电动※三通球阀：燃料〓电池电堆是一个电化学反应的场所，而冷却液的温度直接影响燃料电池的效率，尤其是当MEA的温度过高导致膜干时，严重影响燃料电池电堆的效率。目前市面上多数燃料电池汽车是通过传统的蜡式节温器调节≡冷却液的温度，当车辆刚启动或冷却液温度比较低时，冷却液流经小循环；而当温度♂升高到设定值时，小循〇环关闭，大循环打开，冷却液流经散▲热器，及时带走余热，保证冷却液的温度恒定。

　　蜡式节温ぷ器主要是由蜡包、小循环接口、大循环接口▂以及冷却液出口组成，蜡式节温器的内部结构如下图所示，热水从小循环进入。蜡式节温器控温原理如】下：当冷却液的温度达到一定值＠时，蜡包内部的石蜡吸热膨胀，大循环々接口打开，小循环接口关闭；当水温下降时，蜡包内部的石蜡放热收◥缩，大循环接口关ξ　闭，小循环接口打开。

　　蜡式节温器是通过蜡包内部石蜡膨胀收缩控制大小循■环接口的开关，故蜡式节温器存♀在以下问题：1、响应滞后性；当冷却液温度达◆到阀值时，需要接近20+s的时间大循环才能完全打开，不能对冷却液温度进行精准控制。尤其是︻当汽车猛加速时，冷却液温度很︼快到达阀值，而大循环还未打开，这时FCU只能通过限制功率保证系统安全运行；2、由于蜡式节温器的特殊结构，通过石蜡的膨胀和收缩控制大小循环的开关，因此蜡∮式节温器存在微小的冷却液泄漏，即使量产车型的节温器也存在一定的泄漏（<400ml/min）；3、蜡式节√温器存在滞后性，及升程值都◣为2mm时对应的升温速度与降温速度存在温度差；4、由于蜡式节温器的特殊结构，对蜡包▃的材质要求为高导热（目前量产车辆的蜡包采用黄铜），而黄铜材质在FC冷却液中耐久性▲较差

　　蜡式节温器的大循环的泄漏量与流量关系

　　由于蜡式节温器存在上╱述问题，为了更好的控制冷却液的温度精度，同时提高燃料电池的输出∞性能，因此开发了『电动三通阀。电动三通阀可根据电堆进/出口的冷却液温度控制大小循环的开关，主要工作原理如下图所示，蜡式节温器与电动三通阀的燃料电池发动机的性能对比如下：

　　电动▓三通阀控温原理

　　温度精度

　　由于蜡式节温∏器的响应时间长，而且存在滞后性，所以在燃料电池运Ψ行进行大小循环切换时，电堆的进口温度会存在较大的温度波动（>10℃），而应▼用电动三通阀通过控制阀门的开度则可以改善冷却液温度波动（<2℃），但是对↘控制策略提出了较高的要求。

　　冷启动的稳定性

　　由于电动三通球阀的泄漏量远小于蜡式节温器（电动三通阀：<10ml/min）,因此冷启动时冷却液的温度升温速率会加快（同样∩的操作条件下），如下是电动三通阀与蜡式节温器的对比数据，电动三通阀比蜡式节温器缩短了50s，考虑到此实验是在环温下进行，低温启动◣时差距会进一步加大。低温启动时，冷却液快速升温，可以在一定程度减小电堆内部水淹，进而导致催化剂载体的腐蚀。

　　冷却液的↑升温速率对比

　　压力损失小

　　电动三通阀相比蜡式节温ζ器具有更小∩的压力损失，因此在具有相同的水泵扬程的前提下，可以加强电堆的散热性能。电动三通阀的比蜡式节温器的性能提高了90%（5kpa 180L/min），因此冷却∞液的流量会增加29%（117lpm——151lpm），提高了燃料电池的冷却性能。

　　电动三通阀及蜡式节温器的流阻对比

　　高功率持续时间延长

　　由于蜡式节温器的响应时间较长，因此装配蜡式节温器的燃料电池发动机的最大功率的持续输出时间<5s；而电动三通阀的响应时间可以达到0.2s（打开/关闭大循环的时间），可以在一定程度上延缓冷却液温度到达阀值的速度，因此最大功率的持续输出时间可以达到45s左右。