CN111619307B - 能源综合利用系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种能源综合利用系统。能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。从冷却液出口出来的温度较高的冷却液在第一换热器内与空气完成换热。空气的温度升高。高温的空气通过第二出口为驾驶室或舱室升温。从第一换热器出来的冷却液继续进入第三换热器。在第三换热器内，冷却液与氢气换热。冷却液的温度继续降低，氢气的温度继续升高。从氢源出来的氢气在第二换热器中与空气完成换热。氢气的温度升高。空气的温度降低。低温的空气用于通过第四出口为驾驶室或舱室降温。能源综合利用系统实现了冷却液、空气和氢气之间能量的调配，进而实现燃料电池汽车内部能量的综合利用。

Description

能源综合利用系统
技术领域
本申请涉及新能源技术领域，特别是涉及一种能源综合利用系统。
背景技术
化石能源消耗带来的能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能源的大规模开发和利用势在必行。氢气是一种有效的储能方式：在可再生能源发电高峰期将电能转换为化学能储存在氢气当中，在用电高峰期将氢气携带的能量通过燃料电池重新转换为电能以供使用。氢燃料电池汽车具有零排放、无污染、高效的特点，是一种十分具有潜力的新能源汽车。
当氢燃料电池发动机匹配液氢或者高压氢气系统时，液氢或高压氢气在进入燃料电池电堆之前首先需要进行减压、汽化或升温到50℃左右，此过程需要吸收大量的热。燃料电池电堆在工作过程中会产生大量的余热，通常采用冷却液对电堆进行散热，以使电堆内部温度始终处于高效的工作温度范围内。为保证燃料电池电堆的功率，需要对进入电堆的空气进行增压，采用鼓风机等增压装置压缩空气后会使空气温度升高，在压缩空气进入电堆之前进行冷却，可增加进气的密度同时又可以使空气在进堆之前温度满足要求。除此之外，为保证驾驶员及乘客在驾驶室和舱室内的舒适性，需要采用空调系统使驾驶室和舱室内的温度保持在一定范围之内，在天气寒冷时对驾驶室和舱室内空气进行升温，在天气炎热时对驾驶室或舱室内空气进行降温。由此可见，怎样才能实现燃料电池汽车内部能量的综合利用是亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对怎样才能实现燃料电池汽车内部能量的综合利用的问题，提供一种能源综合利用系统。
一种能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。所述第一换热器包括第一进口、第二进口、第一出口和第二出口。所述第一进口用于与燃料电池电堆的冷却液出口连接。所述第二进口用于与第一鼓风机连接。所述第二出口用于为驾驶室或舱室升温。所述第二换热器包括第三进口、第四进口、第三出口和第四出口。所述第三进口与氢源连接。所述第四进口用于与第二鼓风机连接。所述第四出口用于为所述驾驶室或舱室降温。
所述第三换热器包括第五进口、第六进口、第五出口和第六出口。所述第五进口与所述第一出口连接。所述第五出口用于所述燃料电池电堆的氢气进口连接。所述第六进口用于与所述第三出口连接。所述第六出口用于与所述燃料电池电堆的冷却液进口连接。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一管路、第一加热器和空调蒸发器。所述第一管路的一端与所述第二出口连接。所述第一管路的另一端用于与所述驾驶室或舱室连通。所述第一加热器设置于所述第一管路。所述空调蒸发器包括第一空调进口和第一空调出口。所述第一空调进口与所述第四出口连接。所述第一空调出口与所述第一管路连接。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一比例阀。所述第一比例阀包括第一阀门入口、第一阀门出口和第二阀门出口。所述第一阀门入口用于与所述氢源连接。所述第一阀门出口与所述第三进口连接。所述第二阀门出口连接于所述第六进口与所述第三出口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第二管路、第三管路、第四管路、第一阀门、第二阀门、第七阀门和第五阀门。
