CN113054220A - 一种乘用车燃料电池热管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乘用车燃料电池热管理系统及方法，所述热管理系统包括控制器、燃料电池、入口温度传感器、出口温度传感器、PTC加热器、暖风芯体、第一水泵、电控三通阀、去离子器、散热器、第二水泵和中冷器；所述热管理方法包括燃料电池停机模式下的热管理过程、冷启动工作模式下的热管理过程、小功率工作模式下的热管理过程和大功率工作模式下的热管理过程。本发明能使燃料电池快速启动，避免燃料电池冷启动失败。

Description

一种乘用车燃料电池热管理系统及方法
技术领域
本发明属于氢燃料电池汽车领域，具体涉及一种乘用车燃料电池热管理系统及方法。
背景技术
燃料电池乘用车是以燃料电池消耗反应物产生电能作为全部或者一部分动力源驱动车辆前行的乘用车。近年来由于环境和能源等问题，加上燃料电池功率高、无污染等优点，燃料电池乘用车有着很好的应用前景。
质子交换膜燃料电池在80摄氏度左右的温度下工作效率最佳，且保证燃料电池合理的工作温度非常重要。传统的发动机散热，主要通过发动机机体和排气管以尾气的形式散出，只有少量的热量是通过散热器散出，与传统的燃油发动机不同，燃料电池在散热方面主要依靠散热器。一般而言，在相同的车辆运行条件下，燃料电池的散热量比传统燃油发动机大很多，但燃料电池系统的运行温度较低，与环境的温差较小，这导致了燃料电池对散热要求相比传统车高了很多。
在现有的乘用车燃料电池热管理技术中，由于燃料电池乘用车空间狭小，且燃料电池系统部件多，散热需求大，因此对燃料电池的热管理系统体积及其安装有着很高的要求，这对燃料电池冷却带来更大的挑战。此外，燃料电池热管理系统通常使用节温器来调节电堆的工作温度，但节温器的开关控制方式使得燃料电池温度波动大，这会造成燃料电池输出功率的不稳定，对电堆的正常工作造成影响。另一方面，燃料电池在冷启动时，产生的热量无法与外界低温抗衡时，燃料电池容易启动失败。为了解决这一问题，现有的技术采用PTC加热回路来给冷却液加热，使得燃料电池（电堆）达到启动的温度要求。但是由于PTC回路流动阻力大、流量小，使得燃料电池冷启动速度慢，或是造成燃料电池从入口到出口的巨大温差而使得冷启动失败。因此，如何设计更优的燃料电池热管理系统及方法就显得非常重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种乘用车燃料电池热管理系统及方法，以使燃料电池快速启动，避免燃料电池冷启动失败。
本发明所述的乘用车燃料电池热管理系统，包括控制器、燃料电池、入口温度传感器、出口温度传感器、PTC加热器、暖风芯体、第一水泵、电控三通阀、去离子器、散热器、第二水泵和中冷器，PTC加热器的入口与燃料电池的出口相连，PTC加热器的出口与暖风芯体的入口相连，暖风芯体的出口与电控三通阀的三通阀常开入口相连，第一水泵的一端与电控三通阀的三通阀第一可控出口相连、另一端与PTC加热器的入口相连，散热器的出口与第二水泵的入口相连，第二水泵的出口与中冷器的入口和燃料电池的入口相连，入口温度传感器、出口温度传感器分别安装在燃料电池的入口处管路、出口处管路上；入口温度传感器、出口温度传感器与控制器电连接，将检测的燃料电池入口处、燃料电池出口处的冷却液温度发送给控制器，控制器与PTC加热器、第一水泵、电控三通阀、散热器、第二水泵电连接，控制PTC加热器、第一水泵、电控三通阀、散热器、第二水泵工作；该乘用车燃料电池热管理系统还包括与控制器电连接的电控四通阀，电控四通阀的四通阀第一常开入口与燃料电池的出口相连、四通阀第二常开入口与中冷器的出口相连、四通阀第一可控出口与散热器的入口相连、四通阀第二可控出口与第二水泵的入口相连；去离子器的入口与电控三通阀的三通阀第二可控出口相连，去离子器的出口与第二水泵的入口相连。
优选的，所述第二水泵的出口通过过滤器与燃料电池的入口相连（即第二水泵的出口与过滤器的入口相连，过滤器的出口与燃料电池的入口相连），过滤器能够过滤冷却液中的杂质，起到保护燃料电池，延长燃料电池寿命的作用。所述第二水泵的入口还连接有水箱，水箱通过气管与散热器相连，水箱起补水和方便散热器逸气的作用。
