CN113246800A - 一种燃料电池汽车热管理系统 - Google Patents

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李川
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Abstract

本发明公开了一种燃料电池汽车热管理系统，其属于汽车技术领域，包括：动力电机热管理回路，包括第一水泵、充电机、直流变压器、动力电机逆变器、动力电机本体、第一散热器和第一三通阀，第一三通阀能够控制所述动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第一散热器；动力电池热管理回路，包括第二水泵、第二散热器、第三散热器和动力电池；燃料电池热管理回路，包括能够依次连通的第四水泵、燃料电池和第六散热器；动力电机热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换以使得动力电机热管理回路对燃料电池进行预热；动力电池热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换以使得燃料电池对动力电池进行加热。本发明能够避免能量浪费。

Description

一种燃料电池汽车热管理系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车热管理系统。
背景技术
由于燃料电池系统的功率响应慢，无法单独满足电动汽车驱动的需求，因此，现有技术中，燃料电池汽车必须与动力电池进行配合，才能满足电动汽车驱动性能的要求。
但是，现有技术中，装载有燃料电池和动力电池的汽车中，燃料电池的热管理系统和动力电池的热管理系统各自独立，能量利用不合理，造成能量浪费，进而导致续航里程缩短。
因此，亟需一种燃料电池汽车热管理系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池汽车热管理系统，以解决现有技术中存在的燃料电池汽车的能量利用不合理的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种燃料电池汽车热管理系统，包括：
动力电机热管理回路，包括能够依次连通的第一水泵、充电机、直流变压器、动力电机逆变器、动力电机本体和第一散热器，所述第一水泵能够驱动所述动力电机热管理回路内的冷却液流动并与所述第一散热器、所述动力电机本体、所述动力电机逆变器、所述直流变压器和所述充电机交换热量，所述动力电机热管理回路还包括第一三通阀，所述第一三通阀能够控制所述动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第一散热器；
动力电池热管理回路，包括能够依次连通的第二水泵、第二散热器、第三散热器和动力电池，所述第二水泵能够驱动所述动力电池热管理回路内的冷却液流动并与所述第三散热器、所述第二散热器和所述动力电池交换热量；
燃料电池热管理回路，包括能够依次连通的第四水泵、燃料电池和第六散热器，所述第四水泵能够驱动所述燃料电池热管理回路内的冷却液流动并与所述燃料电池和所述第六散热器交换热量；
所述动力电机热管理回路能够与所述燃料电池热管理回路进行热交换以使得所述动力电机热管理回路对所述燃料电池进行预热；所述动力电池热管理回路能够与所述燃料电池热管理回路进行热交换以使得所述燃料电池对所述动力电池进行加热。
可选地，所述动力电机热管理回路还包括两通阀，所述两通阀能够连通所述动力电机热管理回路与所述动力电池热管理回路。
可选地，所述动力电池热管理回路还包括第一四通阀和第二三通阀，所述第一四通阀能够连通所述动力电池热管理回路和所述动力电机热管理回路，所述第二三通阀能够控制所述动力电池热管理回路内的冷却液是否流向所述第三散热器。
可选地，所述燃料电池汽车热管理系统还包括乘员舱热管理回路，所述乘员舱热管理回路包括乘员舱加热回路和乘员舱冷却回路，所述乘员舱加热回路用于对乘员舱进行加热，所述乘员舱冷却回路用于对所述乘员舱进行冷却，所述燃料电池热管理回路还包括第三四通阀，所述第三四通阀能够控制所述燃料电池热管理回路是否与所述乘员舱加热回路连通。
可选地，所述乘员舱加热回路包括第三水泵、所述第三散热器、第四散热器和电加热装置，所述电加热装置能够对所述乘员舱加热回路内的冷却液进行加热，所述第三水泵能够驱动所述乘员舱加热回路内的冷却液流动并与所述第三散热器和所述第四散热器交换热量。
可选地，所述乘员舱加热回路还包括第二四通阀，所述第二四通阀能够连通所述乘员舱加热回路和所述动力电机热管理回路。
可选地，所述乘员舱冷却回路包括空调压缩机总成、所述第二散热器和第五散热器，所述空调压缩机总成能够压缩并冷却所述乘员舱冷却回路内的冷凝剂并驱动所述冷凝剂流动，所述冷凝剂能够与所述第二散热器和所述第五散热器交换热量。
