一种用于燃料电池堆的热处理系统

专利主权项内容

1.一种用于燃料电池堆的热处理系统，其特征在于：包括第一散热循环回路、第二散热循环回路和第三散热循环回路，所第一散热循环回路通过第一换热器(4)与所述第二散热循环回路连通，所述第二散热循环回路通过第二换热器(10)与所述第三散热循环回路连通，并且所述第一散热循环回路与燃料电池堆(37)连通；其中，所述第一散热循环回路和所述第二散热循环回路内均设有冷却液，该冷却液为燃料电池堆(37)专用防冻液，用于回收所述燃料电池堆(37)产生的废热；所述第三散热循环回路包括散热器(36)，用于利用经过所述第一散热循环回路和所述第二散热循环回路回收的废热进行供暖；所述第一换热器(4)为板式换热器，所述第二换热器(10)为管式换热器，所述散热器(36)为风扇；所述第一散热循环回路包括电磁阀(1)、膨胀水箱(2)、水泵(3)、PTC加热器(12)以及温度传感器(13)以及多个管路；其中，所述水泵(3)的一端通过管路与所述燃料电池堆(37)连通，所述水泵(3)的另一端通过管路与所述第一换热器(4)连通；所述电磁阀(1)的一端通过管路与所述膨胀水箱(2)的一端连通，所述电磁阀(1)的另一端通过管路连通在所述燃料电池堆(37)和所述水泵(3)之间，所述膨胀水箱(2)的另一端通过管路连通在所述水泵(3)和所述第一换热器(4)之间；所述PTC加热器(12)的一端通过管路与所述燃料电池堆(37)连通，所述PTC加热器(12)的另一端通过管路与所述第一换热器(4)连通；以及所述温度传感器(13)设置在所述燃料电池堆(37)与所述PTC加热器(12)之间的管路上；所述第二散热循环回路包括膨胀水箱(5)、水泵(6)、PTC加热器(7)、电磁阀(8)、温度传感器(9)、散热器(11)、电磁阀(14)以及多个管路；其中，所述水泵(6)的一端通过管路与所述第一换热器(4)连通，所述水泵(6)的另一端通过管路与所述PTC加热器(7)的一端连通，所述PTC加热器(7)的另一端通过管路与所述第二换热器(10)的一端连通，所述第二换热器(10)的另一端通过管路与所述散热器(11)的一端连通，所述散热器(11)的另一端通过管路与所述第一换热器(4)连通；所述电磁阀(8)的一端通过管路连通在所述水泵(6)和所述PTC加热器(7)之间，所述电磁阀(8)的另一端通过管路连通在所述第二换热器(10)和所述散热器(11)之间；所述膨胀水箱(5)的一端通过管路连通在所述第一换热器(4)和所述水泵(6)之间，所述膨胀水箱(5)的另一端通过管路连通在所述水泵(6)和所述PTC加热器(7)之间；所述温度传感器(9)通过设置在所述PTC加热器(7)和所述第二换热器(10)之间的管路上；以及所述电磁阀(14)的一端通过管路连通在所述第二换热器(10)和所述散热器(11)之间，所述电磁阀(14)的另一端通过管路连通在所述散热器(11)和所述第一换热器(4)之间；所述第三散热循环回路还包括温度传感器(15)以及进气管路和出气管路；其中，所述空气供热装置分别通过所述进气管路和所述出气管路与所述第二换热器(10)连通；以及所述温度传感器(15)设置在所述空气供热装置和所述第二换热器(10)之间的所述出气管路上；热处理系统在工作时，当温度传感器(13)显示的温度低于冷启动设定温度阈值M1时，关闭电磁阀(1)，以减少冷启动冷却液体积，PTC加热器(12)开始工作，直到冷却液中的温度≥设定温度阈值M2；随着燃料电池发动机(23)中的燃料电池堆(37)的启动，第一散热循环回路内冷却液升至燃料电池堆(37)适宜工作温度；当高于燃料电池堆(37)入口所设定温度阈值M3时，第二散热循环回路开始工作；第二散热循环回路内冷却液与第一散热循环回路内冷却液通过第一换热器(4)进行热交换，当环境温度低于阈值N1时，关闭电磁阀(8)及打开电磁阀(14)，进行冷却液与空气换热，并通过第三散热循环回路为车内提供暖风；当温度传感器(15)温度低于阈值N2时，开启PTC加热器(7)为冷却液升温，保证空气升温至需要温度阈值N3，这个过程中保证温度传感器(9)的温度一直低于温度传感器(13)的温度，否则关闭电磁阀(14)以保证燃料电池堆(37)的散热量及时满足。