CN114678562A - 一种燃料电池低温启动系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池低温启动系统及控制方法，包括燃料电池电堆、热管理控制器、空气系统和冷却液循环系统，热管理控制器分别与空气系统和冷却液循环系统通讯连接，空气系统和冷却液循环系统分别与燃料电池电堆连接，空气系统与冷却液循环系统连接；冷却液循环系统包括：水泵、三通电磁阀、相变储热器、节温器、散热器、温度传感器；空气系统包括：空压机、三通电磁阀、中冷器和增湿器。规避了燃料电池在低温启动时通常采用电加热或氢气催化燃烧等预热方式所需要的额外能量消耗，提高了燃料电池汽车车载能源的利用率，延长了燃料电池的续驶里程；同时还缓解了低温启动过程中催化层结冰的问题，提高了燃料电池膜电极的耐久性。

Description

一种燃料电池低温启动系统及控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池动力系统热管理技术领域，具体涉及一种燃料电池低温启动系统及控制方法。
背景技术
随着环境问题和能源问题的日益突出，发展新能源汽车已是全球的共识。作为汽车电动化的解决方案之一，燃料电池汽车除了具有纯电动汽车相对于燃油车所具有的优点外，又独具续航里程长和充能时间短的特质，被业内一致认为是汽车工业的终极目标。
当前，燃料电池汽车的大规模商业化还存在着成本高、寿命短、氢基础设施薄弱等问题。其中，燃料电池低温启动问题则是阻碍燃料电池商业化的关键技术瓶颈之一，是燃料电池汽车冬季运行的最大挑战。
当燃料电池在不采取任何保护措施情况下在低于0℃的低温环境中启动时，其反应所产生的水首先会在催化层内部结冰，导致催化层反应活性位点被覆盖和氧气传输受阻，电压出现骤降；当催化层完全被冰覆盖而电堆温度还未升至0℃以上则会在扩散层和流道内结冰导致冷启动失败。另一方面，催化层的结冰过程会导致催化剂层和质子交换膜之间出现间隙，同时结冰/融化循环会引起催化层微孔结构的崩塌和致密化以及催化层中铂颗粒的粗化，致使电化学活性表面积减小并难以恢复，从而对燃料电池发电性能造成永久性损害，且循环次数越多冷启温度越低对电池损害越大。
目前燃料电池低温启动的解决策略分为两类：一类是在电堆停机时利用气体吹扫来降低燃料电池膜电极的含水量，从而减少固态冰的形成，但是在电堆温度未升至0℃以上时只要启动电堆产生水就会结冰，且首先是在铂颗粒表面与Nafion树脂接触的部位产生冰，一旦温度升至室温铂与Nafion界面的冰融化就会造成界面的脱离，导致不可逆的电化学活性面积的损失；另一类是通过配置的动力电池进行电加热或氢气催化燃烧放热等方式对电堆及其内部极板和膜电极进行预热，该类方式的主要问题是需要额外消耗较多能量(车载电能或氢能)，缩短了燃料电池汽车的续航里程。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种燃料电池低温启动系统及控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供了一种燃料电池低温启动系统。
一种燃料电池低温启动系统，其包括燃料电池电堆、热管理控制器、空气系统和冷却液循环系统；所述热管理控制器分别与空气系统和冷却液循环系统通讯连接，所述空气系统和冷却液循环系统分别与燃料电池电堆连接，所述空气系统与冷却液循环系统连接；
所述冷却液循环系统包括：水泵、第一三通电磁阀、相变储热器、节温器、散热器、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述燃料电池电堆的冷却液出口通过所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀后一路接于所述相变储热器中冷却液热交换管的进液口，另一路接于所述节温器的输入端，所述节温器的第一输出端接于所述散热器的输入端，所述节温器的第二输出端与所述散热器的输出端及所述相变储热器中冷却液热交换管的出液口三路汇并后经所述水泵接于所述燃料电池电堆的冷却液进口；所述冷却液循环系统的第一温度传感器设置在所述水泵和所述燃料电池电堆的冷却液进口之间，所述第二温度传感器设置在所述燃料电池电堆的冷却液出口和所述第一三通电磁阀之间，所述第三温度传感器设置在所述相变储热器的相变储热材料内。
所述空气系统包括：空压机、第二三通电磁阀、中冷器和增湿器；所述空压机的高压空气出口通过所述第二三通电磁阀后一路接于所述中冷器的进气口，另一路接于所述冷却液循环系统中相变储热器的空气热交换管的进气口，所述冷却液循环系统中相变储热器的空气热交换管的出气口通过单向阀后与所述中冷器的出气口汇并接于所述增湿器的进气口，所述增湿器的出气口接于所述燃料电池电堆的空气进口。