优选的，所述散热器具有两个散热风扇，能够实现更大更均匀的散热空气流量，满足燃料电池在满负荷和高温天气下的散热需求。
本发明所述的乘用车燃料电池热管理方法，采用上述乘用车燃料电池热管理系统，该方法包括：
在燃料电池停机模式下，控制器控制第二水泵关闭，控制三通阀第一可控出口打开、三通阀第二可控出口关闭，如果暖风芯体需要供热，则控制器控制PTC加热器和第一水泵工作，冷却液在PTC加热器、暖风芯体、电控三通阀、第一水泵形成的回路内循环流动，通过暖风芯体供热给乘员舱，此时暖风芯体供热的能量全部来自于PTC加热器。
在冷启动工作模式下，控制器控制第一水泵关闭、第二水泵工作，控制四通阀第一可控出口关闭、四通阀第二可控出口打开，控制三通阀第一可控出口关闭、三通阀第二可控出口打开，控制PTC加热器工作，冷却液从燃料电池的出口流出分两路，一路经电控四通阀直接流到第二水泵的入口，另一路经PTC加热器、暖风芯体、电控三通阀、去离子器流到第二水泵的入口，汇合后从第二水泵的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器流入电控四通阀、另一部分流入燃料电池；在此过程中，控制器通过调节PTC加热器的功率来控制燃料电池的冷却液升温速度，通过调节第二水泵的转速和/或调节四通阀第二可控出口的开度来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差，如果燃料电池出口处的冷却液温度到达燃料电池正常工作的温度范围，则进入小功率工作模式；
在小功率工作模式下，控制器控制第二水泵工作，控制三通阀第一可控出口打开、三通阀第二可控出口关闭，控制电控四通阀的四通阀阀芯由四通阀第一可控出口逐渐向四通阀第二可控出口转动，冷却液从燃料电池的出口流出经电控四通阀分为两路，一路直接流到第二水泵的入口，另一路经散热器流到第二水泵的入口，汇合后从第二水泵的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器流入电控四通阀、另一部分流入燃料电池；在此过程中，控制器通过调节可控四通阀的阀芯的转动角度来控制分别流过四通阀第一可控出口与四通阀第二可控出口的冷却液流量，通过调节散热器的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，通过调节第二水泵的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差；如果暖风芯体需要供热，则控制器控制PTC加热器和第一水泵工作，用于暖风芯体供热的冷却液在PTC加热器、暖风芯体、电控三通阀、第一水泵形成的回路内循环流动；
在大功率工作模式下，控制器控制第一水泵关闭、第二水泵工作，控制四通阀第一可控出口全开（即四通阀第一可控出口的开度为100%）、四通阀第二可控出口关闭，控制三通阀第一可控出口打开、三通阀第二可控出口关闭，冷却液从燃料电池的出口流出经电控四通阀、散热器流到第二水泵的入口，然后从第二水泵的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器流入电控四通阀、另一部分流入燃料电池；在此过程中，控制器通过调节散热器的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，通过调节第二水泵的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差；如果暖风芯体需要供热，则控制器控制PTC加热器工作，控制三通阀第一可控出口关闭、三通阀第二可控出口打开，从燃料电池的出口流出的冷却液一部分经PTC加热器、暖风芯体、电控三通阀、去离子器流到第二水泵的入口，利用燃料电池的产热和PCT加热器的加热通过暖风芯体供热，同时控制器根据暖风芯体的供热需求大小控制PTC加热器的功率，如果燃料电池的产热能够满足暖风芯体的供热需求，则控制器控制PTC加热器的功率为零（相当于控制器控制PTC加热器关闭）。
本发明具有如下效果：
（1）采用可控流量的电控四通阀，电控四通阀受控于控制器，用于调节分别流过四通阀第一可控出口与四通阀第二可控出口的冷却液流量，由于对电控四通阀的控制是基于占空比的线性控制，对比于现有的基于节温器的流量调节策略来说，不仅能更容易和更精确的控制燃料电池的温度，而且避免了切换带来的温度剧烈波动，从而确保了燃料电池输出的稳定。
