【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池中冷器，具体涉及一种车用燃料电池中冷器及控制方法。
技术介绍
1、燃料电池的电堆是通过氢气与氧气发生电化学反应生成水并产生电能的装置，它对反应物的温度比较敏感，过高或过低的温度均会导致电堆性能下降。空气经过空压机进行增压后，温度会大幅上升，需要中冷器对其进行冷却。经过增压和冷却后的空气通过进堆路经过截止阀和流量计后进入电堆。而旁通路的作用是稀释阳极侧排出的残余氢气和避免空压机喘震，可以通过旁通阀的开关来调整进入旁通路的空气流量，如图1所示。
2、要实现以上功能，需要在燃料电池系统中安装中冷器、截止阀、旁通阀等零部件，系统管路和支架等较为复杂，零部件较多及分散，不利于系统紧凑性和集成化设计。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种车用燃料电池中冷器及控制方法，以解决上述
技术介绍
中所存在的问题。
2、为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
3、一种车用燃料电池中冷器，包括中冷器本体，设置于中冷器本体内部用于热交换的冷却翅片，设置于中冷器本体上的进水口、出水口、进气口及出气口，所述中冷器的出气口通过出气管路与电堆进气口连接，所述出气管路上设置有第一蝶阀，在第一蝶阀与出气口之间的出气管路上连接有旁通管路，旁通管路的另一端与燃料电池系统的排气管连接，在旁通管路上设置有第二蝶阀，所述第一蝶阀及第二蝶阀均与控制器电信号连接。
4、进一步的，在中冷器上设置有固定支架，在固定支架的各固定点位置均设置有圆柱形橡胶垫
5、一种车用燃料电池中冷器的控制方法，利用上述任一项的中冷器，包括以下步骤：
6、s1、当燃料电池系统启动时，控制器控制第一蝶阀及第二蝶阀自检，然后控制第一蝶阀及第二蝶阀均为全开状态；
7、s2、控制空压机以转速r1运转，并且燃料电池系统的背压阀为全关状态，进行电堆阳极吹扫；
8、s3、电堆阳极吹扫结束后，控制第一蝶阀全开，第二蝶阀关闭，同时控制空压机转速调整到r2，并打开燃料电池系统的背压阀；
9、s4、燃料电池系统正常工作时，第一蝶阀全开，第二蝶阀根据空压机是否处于喘震状态适时调节开度；
10、s5、燃料电池系统停机时，分别对电堆的阳极和阴极进行吹扫工作，在阳极吹扫结束后，完成停机。
11、进一步的，步骤s2中，经过冷却的空气一部分经由中冷器进入电堆，并在电堆内形成设定的压力。
12、进一步的，步骤s4中，燃料电池系统正常工作时，功率管理模块提出燃料电池系统功率需求，控制器根据极化特性曲线查表计算电堆电流，根据电堆空气操作条件查表计算空气流量需求值和压力设定值，根据空压机map和标定结果来输出控制空压机转速、背压阀开度。
13、进一步的，步骤s5中，阴极吹扫步骤为，将空压机转速控制为转速r3，此时第一蝶阀全开，第二蝶阀关闭，背压阀全开，使空气对电堆气路进行吹扫，吹扫设定时间后，将第一蝶阀关闭，开启第二蝶阀，同时控制背压阀全关，对阴极空气气路进行密封处理。
14、进一步的，所述r2>r3>r1。
15、进一步的，当燃料电池系统输出电压低于220v，并且单体电池平均电压低于0.59v时，断开负载，此时空压机继续运转，提供一定流量的空气经中冷器的旁通管路进入燃料电池系统的排气管路稀释氢气。
16、进一步的，在燃料电池系统停机状态下，第一蝶阀及第二蝶阀均处于全关状态。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1、通过一种有带蝶阀的主出气口和带蝶阀的旁通出气口的中冷器，实现冷却增压后空气，并根据需要分别将空气引入进堆路和旁通路。
19、2、不再使用单独的旁通阀和截止阀，减少了系统整体的支架和管路。提高了系统紧凑性。
20、3、使用该中冷器的阴极系统控制方法，在启动时，通过各个阀与空压机的联动控制，保证在阳极吹扫时在电堆阴极侧建立一定压力，避免阴阳极压差过大，损伤电堆。
21、在电堆正常运行时，如空压机发生喘震，通过调整背压阀和旁通路出气蝶阀开度来调整空压机运行点，避免喘震。
