一种热管理控制方法、系统及装置与流程

本申请涉及燃料电池领域，特别是指一种热管理控制方法、系统及装置。

背景技术：

1、燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。氢燃料电池系统中，由氢气和氧气发生电化学反应从而产生电能和水，而水在0℃以下会结冰，从而堵塞电堆催化剂和气体扩散层。因此，电堆无法正常进行电化学反应，造成氢燃料电池无法启动。

2、燃料电池系统通过冷却系统中各零部件之间协调工作满足热管理需求，使得电堆的温度维持在工作温度区间。冷却系统主要包含水泵、散热器、节温器、中冷器和去离子器。水泵提供了冷却液循环的动力；散热器通过与环境热交换从而降低冷却液的温度；节温器用来分配大小循环的流量比，从而实现冷却系统温度的控制；中冷器通过冷却液与空气的热交换，从而降低压缩后空气的温度；去离子器内部为离子交换树脂，吸附冷却液中的离子，从而维持冷却液的低电导率。

3、在现有技术中，通过在冷却系统中增加电加热器或通过燃烧残余燃料从而加热冷却液。在上述现有技术中，都利用外部预热方式使电堆快速升温，但存在电堆温度不均匀的缺点。

4、因此，在使电堆快速升温的前提下，如何使电堆均匀升温是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种热管理控制方法、系统及装置，从而达到使电堆快速、均匀升温的目的。

2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种热管理控制方法，包括：

3、若电堆低温启动，则控制冷却液切换第一流向和第二流向，第一流向和第二流向在电堆内的流向相反，且第一流向和第二流向均不流经散热器。

4、可选地，方法还包括：

5、若冷却液的温度不高于第一阈值，则控制冷却液保持第二流向；

6、若冷却液的温度高于第一阈值，则控制冷却液保持第三流向，第三流向流经散热器。

7、可选地，低温启动包括：

8、在-40至-30℃的温度范围内启动。

9、本申请还提供了一种热管理控制系统，热管理控制系统用于执行上述热管理控制方法，热管理控制系统包括电堆、水泵、散热器和热管理控制装置，其中，水泵用于向散热器和电堆输送冷却液；

10、热管理控制装置用于控制冷却液切换第一流向和第二流向，第一流向和第二流向在电堆内的流向相反，且第一流向和第二流向均不流经散热器。

11、可选地，热管理控制系统还包括中冷器，冷却液在第一流向时，冷却液通过中冷器流回水泵。

12、可选地，热管理控制系统还包括去离子器，冷却液在第一流向时，冷却液通过中冷器和去离子器流回水泵。

13、可选地，热管理控制装置还控制冷却液保持第三流向，第三流向流经散热器。

14、可选地，热管理控制装置包括：

15、阀体，阀体包括六个通道；

16、阀芯，阀芯与阀体可转动地连接，阀芯设置有第一流道和第二流道，阀芯相对于阀体转动时，第一流道连通阀体上两个相邻的通道，第二流道连通阀体上另外两个相邻的通道。

17、可选地，六个通道包括第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道在阀体上依次布置。

18、可选地，热管理控制装置还包括第七通道、第八通道和第九通道，第六通道分别连通第七通道、第八通道和第九通道，第七通道与第四通道连通。

19、可选地，阀芯相对于阀体在第一角度和第二角度之间转动，第一角度为第一流道连通第一通道和第二通道，第二流道连通第三通道和第四通道，第二角度为第一流道连通第一通道和第六通道，第二流道连通第二通道和第三通道。

20、可选地，阀芯为圆柱或圆球形结构。

21、可选地，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道在阀体上均匀分布。

22、本申请还提供了一种热管理控制装置，热管理控制装置为上述热管理控制系统中的热管理控制装置。

23、相对上述背景技术，本申请所提供的一种热管理控制方法、系统及装置，采用若电堆低温启动，则控制冷却液切换第一流向和第二流向，第一流向和第二流向在电堆内的流向相反，且第一流向和第二流向均不流经散热器的方法，在电堆低温启动时，通过控制冷却液切换第一流向和第二流向，且第一流向和第二流向均不流经散热器，使得冷却液在电堆内的流向不断改变，电堆内部的冷却液可以更均匀地分布并提升电堆的温度，从而实现电堆内部腔体的快速、均匀升温，提高了电堆低温工作性能。

24、除此之外，随着冷却液切换第一流向和第二流向的频率越高，电堆内的冷却液流出随之减少，从而减少了冷却液流经管道和其他零部件的过程中的热量散失，进一步实现电堆内部腔体的快速、均匀升温。

技术特征：

1.一种热管理控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低温启动包括：

4.一种热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制系统用于执行如权利要求1-3中任一项所述的热管理控制方法，所述热管理控制系统包括电堆、水泵、散热器和热管理控制装置，其中，所述水泵用于向所述散热器和所述电堆输送冷却液；

5.根据权利要求4所述的热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制系统还包括中冷器，所述冷却液在所述第一流向时，所述冷却液通过所述中冷器流回所述水泵。

6.根据权利要求5所述的热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制系统还包括去离子器，所述冷却液在所述第一流向时，所述冷却液通过所述中冷器和所述去离子器流回所述水泵。

7.根据权利要求4所述的热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制装置还控制所述冷却液保持第三流向，所述第三流向流经所述散热器。

8.根据权利要求7所述的热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制装置包括：

9.根据权利要求8所述的热管理控制系统，其特征在于，所述六个通道包括第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道和第六通道，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道、所述第五通道和所述第六通道在所述阀体上依次布置。

10.根据权利要求9所述的热管理控制系统，其特征在于，所述热管理控制装置还包括第七通道、第八通道和第九通道，所述第六通道分别连通所述第七通道、所述第八通道和所述第九通道，所述第七通道与所述第四通道连通。

11.根据权利要求10所述的热管理控制系统，其特征在于，所述阀芯相对于所述阀体在第一角度和第二角度之间转动，所述第一角度为所述第一流道连通所述第一通道和所述第二通道，所述第二流道连通所述第三通道和所述第四通道，所述第二角度为所述第一流道连通所述第一通道和所述第六通道，所述第二流道连通所述第二通道和所述第三通道。

12.根据权利要求11所述的热管理控制系统，其特征在于，所述阀芯为圆柱或圆球形结构。

13.根据权利要求12所述的热管理控制系统，其特征在于，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道、所述第五通道和所述第六通道在所述阀体上均匀分布。

14.一种热管理控制装置，其特征在于，所述热管理控制装置为如权利要求4-13中任一项所述的热管理控制系统中的热管理控制装置。

技术总结
本申请公开了一种热管理控制方法、系统及装置，上述方法如下：若电堆低温启动，则控制冷却液切换第一流向和第二流向，第一流向和第二流向在电堆内的流向相反，且第一流向和第二流向均不流经散热器。在电堆低温启动时，通过控制冷却液切换第一流向和第二流向，且第一流向和第二流向均不流经散热器，使得冷却液在电堆内的流向不断改变，电堆内部的冷却液可以更均匀地分布并提升电堆的温度，从而实现电堆内部腔体的快速、均匀升温，提高了电堆低温工作性能。

技术研发人员：齐同仑,侯中军,王鸿鹄,蔡俊,魏巍
受保护的技术使用者：上海捷氢科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13