CN115020746B - 燃料电池堆冷却循环系统及控制方法、车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种燃料电池堆冷却循环系统及控制方法、车辆,燃料电池堆冷却循环系统包括电堆、进液管道、出液管道、散热器、加热器、节温器以及储液机构,出液管道的第一端与电堆的出液接口连接,出液管道的第二端与散热器的进液接口连接;进液管道的第一端与散热器的出液接口连接,进液管道的第二端与电堆的进液接口连接;燃料电池堆冷却循环系统还包括第一支路,第一支路的第一端连接于出液管道,第一支路的第二端通过节温器连接于进液管道,加热器设置在第一支路上;储液机构与进液管道连接,且储液机构与进液管道的连接位置位于节温器与散热器之间,储液机构用于吸收位于进液管道内的冷却液。上述方案能降低电堆的载荷,提升发动机的性能。
Description
技术领域
本公开涉及燃料电池堆冷却技术领域,具体地,涉及一种燃料电池堆冷却循环系统及控制方法、车辆。
背景技术
燃料电池发动机为将氢和氧经过电化学反应将化学能转变成电能的发动机系统。一般包括燃料电池堆,燃料电磁堆在工作过程中会产生大量的热,需要冷却循环系统及时带走热量以保持电堆工作在最佳温度。发动机启动后,在从最低稳定运行功率向额定功率加载的过程中,需要在某个温度点进行大小循环模式的切换,即,将冷却循环系统由小循环模式切换到大循环模式,从而将电堆的产热通过大循环模式向环境中释放。
然而,在大小循环切换的过程中,两者所流出的冷却液在经过混合后进入电堆时的温度不稳定,而这将会增大电堆的负载,进而对发动机的性能造成影响。
发明内容
本公开的目的是提供一种燃料电池堆冷却循环系统及控制方法、车辆,以解决相关技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的,根据本公开的第一个方面,提供一种燃料电池堆冷却循环系统,包括电堆、进液管道、出液管道、散热器、加热器、节温器以及储液机构,所述出液管道的第一端与电堆的出液接口连接,所述出液管道的第二端与所述散热器的进液接口连接;
所述进液管道的第一端与所述散热器的出液接口连接,所述进液管道的第二端与电堆的进液接口连接;
所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一支路,所述第一支路的第一端连接于所述出液管道,所述第一支路的第二端通过所述节温器连接于所述进液管道,所述加热器设置在所述第一支路上;
所述储液机构与所述进液管道连接,且所述储液机构与所述进液管道的连接位置位于所述节温器与所述散热器之间,所述储液机构用于吸收位于所述进液管道内的冷却液。
可选地,所述节温器包括第一阀口、第二阀口以及出液口,所述第一阀口与所述第一支路的第二端连接,所述第二阀口与所述散热器的出液接口通过所述进液管道连接,所述出液口与电堆的进液接口通过所述进液管道连接。
可选地,所述燃料电池堆冷却循环系统还包括控制器、第一温度传感器以及第二温度传感器,所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述储液机构电连接,所述第一温度传感器用于测量所述储液机构与散热器之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,所述第二温度传感器用于测量所述加热器与所述节温器之间的第一支路内的冷却液的第二温度值,所述控制器用于在第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,控制所述储液机构停止对所述出液管道内的冷却液进行吸收。
可选地,加热器为PTC加热器。
可选地,所述储液机构用于将吸收至所述储液机构内的冷却液重新回注至所述进液管道内。
可选地,所述储液机构为气缸,所述气缸包括缸体和活塞,所述活塞将所述缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔,所述无杆腔与所述进液管道连通。
可选地,所述气缸与车辆的压缩空气系统连接,所述压缩空气系统用于驱动所述活塞在所述缸体内伸缩。
根据本公开的第二个方面,提供一种车辆,包括如上所述的燃料电池堆冷却循环系统。