所述第二管路的一端与所述第一空调出口连接。所述第二管路的另一端与所述第一管路交汇于第一交汇点。且所述第一交汇点设置于所述第二出口与所述第一加热器之间。所述第三管路的一端与所述第四出口连接。所述第三管路的另一端与所述第一空调进口连接。
所述第四管路的一端与所述第一管路交汇于第二交汇点。所述第四管路的另一端与所述第三管路交汇于第三交汇点。所述第一阀门设置于所述第一管路，且所述第一阀门设置于所述第一交汇点与所述第二交汇点之间。所述第二阀门设置于所述第四管路。
所述第七阀门的阀门入口与所述第四管路交汇于第四交汇点，所述第四交汇点设置于所述第三交汇点与所述第二阀门之间，所述第七阀门的阀门出口用于与大气环境连通。所述第五阀门设置于所述第四管路，且所述第五阀门设置于所述第二阀门和所述第四交汇点之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第三阀门和第四阀门。所述第三阀门设置于所述第三管路，且所述第三阀门设置于所述第三交汇点和所述第一空调进口之间。所述第四阀门设置于所述第二管路，且所述第四阀门设置于所述第一交汇点与所述第一空调出口之间。
在一个实施例中，所述空调蒸发器还包括第二空调进口和第二空调出口。所述能源综合利用系统还包括第五管路、第六阀门和第六管路。
所述第五管路的一端与所述第二空调进口连接。所述第五管路的另一端与所述第四管路交汇于第五交汇点。所述第五交汇点设置于所述第二阀门与所述第二交汇点之间。
所述第六阀门设置于所述第五管路。所述第六管路的一端与所述第二空调出口连接。所述第六管路的另一端与所述第四管路交汇于第六交汇点，且所述第六交汇点设置于所述第四交汇点与所述第二阀门之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一加热装置。所述第一加热装置用于连接于所述第五出口与所述燃料电池电堆的氢气进口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第八阀门。所述第八阀门用于连接于所述第一加热装置与所述燃料电池电堆的氢气进口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第一测温装置。所述第一测温装置连接于所述第一加热装置与所述第八阀门之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第二加热装置。所述第二加热装置用于连接于所述第六出口与所述燃料电池电堆的冷却液进口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括动力装置。所述动力装置用于连接于所述第二加热装置与所述燃料电池电堆的冷却液进口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第二测温装置。所述第二测温装置用于连接于所述动力装置与所述燃料电池电堆的冷却液进口之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统还包括第三测温装置。所述第三测温装置用于设置于所述驾驶室或舱室。本申请实施例提供的所述能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。所述第一换热器包括第一进口、第二进口、第一出口和第二出口。所述第一进口用于与燃料电池电堆的冷却液出口连接。所述第二进口用于与第一鼓风机连接。所述第二出口用于为驾驶室或舱室升温。所述第二换热器包括第三进口、第四进口、第三出口和第四出口。所述第三进口与氢源连接。所述第四进口用于与第二鼓风机连接。所述第四出口用于为所述驾驶室或舱室降温。所述第三换热器包括第五进口、第六进口、第五出口和第六出口。所述第五进口与所述第一出口连接。所述第五出口用于所述燃料电池电堆的氢气进口连接。所述第六进口用于与所述第三出口连接。所述第六出口用于与所述燃料电池电堆的冷却液进口连接。
所述能源综合利用系统包括第一换热器、第二换热器和第三换热器。从所述冷却液出口出来的温度较高的冷却液在所述第一换热器内与空气完成换热。冷却液的温度降低。空气的温度升高。高温的空气通过所述第二出口为驾驶室或舱室升温。从所述第一换热器出来的冷却液继续进入所述第三换热器。在所述第三换热器内，所述冷却液与氢气换热。所述冷却液的温度继续降低，所述氢气的温度继续升高。从所述氢源出来的氢气在所述第二换热器中与空气完成换热。氢气的温度升高。所述空气的温度降低。低温的空气用于通过所述第四出口为所述驾驶室或舱室降温。
