1.一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,包括制冷剂回路、动力元件冷却液回路、压缩空气冷却液回路、乘员舱空气回路和车外空气回路;
制冷剂回路包含电动压缩机、第一换热器、第三换热器、第六换热器、双向电子膨胀阀、四通换向阀、气液分离器和第一三通阀;
其中,四通换向阀有4个端口,分别是P端口、Q端口、R端口和S端口,四通换向阀的S端口与电动压缩机的出口相连,四通换向阀的P端口与第一换热器的一端相连,四通换向阀的P端口与第三换热器的制冷剂通道的一端相连,四通换向阀的Q端口通过气液分离器与电动压缩机入口相连,四通换向阀的R端口与第六换热器的一端相连;第一三通阀设置有3个端口,分别是A端口、B端口和C端口,第一三通阀的A端口与第一换热器的另一端相连,第一三通阀的B端口与第三换热器的制冷剂通道的另一端相连,第一三通阀的C端口通过双向电子膨胀阀与第六换热器的另一端相连;
动力元件冷却液回路包含动力电池包、燃料电池堆、电机、第二换热器、第四换热器、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀、第一水泵和第二水泵,第三换热器同时包含在动力元件冷却液回路中;
其中,第二三通阀设置有3个端口,分别是D端口、E端口和F端口,第三三通阀设置有3个端口,分别是G、H、I端口,第四三通阀设置有3个端口,分别是J端口、K端口和L端口,第五三通阀设置有3个端口,分别是M端口、N端口和O端口;第二三通阀的D端口与第二换热器出口相连,第二三通阀的E端口与第三换热器的冷却液出口相连,第二三通阀的F端口与第三三通阀的G端口相连;第三三通阀的H端口与动力电池包的冷却液入口相连,第三三通阀的I端口与第四三通阀的J端口相连;第四三通阀的K端口与燃料电池堆的冷却液通道的一端相连,第四三通阀的L端口与第五三通阀的M端口相连;第五三通阀的N端口与电机的冷却液出口相连,第五三通阀的O端口与第四换热器的入口相连;第一水泵的入口与动力电池包的冷却液出口以及燃料电池堆的冷却液通道的另一端相连,第一水泵的出口与第三换热器的冷却液入口以及第二换热器的入口相连;第二水泵的入口与第四换热器出口相连,第二水泵的出口与电机的冷却液入口以及燃料电池堆的冷却液通道的另一端相连;
压缩空气冷却液回路包含空压机、第五换热器和第三水泵;空压机的冷却液通道入口通过第三水泵与第五换热器的出口相连,空压机的冷却液通道出口与第五换热器入口相连;
乘员舱空气回路包含第一换热器、第二换热器和鼓风机;车外空气回路包含第四换热器、第五换热器、第六换热器和车外风扇。
2.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,四通换向阀能够切换两种位置,分别是PQ联通且RS联通位置,或PS联通且QR联通位置;第一三通阀能够切换三种位置,分别是AC单独联通位置,或BC单独联通位置,或AC联通且BC联通位置;第二三通阀能够切换两种位置,分别是DF单独联通位置,或EF单独联通位置;第三三通阀能够切换三种位置,分别是GH单独联通位置,或GI单独联通位置,或GH联通且GI联通位置;第四三通阀能够切换三种位置,分别是JK单独联通位置,或KL单独联通位置,或JK联通且KL联通位置;第五三通阀能够切换三种位置,分别是MO单独联通位置,或NO单独联通位置,或MO联通且NO联通位置。
3.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,第一换热器和第二换热器放置于乘员舱内,第三换热器放置于动力舱中,第四换热器、第五换热器和第六换热器放置于动力舱前部。
4.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,第一换热器、第二换热器、第四换热器、第五换热器、第六换热器为翅片管换热器,第三换热器为板式换热器,第三换热器能够供制冷剂和冷却液两种流体流经,这两种流体并不直接接触,仅通过第三换热器进行热量交换。
5.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,所述制冷剂回路中介质为R134a。
6.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,所述动力元件冷却液回路和压缩空气冷却液回路中介质为水和乙二醇混合物。
7.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,动力电池包内部、燃料电池堆内部和电机内部均设有温度传感器。
8.如权利要求1所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,汽车电控单元连接电动压缩机、第一水泵、第二水泵、第三水泵、四通换向阀、第一三通阀,第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀、双向电子膨胀阀、鼓风机和车外风扇,汽车电控单元能够控制电动压缩机和各水泵的开关,汽车电控单元还能够控制车外风扇、鼓风机的启停,以及四通换向阀、各个三通阀的联通位置和双向电子膨胀的开度。
9.如权利要求1至8中任一项所述的一种燃料电池汽车耦合热管理系统,其特征在于,燃料电池汽车耦合热管理系统具有三种工作模式,分别是:高温行驶模式、低温行驶模式和冷启动模式。