根据本公开的第三个方面,提供一种燃料电池堆冷却循环系统的控制方法,所述燃料电池堆冷却循环系统包括电堆、进液管道、出液管道、散热器、加热器、节温器以及储液机构,所述出液管道的第一端与电堆的出液接口连接,所述出液管道的第二端与所述散热器的进液接口连接;
所述进液管道的第一端与所述散热器的出液接口连接,所述进液管道的第二端与电堆的进液接口连接;
所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一支路,所述第一支路的第一端连接于所述出液管道,所述第一支路的第二端通过所述节温器连接于所述进液管道,所述加热器设置在所述第一支路上;
所述储液机构与所述进液管道连接,且所述储液机构与所述进液管道的连接位置位于所述节温器与所述散热器之间,所述储液机构用于吸收位于所述进液管道内的冷却液;
所述燃料电池堆冷却循环系统具有小循环模式和大循环模式,在所述小循环模式过程中,所述冷却液经所述电堆的出液接口依次流经所述出液管道、加热器、节温器以及进液管道并从所述电堆的进液出口回流至所述电堆内,在所述大循环模式过程中,所述冷却液经所述电堆的出液接口依次流经所述出液管道、散热器、节温器以及进液管道并从所述电堆的进液出口回流至所述电堆内;
所述方法包括:
在由所述小循环模式切换至所述大循环模式之前,通过所述储液机构对位于所述出液管道内的冷却热进行吸收。
可选地,所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一温度传感器以及第二温度传感器,所述第一温度传感器用于测量所述储液机构与所述散热器之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,所述第二温度传感器用于测量所述加热器与所述节温器之间的第一支路内的冷却液的第二温度值;
所述控制方法还包括:
当所述第二温度值与所述第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,使所述储液机构停止对所述出液管道内的冷却液进行吸收。
通过上述技术方案,发动机的启动过程中,为了尽量缩短启动过程的时间,燃料电池堆冷却循环系统需要使用小循环模式,这样由于参与冷却液的量少、管路短,能使得电堆温度从启动前的环境温度快速上升到最佳温度。发动机启动后,在从最低稳定运行功率向额定功率加载的过程中,需要在某个温度点进行大小循环模式的切换,即,将冷却循环系统由小循环模式切换到大循环模式,此时,由于在进液管道上连接有储液机构,且储液机构与进液管道的连接位置位于节温器和散热器之间,在从小循环模式切换至大循环模式之前,储液机构可以对位于节温器和散热器之间的温度较低的冷却液进行吸收,位于节温器与散热器之间的低温冷却液被吸收后,与电堆发生过换热后的高温冷却液会从电堆的出液接口流出并补充到节温器与散热器之间的进液管道内,在切换至大循环模式之后,上述与电堆发生过换热的冷却液再与流经加热器并从第一支路的第二端流出的高温冷却液混合,从而减小经由散热器流出的冷却液(即大循环模式)和经由加热器流出的冷却液(即小循环模式)之间的温度差,减轻或避免经由散热器流出的冷却液和经由加热器流出的冷却液在混合后温度不稳定的问题,从而降低电堆的载荷,达到提升发动机的性能的目的。
此外,在储液机构对位于节温器与散热器之间的低温冷却液进行吸收的过程中,位于散热器与电堆的出液接口之间的出液管道内的部分低温冷却液会向节温器与散热器之间流动,也就是说,通过设置储液机构能够实现对位于散热器两侧的出液管道、进液管道内低温冷却液的吸收,对低温冷却液的吸收更加彻底,进一步提升流向节温器的冷却液的温度,从而便于与从加热器流出的冷却液的均匀混合。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种示例性实施方式提供的燃料电池堆冷却循环系统的结构示意图;
图2是本公开一种示例性实施方式提供的燃料电池堆冷却循环系统的电路连接示意图;
图3是本公开一种示例性实施方式提供的燃料电池堆冷却循环系统的控制方法的流程示意图。
附图标记说明