具体地，所述相变储热器为套管式结构，包括相变储热器外壳、保温层、空气热交换管、相变储热管、冷却液热交换管；其中，所述相变储热器外壳与所述空气热交换管壳外壁之间的空间填充保温绝热材料从而形成所述的保温层，所述空气热交换管壳内壁与所述相变储热管壳外壁之间的空腔为燃料电池高压空气传输通道，所述相变储热管壳内壁与所述冷却液热交换管壳外壁所形成的空腔内充填相变储热材料和高热导率添加剂，所述冷却液热交换管为燃料电池冷却液流动管道。
优选的，所述冷却液热交换管为由紫铜焊接而成的管肋式结构，该管肋式热交换管包含了纵、横两个方向的肋片，且所述冷却液热交换管的肋片外沿与所述相变储热管壳内壁紧密接触以相变储热管提供机械支撑并增强热传导。
优选的，所述相变储热管壳外壁上焊有平行于轴线的翅片，且所述翅片的外沿与所述空气热交管壳内壁紧密接触以空气热交换管提供机械支撑并增强对空气的热传导。
优选的，所述相变储热管壳内壁与所述冷却液热交换管壳外壁所形成的空腔内充填的相变储热材料为凝固点温度在0℃～-10℃之间的低温相变材料。
优选的，所述相变储热管壳内壁与所述冷却液热交换管壳外壁所形成的空腔内充填的相变储热材料高热导率添加剂为碳材料，且所述的碳材料至少包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种。
优选的，所述保温层内填充的绝热材料为二氧化硅纳米微孔绝热材料，所述二氧化硅纳米微孔绝热材料包括气相二氧化硅、二氧化硅气凝胶及沉淀法二氧化硅，其中，所述保温层抽真空密封。
上述方案中，所述冷却液循环系统还包括设置在水泵进出液管路上用于定压补液的膨胀水箱。
上述方案中，所述热管理控制器通过低压信号线与所述温度传感器连接，接收温度传感器的温度信号；通过低压开关控制线与所述三通电磁阀连接，向其发送开通方向的指令；通过低压开关控制线与所述空压机、水泵和散热器连接，向其发送开关指令并通过PWM控制机制向空压机、水泵和散热器风扇发送脉宽调制信号以调控空压机电机、水泵电机和散热器风扇电机的转速。
根据本发明的另一个方面，提供了一种燃料电池低温启动系统的控制方法。
一种燃料电池低温启动系统的控制方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤(1)，当燃料电池在低于0℃的环境下需要低温启动时，所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF小于第一阈值温度T1时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀和所述空气系统的第二三通电磁阀分别接于所述冷却液循环系统的相变储热器的阀门并启动所述冷却液循环系统的水泵和所述空气系统的空压机，使所述燃料电池电堆的冷却液和高压空气分别流经所述相变储热器的冷却液热交换管路和空气热交换管路获取所述相变储热器中相变材料所传递过来的相变潜热进入燃料电池电堆为双极板和膜电极加热；
步骤(2)，当所述热管理控制器检测到TF＞T1或相变储热材料体相温度TP大于其相变特征温度
Figure RE-GDA0003599460060000051
时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经节温器直接通过水泵进入电堆，低温启动结束；并开始监测TF与第二阈值温度T2的大小变化；
步骤(3)，当所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF大于第二阈值温度T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于相变储热器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经所述相变储热器的热交换管阵列的管路将燃料电池在工作时所产生的热量通过换热器传递给所述相变储热器的相变材料使其升温以存储热量；然后实时监测 TP与T2的大小变化；
步骤(4)，当所述热管理控制器检测到相变储热材料体相温度 TP＞T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门并开启所述空气系统中第二三通电磁阀接于中冷器的阀门进行正常热管理，而相变材料所储存的热量则被封存于相变储热器中留待下一次低温启动时再次释放。
优选的，所述第一阈值温度T1设定为-4℃～0℃之间，第二阈值温度T2设定为70℃～75℃之间。
与现有技术相比，本发明将燃料电池汽车在燃料电池工作时所产生的热量存储于相变材料中并在低温启动时通过相变再释放出来为电堆预热，规避了通常采用电加热或氢气催化燃烧等预热方式所需要的额外能量消耗，提高了燃料电池汽车车载能源(电能和氢能)的利用率，从而延长了燃料电池的续驶里程。
另外，本发明所设计的相变储热器可同时为冷却液和高压空气流预热，而后者则将携带的热量直接传递给燃料电池电堆的膜电极助其升温，有效缓解了燃料电池在低温启动过程中产物水在催化层结冰的问题，从而不仅提高了燃料电池电堆的低温启动能力，缩短了低温启动的时间，还延长了燃料电池膜电极的使用寿命。
