一种燃料电池热循环管理系统、客车的制作方法
本技术涉及氢燃料电池管理系统,具体而言,涉及一种燃料电池热循环管理系统、客车。
背景技术:
1、随着氢燃料电池客车技术的持续发展,搭载固态储氢装置的车辆逐渐成为行业主流趋势。固态储氢装置内部采用吸氢相变材料,其工作状态与温度呈现强线性关联:当温度维持在45℃或以上时,装置进入氢气释放阶段;当温度降至20℃或以下时,装置则进入氢气吸收阶段。然而,在实际车辆运行中,热管理面临多重挑战。现有技术通常依赖燃料电池发动机散热系统产生的余热,通过板式换热器传输至水暖系统,以满足高寒地区车内供暖需求。但在气候温暖无需供暖的区域,该余热无法被有效利用,导致能源闲置与系统冗余。在氢气使用过程中,若采用ptc加热膜或纯电加热器对固态储氢装置进行升温,会显著增加整车电力负荷,降低能源利用效率。在加氢操作阶段,由于安全规范严格限制车辆特定空间内禁止使用高压电气设备,常规水冷机组降温方案无法实施,使得装置难以快速达到适宜的低温状态。此外,燃料电池系统与储氢系统的工作温度需求存在本质差异,现有热管理系统缺乏跨系统协调能力,难以在车辆紧凑布局下实现精准温控,导致热管理效能不足且安全隐患增加。这些问题在有限空间内尤为突出,制约了氢燃料电池客车的整体性能与可靠性。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种燃料电池热循环管理系统,以解决上述技术问题。
2、本实用新型采用了如下方案:
3、一种燃料电池热循环管理系统,包括:控制系统、燃料电池主水路、储氢系统内循环水路;其中,所述燃料电池主水路包括第一循环水路系统以及连接在所述第一循环水路系统上的燃料电池发动机、第一加热装置,所述第一循环水路系统设置有第一循环支路,所述第一循环支路上设置有换热装置以及连接所述控制系统的流路控制阀;所述流路控制阀配置为能在所述第一循环水路系统内的温度达到预设值时控制所述第一循环支路的开启以使流体进入所述换热装置与所述储氢系统内循环水路进行热交换;所述储氢系统内循环水路包括第二循环水路系统,以及连接在所述第二循环水路系统内的固态储氢装置、第二加热装置、流路控制组件,且所述第二循环水路系统连接至所述换热装置。
4、进一步地,所述流路控制组件设置有外部连接端口以用于与外循环水路连通,并与所述固态储氢装置形成储氢系统循环水路系统以用于向所述固态储氢装置在补氢时冷却降温。
5、进一步地,所述第一循环水路系统上还连接有第二循环支路,所述第二循环支路连接所述流路控制阀以通过所述流路控制阀控制通断,且在所述第二循环支路上设置有散热装置。
6、进一步地,所述第一循环水路系统内设置有燃料电池水泵,且所述第一循环水路系统连接至膨胀水箱与去离子装置。
7、进一步地,所述第一加热装置包括加热模块以及节温器,所述节温器连接所述控制系统以用于调控所述第一循环水路系统内的温度。
8、进一步地,所述第二循环水路系统内设置有内循环水泵,且所述第二循环水路系统连接至膨胀水箱。
9、进一步地,所述流路控制阀为第一电磁三通电磁阀,所述流路控制组件包括分别设置在所述固态储氢装置两侧的第二电磁三通电磁阀与第三电磁三通电磁阀。
10、进一步地,所述外循环水路包括第三循环水路,以及连接在所述第三循环水路上的外循环水泵、冷水水源,所述第三循环水路的两端适于通过快接插头与所述流路控制组件连通。
11、进一步地,所述控制系统包括燃料电池系统控制器、氢控制器、热管理系统,所述氢控制器控制连接所述第二电磁三通电磁阀、第三电磁三通电磁阀;所述燃料电池系统控制器控制连接所述第一电磁三通电磁阀、散热装置;所述热管理系统控制连接所述第一加热装置与第二加热装置,以控制第一循环水路系统与第二循环水路系统的温度;通过燃料电池发动机控制器、氢控制器、热管理系统的控制和调节,以使所述固态储氢装置处于不同的工作温度环境中。
12、本实用新型还提供了一种客车,包括所述的燃料电池热循环管理系统。
13、有益效果:
14、本申请提供的一种燃料电池内外余热循环管理系统、客车及控制管理方法,通过余热循环管理系统实现燃料电池主水路与储氢系统内循环水路的热交换调控,有效解决固态储氢装置在车辆有限空间内的温度适配问题,具有解决了固态储氢装置在车辆有限空间内所需的不同工作温度的问题,降低了物料成本,并提升整车热管理效率和安全性能。
1.一种燃料电池热循环管理系统,其特征在于,包括:控制系统、燃料电池主水路、储氢系统内循环水路;其中,
2.根据权利要求1所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述流路控制组件设置有外部连接端口以用于与外循环水路连通,并与所述固态储氢装置形成储氢系统循环水路系统以用于向所述固态储氢装置在补氢时冷却降温。
3.根据权利要求1所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述第一循环水路系统上还连接有第二循环支路,所述第二循环支路连接所述流路控制阀以通过所述流路控制阀控制通断,且在所述第二循环支路上设置有散热装置。
4.根据权利要求1所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述第一循环水路系统内设置有燃料电池水泵,且所述第一循环水路系统连接至膨胀水箱与去离子装置。
5.根据权利要求1所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述第一加热装置包括加热模块以及节温器,所述节温器连接所述控制系统以用于调控所述第一循环水路系统内的温度。
6.根据权利要求1所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述第二循环水路系统内设置有内循环水泵,且所述第二循环水路系统连接至膨胀水箱。
7.根据权利要求2所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述流路控制阀为第一电磁三通电磁阀,所述流路控制组件包括分别设置在所述固态储氢装置两侧的第二电磁三通电磁阀与第三电磁三通电磁阀。
8.根据权利要求2所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述外循环水路包括第三循环水路,以及连接在所述第三循环水路上的外循环水泵、冷水水源,所述第三循环水路的两端适于通过快接插头与所述流路控制组件连通。
9.根据权利要求7所述的燃料电池热循环管理系统,其特征在于,所述控制系统包括燃料电池系统控制器、氢控制器、热管理系统,所述氢控制器控制连接所述第二电磁三通电磁阀、第三电磁三通电磁阀;所述燃料电池系统控制器控制连接所述第一电磁三通电磁阀、散热装置;所述热管理系统控制连接所述第一加热装置与第二加热装置,以控制第一循环水路系统与第二循环水路系统的温度。
10.一种客车,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的燃料电池热循环管理系统。
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