1-燃料电池堆冷却循环系统;10-电堆;20-进液管道;30-出液管道;40-散热器;50-加热器;60-节温器;61-第一阀口;62-第二阀口;63-出液口;70-储液机构;71-气缸;72-连接管;80-水泵;100-控制器;110-第一温度传感器;120-第二温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,“内、外”是指相应结构轮廓的内外,“远、近”是指距离相应结构的远近。上述方位词仅是为了便于描述本公开,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公开的限制。此外,需要说明的是,所使用的术语如“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。
参考图1-3所示,本公开提供一种燃料电池堆冷却循环系统1包括电堆10、进液管道20、出液管道30、散热器40、加热器50、节温器60以及储液机构70,出液管道30的第一端与电堆10的出液接口连接,出液管道30的第二端与散热器40的进液接口连接;进液管道20的第一端与散热器40的出液接口连接,进液管道20的第二端与电堆10的进液接口连接;燃料电池堆冷却循环系统1还包括第一支路,第一支路的第一端连接于出液管道30,第一支路的第二端通过节温器60连接于进液管道20,加热器50设置在第一支路上;储液机构70与进液管道20连接,且储液机构70与进液管道20的连接位置位于节温器60与散热器40之间,储液机构70用于吸收位于进液管道20内的冷却液。
基于此,燃料电池堆冷却循环系统1可以具有小循环模式和大循环,在小循环模式,冷却液流经路径为:冷却液从电堆10的出液接口流出的冷却液会经过出液管道30、加热器、节温器60的第一阀口61以及进液管道20从电堆10的进液接口回流至电堆10内。在大循环路径下,冷却液流经路径为:冷却液从电堆10的出液接口流出的冷却液会经过出液管道30、散热器40、节温器60的第二阀口62以及进液管道20从电堆10的进液接口回流至电堆10内。
通过上述技术方案,发动机的启动过程中,为了尽量缩短启动过程的时间,燃料电池堆冷却循环系统1可以使用小循环模式,这样由于参与冷却液的量少、管路短,能使得电堆10温度从启动前的环境温度快速上升到最佳温度。发动机启动后,在从最低稳定运行功率向额定功率加载的过程中,可以在某个温度点进行大小循环模式的切换,即,将冷却循环系统由小循环模式切换到大循环模式,此时,由于在进液管道20上连接有储液机构70,且储液机构70与进液管道20的连接位置位于节温器60和散热器40之间,在从小循环模式切换至大循环模式之前,储液机构70可以对位于节温器60和散热器40之间的温度较低的冷却液进行吸收,位于节温器60与散热器40之间的低温冷却液被吸收后,与电堆10发生过换热后的高温冷却液会从电堆10的出液接口流出并补充到节温器60与散热器40之间的进液管道20内,在切换至大循环模式之后,上述与电堆10发生过换热的冷却液再与流经加热器50并从第一支路的第二端流出的高温冷却液混合,从而减小经由散热器40流出的冷却液(即大循环模式)和经由加热器50流出的冷却液(即小循环模式)之间的温度差,减轻或避免经由散热器40流出的冷却液和经由加热器50流出的冷却液在混合后温度不稳定的问题,从而降低电堆10的载荷,达到提升发动机的性能的目的。
此外,在储液机构70对位于节温器60与散热器40之间的低温冷却液进行吸收的过程中,位于散热器40与电堆10的出液接口之间的出液管道30内的部分低温冷却液会向节温器60与散热器40之间流动,也就是说,通过设置储液机构70能够实现对位于散热器40两侧的出液管道30、进液管道20内低温冷却液的吸收,对低温冷却液的吸收更加彻底,进一步提升流向节温器60的冷却液的温度,从而便于与从加热器50流出的冷却液的均匀混合。
这里,上文所指的节温器60是用于控制冷却液流动路径的阀门,是一种自动调温装置,通常含有感温组件,借着热胀或冷缩来开启、关掉冷却液的流动,以使发动机不至于过冷。
可选地,在本公开中,节温器60可以包括第一阀口61、第二阀口62以及出液口63,第一阀口61与第一支路的第二端连接,第二阀口62与散热器40的出液接口通过进液管道20连接,出液口63与电堆10的进液接口通过进液管道20连接。在发动机启动时,为了能使电堆10温度从启动前的环境温度快速上升到最佳温度,与散热器40的出液接口连接的第二阀口62是处于关闭状态的,这样,从电堆10的出液接口流出的冷却液会经过出液管道30、节温器60的第一阀口61以及进液管道20从电堆10的进液接口回流至电堆10内(即小循环模式),此时,由于参与循环的冷却液的量少、循环的管路短,因此能够实现发动机的快速升温,与此同时,正是由于在切换至大循环模式之前第二阀口62是处于关闭状态的,在储液机构70对位于节温器60和散热器40之间的进液管路内的低温冷却液进行吸收的过程中,不会将出液口63与电堆10之间的进液管道20内的高温冷却液抽出,因此不会对从小循环模式中流动的冷却液的正常循环造成影响。
