燃料电池系统的冷却液加注系统及车辆的制作方法

本技术涉及燃料电池，特别涉及一种燃料电池系统的冷却液加注系统及车辆。

背景技术：

1、燃料电池系统在发电的工作过程中会产生大量的热，导致燃料电池温度升高，因此需要接入冷却系统，并对冷却系统加注冷却液进行降温，以保证燃料电池整体温度处于可控范围内。由于冷却回路集成度高、路径长、通经小、电堆堆心长度长、排气口单一等特点，在加注过程中不可避免会引入空气。系统冷却回路气泡过多会导致水泵的气蚀现象及燃料电池运行过程中热管理失衡，电堆受气泡影响造成的局部过温现象，从而影响系统正常运行。

2、相关技术一般是通过人工加注的方式，并运转冷却水泵带出冷却系统中因加注产生的空气。在实际执行过程中，在加注去离子水完成后，单独点动水泵运行，反复启停水泵，变换水泵转速，达到带出气泡的目的；同时对冷却系统进行抽气，使得更多气泡排出。然而，相关技术在冷却液加注的工序中，由于是人工加注操作，所以仍存在加注时间长、加注效率低、气泡无法完全带出等问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种燃料电池系统的冷却液加注系统及车辆，以解决相关技术加注冷却液的效率低和气泡无法完全带出等问题。

2、本实用新型第一方面实施例提供一种燃料电池系统的冷却液加注系统，包括：设置于燃料电池系统的冷却回路、空气回路和氢气回路；设置于燃料电池系统的空气回路的第一对接口和氢气回路的第二对接口；与冷却回路对接的第一对接通道、与第一对接口对接的第二对接通道和与第二对接口对接的第三对接通道，其中，第一至第三对接通道上分别设置有第一至第三开关，第一至第三开关分别导通或截止第一至第三对接通道；存储冷却液的补水箱、第四至第六开关和真空泵，其中，第四开关的第一端通过第一至第三管道分别与第一至第三对接通道相连，第四开关的第二端通过第四管道与真空泵相连，第四开关的第三端通过第五管道与补水箱相连，第五开关设置于第四管道上，第六开关设置于第五管道上；分别与第一至第六开关和真空泵相连的控制器，用于控制第一至第六开关截止冷却回路、空气回路和氢气回路与补水箱之间的管路，利用真空泵对冷却回路、空气回路和氢气回路进行负压处理，并在负压处理后控制第一至第六开关导通冷却回路、空气回路和氢气回路与补水箱之间的管路，将补水箱的冷却液加注至燃料电池系统的冷却回路中。

3、可选地，在本实用新型的一个实施例中，燃料电池系统的冷却液加注系统还包括：设置于第五管道上的第一补水泵，其中，第一补水泵用于输送补水箱的冷却液至燃料电池系统的冷却回路中。

4、可选地，在本实用新型的一个实施例中，燃料电池系统的冷却液加注系统还包括：分别第一检测件设置于第一至第三管道上的第一至第三压力传感器，用于检测第一至第三管道上管道的压力；设置于第五管道上的流量传感器，检测第五管道的流量；设置于补水箱内的液位传感器，检测补水箱的液位。

5、可选地，在本实用新型的一个实施例中，控制器进一步用于：根据第一至第三管道的压力、第五管道的流量和补水箱的液位，控制目标回路的负压处理和冷却液的加注。

6、可选地，在本实用新型的一个实施例中，冷却回路包括：散热风扇、节温器、第二补水泵、蓄水箱、去离子器、ptc和中冷器；其中，散热风扇的一端与节温器的第一端相连，散热风扇的另一端分别与燃料电池系统的电堆、节温器的第二端、去离子器的一端和ptc的一端相连，节温器的第三端分别与第二补水泵的一端、蓄水箱的一端和去离子器的另一端相连，第二补水泵的另一端分别与蓄水箱的另一端、电堆和中冷器第一端相连，ptc的另一端与中冷器第二端相连。

7、可选地，在本实用新型的一个实施例中，空气回路包括:空压机、进气节气门、空气质量流量计和增湿器；其中，空压机的一端与中冷器的第三端相连，空压机的另一端与进气节气门的一端相连，进气节气门的另一端与空气回路的进气口相连，空气质量流量计设置于进气节气门与进气口之间的管路上，增湿器的第一端与中冷器的第四端相连，增湿器的第二端和第三端与电堆相连。