可选地，所述乘员舱冷却回路还包括第二风扇，所述第二风扇用于增加所述冷凝剂与所述乘员舱的换热量。
可选地，所述动力电机热管理回路还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述动力电机热管理回路内的冷却液流出被冷却总成后的温度。
可选地，所述动力电机热管理回路还包括第一风扇，所述第一风扇设于所述第一散热器上，用于加速所述第一散热器的散热速率。
本发明提出的燃料电池汽车热管理系统中，动力电机热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换，从而能够利用动力电机本体的余热对燃料电池进行预热，避免能量浪费。
同时，动力电池热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换，从而能够利用燃料电池的余热对动力电池进行加热，避免能量浪费。
且通过设置第一三通阀控制动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第一散热器。当第一三通阀控制动力电机热管理回路内的冷却液流向第一散热器时，动力电机热管理回路内的冷却液能够流经第一散热器，从而能够对充电机、直流变压器、动力电机逆变器和动力电机本体散热。当第一三通阀控制动力电机热管理回路内的冷却液不能够流向第一散热器时动力电机热管理回路不工作。
附图说明
图1是本发明实施例提供的燃料电池汽车热管理系统的示意图。
图中：
101、充电机；102、直流变压器；103、动力电机逆变器；104、动力电机本体；105、动力电池；106、乘员舱；107、燃料电池；
201、第一水泵；202、第二水泵；203、第三水泵；204、第四水泵；
301、第一四通阀；302、第二四通阀；303、第二三通阀；304、两通阀；305、第一三通阀；306、第三四通阀；307、蜡式节温器；
401、第一散热器；402、第二散热器；403、第三散热器；404、第四散热器；405、第五散热器；406、第六散热器；
501、第一风扇；502、第二风扇；
601、电加热装置；602、空调压缩机总成；
701、第一温度传感器；702、第二温度传感器；703、第三温度传感器；704、第四温度传感器。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，本实施例提供一种燃料电池汽车热管理系统，其包括动力电机热管理回路、动力电池热管理回路和燃料电池热管理回路。
具体地，动力电机热管理回路包括能够依次连通的第一水泵201、充电机101、直流变压器102、动力电机逆变器103、动力电机本体104和第一散热器401，第一水泵201能够驱动动力电机热管理回路内的冷却液流动并与第一散热器401、动力电机本体104、动力电机逆变器103、直流变压器102和充电机101交换热量。第一散热器401的作用是动力电机热管理回路内的冷却液与外界空气交换热量。动力电机热管理回路还包括第一三通阀305，第一三通阀305能够控制动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第一散热器401。
动力电池热管理回路包括能够依次连通的第二水泵202、第二散热器402、第三散热器403和动力电池105，第二水泵202能够驱动动力电池热管理回路内的冷却液流动并与第三散热器403、第二散热器402和动力电池105交换热量。
燃料电池热管理回路包括能够依次连通的第四水泵204、燃料电池107和第六散热器406，第四水泵204能够驱动燃料电池热管理回路内的冷却液流动并与燃料电池107和第六散热器406交换热量。
动力电机热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换以使得动力电机热管理回路对燃料电池107进行预热；动力电池热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换以使得燃料电池107对动力电池105进行加热。
燃料电池系统的工作效率受温度影响较大，燃料电池系统启动后，在其达到设定工作温度之前，工作效率很低，特别是在一些极端工况下，需要燃料电池反复启停，如此会降低燃料电池氢气的能量利用率，增加氢气的损耗，降低汽车的续航里程。
本实施例提供的燃料电池汽车热管理系统中，动力电机热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换，从而能够利用动力电机本体104的余热对燃料电池107进行预热，避免能量浪费。
同时，动力电池热管理回路能够与燃料电池热管理回路进行热交换，从而能够利用燃料电池107的余热对动力电池105进行加热，避免能量浪费。