所述能源综合利用系统通过所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器，实现了冷却液、空气和氢气之间能量的调配。所述能源综合利用系统实现了氢气的升温、冷却液的降温以及对所述驾驶室温度的调节，进而实现燃料电池汽车内部能量的综合利用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例中提供的所述能源综合利用系统的结构示意图；
图2为本申请一个实施例中提供的所述能源综合利用系统的结构示意图；
图3为本申请一个实施例中提供的所述能源综合利用系统的结构示意图；
图4为本申请一个实施例中提供的所述能源综合利用系统的结构示意图。
附图标号：
能源综合利用系统10
驾驶室或舱室101
燃料电池电堆110
冷却液出口111
冷却液进口113
氢气进口114
第一换热器210
第一进口211
第二进口212
第一出口213
第二出口214
第一鼓风机200
第二换热器220
第三进口221
第四进口222
第三出口223
第四出口224
第二鼓风机300
第三换热器230
第五进口231
第六进口232
第五出口233
第六出口234
第一管路310
第一加热器320
空调蒸发器330
第一空调进口331
第一空调出口332
第二空调进口333
第二空调出口334
第一比例阀340
第一阀门入口341
第一阀门出口342
第二阀门出口343
第二管路400
第三管路410
第四管路430
第一阀门420
第二阀门440
第三阀门510
第四阀门520
第五阀门530
第五管路540
第六阀门550
第六管路560
第七阀门570
第一加热装置610
第八阀门620
第一测温装置630
第二加热装置640
动力装置650
第二测温装置660
第一交汇点401
第二交汇点402
第三交汇点403
第五交汇点404
第六交汇点405
第四交汇点406
第三测温装置102
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1，本申请实施例提供一种能源综合利用系统10包括第一换热器210、第二换热器220和第三换热器230。所述第一换热器210包括第一进口211、第二进口212、第一出口213和第二出口214。所述第一进口211用于与燃料电池电堆110的冷却液出口111连接。所述第二进口212用于与第一鼓风机200连接。所述第二出口214用于为驾驶室或舱室101升温。所述第二换热器220包括第三进口221、第四进口222、第三出口223和第四出口224。所述第三进口221与氢源连接。所述第四进口222用于与第二鼓风机300连接。所述第四出口224用于为所述驾驶室或舱室101降温。
所述第三换热器230包括第五进口231、第六进口232、第五出口233和第六出口234。所述第五进口231与所述第一出口213连接。所述第五出口233用于所述燃料电池电堆110的氢气进口114连接。所述第六进口232用于与所述第三出口223连接。所述第六出口234用于与所述燃料电池电堆110的冷却液进口113连接。
本申请实施例提供的所述能源综合利用系统10包括第一换热器210、第二换热器220和第三换热器230。从所述冷却液出口111出来的温度较高的冷却液在所述第一换热器210内与空气完成换热。冷却液的温度降低。空气的温度升高。高温的空气通过所述第二出口214为驾驶室或舱室101升温。从所述第一换热器210出来的冷却液继续进入所述第三换热器230。在所述第三换热器230内，所述冷却液与氢气换热。所述冷却液的温度继续降低，所述氢气的温度继续升高。从所述氢源出来的氢气在所述第二换热器220中与空气完成换热。氢气的温度升高。所述空气的温度降低。低温的空气用于通过所述第四出口224为所述驾驶室或舱室101降温。
当氢燃料电池发动机匹配液氢或者高压氢气系统时，液氢或高压氢气在进入燃料电池电堆之前首先需要进行减压、汽化或升温到50℃左右，此过程需要吸收大量的热。燃料电池电堆在工作过程中会产生大量的余热，通常采用冷却液对电堆进行散热，以使电堆内部温度始终处于高效的工作温度范围内。为保证燃料电池电堆的功率，需要对进入电堆的空气进行增压，采用鼓风机等增压装置压缩空气后会使空气温度升高，在压缩空气进入电堆之前进行冷却，可增加进气的密度同时又可以使空气在进堆之前温度满足要求。除此之外，为保证驾驶员及乘客在驾驶室和舱室内的舒适性，需要采用空调系统使驾驶室和舱室内的温度保持在一定范围之内，在天气寒冷时对驾驶室和舱室内空气进行升温，在天气炎热时对驾驶室或舱室内空气进行降温。
