CN208947071U - 燃料电池车的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池车的散热装置。所述散热装置包括第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、动力电机、燃料电池、散热风扇和控制装置；所述动力电机设置于第一冷却循环系统上，所述燃料电池设置于第二冷却循环系统上，所述散热风扇的排气方向与所述第一冷却循环系统与第二冷却循环系统相对；所述动力电机上设置有第一温度传感器，所述燃料电池上设置有第二温度传感器。本实用新型通过利用一个散热风扇对两个冷却循环系统降温，由此节约了能源、节省了占有空间。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池电动车领域，更具体地，涉及一种燃料电池车的散热装置。
背景技术
现有技术的燃料电池车上，燃料电池的散热有一套散热系统，由燃料电池控制器控制，电机及电机控制器的散热也有一套散热系统，由电机控制器控制；在纯电模式和混电模式时，两套散热系统的开启和关闭状态也不同，两套散热系统在车上同时存在但没有相互关联。由于每个散热系统都需要设置散热风扇，因此消耗整车比较多的能源用来散热，且占用车上空间比较多。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种燃料电池车的散热装置，其目的在于利用一个散热风扇对两个冷却循环系统降温，由此节约了能源、节省了占有空间。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种散热装置，包括第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、动力电机、燃料电池、散热风扇和控制装置；所述动力电机设置于第一冷却循环系统上，所述燃料电池设置于第二冷却循环系统上，所述散热风扇的排气方向与所述第一冷却循环系统与第二冷却循环系统相对；所述动力电机上设置有第一温度传感器，所述燃料电池上设置有第二温度传感器；所述第一温度传感器的输出端连接控制装置的第一输入端，所述第二温度传感器的输出端连接控制装置的第二输入端，所述控制装置的第一输出端连接所述动力电机的输入端，所述控制装置的第二输出端连接所述第一冷却循环系统的输入端，所述控制装置的第三输出端连接所述第二冷却循环系统的输入端，所述控制装置的第四输出端连接所述散热风扇的输入端。
优选地，所述控制装置设置于第一冷却循环系统上，所述控制装置上设置有第三温度传感器，所述第三温度传感器的输出端连接控制装置的第三输入端。
优选地，所述第一冷却循环系统包括第一循环电机、第一冷却循环管路和第一散热水箱；所述第一循环电机的控制端连接第一冷却循环管路，所述第一循环电机的输入端作为所述第一冷却循环系统的输入端；所述第一散热水箱设置于所述第一冷却循环管路中，所述散热风扇与所述第一冷却循环系统相对的部位为所述第一散热水箱。
作为进一步优选地，所述第二冷却循环系统包括第二循环电机、第二冷却循环管路和第二散热水箱；所述第二循环电机的控制端连接第二冷却循环管路，所述第二循环电机的输入端作为所述第二冷却循环系统的输入端；所述第二散热水箱设置于所述第二冷却循环管路中，所述散热风扇与所述第二冷却循环系统相对的部位为所述第二散热水箱。
优选地，所述散热装置还包括燃料电池控制器，所述控制装置的第五输出端连接所述燃料电池控制器的输入端，所述燃料电池控制器的输出端连接所述燃料电池的输入端。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于利用一个散热风扇对两个冷却循环系统降温，能够取得下列有益效果：
1、利用第一冷却循环系统和第二冷却循环系统分别对燃料电池和动力电机进行散热，能适应燃料电池车不同状态下的散热需求；
2、两套冷却循环系统共用一个散热风扇，能节省成本、有效提高车上空间利用率，为车上其他部件的布置提供更多选择；
3、更少的车内装置能减少控制线束，提高可靠性；减少车身重量、节约能源、增加了车辆的续航里程；
4、控制装置上设置有单独的温度传感器，能对控制装置的温度单独进行监控，不管是动力电机或者控制装置温度过高，都能进行有效的监测并降温。
附图说明
图1是本实用新型散热装置结构示意图；
图2是本实用新型散热装置连接关系示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：10-动力电机，11-第一温度传感器，12-第一循环电机，13-控制装置，14-第三温度传感器，15-第一冷却循环管路，16-第一散热水箱，17-三相连接线，20-燃料电池，21-第二温度传感器，22-第二循环电机，23-燃料电池控制器，25-第二冷却循环管路，26-第二散热水箱，3-散热风扇，4-CAN总线。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型公开了一种散热装置，包括第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、动力电机10、燃料电池20、散热风扇3、燃料电池控制器23和控制装置13；所述动力电机10和控制装置13设置于第一冷却循环系统上，所述燃料电池20设置于第二冷却循环系统上，所述散热风扇3的排气方向与所述第一冷却循环系统与第二冷却循环系统相对；所述动力电机10上设置有第一温度传感器11，所述燃料电池20上设置有第二温度传感器21，所述控制装置13上设置有第三温度传感器14；所述第一温度传感器11的输出端连接控制装置13的第一输入端，所述第二温度传感器21的输出端连接控制装置13的第二输入端，所述第三温度传感器14的输出端连接控制装置13的第三输入端，所述控制装置13的第一输出端连接所述动力电机10的输入端，第二输出端连接所述第一冷却循环系统的输入端，第三输出端连接所述第二冷却循环系统的输入端，第四输出端连接所述散热风扇3的输入端，所述控制装置13的第五输出端连接所述燃料电池控制器23的输入端，所述燃料电池控制器23的输出端连接所述燃料电池20的输入端。