且通过设置第一三通阀305控制动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第一散热器401。当第一三通阀305控制动力电机热管理回路内的冷却液流向第一散热器401时，动力电机热管理回路内的冷却液能够流经第一散热器401，从而能够对充电机101、直流变压器102、动力电机逆变器103和动力电机本体104散热。当第一三通阀305控制动力电机热管理回路内的冷却液不能够流向第一散热器401时动力电机热管理回路不工作。
进一步地，本实施例中，燃料电池汽车热管理系统还包括乘员舱热管理回路，乘员舱热管理回路包括乘员舱加热回路和乘员舱冷却回路，乘员舱加热回路用于对乘员舱106进行加热，乘员舱冷却回路用于对乘员舱106进行冷却，燃料电池热管理回路还包括第三四通阀306，第三四通阀306能够控制燃料电池热管理回路是否与乘员舱加热回路连通。
具体地，本实施例中，燃料电池热管理回路中，燃料电池107为被冷却总成。
具体地，本实施例中，燃料电池热管理回路还包括第四温度传感器704，第四温度传感器704用于检测燃料电池热管理回路内的冷却液流出燃料电池107之后的温度。进一步地，本实施例中，燃料电池热管理回路还包括蜡式节温器307，蜡式节温器307能够控制燃料电池热管理回路内的冷却液是否流向第六散热器406。为了增加燃料电池热管理回路内的冷却液与外界空气的交换热量，本实施例中，燃料电池热管理回路还包括第一风扇501。
动力电机热管理回路中，充电机101、直流变压器102、动力电机逆变器103、动力电机本体104为被冷却总成。
进一步地，动力电机热管理回路还包括第一温度传感器701，第一温度传感器701用于检测动力电机热管理回路内的冷却液流出被冷却总成后的温度。动力电机热管理回路还包括第一风扇501，第一风扇501设于第一散热器401上，用于加速第一散热器401的散热速率，进而增加动力电机热管理回路内的冷却液与外界空气的交换热量。
进一步地，本实施例中，动力电机热管理回路还包括两通阀304，两通阀304的作用是连通动力电机热管理回路与动力电池热管理回路和乘员舱加热回路。两通阀304能够连通动力电机热管理回路与动力电池热管理回路。
本实施例中，动力电池热管理回路中，动力电池105是被冷却总成。
进一步地，动力电池热管理回路还包括第一四通阀301和第二三通阀303，所第一四通阀301能够连通动力电池热管理回路和动力电机热管理回路，第二三通阀303能够控制动力电池热管理回路内的冷却液是否流向第三散热器403。
动力电池热管理回路中，第二散热器402使得动力电池热管理回路中的冷却液能够与乘员舱冷却回路内的冷凝剂交换热量。第三散热器403使得动力电池热管理回路中的冷却液能够与乘员舱加热回路内的冷却液交换热量。
进一步地，本实施例中，动力电池热管理回路还包括第二温度传感器702，第二温度传感器702用于检测动力电池热管理回路内的冷却液进入动力电池105之前的温度，以用于计算电加热装置601和空调压缩机总成602的输出功率。
乘员舱加热回路中，乘员舱106为被加热总成。
具体地，本实施例中，乘员舱加热回路包括第三水泵203、第三散热器403、第四散热器404和电加热装置601，电加热装置601能够对乘员舱加热回路内的冷却液进行加热，第三水泵203能够驱动乘员舱加热回路内的冷却液流动并与第三散热器403和第四散热器404交换热量。第三散热器403的作用是使动力电池热管理回路内的冷却液与乘员舱106交换热量。第四散热器404的作用是使乘员舱加热回路内的冷却液与乘员舱106交换热量。电加热装置601的作用是将动力电池105的电能转化为热能加热暖风回路内的冷却液。
进一步地，本实施例中，乘员舱加热回路还包括第二四通阀302、第二风扇502、第三温度传感器703。其中，第二四通阀302的作用是连通动力电机热管理回路和乘员舱加热回路。第二风扇502的作用是增加乘员舱加热回路内的冷却液与乘员舱106的换热量。第三温度传感器703的作用是检测乘员舱加热回路内的冷却液进入电加热装置601之前的温度，以便计算电加热装置601的输出功率和第二风扇502的工作转速。
乘员舱冷却回路中，乘员舱106为被冷却总成。
乘员舱冷却回路包括空调压缩机总成602、第二散热器402和第五散热器405，空调压缩机总成602能够压缩并冷却乘员舱冷却回路内的冷凝剂并驱动冷凝剂流动，冷凝剂能够与第二散热器402和第五散热器405交换热量。
第二散热器402的作用是动力电池冷却回路内的冷却液与乘员舱冷却回路内的冷凝剂交换热量。第五散热器405的作用是乘员舱冷却回路内的冷凝剂与乘员舱106交换热量。
为了提高乘员舱冷却回路内的冷凝剂与乘员舱106的换热量，本实施例中，乘员舱冷却回路还包括第二风扇502，第二风扇502用于增加冷凝剂与乘员舱106的换热量。
本实施例中，第四散热器404、第五散热器405和第二风扇502组成了空调三箱总成，与乘员舱106交换热量。
具体地，本实施例中，第一四通阀301具有四个端口，分别为a端口、b端口、c端口和d端口，第一四通阀301具有两种状态：