为了进一步减小对从加热器50方向流入的高温冷却液和从散热器40方向流入的低温冷却液之间的温度差,可选地,在本公开提供的一种实施方式中,如图2所示,燃料电池堆冷却循环系统1还可以包括控制器100、第一温度传感器110以及第二温度传感器120,控制器100可以分别与第一温度传感器110、第二温度传感器120以及储液机构70电连接,第一温度传感器110用于测量储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,第二温度传感器120用于测量加热器50与节温器60之间的第一支路内的冷却液的第二温度值,控制器100用于在第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,控制储液机构70停止对出液管道30内的冷却液进行吸收。也就是说,通过设置第一温度传感器110,可以对位于储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的温度进行测量,通过设置第二温度传感器120,可以对位于加热器50与节温器60之间的第一支路内的冷却液的温度进行测量,并且,控制器100可以通过对上述所测得的第二温度值和第一温度值的计算,来控制储液机构70对出液管道30内的冷却液的吸收,具体的,当第二温度值与第一温度值之间的差值大于预设温度阈值范围内时,由于处于小循环内模式内的冷却液的温度的波动范围较小,则说明位于储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的温度过低,同时说明储液机构70应当继续对进液管道20内的低温冷却液进行吸收,直至第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内,控制器100控制储液机构70停止对出液管道30内的冷却液进行吸收。
当然,在本公开提供的另一种实施方式中,如图2所示,燃料电池堆冷却循环系统1还可以包括控制器100和第一温度传感器110,控制器100可以与第一温度传感器110以及储液机构70电连接,第一温度传感器110用于测量储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,当该第一温度值处于预设温度阈值范围之内时,控制器100控制储液机构70停止对出液管道30内的冷却液进行吸收,同样也能达到上述效果,本公开在此不作赘述。
可选地,在本公开提供的一种实施方式中,加热器50可以为PTC加热器50。PTC加热器50具有结构简单、成本低廉的优点,并能实现对冷却液的快速加热。
当然,在本公开提供的其他实施方式中,加热器50也可以为电磁加热器50等任意满足要求的加热器50,总之,只要能实现对从第一支路流过的冷却液的加热即可,本公开对加热器50的种类以及具体加热方式不作限制。
可选地,储液机构70用于将吸收至储液机构70内的冷却液重新回注至进液管道20内。具体的,当节温器60的第一阀口61完全关闭、节温器60的第二阀口62完全开启时(即,发动机完全由小循环模式切换到大循环模式之后),可以再将储液机构70内吸收的冷却液重新回注至进液管道20内,从而保证大循环模式内冷却液的平衡。
这里,需要说明的是,在对储液机构70内的冷却液进行回注的过程中,应该尽可能慢的将该冷却液注入到进液管道20内,以尽量减小该低温冷却液在与大循环模式中流动的冷却液混合时,造成高冷却液温度波动较大的问题,进一步降低电堆10的负荷、提升发动机机的性能。
此外,为了利于冷却液在电堆10、出液管道30、散热器40、节温器60、进液管道20、第一支路以及加热器50内的循环流动,该燃料电池堆冷却循环系统1还可以包括水泵80,其中,水泵80设置在出液管道30上,且水泵80与出液管道30的连接位置处于电堆10与散热器40之间。