所述能源综合利用系统10通过所述第一换热器210、所述第二换热器220和所述第三换热器230，实现了冷却液、空气和氢气之间能量的调配。所述能源综合利用系统实现了氢气的升温、冷却液的降温以及对所述驾驶室温度的调节，进而实现燃料电池汽车内部能量的综合利用。
所述燃料电池电堆110是氢气和空气中的氧气发生反应并产生电力的装置，电堆内部具有冷却管路用于电堆散热。
所述第一换热器210、所述第二换热器220和所述第三换热器230的类型可以相同，也可以不同。
在一个实施例中，所述第一换热器210和所述第二换热器220为风冷式换热器。所述第三换热器230为浸没式换热器。
在一个实施例中，从所述第一换热器210出来的冷却液温度高于大气环境的空气温度，从所述第一换热器210出来的冷却液进入所述第三换热器230。空气通过所述第一鼓风机200进入所述第一换热器210与冷却液换热。空气的温度升高，用于为所述驾驶室或舱室101加热。
当所述驾驶室或舱室101不需要制热时，从所述第二出口214出来的温度较高的空气被排放至大气环境中。
所述氢源的储藏装置包括高压氢气储罐或液氢储罐。
请一并参见图2，在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第一管路310、第一加热器320和空调蒸发器330。所述第一管路310的一端与所述第二出口214连接。所述第一管路310的另一端用于与所述驾驶室或舱室101连通。所述第一加热器320设置于所述第一管路310。所述空调蒸发器330包括第一空调进口331和第一空调出口332。所述第一空调进口331与所述第四出口224连接。所述第一空调出口332与所述第一管路310连接。
在一个实施例中，所述第一加热器320和所述空调蒸发器330均属于空调系统。所述第一加热器320和所述空调蒸发器330的功率可单独调节。
所述第二换热器220用于辅助所述空调蒸发器330为所述驾驶室或舱室101降温。所述第一换热器210用于辅助所述第一加热器320为所述驾驶室或舱室101升温。
在一个实施例中，所述第二换热器220和所述第一换热器210用于单独为所述驾驶室或舱室101提供冷量或热量。此时所述第一加热器320或所述空调蒸发器330不工作。
当所述驾驶室或舱室101需要降温时，从所述第四出口224出来的温度较低的空气经所述第一空调进口331进入所述空调蒸发器330的管路。所述空调蒸发器330处于不工作状态。所述空调蒸发器330的出口与所述第一加热器320的进口连通。所述第一加热器320停机。低温空气由所述第一加热器320的出口进入所述驾驶室或舱室101。
当所述驾驶室或舱室101不需要降温时，从所述第四出口224出来的温度较低的空气直接进入大气环境中。
当仅由所述第二换热器220换热得到的低温空气不能满足所述驾驶室或舱室101降温需求时，控制所述空调蒸发器330工作，使所述第二换热器220换热得到的低温空气进一步降温，以满足所述驾驶室或舱室101的冷量需求。
当所述驾驶室或舱室101需要升温时，先由所述第一换热器210换热为所述驾驶室或舱室101提供热量。当所述第一换热器210的所述第二出口214的空气热量不能满足所述驾驶室或舱室101需求时，所述第一加热器320工作，使所述第一换热器210换热得到的暖空气进一步升温，以满足所述驾驶室或舱室101的热量需求。
此外，所述第一加热器320和所述空调蒸发器330均能单独工作，为所述驾驶室或舱室101提供热量和冷量，调节所述驾驶室或舱室101的温度。
请一并参见图3，在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第一比例阀340。所述第一比例阀340包括第一阀门入口341、第一阀门出口342和第二阀门出口343。所述第一阀门入口341用于与所述氢源连接。所述第一阀门出口342与所述第三进口221连接。所述第二阀门出口343连接于所述第六进口232与所述第三出口223之间。
当所述第二换热器220需要停机时，所述氢气可以经所述第一阀门入口341、所述第二阀门出口343和所述第三进口221进入所述第三换热器230的所述第六进口232。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第二管路400、第三管路410、第四管路430、第一阀门420、第二阀门440、第七阀门570和第五阀门530。