状态一：a端口与b端口连通，c端口与d端口连通；
状态二：a端口与d端口连通，b端口与c端口连通。
第一四通阀301能够选择性的处于其中一种状态。
具体地，本实施例中，第二四通阀302具有四个端口，分别为e端口、f端口、g端口和h端口，第二四通阀302具有两种状态：
状态一：e端口和f端口连通，g端口和h端口连通；
状态二：f端口和g端口连通，e端口和h端口连通。
第二四通阀302能够选择性的处于其中一种状态。
具体地，本实施例中，第三四通阀306具有四个端口，分别为i端口、j端口、k端口、l端口，第三四通阀306具有两种状态：
状态一：i端口和j端口连通，k端口和l端口连通；
状态二：i端口和l端口连通，j端口和k端口连通。
第三四通阀306能够选择性的处于其中一种状态。
具体地，本实施例中，第一三通阀305具有三个端口，分别为u端口、v端口和w端口，第一三通阀305具有两种状态：
状态一：u端口和w端口连通；
状态二：u端口和v端口连通。
第一三通阀305能够选择性地处于其中一种状态。
第二三通阀303具有三个端口，分别为m端口、n端口、o端口。第二三通阀303具有两种状态：
状态一：m端口和n端口连通；
状态二：m端口和o端口连通。
第二三通阀303能够选择性的处于其中一种状态。
具体地，本实施例中，两通阀304具有两种状态。两通阀304具有“开”和“关”两种状态。两通阀304能够选择性的处于其中一种状态。
本实施例提供的燃料电池汽车热管理系统具有如下优势：
1、利用动力电机热管理回路的余热对燃料电池系统进行预热，缩短燃料电池107启动后达到设定工作温度的时间，从而提高燃料电池系统的工作效率，降低氢耗，增加续航里程；
2、低温环境中，当驾驶员有暖风需求时，可以利用燃料电池热管理回路和动力电机热管理回路的余热为乘员舱106提供暖风，减少对动力电池105的能量需求，提高续驶里程；
3、在低温环境中，可以利用燃料电池热管理回路或者动力电机热管理回路的余热加热动力电池105，快速提高动力电池105的性能，从而提高整车性能；
4、在低温环境中，空调压缩机总成602不能工作，在持续大电流工作的极端工况下，例如长时间高速行驶和直流充电时，动力电池105升温快，性能降低，可以通过冷空气对动力电池105进行冷却，保证整车性能不降低；
5、在低温环境中，如果驾驶员有暖风需求，可以利用动力电池105的余热为乘员舱106提供暖风，减少对动力电池105的能量需求，提高续驶里程。
本实施例中，燃料电池汽车热管理系统包括动力电机热管理回路、动力电池热管理回路、燃料电池热管理回路和乘员舱热管理回路。相应地，燃料电池汽车热管理系统包括动力电机热管理功能、动力电池热管理功能、燃料电池热管理功能和乘员舱热管理功能。
燃料电池汽车热管理系统中，整车控制器根据驾驶员的制冷与暖风需求，及各个总成的工作状态和各个冷却回路的冷却液温度，控制水泵，阀体，风扇，电加热装置及空调压缩机总成工作，保证各个总成正常工作，并减少动力电池的能量损失。
本实施例中，动力电机热管理功能、动力电池热管理功能、燃料电池热管理功能和乘员舱热管理功能的优先级相同，各个功能可以同时独立开启。
具体地，燃料电池热管理功能包括燃料电池冷启动模式、燃料电池预热模式和燃料电池冷却模式。
具体地，本实施例中，燃料电池冷启动模式的开启条件为：燃料电池107的温度低于0℃；燃料电池冷启动模式的退出条件为：燃料电池107的温度高于40℃。
燃料电池冷启动模式开启时需要用到以下部件：
第三四通阀306的状态为i端口和l端口连通，j端口和k端口连通，第三水泵203开启，第四水泵204开启，电加热装置601开启，其余部件无需求。
燃料电池预热模式的开启条件为：燃料电池107的温度低于30℃，且动力电机热管理回路的冷却液的温度高于燃料电池热管理回路的冷却液的温度；燃料电池预热模式的退出条件为：燃料电池107的温度高于40℃，或者动力电机热管理回路的冷却液的温度低于燃料电池热管理回路的冷却液的温度。
燃料电池预热模式开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“开”，第二三通阀303的状态为m端口和n端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与d端口连通，b端口与c端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第三四通阀306的状态为i端口和l端口连通，j端口和k端口连通，第一水泵201开启，第二水泵202开启，第三水泵203开启，第四水泵204开启；其余部件无需求。
燃料电池冷却模式的开启条件为：燃料电池107的温度高于80℃；燃料电池冷却模式的退出条件为：燃料电池107的温度低于75℃。
燃料电池冷却模式开启时需要用到以下部件：第四水泵204开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