其中，所述第一冷却循环系统包括第一循环电机12、第一冷却循环管路15和第一散热水箱16。所述第一循环电机12的控制端连接第一冷却循环管路15，所述第一散热水箱16设置于所述第一冷却循环管路15中；所述第一循环电机12的输入端作为所述第一冷却循环系统的输入端，所述散热风扇3与所述第一冷却循环系统相对的部位为所述第一冷却循环系统的第一散热水箱16；所述第二冷却循环系统包括第二循环电机22、第二冷却循环管路25和第二散热水箱26。所述第二循环电机22的控制端连接第二冷却循环管路25，所述第二散热水箱26设置于所述第二冷却循环管路25中；所述第二循环电机22的输入端作为所述第二冷却循环系统的输入端，所述散热风扇3与所述第二冷却循环系统相对的部位为所述第二冷却循环系统的第二散热水箱26。
所述第一冷却循环系统用于对动力电机10和控制装置13进行散热，所述第二冷却循环系统用于对燃料电池20进行散热，所述散热风扇3用于加速第一冷却循环系统和第二冷却循环系统的散热；所述控制装置13用于根据所述动力电机10、控制装置13和燃料电池20的温度，控制第一冷却循环系统、第二冷却循环系统和散热风扇3的开启或关闭，所述控制装置13还用于根据外部信号，控制动力电机10和燃料电池控制器23的开启或关闭。
本实用新型其中一个实施例的结构示意图如图1所示，连接关系示意图如图2所示。在该实施例中共包括两个冷却循环系统，即第一冷却循环系统、第二冷却循环系统；第一冷却循环系统包括第一循环电机12、第一冷却循环管路15和第一散热水箱16，所述第二冷却循环系统包括第二循环电机22、第二冷却循环管路25和第二散热水箱26；循环电机抽动循环管路和散热水箱中的冷却液，使分布在循环系统中的装置降温散热。第一散热水箱16和第二散热水箱26并列固定，且与散热风扇3相对，当散热风扇3开启且相应的循环电机启示时，该冷却循环系统中的装置就能起到降温散热效果。
设置在第一冷却循环管路15上的装置为动力电机10和控制装置13；其中，动力电机10上设置有第一温度传感器11，控制装置13上设置有第三温度传感器14；设置在第二冷却循环管路25上的装置为燃料电池20，燃料电池20上设置有第二温度传感器21。所述第一温度传感器11的输出端连接控制装置13的第一输入端，所述第二温度传感器21的输出端通过CAN总线4连接控制装置13的第二输入端，所述第三温度传感器14的输出端连接控制装置13的第三输入端，所述控制装置13的第一输出端通过三相连接线17连接所述动力电机10的输入端，第二输出端连接所述第一循环电机12的输入端，第三输出端连接所述第二循环电机22的输入端，第四输出端连接所述散热风扇3的输入端，第五输出端通过CAN总线4连接所述燃料电池控制器23的输入端，所述燃料电池控制器23的输出端连接所述燃料电池20的输入端。
所述控制装置13用于根据所述动力电机10、控制装置13和散热风扇3的温度，控制第一冷却循环系统、第二冷却循环系统和散热风扇3的开启或关闭，所述控制装置13还用于根据外部信号，控制动力电机10；其具体工作过程如下：
1、当温度传感器检测到动力电机10温度高于70℃、或者电机控制器的温度高于60℃时，第一循环电机12开启；当温度传感器检测到动力电机10的温度低于55℃且电机控制器的温度低于45℃时，第一循环电机12关闭；否则第一循环电机12的状态维持在当前状态不变；
2、当温度传感器检测到燃料电池20温度高于70℃时，第二循环电机22开启，当温度传感器检测到燃料电池20温度低于50℃时，第二循环电机22关闭；否则第二循环电机22的状态维持在当前状态不变；
3、当第一循环电机12或第二循环电机22任意一个开启时，散热风扇3也开启，以促进相应的散热水箱的降温散热。
4、当车辆以纯电模式行驶时，燃料电池20不需要启动，控制装置13控制第二冷却循环系统的冷却液不流动，随着动力电机10的运行，动力电机10及控制装置13的温度在增加，当动力电机10温度高于70℃或者控制装置13温度高于60℃，控制装置13控制第一冷却循环系统中的冷却液流动，并控制散热风扇3开启，此时散热风扇3只给第一冷却循环系统回路散热，通过实时监控动力电机10及控制装置13的温度调整风扇转速，来冷却动力电机10和控制装置13，以保证其正常工作。
5、动力电机10和燃料电池20同时都在工作的情况下：
1)当动力电机10和控制装置13的温度都高于60℃，燃料电池20的温度低于50℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统循环开启，第二冷却循环系统循环关闭。
2)当动力电机10和控制装置13的温度都高于60℃，燃料电池20的温度高于50℃，低于70℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统循环开启，第二冷却循环系统循环维持上一状态。
3)当动力电机10和控制装置13的温度都高于60℃，燃料电池20的温度高于70℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统循环开启，第二冷却循环系统循环开启。