此外，本发明所设计的相变储热器在加入了绝热性优异的保温层的基础上采用了相变温度低于零摄氏度的低温相变材料，大幅延长了相变储热器的保温时间；且本发明在相变储热器的空气热交换管的出气口处加装了单向阀使得在正常热管理时空气热交换管中为具有一定真空度的负压环境，则进一步增强了相变储热器的保温效果，从而拓宽了燃料电池汽车在低温环境中停放的时间，增强了整个低温启动系统的时效性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器空气进口处的截面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器中部的截面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器空气出口处的截面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器的空气换热管的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统中相变储热器的冷却液换热管的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种燃料电池低温启动系统控制方法的流程示意图。
图中：1、燃料电池电堆；2、热管理控制器；3、和冷却液循环系统；31、空压机；32、第二三通电磁阀；33、中冷器；34、单向阀； 35、增湿器；4、冷却液循环系统；41、水泵；42、散热器；43、节温器；44、第一三通电磁阀；45、相变储热器；4501、相变储热器外壳；4502、保温层；4503、空气热交换管壳；4504、空气热交换管； 4505、冷却液热交换管；4506、冷却液热交换管壳；4507、相变储热管壳；4508、相变储热管；4509、进液口；4510、出液口；4511、进气管；4512、出气管；4513、纵向肋片；4514、翅片；46、第三温度传感器；47、膨胀水箱；48、第一温度传感器；49、第二温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
根据本发明的实施例，提供了一种燃料电池低温启动系统。
参照图1，一种燃料电池低温启动系统，包括燃料电池电堆1、热管理控制器2、空气系统3和冷却液循环系统4，所述热管理控制器2分别与空气系统3和冷却液循环系统4通讯连接，所述空气系统3和冷却液循环系统4分别与燃料电池电堆1连接，所述空气系统3 与冷却液循环系统4连接；
所述冷却液循环系统4包括：水泵41、第一三通电磁阀44、相变储热器45、节温器43、散热器42、第一温度传感器48、第二温度传感器49和第三温度传感器46；所述燃料电池电堆1的冷却液出口通过所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44后一路接于所述相变储热器45中冷却液热交换管的进液口，另一路接于所述节温器43 的输入端，所述节温器43的第一输出端接于所述散热器42的输入端，所述节温器43的第二输出端与所述散热器42的输出端及所述相变储热器45中冷却液热交换管的出液口三路汇并后经所述水泵41接于所述燃料电池电堆1的冷却液进口；所述冷却液循环系统4的第一温度传感器48设置在所述水泵41和所述燃料电池电堆1的冷却液进口之间，所述第二温度传感器49设置在所述燃料电池电堆1的冷却液出口和所述第一三通电磁阀44之间，所述第三温度传感器46设置在所述相变储热器45的相变储热材料内。
具体的，所述第一温度传感器48、第二温度传感器49用于监测进出燃料电池电堆冷却液的温度，所述第三温度传感器46用于监测相变储热器45中相变材料的体相温度；
所述冷却液循环系统4用于控制燃料电池电堆1的工作温度并在低温启动前通过利用相变储热器45在低温环境下释放的相变潜热为燃料电池电堆的双极板预热；
在本申请的具体实施例中，所述空气系统3包括：空压机31、第二三通电磁阀32、中冷器33和增湿器35；所述空压机31的高压空气出口通过所述第二三通电磁阀32后一路接于所述中冷器33的进气口，另一路接于所述冷却液循环系统4中相变储热器45的空气热交换管的进气口，所述冷却液循环系统4中相变储热器45的空气热交换管的出气口通过单向阀34后与所述中冷器33的出气口汇并接于所述增湿器35的进气口，所述增湿器35的出气口接于所述燃料电池电堆1的空气进口；
具体的，所述空气系统3用于为燃料电池电堆1提供高压空气并在低温启动前通过利用所述冷却液循环系统4中相变储热器45在低温环境下释放的相变潜热为燃料电池电堆1的膜电极预热；
所述热管理控制器2用于接收所述冷却液循环系统4中冷却液和相变储热器45中相变材料的温度信号并向所述冷却液循环系统4中的水泵41、散热器42、第一三通电磁阀44和所述空气系统3中空压机31及第二三通电磁阀32发送开关指令以及通过PWM控制机制调控所述空压机电机、水泵电机和散热器风扇电机的转速。
