一种氢燃料电池车冷却系统的制作方法

1.本实用新型属于冷却系统技术领域，具体涉及一种氢燃料电池车冷却系统。


背景技术：

2.随着不可再生资源的日益消耗，特别是石油资源的消耗，为了汽车行业的可持续发展，新能源汽车备受关注。由于获得氢能源的原料易于获得并可再生，随着制氢工艺的成熟发展，新能源氢燃料汽车成为汽车行业未来发展的主流方向之一。
3.车用氢燃料电池特殊的工作环境散热温差小，导致散热系统普遍偏大，制约了系统小型化商品化发展。因此实现散热系统的小型化、轻量化，以满足车辆有限空间需求是目前急需解决难题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种氢燃料电池车冷却系统，可提高散热器的散热能力，实现散热系统的小型化、轻量化。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种氢燃料电池车冷却系统，包括水储存罐、雾化喷嘴、电子风扇和热管理控制器，所述雾化喷嘴和所述电子风扇安装于氢燃料电池的散热器前端，所述水储存罐与所述雾化喷嘴之间通过管路连通，所述管路上安装有高压水泵，所述热管理控制器与所述高压水泵和所述电子风扇电连接。
7.进一步的，所述冷却系统还包括用于收集车辆尾气中冷凝水的气液分离器，所述气液分离器安装于车辆尾气排放口，所述气液分离器的出液口与所述水储存罐连通。
8.进一步的，所述热管理控制器电连接有用于检测所述水储存罐中液位的液位传感器。
9.进一步的，所述雾化喷嘴安装于所述散热器与所述电子风扇之间。
10.进一步的，所述散热器前端安装有用于检测在所述电子风扇工作时所述雾化喷嘴喷出水雾的流速的流量传感器，所述流量传感器与所述热管理控制器电连接。
11.进一步的，所述散热器的前端和后端分别安装有温度传感器，两所述温度传感器分别与所述热管理控制器电连接。
12.进一步的，所述高压水泵上安装有压力传感器，所述压力传感器与所述热管理控制器电连接。
13.进一步的，所述氢燃料电池与所述散热器之间设置有冷却水循环管路，所述冷却水循环管路上设置有水泵，所述水泵与所述热管理控制器电连接。
14.进一步的，所述氢燃料电池电连接有氢燃料电池控制器，所述氢燃料电池控制器与所述热管理控制器通讯连接。
15.进一步的，所述氢燃料电池控制器与所述热管理控制器之间通过can总线通讯连接。
16.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
17.由于本实用新型的氢燃料电池车冷却系统包括水储存罐、雾化喷嘴、电子风扇和热管理控制器，雾化喷嘴和电子风扇安装于氢燃料电池的散热器前端，水储存罐与雾化喷嘴之间通过管路连通，管路上安装有高压水泵，热管理控制器与高压水泵和电子风扇电连接，高压水通过雾化喷嘴雾化与散热器前端通过的风混合，来达到未饱和空气降温的目的，换热温差增大，降低了对散热系统散热面积的要求，从而降低散热器的重量和体积，满足散热器轻量化、小型化的需求，方便降低整车的重量。
附图说明
18.图1是本实用新型氢燃料电池车冷却系统的结构示意图；
19.图中，1-氢燃料电池，2-氢燃料电池控制器，3-水泵，4-散热器，5-热管理控制器，6-气液分离器，7-水储存罐，8-液位传感器，9-高压水泵，10-压力传感器，11-雾化喷嘴，12-电子风扇，13-流速传感器，14-第一温度传感器，15-第二温度传感器。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
21.本说明书中涉及到的方位均以附图所示为准，仅代表相对位置关系，不代表绝对位置关系，图中较粗实线为水路，较细实线为电路。
22.如图1所示，一种氢燃料电池1车冷却系统，包括水储存罐7、雾化喷嘴11、电子风扇12和热管理控制器5，雾化喷嘴11和电子风扇12安装于氢燃料电池1的散热器4前端，水储存罐7与雾化喷嘴11之间通过管路连通，管路上安装有高压水泵9，热管理控制器5与高压水泵9和电子风扇12电连接。高压水通过雾化喷嘴11雾化与散热器4前端通过的风混合，来达到未饱和空气降温的目的。换热温差增大，这样就降低了对散热系统散热面积的要求，原来最高冷却能力50kw的散热器4，可以提供80kw的散热能力，相比不喷雾的散热器4的重量和体积可降低30％-40％，满足散热器4轻量化、小型化，同时整车的重量也可降低。
23.如图1所示，冷却系统还包括用于收集车辆尾气中冷凝水的气液分离器6，气液分离器6安装于车辆尾气排放口，气液分离器6的出液口与水储存罐7连通。氢燃料电池1做功的原料是氢气和空气，做功产生的产物是水，而氢燃料电池1运行的工作温度60-90℃之间，因此氢燃料电池1的尾气中含有大量的水汽，可在收集后成为散热器4前端雾化水的来源。不需要驾乘人员经常向水储存罐7中加水，使用更为便捷。热管理控制器5电连接有用于检测水储存罐7中液位的液位传感器8，当水储存罐7中的液位过低时，热管理控制器5报警，提醒驾乘人员进行补充。
24.如图1所示，雾化喷嘴11安装于散热器4与电子风扇12之间，散热器4前端安装有用于检测在电子风扇12工作时雾化喷嘴11喷出水雾的流速的流量传感器，流量传感器与热管理控制器5电连接。散热器4的前端和后端分别安装有温度传感器，两温度传感器分别与热管理控制器5电连接，散热器4前端的为第一温度传感器14，后端的为第二温度传感器15，用于查询散热器4冷却情况。
25.如图1所示，高压水泵9上安装有压力传感器10，压力传感器10与热管理控制器5电连接，用于检测高压水泵9状态。
26.如图1所示，氢燃料电池1与散热器4之间设置有冷却水循环管路，冷却水循环管路上设置有水泵3，水泵3与热管理控制器5电连接。氢燃料电池1电连接有氢燃料电池控制器2，氢燃料电池控制器2与热管理控制器5通讯连接。氢燃料电池控制器2与热管理控制器5之间通过can总线通讯连接，热管理控制器5通过氢燃料电池控制器2读取主机运行参数，如电池功率、环境温度，并根据上述各种传感器检测数据控制高压水泵9转速以调节雾化水量。
27.本技术的氢燃料电池1车冷却系统的具体控制策略如下：
28.(1)热管理控制器5从氢燃料电池控制器2读取当前电池功率、环境温度以及通过流速传感器13检测的冷却风的流速，根据标定好的脉谱查询当前状态下所需冷却功率；
29.(2)根据标定好的冷却功率与环境温度、高压水泵9转速的脉谱查询该冷却功率下所需的高压水泵9的转速；
30.(3)热管理控制器5读取第一温度传感器14、第二温度传感器15、流速传感器13、压力传感器10检测的数据，以及根据水泵3当前控制电流计算冷却水循环流速，根据标定好的脉谱查询高压水泵9当前状态；
31.(4)热管理控制器5控制高压水泵9达到步骤(2)中所需的高压水泵9的转速，从而实现对雾化喷嘴11流量的控制。
32.本实用新型的氢燃料电池车冷却系统通过在氢燃料电池的散热器前端设置雾化喷嘴，水储存罐与雾化喷嘴之间通过管路连通，管路上安装有高压水泵，热管理控制器与高压水泵和电子风扇电连接，高压水通过雾化喷嘴雾化与散热器前端通过的风混合，换热温差增大，降低了对散热系统散热面积的要求，能够降低散热器的重量和体积，方便降低整车的重量。
33.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所述权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。