燃料電池汽車三通閥式節(jié)溫器

燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，且在最佳工作溫度下其輸出效率最高，所以控制電池的工作溫度對(duì)保證電池的性能至關(guān)重要。傳統(tǒng)控制采用的是蠟式節(jié)溫器，但該種節(jié)溫器存在以下缺點(diǎn)：不能準(zhǔn)確地對(duì)溫度進(jìn)行控制；冷卻系統(tǒng)泄露嚴(yán)重，壓力下降大；冷卻閥開啟時(shí)間長(zhǎng)，不能及時(shí)對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻。

為了克服蠟式節(jié)溫器的缺陷，提出一種新的節(jié)溫器結(jié)構(gòu)，即直流驅(qū)動(dòng)的三通閥式節(jié)溫器，其具體的結(jié)構(gòu)及控制原理見圖1。配合溫度傳感器的使用，通過(guò)控制閥片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可以調(diào)節(jié)低溫冷卻液和高溫冷卻液的混合比例，從而精確調(diào)節(jié)進(jìn)入電池冷卻系統(tǒng)的溫度。

與蠟式節(jié)溫器相比，使用該新型節(jié)溫器后，電池冷卻系統(tǒng)性能的改善主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①可以將溫度較為精確地控制在電池輸出效率最佳的溫度下，以改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性；②冷卻液的泄漏量明顯減少，傳統(tǒng)的蠟式節(jié)溫器泄漏量約為400mL/min，節(jié)溫器泄漏量可以減小到5m L/min，系統(tǒng)壓降減少了約90%，促進(jìn)了冷卻液的流動(dòng)，提高了冷卻性能；③新型節(jié)溫器的溫度響應(yīng)時(shí)間明顯快于蠟式節(jié)溫器，這對(duì)改善汽車的冷起動(dòng)性能具有重要意義；④新型節(jié)溫器中閥片的響應(yīng)時(shí)間明顯快于蠟式節(jié)溫器的閥門響應(yīng)時(shí)間，并可提高電池系統(tǒng)高功率輸出的保持時(shí)間。

綜上可以說(shuō)明，該新型節(jié)溫器的使用明顯改善了電池系統(tǒng)的冷卻性能，對(duì)提高電池的使用壽命和使用效率，乃至改善燃料電池汽車的整體性能都具有重要意義。

Sung Wook Na et al.SAE 2013-01-0127.

編譯：張洪濤