（2）将去离子器安装在电控三通阀与第二水泵之间，只有三通阀第二可控出口打开时，去离子器才有冷却液流经，在满足去离子要求的基础上，减少了去离子器不必要的工作时长，从而延长了去离子器的使用寿命；另外，由于暖风芯体的流阻大，流入去离子器的冷却液水压小、温度低，进一步改善了去离子器的工作条件，延长了去离子器的使用寿命。
（3）在冷启动工作模式下，燃料电池的温度需要快速达到正常工作温度，一方面部分冷却液在燃料电池内被加热，部分冷却液通过中冷器被加热，然后通过电控四通阀流到第二水泵入口，另一方面，三通阀第二可控出口打开、三通阀第一可控出口关闭，第一水泵关闭，部分冷却液从燃料电池流出来后流入PTC加热器，PTC加热器通电加热冷却液，经过暖风芯体、电控三通阀和去离子器后流到第二水泵入口，再经过第一水泵加压流入燃料电池。在燃料电池自加热和PTC辅助加热下，实现了更快速的燃料电池冷启动。再加上大部分冷却液通过电控四通阀直接流到第二水泵入口，流经的管道短，流动阻力小，流量大，热量流失少，减少了燃料电池内部的温差，避免了燃料电池冷启动失败，也延长了燃料电池的寿命。
（4）在大功率工作模式下，且暖风芯体需要供热时，利用燃料电池的产热和PCT加热器的加热来满足暖风芯体的供热需求，其利用了燃料电池的产热，减少了PTC加热器额外的寄生功率，提升了约5%～10%的系统效率。
附图说明
图1是本实施例中乘用车燃料电池热管理系统的结构示意图。
图2是本实施例中乘用车燃料电池热管理系统的控制原理框图。
图3是本实施例中乘用车燃料电池热管理系统在冷启动模式下的冷却回路示意图。
图4是本实施例中乘用车燃料电池热管理系统在小功率模式下且暖风芯体需要供热时的冷却回路示意图。
图5是本实施例中乘用车燃料电池热管理系统在大功率模式下且暖风芯体需要供热时的冷却回路示意图。
图6是本实施例中电控四通阀的示意图。
图7是本实施例中电控三通阀的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。需要指出的是，本实施例仅起到解释说明本发明的作用，但并不局限于本实施例。
如图1至图7所示的乘用车燃料电池热管理系统，包括控制器15、燃料电池14、入口温度传感器13、出口温度传感器6、电控四通阀5、PTC加热器1、暖风芯体2、第一水泵3、电控三通阀8、去离子器7、散热器9、第二水泵10、中冷器11、水箱4和过滤器12。电控四通阀5具有四通阀阀体50、四通阀阀芯51、四通阀第一常开入口54、四通阀第二常开入口55、四通阀第一可控出口52、四通阀第二可控出口53。电控三通阀8具有三通阀阀体81、三通阀阀芯83、三通阀常开入口82、三通阀第一可控出口84、三通阀第二可控出口85。散热器9具有两个散热风扇，第一水泵3为小功率水泵，第二水泵10为大功率水泵，燃料电池14具有自加热功能。PTC加热器1的入口通过水管与燃料电池14的出口相连，PTC加热器1的出口通过水管与暖风芯体2的入口相连，暖风芯体2的出口通过水管与三通阀常开入口82相连，第一水泵3的一端通过水管与三通阀第一可控出口84相连，第一水泵3的另一端通过水管与PTC加热器1的入口相连，三通阀第二可控出口85通过水管与去离子器7的入口相连，去离子器7的出口与第二水泵10的入口相连，水箱4的出口通过水管与第二水泵10的入口相连，水箱4也通过气管与散热器9的排气口相连。四通阀第一常开入口54通过水管与与燃料电池14的出口相连，四通阀第二常开入口55通过水管与中冷器11的出口相连，四通阀第一可控出口52通过水管与散热器9的入口相连，四通阀第二可控出口53通过水管与第二水泵10的入口相连。散热器9的出口通过水管与第二水泵10的入口相连，第二水泵10的出口通过水管与中冷器11的入口和过滤器12的入口相连，过滤器12的出口通过水管与燃料电池14的入口相连，入口温度传感器13安装在燃料电池14的入口处管路上，出口温度传感器6安装在燃料电池14的出口处管路上。入口温度传感器13与控制器15电连接，将检测的燃料电池入口处的冷却液温度发送给控制器15；出口温度传感器6与控制器15电连接，将检测的燃料电池出口处的冷却液温度发送给控制器15；控制器15与PTC加热器1、第一水泵3、电控三通阀8、电控四通阀5、散热器9、第二水泵10电连接，控制PTC加热器1、第一水泵3、电控三通阀8、电控四通阀5、散热器9、第二水泵10工作。