所述第二管路400的一端与所述第一空调出口332连接。所述第二管路400的另一端与所述第一管路310交汇于第一交汇点401。且所述第一交汇点401设置于所述第二出口214与所述第一加热器之间。所述第三管路410的一端与所述第四出口224连接。所述第三管路410的另一端与所述第一空调进口331连接。
所述第四管路430的一端与所述第一管路310交汇于第二交汇点402。所述第四管路430的另一端与所述第三管路410交汇于第三交汇点403。所述第一阀门420设置于所述第一管路310，且所述第一阀门420设置于所述第一交汇点401与所述第二交汇点402之间。所述第二阀门440设置于所述第四管路430。
所述第七阀门570的阀门入口与所述第四管路430交汇于第四交汇点406，所述第四交汇点406设置于所述第三交汇点403与所述第二阀门440之间。所述第七阀门570的阀门出口用于与大气环境连通。所述第五阀门530设置于所述第四管路430，且所述第五阀门530设置于所述第二阀门440和所述第三交汇点403之间。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第三阀门510和第四阀门520。所述第三阀门510设置于所述第三管路410，且所述第三阀门510设置于所述第三交汇点403和所述第一空调进口331之间。所述第四阀门520设置于所述第二管路400，且所述第四阀门520设置于所述第一交汇点401与所述第一空调出口332之间。
请参见图3，当所述第二换热器220需要除霜时，所述第二鼓风机300关闭。所述第一鼓风机200打开。所述第三阀门510、所述第一阀门420和所述第七阀门570关闭。所述第二阀门440、所述第五阀门530打开。氢源经所述第一比例阀340的所述第二阀门出口343进入所述第六进口232。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后，经所述第一换热器210加热。被加热的空气经所述第二阀门440和所述第五阀门530进入所述第二换热器220对其进行吹扫除霜。
请一并参见图4，在一个实施例中，所述空调蒸发器330还包括第二空调进口333和第二空调出口334。所述能源综合利用系统10还包括第五管路540、第六阀门550和第六管路560。
所述第五管路540的一端与所述第二空调进口333连接。所述第五管路540的另一端与所述第四管路430交汇于第五交汇点404。所述第五交汇点404设置于所述第二阀门440与所述第二交汇点402之间。
所述第六阀门550设置于所述第五管路540。所述第六管路560的一端与所述第二空调出口334连接。所述第六管路560的另一端与所述第四管路430交汇于第六交汇点405。且所述第六交汇点405设置于所述第五阀门530与所述第二阀门440之间。
所述能源综合利用系统10具有多种工作模式。
氢源冷能用于为所述驾驶室或舱室101制冷：
所述第二鼓风机300打开。所述第一鼓风机200打开。所述第三阀门510、所述第四阀门520和所述第二阀门440打开。所述第一阀门420和所述第六阀门550关闭。所述第五阀门530和所述第七阀门570开度根据制冷量需求调节。所述第一加热器320关闭。所述第一加热装置610和所述第二加热装置640根据需求调节功率。空调制冷功率根据所述驾驶室或舱室101的温度需求进行调节。大气环境中的空气由所述第二鼓风机300增压。经过所述第二换热器220冷却。经过所述第三阀门510进入所述空调蒸发器330。所述空调蒸发器330对空气进一步冷却。经过所述第四阀门520。经过所述第一加热器320(不工作)进入所述驾驶室或舱室101。
冷却液余热用于所述空调蒸发器330除霜：
所述第一鼓风机200打开。所述第一阀门420、所述第二阀门440和所述第五阀门530关闭。所述第六阀门550和所述第七阀门570打开。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后。经所述第一换热器210加热。经所述第六阀门550进入所述空调蒸发器330对其进行吹扫除霜。然后经所述第七阀门570排至大气环境。
冷却液余热用于所述第二换热器220除霜：