参照图2-5，在本申请的具体实施例中，所述冷却液循环系统4 中所采用的相变储热器45为套管式结构，包括相变储热器外壳4501、保温层4502、空气热交换管4504、相变储热管4508、冷却液热交换管4505；其中，所述相变储热器外壳4501与所述空气热交换管壳4503 外壁之间的空间填充保温绝热材料从而形成所述的保温层4502，所述空气热交换管壳4503内壁与所述相变储热管壳4507外壁之间的空腔为燃料电池高压空气传输通道，所述相变储热管壳4507内壁与所述冷却液热交换管壳4506外壁所形成的空腔内充填相变储热材料和高热导率添加剂，所述冷却液热交换管4505为燃料电池冷却液流动管道。
参照图6，具体的，所述空气热交换管4504的进气口4511和出气口4512分别位于空气热交换管壳4503两端的侧壁上并呈对角线分布以增强对流传质传热；所述相变储热管壳4507外壁上焊有8个平行于轴线的翅片4514，且所述翅片4514的外沿与所述空气热交管壳4503内壁紧密接触(参见图3)以空气热交换管4504提供机械支撑并增强对空气的热传导，需要注意的是所述翅片4514沿轴向的长度最大值不能超过进气管4511和出气管4512内侧壁切线之间的距离以利于高压空气均匀分布于所述空气热交换管4504与翅片4514所形成的空腔内。
参照图3、图4、图5和7，在本申请的具体实施例中，所述冷却液热交换管4505为由紫铜焊接而成的管肋式结构，该管肋式热交换管包含了4个纵向肋片4513和7个横向肋片4515，且所述冷却液热交换管的肋片外沿与所述相变储热管壳4507内壁紧密接触以相变储热管4508提供机械支撑并增强热传导。
在本申请的具体实施例中，所述相变储热管壳4507内壁与所述冷却液热交换管壳4506外壁及肋片所形成的空腔内充填的相变储热材料为凝固点温度在0℃～-10℃之间的低温相变材料，所充填的相变储热材料高热导率添加剂为碳材料，且所述的碳材料至少包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种。
在本申请的具体实施例中，所述保温层4502内填充的绝热材料为二氧化硅纳米微孔绝热材料，所述二氧化硅纳米微孔绝热材料包括气相二氧化硅、二氧化硅气凝胶及沉淀法二氧化硅，其中，所述保温层4502抽真空密封。
参照图1-2，在本申请的具体实施例中，所述燃料电池电堆1的冷却液出口与所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44的进液口通过管道连接，所述第一三通电磁阀44的第一出液口和第二出液口分别与所述节温器43的进液口、相变储热器45中冷却液热交换管4505的进液口4509通过管道连接，节温器43的第一出液口与散热器42的进液口通过管道连接，节温器43的第二出液口与散热器42 的出液口及相变储热器45中冷却液热交换管4505的出液口4510均通过管道连接至水泵41的进液口，水泵41的出液口通过管道连接燃料电池电堆1的冷却液进口，从而形成燃料电池电堆1的冷却液循环回路；
所述冷却液循环系统4还包括膨胀水箱47，所述膨胀水箱47通过管路连接在水泵41的两端，所述膨胀水箱47用于定压补液。
参照图1-2，具体地，所述空气系统3的空压机31的高压空气出口与第二三通电磁阀32的进气口通过管道连接，所述第二三通电磁阀32的第一出气口和第二出气口分别与所述中冷器33的进气口、所述冷却液循环系统4中相变储热器45中空气热交换管4504的进气口4511通过管道连接，所述冷却液循环系统4中相变储热器45中空气热交换管4504的出气口4512与所述空气系统3中单向阀34的进气口通过管道连接，所述单向阀34的出气口与所述中冷器33的出气口均通过管道连接至所述增湿器35的进气口，所述增湿器35的出气口通过管道连接燃料电池电堆1的空气进口。
参照图1，更具体地，所述热管理控制器2通过低压信号线与所述冷却液循环系统4中的第一温度传感器48、第二温度传感器49和第三温度传感器46连接，接收温度传感器的温度信号；通过低压开关控制线与所述冷却液循环系统4中的第一三通电磁阀44、节温器43以及所述空气系统3中的第二三通电磁阀32连接，向其发送开通方向的指令；通过低压开关控制线与所述空气系统3中的空压机31 和所述冷却液循环系统4中的水泵41以及散热器42连接，向上述空压机31、水泵41和散热器42风扇发送开关指令并通过PWM控制机制向其发送脉宽调制信号以调控空压机电机、水泵电机和散热器风扇电机的转速。
在本实施例中，所述一种基于相变储热的燃料电池低温启动系统的工作模式还具有低温启动模式和正常热管理模式两种实施方式，其中：