可选地,在本公开提供的第一种实施方式中,如图1所示,储液机构70可以为气缸71,气缸71可以包括缸体和活塞,活塞将缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔,无杆腔与进液管道20连通。这样,当需要对对位于节温器60和散热器40之间的温度较低的冷却液进行吸收时,可以驱动活塞移动,增大无杆腔的容量,此时,节温器60和散热器40之间的冷却液便可以在气缸71的吸力作用下进入到无杆腔内,从而实现对冷却液的吸收,当需要将无杆腔内的冷却液重新回注至进液管道20内时,可以通过活塞的移动来压缩无杆腔的容量,从而使得无杆腔内的冷却液流入至进液管道20内。
为了便于无杆腔与进液管道20之间的连通,如图1所示,在缸体上可以开设与无杆腔连通的第一开孔,在进液管道20上可以开设与进液管道20的内部连通的第二开孔,并且,第一开孔与第二开孔之间可以通过连接管72进行连接,这样,当需要对冷却液进行吸收时,冷却液可以通过进液管道20的第二开孔进入到连接管72内,并通过连接管72进入到缸体的第一开孔内,从而进入到无杆腔内;当需要对冷却液进行回注时,冷却液可以通过缸体上的第一开孔进入到连接管72内,并通过进液管道20上的连接管72进入到第二开孔内。
这里,为了便于对气缸71进行驱动,在本公开提供的一种实施方式中,可选地,气缸71可以与车辆的压缩空气系统连接,压缩空气系统用于驱动活塞在缸体内伸缩。压缩空气系统可以直接对活塞进行施压,从而推动活塞在缸体内的伸缩,实现对节温器60与散热器40之间的温度较低的冷却液的吸收及回注,并且,直接通过压缩空气系统实现对气缸71的驱动,无需在车辆上专门设置用于驱动该气缸71的驱动源,能够简化车身结构及车身重量,并能减少对车辆的改动及改造成本。
需要说明的是,本公开对用于驱动活塞在缸体内移动的驱动源不作限制,例如,驱动源还可以为电机、伸缩杆等,在驱动源为伸缩杆的实施例中,具体的,伸缩杆的一端与活塞连接,伸缩杆可以带动活塞伸缩,同样也能实现对节温器60与散热器40之间的冷却液的吸收及回注。
另外,为了进一步便于对储液机构70的安装、布置,如图1所示也可以将储液机构70与散热器40集成为一个整体。
根据本公开的第二个方面,提供一种车辆,包括如上的燃料电池堆冷却循环系统1。该车辆具有上述燃料电池堆冷却循环系统1的全部有益效果,本公开对此不作赘述。
根据本公开的第三个方面,如图3所示,提供一种燃料电池堆冷却循环系统的控制方法,燃料电池堆冷却循环系统1包括电堆10、进液管道20、出液管道30、散热器40、加热器50、节温器60以及储液机构70,出液管道30的第一端与电堆10的出液接口连接,出液管道30的第二端与散热器40的进液接口连接;进液管道20的第一端与散热器40的出液接口连接,进液管道20的第二端与电堆10的进液接口连接;
燃料电池堆冷却循环系统1还包括第一支路,第一支路的第一端连接于出液管道30,第一支路的第二端通过节温器60连接于进液管道20,加热器50设置在第一支路上;储液机构70与进液管道20连接,且储液机构70与进液管道20的连接位置位于节温器60与散热器40之间,储液机构70用于吸收位于进液管道20内的冷却液;
燃料电池堆冷却循环系统1具有小循环模式和大循环模式,在小循环模式过程中,冷却液经电堆10的出液接口依次流经出液管道30、加热器50、节温器60以及进液管道20并从电堆10的进液出口回流至电堆10内,在大循环模式过程中,冷却液经电堆10的出液接口依次流经出液管道30、散热器40、节温器60以及进液管道20并从电堆10的进液出口回流至电堆10内;
方法包括:
S101、在由小循环模式切换至大循环模式之前,通过储液机构70对位于出液管道30内的冷却热进行吸收。
可选地,燃料电池堆冷却循环系统1还包括第一温度传感器110以及第二温度传感器120,第一温度传感器110用于测量储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,第二温度传感器120用于测量加热器50与节温器60之间的第一支路内的冷却液的第二温度值;
控制方法还包括:
S102、当第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,使储液机构70停止对出液管道30内的冷却液进行吸收。