4)当动力电机10的温度高于55℃低于70℃，控制装置13的温度高于45℃低于60℃，燃料电池20的温度低于50℃，散热风扇3维持上一状态，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统循环关闭。
5)当动力电机10的温度高于55℃低于70℃，控制装置13的温度高于45℃低于60℃，燃料电池20的温度高于50℃低于70℃，散热风扇3维持上一状态，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统维持上一状态。
6)当动力电机10的温度高于55℃低于70℃，控制装置13的温度高于45℃低于60℃，燃料电池20温度高于70℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统循环开启。
7)当动力电机10和控制装置13的温度都高于45℃，低于55℃，燃料电池20温度低于50℃，散热风扇3维持上一状态，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统循环关闭。
8)当动力电机10和控制装置13的温度都高于45℃，低于55℃，燃料电池20温度高于50℃低于70℃，散热风扇3维持上一状态，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统维持上一状态。
9)当动力电机10和控制装置13的温度都高于45℃，低于55℃，燃料电池20温度高于70℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统维持上一状态，第二冷却循环系统循环开启。
10)当动力电机10温度低于55℃，控制装置13温度低于45℃，燃料电池20温度低于50℃，散热风扇3关闭，第一冷却循环系统循环关闭，第二冷却循环系统循环关闭。
11)当动力电机10温度低于55℃，控制装置13温度低于45℃，燃料电池20温度高于50℃低于70℃，散热风扇3维持上一状态，第一冷却循环系统循环关闭，第二冷却循环系统维持上一状态。
12)当动力电机10温度低于55℃，控制装置13温度低于45℃，燃料电池20温度高于70℃，散热风扇3开启，第一冷却循环系统循环关闭，第二冷却循环系统循环开启。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种散热装置，其特征在于，包括第一冷却循环系统、第二冷却循环系统、动力电机(10)、燃料电池(20)、散热风扇(3)和控制装置(13)；所述动力电机(10)设置于第一冷却循环系统上，所述燃料电池(20)设置于第二冷却循环系统上，所述散热风扇(3)的排气方向与所述第一冷却循环系统与第二冷却循环系统相对；所述动力电机(10)上设置有第一温度传感器(11)，所述燃料电池(20)上设置有第二温度传感器(21)；所述第一温度传感器(11)的输出端连接控制装置(13)的第一输入端，所述第二温度传感器(21)的输出端连接控制装置(13)的第二输入端，所述控制装置(13)的第一输出端连接所述动力电机(10)的输入端，所述控制装置(13)的第二输出端连接所述第一冷却循环系统的输入端，所述控制装置(13)的第三输出端连接所述第二冷却循环系统的输入端，所述控制装置(13)的第四输出端连接所述散热风扇(3)的输入端。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述控制装置(13)设置于第一冷却循环系统上，所述控制装置(13)上设置有第三温度传感器(14)，所述第三温度传感器(14)的输出端连接控制装置(13)的第三输入端。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一冷却循环系统包括第一循环电机(12)、第一冷却循环管路(15)和第一散热水箱(16)；所述第一循环电机(12)的控制端连接第一冷却循环管路(15)，所述第一循环电机(12)的输入端作为所述第一冷却循环系统的输入端；所述第一散热水箱(16)设置于所述第一冷却循环管路(15)中，所述散热风扇(3)与所述第一冷却循环系统相对的部位为所述第一散热水箱(16)。
4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第二冷却循环系统包括第二循环电机(22)、第二冷却循环管路(25)和第二散热水箱(26)；所述第二循环电机(22)的控制端连接第二冷却循环管路(25)，所述第二循环电机(22)的输入端作为所述第二冷却循环系统的输入端；所述第二散热水箱(26)设置于所述第二冷却循环管路(25)中，所述散热风扇(3)与所述第二冷却循环系统相对的部位为所述第二散热水箱(26)。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括燃料电池控制器(23)，所述控制装置(13)的第五输出端连接所述燃料电池控制器(23)的输入端，所述燃料电池控制器(23)的输出端连接所述燃料电池(20)的输入端。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113285090A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-08-20 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种燃料电池热管理系统及其控制方法 |
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