在低温启动模式下：所述热管理控制器2开启所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44的第二阀门，并启动水泵41使燃料电池电堆1的冷却液路运行轨迹为：水泵41→燃料电池电堆入口前冷却液温度传感器48→燃料电池电堆1→燃料电池电堆出口后冷却液温度传感器49→第一三通电磁阀44→相变储热器的冷却液热交换管4505 →水泵41；同时所述热管理控制器2开启所述空气系统3的第二三通电磁阀32的第二阀门，并启动空压机31使燃料电池电堆1的空气路运行轨迹为：空压机31→第二三通电磁阀32→相变储热器的空气热交换管4504→单向阀34→增湿器35→燃料电池电堆1，从而构成两套燃料电池的载热流体传递回路；
具体的，在此过程中，所述冷却液循环系统4中相变储热器45 的相变储热材料与冷却液热交换管4505内的冷却液和空气热交换管 4504内的空气均存在温度梯度，并在温度梯度的驱动下相变储热材料首先将本体的显热不断向内传递给冷却液和向外传递给空气流使其升温，相变材料本体开始降温；
进一步的，当相变材料的本体温度降至相变温度时开始凝固释放出更多的相变潜热并传递给冷却液和空气流使其进一步升温，冷却液则将相变储热材料释放的热量主要传递给燃料电池电堆1的双极板助其升温，而空气流则将相变储热材料释放的热量直接传递给燃料电池电堆1的膜电极助其升温，从而加速实现燃料电池的低温启动。
在正常热管理模式下：所述热管理控制器2开启所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44的第一阀门，并启动水泵41使燃料电池电堆1的冷却液路运行轨迹为：水泵41→燃料电池电堆入口前冷却液温度传感器48→燃料电池电堆1→燃料电池电堆出口后冷却液温度传感器49→第一三通电磁阀44→节温器43→散热器42→水泵41；同时所述热管理控制器2开启所述空气系统3的第二三通电磁阀32 的第一阀门，并启动空压机31使燃料电池电堆1的空气路运行轨迹为：空压机31→第二三通电磁阀32→中冷器33→增湿器35→燃料电池电堆1，从而构成两套燃料电池的载热流体传递回路；
具体的，所述热管理控制器2通过PWM控制机制分别向所述冷却液循环系统4中水泵41和散热器42的风扇发送脉宽调制信号来调控水泵电机和散热器风扇电机的转速以控制燃料电池电堆1的温度。
需要说明的是，在上述工作模式的实施基础上，所述热管理控制器2后续比较和处理的采用参数包括：
一、所述热管理控制器2采用所述冷却液循环系统4中第一温度传感器48或者第二温度传感器49的冷却液温度作为参考温度进行后续比较和处理；
二、热管理控制器2采用第一温度传感器48和第二温度传感器 49的冷却液温度的平均值作为后续比较和处理的参数。
为了更好的理解本发明的技术方案，在上述说明的基础上，以下将上述实施例中的第一温度传感器48和第二温度传感器49的冷却液参考温度统称为“燃料电池电堆冷却液温度TF”，并将第三温度传感器46的参考温度称为“相变材料体相温度TP”，进一步的说明：
在本申请的具体实施例中，热管理控制器2读取第一阈值温度 T1、第二阈值温度T2，其中，第一阈值温度T1小于第二阈值温度T2，即T1＜T2。其中，第一阈值温度T1设定为-4℃～0℃区间中的一个温度；第二阈值温度T2设定为70℃～75℃区间中的一个温度，即燃料电池电堆1正常工作的最佳温度。
综上所述，热管理控制器2比较所述燃料电池电堆冷却液温度 TF和第一阈值温度T1，其中：
当TF＜T1时，燃料电池低温启动系统进入低温启动模式；当TF＞T1时，燃料电池低温启动系统进入正常热管理模式；
当燃料电池低温启动系统从低温启动模式进入正常热管理模式后，热管理控制器2检测到TF＞T2时再次进入低温启动模式，直至TP＞T2时再次切换回正常热管理模式。
本发明将燃料电池汽车在燃料电池工作时所产生的热量存储于相变材料中并在低温启动时通过相变再释放出来为电堆预热，规避了通常采用电加热或氢气催化燃烧等预热方式所需要的额外能量消耗，提高了燃料电池汽车车载能源(电能和氢能)的利用率，从而延长了燃料电池的续驶里程。
另外，本发明所设计的相变储热器可同时为冷却液和高压空气流预热，而后者则将携带的热量直接传递给燃料电池电堆的膜电极助其升温，有效缓解了燃料电池在低温启动过程中产物水在催化层结冰的问题，从而不仅提高了燃料电池电堆的低温启动能力，缩短了低温启动的时间，还延长了燃料电池膜电极的使用寿命。
此外，本发明所设计的相变储热器在加入了绝热性优异的保温层的基础上采用了相变温度低于零摄氏度的低温相变材料，大幅延长了相变储热器的保温时间；且本发明在相变储热器的空气热交换管的出气口处加装了单向阀使得在正常热管理时空气热交换管中为具有一定真空度的负压环境，则进一步增强了相变储热器的保温效果，从而拓宽了燃料电池汽车在低温环境中停放的时间，增强了整个低温启动系统的时效性。
根据本发明的实施例，还提供了一种燃料电池低温启动系统的控制方法。
实施例一
