冷却管路上。
6.根据权利要求5所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述冷却模块还包括与所述冷却管路并联设置的加热管路，所述加热管路的两端分别与所述冷却水泵的出口和电堆的冷却液入口连通，所述加热管路上设有加热器和去离子罐。
7.根据权利要求5所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述恒压负载通过热交换器与所述冷却管路连接，所述热交换器采用铝合金材料制成。
8.根据权利要求1所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述空气供应模块包括空气压缩机、中冷器和背压阀，所述空气压缩机与所述中冷器、所述电堆的空气入口依次连接，所述背压阀与所述电堆的空气出口连接。
9.根据权利要求1所述的车用燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供应模块包括氢气喷射器、氢气泵和排气阀，所述氢气喷射器与所述电堆的氢气入口连接，所述氢气泵的入口和出口分别与所述电堆的氢气出口和氢气入口连接，所述排气阀与所述电堆的氢气出口连接。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的车用燃料电池系统。
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