22、在电堆停机时，吹扫结束后，关闭主出气路蝶阀及背压阀，将空气路进行密封处理，通过小电流发电形式耗尽氧气，避免下次开机时发生过电位，损伤电堆。停机下电后的自然状态下，中冷器主出气路蝶阀及旁通出气路蝶阀都为全关状态。防止停机时，环境中空气进入电堆。
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1.一种车用燃料电池中冷器，包括中冷器本体，设置于中冷器本体内部用于热交换的冷却翅片，设置于中冷器本体上的进水口、出水口、进气口及出气口，所述中冷器的出气口通过出气管路与电堆进气口连接，其特征在于，所述出气管路上设置有第一蝶阀，在第一蝶阀与出气口之间的出气管路上连接有旁通管路，旁通管路的另一端与燃料电池系统的排气管连接，在旁通管路上设置有第二蝶阀，所述第一蝶阀及第二蝶阀均与控制器电信号连接。
2.根据权利要求1所述的车用燃料电池中冷器，其特征在于，在中冷器上设置有固定支架，在固定支架的各固定点位置均设置有圆柱形橡胶垫。
3.一种车用燃料电池中冷器的控制方法，利用上述权利要求1或2中任一项的中冷器，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，步骤S2中，经过冷却的空气一部分经由中冷器进入电堆，并在电堆内形成设定的压力。
5.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，步骤S4中，燃料电池系统正常工作时，功率管理模块提出燃料电池系统功率需求，控制器根据极化特性曲线查表计
6.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，步骤S5中，阴极吹扫步骤为，将空压机转速控制为转速R3，此时第一蝶阀全开，第二蝶阀关闭，背压阀全开，使空气对电堆气路进行吹扫，吹扫设定时间后，将第一蝶阀关闭，开启第二蝶阀，同时控制背压阀全关，对阴极空气气路进行密封处理。
7.根据权利要求6所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，所述R2>R3>R1。
8.根据权利要求6所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，当燃料电池系统输出电压低于220V，并且单体电池平均电压低于0.59V时，断开负载，此时空压机继续运转，提供一定流量的空气经中冷器的旁通管路进入燃料电池系统的排气管路稀释氢气。
9.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，在燃料电池系统停机状态下，第一蝶阀及第二蝶阀均处于全关状态。
...【技术特征摘要】
1.一种车用燃料电池中冷器，包括中冷器本体，设置于中冷器本体内部用于热交换的冷却翅片，设置于中冷器本体上的进水口、出水口、进气口及出气口，所述中冷器的出气口通过出气管路与电堆进气口连接，其特征在于，所述出气管路上设置有第一蝶阀，在第一蝶阀与出气口之间的出气管路上连接有旁通管路，旁通管路的另一端与燃料电池系统的排气管连接，在旁通管路上设置有第二蝶阀，所述第一蝶阀及第二蝶阀均与控制器电信号连接。
2.根据权利要求1所述的车用燃料电池中冷器，其特征在于，在中冷器上设置有固定支架，在固定支架的各固定点位置均设置有圆柱形橡胶垫。
3.一种车用燃料电池中冷器的控制方法，利用上述权利要求1或2中任一项的中冷器，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，步骤s2中，经过冷却的空气一部分经由中冷器进入电堆，并在电堆内形成设定的压力。
5.根据权利要求3所述的车用燃料电池中冷器的控制方法，其特征在于，步骤s4中，燃料电池系统正常工作时，功率管理模块提出燃料电池系统功率需求，...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧力郡，陈彬彬，温敏，乔曌，杨磊，程乐乐，张扬，姚帅杰，董先瑜，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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