一种燃料电池低温启动系统的控制方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤S101，当燃料电池在低于0℃的环境下需要低温启动时，所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF小于第一阈值温度T1时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀和所述空气系统的第二三通电磁阀分别接于所述冷却液循环系统的相变储热器的阀门并启动所述冷却液循环系统的水泵和所述空气系统的空压机，使所述燃料电池电堆的冷却液和高压空气分别流经所述相变储热器的冷却液热交换管路和空气热交换管路获取所述相变储热器中相变材料所传递过来的相变潜热进入燃料电池电堆为双极板和膜电极加热；
步骤S103，当所述热管理控制器检测到TF＞T1或相变储热材料体相温度TP大于其相变特征温度
Figure RE-GDA0003599460060000171
时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经节温器直接通过水泵进入电堆，低温启动结束；并开始监测TF与第二阈值温度T2的大小变化；
步骤S105，当所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF大于第二阈值温度T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于相变储热器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经所述相变储热器的热交换管阵列的管路将燃料电池在工作时所产生的热量通过换热器传递给所述相变储热器的相变材料使其升温以存储热量；然后实时监测TP与T2的大小变化；
步骤S107，当所述热管理控制器检测到相变储热材料体相温度 TP＞T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门并开启所述空气系统中第二三通电磁阀接于中冷器的阀门进行正常热管理，而相变材料所储存的热量则被封存于相变储热器中留待下一次低温启动时再次释放。
实施例二
参照图8，在实施例一的基础上，一种燃料电池低温启动系统的控制方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤600：所述热管理控制器2检测通过所述燃料电池电堆1的冷却液温度TF值；
具体的，检测所述燃料电池电堆入口前冷却液温度传感器48和燃料电池电堆出口后冷却液温度传感器49的冷却液温度数值，并由此确定通过所述燃料电池电堆1的冷却液温度TF值；
进一步的，比较所述燃料电池电堆冷却液温度TF和第一阈值温度 T1的大小并进入步骤610；
步骤610：所述热管理控制器2检测是否存在TF＜T1的情况，其中：
是，则进入步骤611；
否，则进入步骤614；
步骤611：所述热管理控制器2分别开启所述冷却液循环系统4 的第一三通电磁阀44和所述空气系统3的第二三通电磁阀32的第二阀门(或保持开启状态(从步骤613返回至步骤611时))，并开启所述冷却液循环系统4的水泵41和所述空气系统3的空压机31，使所述燃料电池电堆1的冷却液和所述空气系统3中的高压空气分别流经所述冷却液循环系统4中相变储热器45的冷却液热交换管4505和空气热交换管4504以获取所述相变储热器45的相变储热管4508中相变材料所传递过来的相变潜热然后进入燃料电池电堆1并开始为电堆的双极板和膜电极进行加热；
需要具体说明的是，在步骤611结束后，返回步骤610实时监测 TF与T1的大小变化。
步骤612：所述热管理控制器2开始比较相变储热材料体相温度 TP和相变特征温度
Figure RE-GDA0003599460060000191
的大小；
步骤613：所述热管理控制器2检测是否存在
Figure RE-GDA0003599460060000192
的情况：
是，则进入步骤614；
否，则返回步骤611，使所述第一三通电磁阀44和第二三通电磁阀32的第二阀门继续保持开启状态；
步骤614：由于检测到
Figure RE-GDA0003599460060000193
即相变材料已完成相变过程并开始吸收冷却液及高压空气中的热量，也意味着此时冷却液的温度已经高于相变材料的相变温度，低温启动结束；
需要具体说明的是，在步骤614结束后，所述热管理控制器2开启所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44的第一阀门(或保持开启状态(从步骤615返回至步骤614时))，使所述燃料电池电堆1 的冷却液流经节温器43直接通过水泵41进入电堆，并开始监测TF与第二阈值温度T2的大小变化；
步骤615：所述热管理控制器2检测是否存在TF＞T2的情况：
是，则进入步骤616；
否，则返回步骤614，使所述第一三通电磁阀44的第一阀门继续保持开启状态；