通过上述技术方案,发动机的启动过程中,为了尽量缩短启动过程的时间,燃料电池堆冷却循环系统1需要使用小循环模式,这样由于参与冷却液的量少、管路短,能使得电堆10温度从启动前的环境温度快速上升到最佳温度。发动机启动后,在从最低稳定运行功率向额定功率加载的过程中,需要在某个温度点进行大小循环模式的切换,即,将冷却循环系统由小循环模式切换到大循环模式,此时,由于在进液管道20上连接有储液机构70,且储液机构70与进液管道20的连接位置位于节温器60和散热器40之间,在从小循环模式切换至大循环模式之前,储液机构70可以对位于节温器60和散热器40之间的温度较低的冷却液进行吸收,位于节温器60与散热器40之间的低温冷却液被吸收后,与电堆10发生过换热后的高温冷却液会从电堆10的出液接口流出并补充到节温器60与散热器40之间的进液管道20内,在切换至大循环模式之后,上述与电堆10发生过换热的冷却液再与流经加热器50并从第一支路的第二端流出的高温冷却液混合,从而减小经由散热器40流出的冷却液(即大循环模式)和经由加热器50流出的冷却液(即小循环模式)之间的温度差,减轻或避免经由散热器40流出的冷却液和经由加热器50流出的冷却液在混合后温度不稳定的问题,从而降低电堆10的载荷,达到提升发动机的性能的目的。
并且,在储液机构70对位于节温器60与散热器40之间的低温冷却液进行吸收的过程中,位于散热器40与电堆10的出液接口之间的出液管道30内的部分低温冷却液会向节温器60与散热器40之间流动,也就是说,通过设置储液机构70能够实现对位于散热器40两侧的出液管道30、进液管道20内低温冷却液的吸收,对低温冷却液的吸收更加彻底,进一步提升流向节温器60的冷却液的温度,从而便于与从加热器50流出的冷却液的均匀混合。
此外,通过设置第一温度传感器110,可以对位于储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的温度进行测量,通过设置第二温度传感器120,可以对位于加热器50与节温器60之间的第一支路内的冷却液的温度进行测量,并且,通过对上述所测得的第二温度值和第一温度值的计算,来控制储液机构70对出液管道30内的冷却液的吸收,具体的,当第二温度值与第一温度值之间的差值大于预设温度阈值范围内时,由于处于小循环内模式内的冷却液的温度的波动范围较小,则说明位于储液机构70与散热器40之间的进液管路内的冷却液的温度过低,同时说明储液机构70所吸收的进液管道20内的低温冷却液的量较少,此时,储液机构70继续对位于节温器60和散热器40之间的进液管道20内的冷却液进行吸收,直至第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内,控制储液机构70停止对出液管道30内的冷却液进行吸收。
此外,为了保持大循环模式中冷却液的量的平衡,控制方法还包括:
S103、在由小循环模式切换到大循环模式之后,使储液机构70内储存的冷却液重新回注至进液管道20内。这里,需要说明的是,在对储液机构70内的冷却液进行回注的过程中,应该尽可能慢的将该冷却液注入到进液管道20内,以尽量减小该低温冷却液在于大循环模式中流动的冷却液混合时,造成高冷却液温度波动较大的问题,进一步降低电堆10的负荷、提升发动机机的性能。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (9)
1.一种燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,包括电堆、进液管道、出液管道、散热器、加热器、节温器以及储液机构,所述出液管道的第一端与电堆的出液接口连接,所述出液管道的第二端与所述散热器的进液接口连接;
所述进液管道的第一端与所述散热器的出液接口连接,所述进液管道的第二端与电堆的进液接口连接;
所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一支路,所述第一支路的第一端连接于所述出液管道,所述第一支路的第二端通过所述节温器连接于所述进液管道,所述加热器设置在所述第一支路上;
所述储液机构与所述进液管道连接,且所述储液机构与所述进液管道的连接位置位于所述节温器与所述散热器之间,所述燃料电池堆冷却循环系统具有小循环模式和大循环模式,在由所述小循环模式切换至所述大循环模式之前,所述储液机构用于吸收位于所述进液管道内的冷却液;