8、可选地，在本实用新型的一个实施例中，氢气回路包括：比例阀、单向阀、氢循环系统、氢气路分水器、节气门、排氢阀和排水阀；其中，比例阀的一端接入氢气，比例阀的另一端分别与电堆和单向阀的一端相连，单向阀的另一端与氢循环系统的一端相连，氢循环系统的另一端与氢气路分水器的第一端相连，氢气路分水器的第二端与排氢阀的一端相连，氢气路分水器的第三端与排水阀的一端相连，氢气路分水器的第四端与电堆相连，排氢阀的另一端和排水阀的另一端与排气节气门的一端相连，排气节气门的一端用于排除尾气，排气节气门的另一端与增湿器的第四端相连。

9、可选地，在本实用新型的一个实施例中，燃料电池系统还包括：第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，第一电磁阀设置于第一对接口与空气回路之间的管路上，第二电磁阀设置于第二对接口与氢气回路之间的管路上，第三电磁阀设置于冷却回路入口处的管路上。

10、可选地，在本实用新型的一个实施例中，第一至第三开关为开关电磁阀，第四开关为三通电磁阀，第五开关为真空泵电磁阀，第六开关为补水电磁阀。

11、本实用新型第二方面实施例提供一种车辆，包括：如上述实施例任一项的燃料电池系统的冷却液加注系统。

12、由此，本实用新型至少具有如下有益效果：

13、本实用新型可以利用多个开关截止一个或多个目标回路与补水箱之间的管路，同时利用真空泵对燃料电池系统的目标回路进行负压处理，使得燃料电池系中与冷却液加注的相关回路处于真空状态，由于冷却液加注的相关回路处于真空状态，因此在导通目标回路与补水箱之间的相关管路时，可以避免加注过程产生空气以及气泡无法完全带出的问题，从而可以节约加注过程中排出空气所需的时间，同时由于对目标回路进行了负压处理，可以有效提升冷却液加注的速度，进而有效缩短冷却液的加注时间，提升冷却液的加注效率。由此，解决了相关技术加注冷却液的效率低和气泡无法完全带出等问题。

14、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述控制器(900)进一步用于：

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述冷却回路包括：散热风扇(1)、节温器(2)、第二补水泵(3)、蓄水箱(4)、去离子器(5)、ptc(6)、中冷器(7)；其中，

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述空气回路包括：空压机(8)、进气节气门(9)、空气质量流量计(10)和增湿器(11)；其中，

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述氢气回路包括：比例阀(13)、单向阀(14)、氢循环系统(15)、氢气路分水器(16)、排气节气门(17)、排氢阀(18)和排水阀(19)，其中，

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述燃料电池系统(02)还包括：第一电磁阀(20)、第二电磁阀(21)和第三电磁阀(22)，其中，

9.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷却液加注系统，其特征在于，所述第一至第三开关为开关电磁阀，所述第四开关(400)为三通电磁阀，所述第五开关(500)为真空泵电磁阀，所述第六开关(600)为补水电磁阀。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如上述权利要求1-9任一项所述的燃料电池系统的冷却液加注系统。

技术总结
本技术公开了一种燃料电池系统的冷却液加注系统及车辆，系统其中，包括：补水箱、对接通道、多个开关、真空泵、补水箱和控制器，其中，补水箱用于存储冷却液；对接通道与燃料电池系统的每个目标回路相连，每个对接通道上设置有开关，用于导通或截止对接通道；第四开关分别与对接通道、真空泵及补水箱相连，控制器分别与多个开关和真空泵相连，用于控制多个开关截止目标回路与补水箱之间的管路，利用真空泵对目标回路进行负压处理，并在负压处理后控制多个开关导通目标回路与补水箱之间的管路，将补水箱的冷却液加注至燃料电池系统的冷却回路中。由此，解决了相关技术加注冷却液的效率低和气泡无法完全带出等问题。

技术研发人员：刘帅锋
受保护的技术使用者：北京卡文新能源汽车有限公司
技术研发日：20240123
技术公布日：2024/9/23