所述第二鼓风机300关闭。所述第一鼓风机200打开。所述第三阀门510、所述第一阀门420、所述第六阀门550和所述第七阀门570关闭。所述第二阀门440、所述第五阀门530打开。氢源经所述第一比例阀340的所述第二阀门出口343进入所述第六进口232。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后。经所述第一换热器210加热。经所述第二阀门440和所述第五阀门530进入所述第二换热器220对其进行吹扫除霜。然后经所述第二鼓风机300排至大气环境。除霜结束后。各阀门恢复除霜之前状态。
冷却液余热用于空调制热：
所述第一鼓风机200打开。所述第四阀门520、所述第六阀门550和所述第二阀门440关闭。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后，经所述第一换热器210加热。加热后的空气经所述第一阀门420和所述第一加热器320进入所述驾驶室或舱室101。根据所述驾驶室或舱室101需求温度调节所述第一加热器320功率辅助制热。
无制冷制热需求时冷却液余热用于氢源升温：
所述第一鼓风机200打开。所述第二鼓风机300关闭。所述第一阀门420、所述第六阀门550、所述第七阀门570和所述第三阀门510关闭。所述第二阀门440和所述第五阀门530开启。通过所述第一比例阀340调节进入或旁通所述第二换热器220的流量比例。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后，进入所述第一换热器210加热。加热后的空气经所述第二阀门440和所述第五阀门530进入所述第二换热器220进行换热。然后换热后的低温空气经所述第二鼓风机300排至大气环境。液氢或高压氢气经所述第二换热器220加热后，再进入所述第三换热器230内与冷却液进行换热。氢气进一步升温后进入所述第一加热装置610。所述第一加热装置610根据氢气温度需求调节加热功率。然后经所述第八阀门620进入燃料电池电堆。所述第二换热器220和所述第三换热器230分两级对氢源加热升温。
通过调节所述第一比例阀340的所述第一阀门出口342和所述第二阀门出口343的流量比例，可以防止所述第三换热器230内冷却液在换热表面过量结冰。当所述第三换热器230内过量结冰时，增加所述第一阀门出口342的氢气流量。当所述第三换热器230内未结冰或结冰不严重时，增加所述第二阀门出口343的流量。当所述第三换热器230内未结冰或结冰不严重时，可以调节所述第一比例阀340使氢气全部由所述第二阀门出口343输出。当氢气全部由所述第二阀门出口343输出时，关闭所述第五阀门530，并开启所述第七阀门570。
氢源冷能过剩但冷却液余热不足时，将冷能直接排至大气环境：
所述第五阀门530和所述第七阀门570打开。所述第六阀门550和所述第二阀门440关闭。所述第二鼓风机300打开。大气环境中的空气经所述第二鼓风机300增压后进入所述第二换热器220进行换热。换热后的低温空气经所述第五阀门530和所述第七阀门570直接排至大气环境。所述第三阀门510根据制冷需求调节电磁阀开度。无制冷需求时，所述第三阀门510完全关闭。
氢源冷能不足但冷却液余热过剩时，将多余热能直接排至大气环境：
所述第二阀门440和所述第七阀门570打开。所述第一阀门420和所述第六阀门550关闭。所述第一鼓风机200打开。大气环境中的空气经所述第一鼓风机200增压后进入所述第一换热器210进行换热。然后经所述第二阀门440和所述第七阀门570直接排至大气环境。所述第一阀门420根据制热需求调节电磁阀开度。无制热需求时，所述第一阀门420完全关闭。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第一加热装置610。所述第一加热装置610用于连接于所述第五出口233与所述燃料电池电堆110的氢气进口114之间。所述第一加热装置610用于为氢气加热。