步骤616：所述热管理控制器2开启所述空气系统3的第二三通电磁阀32的第一阀门并再次开启所述冷却液循环系统4的第一三通电磁阀44的第二阀门，使所述燃料电池电堆1的冷却液流经所述相变储热器45的冷却液热交换管4505将燃料电池在工作时所产生的热量通过换热器传递给所述相变储热器45的相变储热管4508中相变材料使其升温以存储热量，而所述空气系统3中的高压空气则经由中冷器33调控温度后进入增湿器35；
需要具体说明的是，在步骤616实施后，实时监测TP与T2的大小变化。
步骤617：所述热管理控制器2检测是否存在TP＞T2的情况：
是，则进入步骤620；
否，则返回步骤616，使所述第一三通电磁阀44的第二阀门继续保持开启状态；
在步骤620中，所述热管理控制器2开启所述冷却液循环系统4 的第一三通电磁阀44的第一阀门，使所述燃料电池电堆1的冷却液流经节温器43直接(或通过散热器42)通过水泵41进入电堆进行正常热管理，并通过PWM控制机制分别向所述水泵41和散热器42的风扇发送脉宽调制信号来调控水泵电机和散热器风扇电机的转速以控制燃料电池电堆1的温度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池低温启动系统，包括燃料电池电堆、热管理控制器、空气系统和冷却液循环系统，其特征在于，所述热管理控制器分别与空气系统和冷却液循环系统通讯连接，所述空气系统和冷却液循环系统分别与燃料电池电堆连接，所述空气系统与冷却液循环系统连接；
所述冷却液循环系统包括：水泵、第一三通电磁阀、相变储热器、节温器、散热器、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；
所述燃料电池电堆的冷却液出口通过所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀后一路接于所述相变储热器中冷却液热交换管的进液口，另一路接于所述节温器的输入端，所述节温器的第一输出端接于所述散热器的输入端，所述节温器的第二输出端与所述散热器的输出端及所述相变储热器中冷却液热交换管的出液口三路汇并后经所述水泵接于所述燃料电池电堆的冷却液进口；
所述冷却液循环系统的第一温度传感器设置在所述水泵和所述燃料电池电堆的冷却液进口之间，所述第二温度传感器设置在所述燃料电池电堆的冷却液出口和所述第一三通电磁阀之间，所述第三温度传感器设置在所述相变储热器的相变储热材料内。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述空气系统包括：空压机、第二三通电磁阀、中冷器和增湿器；所述空压机的高压空气出口通过所述第二三通电磁阀后一路接于所述中冷器的进气口，另一路接于所述冷却液循环系统中相变储热器的空气热交换管的进气口，所述冷却液循环系统中相变储热器的空气热交换管的出气口通过单向阀后与所述中冷器的出气口汇并接于所述增湿器的进气口，所述增湿器的出气口接于所述燃料电池电堆的空气进口。
3.根据权利要求1或2所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述冷却液循环系统的相变储热器为套管式结构，包括相变储热器外壳、保温层、空气热交换管、相变储热管、冷却液热交换管，其中，所述相变储热器外壳与所述空气热交换管壳外壁之间的空间填充保温绝热材料从而形成所述的保温层，所述空气热交换管壳内壁与所述相变储热管壳外壁之间的空腔为燃料电池高压空气传输通道，所述相变储热管壳内壁与所述冷却液热交换管壳外壁所形成的空腔内充填相变储热材料和高热导率添加剂，所述冷却液热交换管为燃料电池冷却液流动管道。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述相变储热器中冷却液热交换管为由紫铜焊接而成的管肋式结构，该管肋式热交换管包含纵、横两个方向的肋片，且所述冷却液热交换管的肋片外沿与所述相变储热管壳内壁紧密接触以相变储热管提供机械支撑并增强热传导。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述相变储热器中相变储热管壳外壁上焊有平行于轴线的翅片，且所述翅片的外沿与所述空气热交管壳内壁紧密接触以空气热交换管提供机械支撑并增强对空气的热传导。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述相变储热器中相变储热管壳内壁与所述冷却液热交换管壳外壁所形成的空腔内充填的相变储热材料为凝固点温度在0℃～-10℃之间的低温相变材料，充填的相变储热材料高热导率添加剂为碳材料，且所述的碳材料至少包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述相变储热器的保温层内填充的绝热材料为二氧化硅纳米微孔绝热材料，所述二氧化硅纳米微孔绝热材料包括气相二氧化硅、二氧化硅气凝胶及沉淀法二氧化硅，其中，所述保温层抽真空密封。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，所述空压机、水泵、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、节温器、散热器均通过线路与热管理控制器连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均通过线路与热管理控制器连接。