动力电池热管理功能包括动力电池空调冷却模式、动力电池自循环模式、动力电池加热模式、燃料电池余热加热动力电池模式、动力电机余热加热动力电池模式、动力电池风扇冷却模式一和动力电池风扇冷却模式二。
动力电池热管理功能的各个模式中，动力电池自循环模式的优先级最高，动力电池空调冷却模式的优先级次之，其他模式的优先级相同且最低。
动力电池空调冷却模式的开启条件为：环境温度高于10℃，且动力电池105的最高温度高于40℃；动力电池空调冷却模式的退出条件为：环境温度低于8℃，或者动力电池105的最高温度低于36℃。
动力电池空调冷却模式开启时需要用到以下部件：第二三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与b端口连通，c端口与d端口连通，第二水泵202开启，空调压缩机总成602开启，其余部件无需求。
动力电池自循环模式的开启条件为：动力电池单体之间的温差高于10℃且动力电池105的最高温度低于48℃；动力电池自循环模式的退出条件为：动力电池单体之间的温差低于8℃，或者动力电池105的最高温度高于50℃。
动力电池自循环模式开启时需要用到以下部件：第二三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与b端口连通，c端口与d端口连通，第二水泵202开启，其余部件无需求。
动力电池加热模式的开启条件为：整车处于充电加热模式且动力电池105的最低温度低于0℃；动力电池加热模式的退出条件为：整车退出充电加热模式，或者动力电池105的最低温度高于2℃。
动力电池加热模式开启时需要用到以下部件：三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与b端口连通，c端口与d端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第二水泵202开启，第三水泵203开启，电加热装置601开启，空调压缩机总成602关闭，其余部件无需求。
燃料电池余热加热动力电池模式的开启条件为：动力电池105的最低温度低于10℃，且燃料电池热管理回路的冷却液的温度高于45℃；燃料电池余热加热动力电池模式的退出条件为：动力电池105的最低温度高于15℃，或者燃料电池热管理回路的冷却液的温度低于40℃。
燃料电池余热加热动力电池模式开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“关”，第二三通阀303的状态为m端口和n端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与b端口连通，c端口与d端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第三四通阀306的状态为i端口和l端口连通，j端口和k端口连通，第二水泵202开启，第三水泵203开启，第四水泵204开启，空调压缩机总成602关闭，其余部件无需求。
动力电机余热加热动力电池模式的开启条件为：动力电池105的最低温度低于10℃，且动力电机热管理回路的冷却液的温度高于动力电池105的最高温度；动力电机余热加热动力电池模式的退出条件为：动力电池105的最低温度高于15℃，或者动力电机热管理回路的冷却液的温度低于动力电池105的最高温度。
动力电机余热加热动力电池模式开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“开”，第二三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与d端口连通，b端口与c端口连通，第一水泵201开启，第二水泵202开启，空调压缩机总成602关闭，其余部件无需求。
动力电池风扇冷却模式一的开启条件为：动力电池105的最高温度高于30℃；动力电池风扇冷却模式一的退出条件为：动力电池105的最高温度低于25℃。
动力电池风扇冷却模式一开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“关”，第一三通阀305的状态为u端口和w端口连通，
第二三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与d端口连通，b端口与c端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第一水泵201开启，第二水泵202开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
动力电池风扇冷却模式二的开启条件为：环境温度低于8℃，且动力电池105的最高温度高于40℃；动力电池风扇冷却模式二的退出条件为：环境温度高于10℃，或者动力电池105的最高温度低于36℃。