所述能源综合利用系统10不但可以利用氢气的冷能为所述驾驶室或舱室101降温，而且可以利用冷却液的热量为所述驾驶室或舱室101升温。所述能源综合利用系统10利用氢气的冷量和冷却液的热量实现了所述驾驶室或舱室101内温度的调节。所述能源综合利用系统10还可以利用所述冷却液的热量为所述空调蒸发器330或说是第二加热器220加热化霜。所述能源综合利用系统10还可以通过氢气与冷却液换热实现了对氢气和冷却液温度的调节。所述能源综合利用系统10实现了燃料电池汽车内部能量的综合利用。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第八阀门620。所述第八阀门620用于连接于所述第一加热装置610与所述燃料电池电堆110的氢气进口114之间。所述第八阀门620用于调节进入所述氢气进口114的流量。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第一测温装置630。所述第一测温装置630连接于所述第一加热装置610与所述第八阀门620之间。所述第一测温装置630用于监测进入所述氢气进口114的温度。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第二加热装置640。所述第二加热装置640用于连接于所述第六出口234与所述燃料电池电堆110的冷却液进口113之间。所述第二加热装置640用于为冷却液加热。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括动力装置650。所述动力装置650用于连接于所述第二加热装置640与所述燃料电池电堆110的冷却液进口113之间。所述动力装置650包括泵，用于为冷却水循环提供动力。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第二测温装置660。所述第二测温装置660用于连接于所述动力装置650与所述燃料电池电堆110的冷却液进口113之间。所述第二测温装置660用于监测进入所述冷却液进口113的温度。
在一个实施例中，所述能源综合利用系统10还包括第三测温装置102。所述第三测温装置102用于设置于所述驾驶室或舱室101，以便实时监测所述驾驶室或舱室101的温度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种能源综合利用系统，其特征在于，包括：
第一换热器(210)，包括第一进口(211)、第二进口(212)、第一出口(213)和第二出口(214)，所述第一进口(211)用于与燃料电池电堆(110)的冷却液出口(111)连接，所述第二进口(212)用于与第一鼓风机(200)连接，所述第二出口(214)用于为驾驶室或舱室(101)升温；
第二换热器(220)，包括第三进口(221)、第四进口(222)、第三出口(223)和第四出口(224)，所述第三进口(221)与氢源连接，所述第四进口(222)用于与第二鼓风机(300)连接，所述第四出口(224)用于为所述驾驶室或舱室(101)降温；
第三换热器(230)，包括第五进口(231)、第六进口(232)、第五出口(233)和第六出口(234)，所述第五进口(231)与所述第一出口(213)连接，所述第五出口(233)用于与所述燃料电池电堆(110)的氢气进口(114)连接，所述第六进口(232)用于与所述第三出口(223)连接，所述第六出口(234)用于与所述燃料电池电堆(110)的冷却液进口(113)连接。
2.如权利要求1所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第一管路(310)，所述第一管路(310)的一端与所述第二出口(214)连接，所述第一管路(310)的另一端用于与所述驾驶室或舱室(101)连通；
第一加热器(320)，设置于所述第一管路(310)；
空调蒸发器(330)，包括第一空调进口(331)和第一空调出口(332)，所述第一空调进口(331)与所述第四出口(224)连接，所述第一空调出口(332)与所述第一管路(310)连接。
3.如权利要求1所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第一比例阀(340)，包括第一阀门入口(341)、第一阀门出口(342)和第二阀门出口(343)，所述第一阀门入口(341)用于与所述氢源连接，所述第一阀门出口(342)与所述第三进口(221)连接，所述第二阀门出口(343)连接于所述第六进口(232)与所述第三出口(223)之间。
4.如权利要求2所述的能源综合利用系统，其特征在于，所述能源综合利用系统还包括：