9.一种燃料电池低温启动系统的控制方法，其特征在于，用于权利要求1-8中任一所述燃料电池低温启动系统的方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤(1)，当燃料电池在低于0℃的环境下需要低温启动时，所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF小于第一阈值温度T1时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀和所述空气系统的第二三通电磁阀分别接于所述冷却液循环系统的相变储热器的阀门并启动所述冷却液循环系统的水泵和所述空气系统的空压机，使所述燃料电池电堆的冷却液和高压空气分别流经所述相变储热器的冷却液热交换管路和空气热交换管路获取所述相变储热器中相变材料所传递过来的相变潜热进入燃料电池电堆为双极板和膜电极加热；
步骤(2)，当所述热管理控制器检测到TF＞T1或相变储热材料体相温度TP大于其相变特征温度
Figure FDA0003470692370000041
时，开启所述冷却液循环系统的第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经节温器直接通过水泵进入电堆，低温启动结束；并开始监测TF与第二阈值温度T2的大小变化；
步骤(3)，当所述热管理控制器检测到燃料电池电堆冷却液温度TF大于第二阈值温度T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于相变储热器的阀门，使所述燃料电池电堆的冷却液流经所述相变储热器的热交换管阵列的管路将燃料电池在工作时所产生的热量通过换热器传递给所述相变储热器的相变材料使其升温以存储热量；然后实时监测TP与T2的大小变化；
步骤(4)，当所述热管理控制器检测到相变储热材料体相温度TP＞T2时，再次开启所述第一三通电磁阀接于所述节温器的阀门并开启所述空气系统中第二三通电磁阀接于中冷器的阀门进行正常热管理，而相变材料所储存的热量则被封存于相变储热器中留待下一次低温启动时再次释放。
10.根据权利要求9所述的一种燃料电池低温启动系统的控制方法，其特征在于，所述第一阈值温度T1设定为-4℃～0℃之间，第二阈值温度T2设定为70℃～75℃之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115064726A (zh) * 2022-07-15 2022-09-16 西南交通大学 一种燃料电池相变强化散热方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120000634A (ko) * 2010-06-28 2012-01-04 현대자동차주식회사 연료전지 시스템의 제어 방법
CN111463453A (zh) * 2020-04-14 2020-07-28 吉林大学 一种具有相变蓄热及预加热功能的燃料电池热管理系统
CN112701316A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 银隆新能源股份有限公司 一种燃料电池器件以及燃料电池控制系统、方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120000634A (ko) * 2010-06-28 2012-01-04 현대자동차주식회사 연료전지 시스템의 제어 방법
CN112701316A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 银隆新能源股份有限公司 一种燃料电池器件以及燃料电池控制系统、方法
CN111463453A (zh) * 2020-04-14 2020-07-28 吉林大学 一种具有相变蓄热及预加热功能的燃料电池热管理系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115064726A (zh) * 2022-07-15 2022-09-16 西南交通大学 一种燃料电池相变强化散热方法
CN115064726B (zh) * 2022-07-15 2024-03-08 西南交通大学 一种燃料电池相变强化散热方法

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