其中，燃料电池14、电控四通阀5、第二水泵10、过滤器12组成小循环回路。燃料电池14、电控四通阀5、散热器9、第二水泵10、过滤器12组成大循环回路。燃料电池14、PTC加热器1、暖风芯体2、电控三通阀8、去离子器7、第二水泵10、过滤器12组成余热回收回路。冷却液从大小循环回路或者余热回收回路经过第二水泵10分流流入中冷器11，再流入电控四通阀5形成中冷器回路。
本实施例中的乘用车燃料电池热管理方法，采用上述乘用车燃料电池热管理系统，该方法包括：
在燃料电池停机模式下，控制器15控制第二水泵10关闭，控制器15控制三通阀第一可控出口84打开、三通阀第二可控出口85关闭，如果暖风芯体2需要供热，则控制器15控制PTC加热器1和第一水泵3工作，冷却液在PTC加热器1、暖风芯体2、电控三通阀8、第一水泵3形成的回路内循环流动，通过暖风芯体2供热给乘员舱；此时暖风芯体2的能量全部来自于PTC加热器1。
在冷启动工作模式下，控制器15控制第一水泵3关闭，控制器15控制第二水泵10工作，控制器15控制四通阀第一可控出口52关闭、四通阀第二可控出口53打开，控制器15控制三通阀第一可控出口84关闭、三通阀第二可控出口85打开，控制器15控制PTC加热器1工作，冷却液从燃料电池14的出口流出分两路，一路经电控四通阀5直接流到第二水泵10的入口，另一路经PTC加热器1、暖风芯体2、电控三通阀8、去离子器7流到第二水泵10的入口，汇合后经第二水泵10加压从第二水泵10的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器11流入电控四通阀5、另一部分经过滤器12流入燃料电池14；冷却液在小循环回路、余热回收回路和中冷器回路中流动。在此过程中，控制器15通过调节PTC加热器1的功率来控制燃料电池的冷却液升温速度（比如燃料电池的冷却液升温速度过慢，则控制器15增大PTC加热器1的功率），控制器15通过调节第二水泵10的转速和/或调节四通阀第二可控出口53的开度来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差（比如燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差过大，则控制器15增大第二水泵10的转速和/或增大四通阀第二可控出口53的开度），如果燃料电池出口处的冷却液温度到达燃料电池正常工作的温度范围，则进入小功率工作模式。
在小功率工作模式下，控制器15控制第二水泵10工作，控制器15控制三通阀第一可控出口84打开、三通阀第二可控出口85关闭，控制器15控制电控四通阀5的四通阀阀芯51由四通阀第一可控出口52逐渐向四通阀第二可控出口53转动，冷却液从燃料电池14的出口流出经电控四通阀5分为两路，一路直接流到第二水泵10的入口，另一路经散热器9流到第二水泵10的入口，汇合后经第二水泵10加压从第二水泵10的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器11流入电控四通阀5、另一部分经过滤器12流入燃料电池14；冷却液在小循环回路、大循环回路和中冷器回路中流动。在此过程中，控制器15通过调节四通阀阀芯51的转动角度来控制分别流过四通阀第一可控出口52与四通阀第二可控出口53的冷却液流量（即控制分别进入大小循环的冷却液流量），控制器15通过调节散热器9的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，控制器15通过调节第二水泵10的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差，从而使燃料电池保持在正常工作的温度范围，使燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差在正常的温差范围内。如果暖风芯体2需要供热，则控制器15控制PTC加热器1和第一水泵3工作，用于暖风芯体2供热的冷却液在PTC加热器1、暖风芯体2、电控三通阀8、第一水泵3形成的回路内循环流动，通过暖风芯体2供热给乘员舱。