在由所述小循环模式切换至所述大循环模式之后,所述储液机构用于将吸收至所述储液机构内的冷却液重新回注至所述进液管道内。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,所述节温器包括第一阀口、第二阀口以及出液口,所述第一阀口与所述第一支路的第二端连接,所述第二阀口与所述散热器的出液接口通过所述进液管道连接,所述出液口与电堆的进液接口通过所述进液管道连接。
3.根据权利要求1所述的燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,所述燃料电池堆冷却循环系统还包括控制器、第一温度传感器以及第二温度传感器,所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述储液机构电连接,所述第一温度传感器用于测量所述储液机构与散热器之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,所述第二温度传感器用于测量所述加热器与所述节温器之间的第一支路内的冷却液的第二温度值,所述控制器用于在第二温度值与第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,控制所述储液机构停止对所述出液管道内的冷却液进行吸收。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,加热器为PTC加热器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,所述储液机构为气缸,所述气缸包括缸体和活塞,所述活塞将所述缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔,所述无杆腔与所述进液管道连通。
6.根据权利要求5所述的燃料电池堆冷却循环系统,其特征在于,所述气缸与车辆的压缩空气系统连接,所述压缩空气系统用于驱动所述活塞在所述缸体内伸缩。
7.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-6中任一项所述的燃料电池堆冷却循环系统。
8.一种燃料电池堆冷却循环系统的控制方法,其特征在于,所述燃料电池堆冷却循环系统包括电堆、进液管道、出液管道、散热器、加热器、节温器以及储液机构,所述出液管道的第一端与电堆的出液接口连接,所述出液管道的第二端与所述散热器的进液接口连接;
所述进液管道的第一端与所述散热器的出液接口连接,所述进液管道的第二端与电堆的进液接口连接;
所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一支路,所述第一支路的第一端连接于所述出液管道,所述第一支路的第二端通过所述节温器连接于所述进液管道,所述加热器设置在所述第一支路上;
所述储液机构与所述进液管道连接,且所述储液机构与所述进液管道的连接位置位于所述节温器与所述散热器之间,所述储液机构用于吸收位于所述进液管道内的冷却液;
所述燃料电池堆冷却循环系统具有小循环模式和大循环模式,在所述小循环模式过程中,所述冷却液经所述电堆的出液接口依次流经所述出液管道、加热器、节温器以及进液管道并从所述电堆的进液出口回流至所述电堆内,在所述大循环模式过程中,所述冷却液经所述电堆的出液接口依次流经所述出液管道、散热器、节温器以及进液管道并从所述电堆的进液出口回流至所述电堆内;
所述方法包括:在由所述小循环模式切换至所述大循环模式之前,通过所述储液机构对位于所述出液管道内的冷却热进行吸收;
在由小循环模式切换到大循环模式之后,使储液机构内储存的冷却液重新回注至进液管道内。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述燃料电池堆冷却循环系统还包括第一温度传感器以及第二温度传感器,所述第一温度传感器用于测量所述储液机构与所述散热器之间的进液管路内的冷却液的第一温度值,所述第二温度传感器用于测量所述加热器与所述节温器之间的第一支路内的冷却液的第二温度值;
所述控制方法还包括:
当所述第二温度值与所述第一温度值之间的差值处于预设温度阈值范围内时,使所述储液机构停止对所述出液管道内的冷却液进行吸收。
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