第二管路(400)，所述第二管路(400)的一端与所述第一空调出口(332)连接，所述第二管路(400)的另一端与所述第一管路(310)交汇于第一交汇点(401)，且所述第一交汇点(401)设置于所述第二出口(214)与所述第一加热器之间；
第三管路(410)，所述第三管路(410)的一端与所述第四出口(224)连接，所述第三管路(410)的另一端与所述第一空调进口(331)连接；
第四管路(430)，所述第四管路(430)的一端与所述第一管路(310)交汇于第二交汇点(402)，所述第四管路(430)的另一端与所述第三管路(410)交汇于第三交汇点(403)；
第一阀门(420)，设置于所述第一管路(310)，且所述第一阀门(420)设置于所述第一交汇点(401)与所述第二交汇点(402)之间；
第二阀门(440)，设置于所述第四管路(430)；
第七阀门(570)，所述第七阀门(570)的阀门入口与所述第四管路(430)交汇于第四交汇点(406)，所述第四交汇点(406)设置于所述第三交汇点(403)与所述第二阀门(440)之间，所述第七阀门(570)的阀门出口用于与大气环境连通；
第五阀门(530)，设置于所述第四管路(430)，且所述第五阀门(530)设置于所述第二阀门(440)和所述第四交汇点(406)之间。
5.如权利要求4所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第三阀门(510)，设置于所述第三管路(410)，且所述第三阀门(510)设置于所述第三交汇点(403)和所述第一空调进口(331)之间；
第四阀门(520)，设置于所述第二管路(400)，且所述第四阀门(520)设置于所述第一交汇点(401)与所述第一空调出口(332)之间。
6.如权利要求4所述的能源综合利用系统，其特征在于，所述空调蒸发器(330)还包括第二空调进口(333)和第二空调出口(334)，所述能源综合利用系统还包括：
第五管路(540)，所述第五管路(540)的一端与所述第二空调进口(333)连接，所述第五管路(540)的另一端与所述第四管路(430)交汇于第五交汇点(404)，所述第五交汇点(404)设置于所述第二阀门(440)与所述第二交汇点(402)之间；
第六阀门(550)，设置于所述第五管路(540)；
第六管路(560)，所述第六管路(560)的一端与所述第二空调出口(334)连接，所述第六管路(560)的另一端与所述第四管路(430)交汇于第六交汇点(405)，且所述第六交汇点(405)设置于所述第四交汇点(406)与所述第二阀门(440)之间。
7.如权利要求1所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第一加热装置(610)，用于连接于所述第五出口(233)与所述燃料电池电堆(110)的氢气进口(114)之间。
8.如权利要求7所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第八阀门(620)，用于连接于所述第一加热装置(610)与所述燃料电池电堆(110)的氢气进口(114)之间。
9.如权利要求8所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第一测温装置(630)，连接于所述第一加热装置(610)与所述第八阀门(620)之间。
10.如权利要求1所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第二加热装置(640)，用于连接于所述第六出口(234)与所述燃料电池电堆(110)的冷却液进口(113)之间。
11.如权利要求10所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
动力装置(650)，用于连接于所述第二加热装置(640)与所述燃料电池电堆(110)的冷却液进口(113)之间。
12.如权利要求11所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第二测温装置(660)，用于连接于所述动力装置(650)与所述燃料电池电堆(110)的冷却液进口(113)之间。
13.如权利要求1所述的能源综合利用系统，其特征在于，还包括：
第三测温装置(102)，用于设置于所述驾驶室或舱室(101)。
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