在大功率工作模式下，控制器15控制第一水泵3关闭，控制器15控制第二水泵10工作，控制器15控制四通阀第一可控出口52全开（即四通阀第一可控出口52的开度为100%）、四通阀第二可控出口53关闭，控制器15控制三通阀第一可控出口84打开、三通阀第二可控出口85关闭，冷却液从燃料电池14的出口流出经电控四通阀5、散热器9流到第二水泵10的入口，然后从第二水泵10的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器11流入电控四通阀5、另一部分经过滤器12流入燃料电池14；冷却液在大循环回路和中冷器回路中流动。在此过程中，控制器15通过调节散热器9的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，控制器15通过调节第二水泵10的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差，从而使燃料电池保持在正常工作的温度范围，使燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差在正常的温差范围内。如果暖风芯体2需要供热，则控制器15控制PTC加热器1工作，控制器15控制三通阀第一可控出口84关闭、三通阀第二可控出口85打开，从燃料电池14的出口流出的冷却液一部分经PTC加热器1、暖风芯体2、电控三通阀8、去离子器7流到第二水泵10的入口，冷却液在大循环回路、余热回收回路和中冷器回路中流动。利用燃料电池14的产热和PCT加热器1的加热通过暖风芯体2供热，同时控制器15根据暖风芯体2的供热需求大小控制PTC加热器1的功率，如果燃料电池14的产热能够满足暖风芯体2的供热需求，则控制器15控制PTC加热器1的功率为零（相当于控制器15控制PTC加热器1关闭）。

Claims (4)

1.一种乘用车燃料电池热管理系统，包括控制器（15）、燃料电池（14）、入口温度传感器（13）、出口温度传感器（6）、PTC加热器（1）、暖风芯体（2）、第一水泵（3）、电控三通阀（8）、去离子器（7）、散热器（9）、第二水泵（10）和中冷器（11），PTC加热器（1）的入口与燃料电池（14）的出口相连，PTC加热器（1）的出口与暖风芯体（2）的入口相连，暖风芯体（2）的出口与电控三通阀（8）的三通阀常开入口（82）相连，第一水泵（3）的一端与电控三通阀（8）的三通阀第一可控出口（84）相连、另一端与PTC加热器（1）的入口相连，散热器（9）的出口与第二水泵（10）的入口相连，第二水泵（10）的出口与中冷器（11）的入口和燃料电池（14）的入口相连，入口温度传感器（13）、出口温度传感器（6）分别安装在燃料电池的入口处管路、出口处管路上；入口温度传感器（13）、出口温度传感器（6）与控制器（15）电连接，将检测的燃料电池入口处、燃料电池出口处的冷却液温度发送给控制器，控制器（15）与PTC加热器（1）、第一水泵（3）、电控三通阀（8）、散热器（9）、第二水泵（10）电连接，控制其工作；其特征在于：还包括与控制器（15）电连接的电控四通阀（5），电控四通阀（5）的四通阀第一常开入口（54）与燃料电池（14）的出口相连、四通阀第二常开入口（55）与中冷器（11）的出口相连、四通阀第一可控出口（52）与散热器（9）的入口相连、四通阀第二可控出口（53）与第二水泵（10）的入口相连；去离子器（7）的入口与电控三通阀（8）的三通阀第二可控出口（85）相连，去离子器（7）的出口与第二水泵（10）的入口相连。
2.根据权利要求1所述的乘用车燃料电池热管理系统，其特征在于：所述第二水泵（10）的出口通过过滤器（12）与燃料电池（14）的入口相连；所述第二水泵（10）的入口还连接有水箱（4），水箱（4）通过气管与散热器（9）相连。
3.根据权利要求1或2所述的乘用车燃料电池热管理系统，其特征在于：所述散热器（9）具有两个散热风扇。
4.一种乘用车燃料电池热管理方法，采用如权利要求1至3任一项所述的乘用车燃料电池热管理系统，其特征在于，该方法包括：
