发明公开：一种考虑电堆寿命的港口运输车燃料电池热管理系统

1.一种考虑电堆寿命的港口运输车燃料电池热管理系统,其特征在于：该系统包括燃料电池电堆(1)、控制子系统、低温冷启动加热子系统、散热子系统、制冷子系统以及去离子水循环系统；所述的控制子系统中的燃料电池系统控制单元(21)分别与电堆入口温度传感器(15)、电堆出口温度传感器(2)、离子浓度传感器(6)、流量计(8)相连以检测信号；所述的控制子系统分别与离子浓度传感器(4)、第一三通阀(5)、冷却水循环泵(9)、第二三通阀(10)、加热装置(11)、热交换装置(12)、散热器(13)、压缩机(17)、冷凝器(19)相连实现不同工作模式的切换；所述的低温冷启动加热子系统包括燃料电池电堆(1)、电堆出口温度传感器(2)、单向阀(3)、离子浓度传感器(4)、第一三通阀(5)、冷却水循环泵(9)、第二三通阀(10)、加热装置(11)、电堆入口温度传感器(15)；所述的散热子系统包括燃料电池电堆(1)、电堆出口温度传感器(2)、单向阀(3)、离子浓度传感器(4)、第一三通阀(5)、冷却水循环泵(9)、第二三通阀(10)、散热器(13)、第一散热风扇(14)、电堆入口温度传感器(15)；所述的制冷子系统包括热交换装置(12)、干燥分离装置(16)、压缩机(17)、第二散热风扇(18)、冷凝器(19)、热平衡阀(20)；所述的去离子水循环系统包括第一三通阀(5)、去离子装置(6)、补水箱(7)以及流量计(8)；所述的燃料电池电堆(1)为港口运输车正常行驶提供相应的驱动功率,同时产生一定热量；所述的电堆出口温度传感器(2)作用是监测电堆出口处冷却水的温度变化,并将测量信号传递给燃料电池系统控制单元(21)；所述的单向阀(3)可以确保冷却水单方向流动,避免出现冷却水回流现象；所述的离子浓度传感器(4)可以实时监测管路中冷却水的离子浓度,并将测量信号传递给燃料电池系统控制单元(21)；所述的第一三通阀(5)分别与散热子系统回路和去离子水循环回路连接,通过三个接口的开闭控制冷却水的流动方向,从而实现去离子系统的通断；所述的冷却水循环泵(9)驱动冷却水在整个循环管路中的流动,并控制冷却水的流量；所述的第二三通阀(10)分别与散热子系统回路与低温冷启动回路相连,通过三个接口的开闭实现两个工作模式的切换；所述的加热装置(11)可以对低温冷启动回路中的冷却水加热,确保港口运输车在低温环境下的正常启动；所述的散热器(13)用来降低冷却水温度,保证进入电堆的冷却水温度在合理区间内；所述的第一散热风扇(14)可以实现对流散热,散热效果更佳；所述的电堆入口温度传感器(15)作用是实时监测电堆出口处冷却水的温度变化,并将测量信号传递给燃料电池系统控制单元(21)；所述的去离子装置(6),可以将管路中冷却液所含的带电离子过滤,使得冷却液电导率保持在合理的范围内；所述的补水箱(7)可以存储冷却水,供冷却水循环泵向系统内补水；所述的流量计(8)可以监测去离子水循环系统中冷却水的流量；所述的热交换装置(12)可以对右侧管路中高温的冷却液进行冷却,加强散热效果；所述的干燥分离装置(16)可以对进入压缩机的制冷剂进行吸湿和过滤；所述的压缩机(17)作为制冷子系统动力源,推动制冷剂在系统内不断地循环；所述的冷凝装置(19)可以利用散热风扇产生自然风来强制冷却和散热,将制冷剂热量排放出去；所述的第二散热风扇(18)可以实现对流散热,能够实现更好的散热效果；所述的热平衡阀(20)可以通过流速变化,将制冷剂液体节流减压。