动力电池风扇冷却模式二开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“关”，三通阀303的状态为m端口和o端口连通，第一四通阀301的状态为a端口与d端口连通，b端口与c端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第一水泵201开启，第二水泵202开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
动力电机热管理功能包括动力电机冷却模式。
动力电机冷却模式的开启条件为：充电机101的温度高于40℃，或者直流变压器102的温度高于40℃，或者动力电机逆变器103的温度高于40℃，或者动力电机本体104的温度高于40℃。
动力电机冷却模式的退出条件为：充电机101的温度低于36℃，且直流变压器102的温度低于36℃，且动力电机逆变器103的温度低于36℃，且动力电机本体104的温度低于36℃。
动力电机冷却模式开启时需要用到以下部件：第一水泵201开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
乘员舱热管理功能包括空调制冷模式、暖风采暖模式、燃料电池余热采暖模式、动力电机余热采暖模式和动力电池余热采暖模式。
乘员舱热管理功能的各个模式中，空调制冷模式、暖风采暖模式、燃料电池余热采暖模式和动力电池余热采暖模式的优先级相同且可以同时开启，动力电机余热采暖模式的优先级最低。
空调制冷模式的开启条件为：驾驶员打开空调开关；空调制冷模式的退出条件为：驾驶员关闭空调开关。
空调制冷模式开启时需要用到以下部件：空调压缩机总成602开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
暖风采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关；暖风采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭暖风开关。
暖风采暖模式开启时需要用到以下部件：第三水泵203开启，电加热装置601开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
燃料电池余热采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关且燃料电池热管理回路的冷却液的温度高于80℃；燃料电池余热采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭暖风开关，或者燃料电池热管理回路的冷却液的温度低于75℃。
燃料电池余热采暖模式开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“关”，第一四通阀301的状态为a端口与b端口连通，c端口与d端口连通，第二四通阀302的状态为e端口和f端口连通，g端口和h端口连通，第三四通阀306的状态为i端口和l端口连通，j端口和k端口连通，第三水泵203开启，第四水泵204开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
动力电机余热采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关且动力电机热管理回路的冷却液的温度高于暖风设定温度；动力电机余热采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭暖风开关，或者动力电机热管理回路的冷却液的温度低于暖风设定温度。
动力电机余热采暖模式开启时需要用到以下部件：两通阀304的状态为“开”，第二四通阀302的状态为f端口和g端口连通，e端口和h端口连通，第一水泵201开启，第三水泵203开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
动力电池余热采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关且动力电池105的温度高于暖风设定温度；动力电池余热采暖模式的退出条件为：驾驶员关闭暖风开关，或者动力电池温度低于暖风设定温度。
动力电池余热采暖模式开启时需要用到以下部件：第二三通阀303的状态为m端口和n端口连通，第二水泵202开启，第三水泵203开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
燃料电池热管理功能的各个模式的工作条件相互独立，不会同时进行。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，包括：