在燃料电池停机模式下，控制器（15）控制第二水泵（10）关闭，控制三通阀第一可控出口（84）打开、三通阀第二可控出口（85）关闭，如果暖风芯体（2）需要供热，则控制器（15）控制PTC加热器（1）和第一水泵（3）工作，冷却液在PTC加热器（1）、暖风芯体（2）、电控三通阀（8）、第一水泵（3）形成的回路内循环流动；
在冷启动工作模式下，控制器（15）控制第一水泵（3）关闭、第二水泵（10）工作，控制四通阀第一可控出口（52）关闭、四通阀第二可控出口（53）打开，控制三通阀第一可控出口（84）关闭、三通阀第二可控出口（85）打开，控制PTC加热器（1）工作，冷却液从燃料电池（14）的出口流出分两路，一路经电控四通阀（5）流到第二水泵（10）的入口，另一路经PTC加热器（1）、暖风芯体（2）、电控三通阀（8）、去离子器（7）流到第二水泵（10）的入口，汇合后从第二水泵（10）的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器（11）流入电控四通阀（5）、另一部分流入燃料电池（14）；在此过程中，控制器（15）通过调节PTC加热器（1）的功率来控制燃料电池的冷却液升温速度，通过调节第二水泵（10）的转速和/或调节四通阀第二可控出口（53）的开度来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差，如果燃料电池出口处的冷却液温度到达燃料电池正常工作的温度范围，则进入小功率工作模式；
在小功率工作模式下，控制器（15）控制第二水泵（10）工作，控制三通阀第一可控出口（84）打开、三通阀第二可控出口（85）关闭，控制电控四通阀（5）的四通阀阀芯（51）由四通阀第一可控出口（52）逐渐向四通阀第二可控出口（53）转动，冷却液从燃料电池（14）的出口流出经电控四通阀（5）分为两路，一路直接流到第二水泵（10）的入口，另一路经散热器（9）流到第二水泵（10）的入口，汇合后从第二水泵（10）的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器（11）流入电控四通阀（5）、另一部分流入燃料电池（14）；在此过程中，控制器（15）通过调节四通阀阀芯（51）的转动角度来控制分别流过四通阀第一可控出口（52）与四通阀第二可控出口（53）的冷却液流量，通过调节散热器（9）的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，通过调节第二水泵（10）的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差；如果暖风芯体（2）需要供热，则控制器（15）控制PTC加热器（1）和第一水泵（3）工作，用于暖风芯体供热的冷却液在PTC加热器（1）、暖风芯体（2）、电控三通阀（8）、第一水泵（3）形成的回路内循环流动；
在大功率工作模式下，控制器（15）控制第一水泵（3）关闭、第二水泵（10）工作，控制四通阀第一可控出口（52）全开、四通阀第二可控出口（53）关闭，控制三通阀第一可控出口（84）打开、三通阀第二可控出口（85）关闭，冷却液从燃料电池（14）的出口流出经电控四通阀（5）、散热器（9）流到第二水泵（10）的入口，然后从第二水泵（10）的出口流出，流出的冷却液一部分经中冷器（11）流入电控四通阀（5）、另一部分流入燃料电池（14）；在此过程中，控制器（15）通过调节散热器（9）的散热风扇转速来控制燃料电池出口处的冷却液温度，通过调节第二水泵（10）的转速来控制燃料电池出口处与燃料电池入口处的冷却液温差；如果暖风芯体（2）需要供热，则控制器（15）控制PTC加热器（1）工作，控制三通阀第一可控出口（84）关闭、三通阀第二可控出口（85）打开，从燃料电池（14）的出口流出的冷却液一部分经PTC加热器（1）、暖风芯体（2）、电控三通阀（8）、去离子器（7）流到第二水泵（10）的入口，利用燃料电池的产热和PCT加热器的加热通过暖风芯体（2）供热，同时控制器（15）根据暖风芯体（2）的供热需求大小控制PTC加热器（1）的功率。
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