热管理系统及其使用方法与流程

本公开涉及燃料电池领域，具体地，涉及一种热管理系统及其使用方法。

背景技术：

1、在燃料电池使用时，通常使用空压机压缩空气以使得空气的压力达到工作压力，压缩空气的过程中，空气的温度也会升高，当空气的压力达到工作压力时，空气的温度通常会超过工作温度，因此还需要使用中冷器，在不改变空气的压力的情况下，将超过工作温度的空气降低至工作温度，中冷器降低空气温度的过程中，会造成空气热量的散失。同时燃料电池将化学能转换为电能的转换效率在40%-60%之间，大部分转化为热量并被冷却液吸收，冷却液散热冷却时，会造成冷却液热量的散失。对于燃料电池来说，散失的热量没有得到有效利用，燃料电池的能源利用效率较低。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种热管理系统及其使用方法，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本公开提供一种热管理系统，包括：

3、燃料电池循环回路，包括燃料电池、与所述燃料电池连通的空气气路以及与所述燃料电池连通的冷却流路，所述空气气路上设置有空压机和中冷器；以及

4、空调回路，用于向驾驶室内提供热量；

5、其中，所述空调回路和所述冷却流路通过所述中冷器相互热耦合，以使得所述冷却流路和所述空调回路能够选择性地与所述空气气路进行热量交换。

6、可选地，所述热管理系统还包括设置在所述空调回路上的第一控制阀以及设置在所述冷却流路上的第二控制阀，所述第一控制阀用于通断或节流所述空调回路，所述第二控制阀用于通断或节流所述冷却流路。

7、可选地，所述热管理系统还包括设置在所述空气气路内的温度检测传感器，所述温度检测传感器位于所述中冷器和所述燃料电池之间，用于检测所述中冷器的出气温度。

8、可选地，所述冷却流路包括：

9、第一流路，两端分别与所述中冷器和所述燃料电池的冷却液出口连通；

10、第二流路，两端分别与所述中冷器和所述燃料电池的冷却液进口连通；以及

11、第三流路，两端分别与所述第一流路和所述第二流路连通。

12、可选地，所述冷却流路还包括：

13、第四流路，两端分别与所述第二流路和所述第三流路连通；以及

14、冷却装置，设置在所述第二流路上，位于所述第三流路的与所述第二流路连通的一端和所述第四流路的与所述第二流路连通的一端。

15、可选地，所述第三流路与所述第一流路连通的一端设置有第一切换阀，用于使冷却液选择性地沿所述第一流路或者沿所述第三流路流动；

16、所述第四流路的与所述第三流路连通的一端设置有第二切换阀，用于使所述冷却液选择性地沿所述第三流路或者沿所述第四流路流动。

17、可选地，所述空调回路的进液口和出液口分别与所述中冷器连通，所述空调回路上设置有第一加热件，所述第一加热件设置在所述空调回路的进液口和所述驾驶室之间。

18、可选地，所述空调回路的进液口和出液口分别与所述中冷器连通，所述空调回路上设置有第二加热件，所述第二加热件设置在所述驾驶室和所述空调回路的出液口之间。

19、本公开的第二个目的是提供一种针对上述中任意一项所述的热管理系统的使用方法，所述方法包括：

20、s100：获取所述中冷器的出气温度；

21、s200：根据获取到的所述中冷器的出气温度，控制所述冷却流路和/或所述空调回路与所述中冷器进行热量交换。

22、可选地，所述根据获取到的所述中冷器的出气温度，控制所述冷却流路和/或所述空调回路与所述中冷器进行热量交换步骤包括：

23、当所述中冷器的出气温度小于第一预设值时，控制所述空调回路与所述中冷器进行热量交换；和/或

24、当所述中冷器的出气温度大于等于所述第一预设值且小于等车第二预设值时，控制所述空调回路与所述中冷器进行热量交换，或者所述冷却流路和所述空调回路均与所述中冷器进行热量交换，再或者所述冷却流路和所述中冷器进行热量交换，其中，第二预设值大于第一预设值；和/或

25、当所述中冷器的出气温度大于所述第二预设值时，控制所述冷却流路和所述空调回路均与所述中冷器进行热量交换，或者所述冷却流路和所述中冷器进行热量交换。

26、通过上述技术方案，空调回路能够与中冷器进行热量交换，空气散失的热量可以被热交换至空调回路内，能够为驾驶室提供热量而不被浪费。冷却流路和空调回路可以通过中冷器进行热量交换，冷却液散失的热量可以被热交换至空调回路内而不被浪费。对于燃料电池来说，散失的热量得到了有效利用，保证了燃料电池的能源利用效率。同时，散失的热量被交换至空调回路中，为驾驶室提供了热量，乘客需要通过空调回路供热时，可以直接利用散失的热量为驾驶室提供热量，减少了空调回路中加热设备的使用。同时，空调回路和冷却流路直接通过中冷器进行热量交换，空调回路、冷却流路和空气气路之间不再需要额外设置有其他的热交换元件，减少了热管理系统的体积与重量。并且空气散失的热量可以直接通过中冷器与空调回路热交换，空气散失的热量能够被更有效地利用。

27、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。

技术特征：

1.一种热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述空调回路上的第一控制阀以及设置在所述冷却流路上的第二控制阀，所述第一控制阀用于通断或节流所述空调回路，所述第二控制阀用于通断或节流所述冷却流路。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述空气气路内的温度检测传感器，所述温度检测传感器位于所述中冷器和所述燃料电池之间，用于检测所述中冷器的出气温度。

4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却流路包括：

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却流路还包括：

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述第三流路与所述第一流路连通的一端设置有第一切换阀，用于使冷却液选择性地沿所述第一流路或者沿所述第三流路流动；

7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述空调回路的进液口和出液口分别与所述中冷器连通，所述空调回路上设置有第一加热件，所述第一加热件设置在所述空调回路的进液口和所述驾驶室之间。

8.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述空调回路的进液口和出液口分别与所述中冷器连通，所述空调回路上设置有第二加热件，所述第二加热件设置在所述驾驶室和所述空调回路的出液口之间。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的热管理系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的热管理系统的使用方法，其特征在于，

技术总结
本公开涉及一种热管理系统及其使用方法，热管理系统包括燃料电池循环回路和空调回路。燃料电池循环回路包括燃料电池、与燃料电池连通的空气气路以及与燃料电池连通的冷却流路，空气气路上设置有空压机和中冷器，空调回路用于向驾驶室内提供热量。其中，空调回路和冷却流路通过中冷器相互热耦合，以使得冷却流路和空调回路能够选择性地与空气气路进行热量交换。通过上述技术方案，空调回路能够与中冷器进行热量交换，空气散失的热量能够为驾驶室提供热量而不被浪费。冷却流路和空调回路可以通过中冷器进行热量交换，冷却液散失的热量可以被热交换至空调回路内而不被浪费。散失的热量得到了有效利用，保证了燃料电池的能源利用效率。

技术研发人员：丁海涛,杨琨,郭凤刚,郑伟茂
受保护的技术使用者：北汽福田汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10