动力电机热管理回路，包括能够依次连通的第一水泵(201)、充电机(101)、直流变压器(102)、动力电机逆变器(103)、动力电机本体(104)和第一散热器(401)，所述第一水泵(201)能够驱动所述动力电机热管理回路内的冷却液流动并与所述第一散热器(401)、所述动力电机本体(104)、所述动力电机逆变器(103)、所述直流变压器(102)和所述充电机(101)交换热量，所述动力电机热管理回路还包括第一三通阀(305)，所述第一三通阀(305)能够控制所述动力电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第一散热器(401)；
动力电池热管理回路，包括能够依次连通的第二水泵(202)、第二散热器(402)、第三散热器(403)和动力电池(105)，所述第二水泵(202)能够驱动所述动力电池热管理回路内的冷却液流动并与所述第三散热器(403)、所述第二散热器(402)和所述动力电池(105)交换热量；
燃料电池热管理回路，包括能够依次连通的第四水泵(204)、燃料电池(107)和第六散热器(406)，所述第四水泵(204)能够驱动所述燃料电池热管理回路内的冷却液流动并与所述燃料电池(107)和所述第六散热器(406)交换热量；
所述动力电机热管理回路能够与所述燃料电池热管理回路进行热交换以使得所述动力电机热管理回路对所述燃料电池(107)进行预热；所述动力电池热管理回路能够与所述燃料电池热管理回路进行热交换以使得所述燃料电池(107)对所述动力电池(105)进行加热。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述动力电机热管理回路还包括两通阀(304)，所述两通阀(304)能够连通所述动力电机热管理回路与所述动力电池热管理回路。
3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述动力电池热管理回路还包括第一四通阀(301)和第二三通阀(303)，所述第一四通阀(301)能够连通所述动力电池热管理回路和所述动力电机热管理回路，所述第二三通阀(303)能够控制所述动力电池热管理回路内的冷却液是否流向所述第三散热器(403)。
4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述燃料电池汽车热管理系统还包括乘员舱热管理回路，所述乘员舱热管理回路包括乘员舱加热回路和乘员舱冷却回路，所述乘员舱加热回路用于对乘员舱(106)进行加热，所述乘员舱冷却回路用于对所述乘员舱(106)进行冷却，所述燃料电池热管理回路还包括第三四通阀(306)，所述第三四通阀(306)能够控制所述燃料电池热管理回路是否与所述乘员舱加热回路连通。
5.根据权利要求4所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述乘员舱加热回路包括第三水泵(203)、所述第三散热器(403)、第四散热器(404)和电加热装置(601)，所述电加热装置(601)能够对所述乘员舱加热回路内的冷却液进行加热，所述第三水泵(203)能够驱动所述乘员舱加热回路内的冷却液流动并与所述第三散热器(403)和所述第四散热器(404)交换热量。
6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述乘员舱加热回路还包括第二四通阀(302)，所述第二四通阀(302)能够连通所述乘员舱加热回路和所述动力电机热管理回路。
7.根据权利要求4所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述乘员舱冷却回路包括空调压缩机总成(602)、所述第二散热器(402)和第五散热器(405)，所述空调压缩机总成(602)能够压缩并冷却所述乘员舱冷却回路内的冷凝剂并驱动所述冷凝剂流动，所述冷凝剂能够与所述第二散热器(402)和所述第五散热器(405)交换热量。
8.根据权利要求7所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述乘员舱冷却回路还包括第二风扇(502)，所述第二风扇(502)用于增加所述冷凝剂与所述乘员舱(106)的换热量。
9.根据权利要求1-8任一项所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述动力电机热管理回路还包括第一温度传感器(701)，所述第一温度传感器(701)用于检测所述动力电机热管理回路内的冷却液流出被冷却总成后的温度。
10.根据权利要求1-8任一项所述的燃料电池汽车热管理系统，其特征在于，所述动力电机热管理回路还包括第一风扇(501)，所述第一风扇(501)设于所述第一散热器(401)上，用于加速所述第一散热器(401)的散热速率。
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