一種模塊化燃料電池系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種模塊化燃料電池系統(tǒng)，包括總控制系統(tǒng)和多個(gè)并聯(lián)的獨(dú)立燃料電池模塊；總控制系統(tǒng)用于檢測(cè)燃料電池模塊的輸出狀態(tài)，根據(jù)各模塊反饋的實(shí)際輸出功率的大小，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各模塊的供氣及水冷卻等系統(tǒng)，控制燃料電池模塊的工作狀態(tài),使各模塊輸出功率均衡；同時(shí)，當(dāng)燃料電池模塊出現(xiàn)故障時(shí)，總控制系統(tǒng)用于關(guān)閉隔離出現(xiàn)故障的燃料電池模塊；本實(shí)用新型提供的燃料電池系統(tǒng)可以提供多種輸出功率，使燃料電池系統(tǒng)具有通用性、可擴(kuò)展性，不需要被重復(fù)設(shè)計(jì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種模塊化燃料電池系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及燃料電池領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化燃料電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，燃料電池是一種新型綠色能源，通過(guò)將氫氣和氧氣分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)生成水，產(chǎn)生熱能和電能。具有能量轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)污染排放、環(huán)境友好、運(yùn)行噪聲低、安全可靠、比功率和比能量密度高等突出優(yōu)點(diǎn)。
[0003]其中，現(xiàn)有技術(shù)中的燃料電池發(fā)電子系統(tǒng)通常包括:燃料電池堆、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中，燃料電池堆是燃料電池得以發(fā)電的核心部件，氫氣、空氣供給系統(tǒng)用于為燃料電池系統(tǒng)正常工作提供所需的反應(yīng)氣;散熱系統(tǒng)用于維持燃料電池系統(tǒng)正常工作溫度;控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與控制空氣栗、水栗、電磁閥等系統(tǒng)零部件的工作情況。
[0004]然而，現(xiàn)有燃料電池輸出功率單一，而不同設(shè)備、不同應(yīng)用場(chǎng)合下，對(duì)燃料電池輸出功率的需求也不盡相同。且不同功率的燃料電池系統(tǒng)，其主要零部件的選型及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也不盡相同，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中，燃料電池系統(tǒng)不具有通用性，需要被重復(fù)設(shè)計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種模塊化燃料電池系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的燃料電池輸出功率單一，導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)不具有通用性，需要重復(fù)被設(shè)計(jì)的問(wèn)題。
[0006]基于上述目的本實(shí)用新型提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括總控制系統(tǒng)和多個(gè)獨(dú)立并聯(lián)的燃料電池模塊;所述總控制系統(tǒng)用于檢測(cè)所述燃料電池模塊的輸出狀態(tài)，根據(jù)各模塊反饋的實(shí)際輸出功率的大小，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各模塊的供氣及水冷卻系統(tǒng)，控制燃料電池模塊的工作狀態(tài)，使各模塊輸出功率均衡；同時(shí)，當(dāng)所述燃料電池模塊出現(xiàn)故障時(shí)，所述總控制系統(tǒng)用于關(guān)閉隔離所述出現(xiàn)故障的燃料電池模塊。
[0007]其中，每個(gè)所述燃料電池模塊的功率是5kW。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)，所述燃料電池模塊包括燃料電池堆，氫氣供給系統(tǒng)，空氣供給系統(tǒng)，水冷卻系統(tǒng);所述氫氣供給系統(tǒng)氣體輸出口與所述燃料電池堆氫氣入口連接，所述空氣供給系統(tǒng)氣體輸出口與所述燃料電池堆空氣入口連接，所述水冷卻系統(tǒng)水輸出口與所述燃料電池堆冷卻水入口連接。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)，所述燃料電池模塊還包括燃料電池控制電路板，所述燃料電池控制電路板用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制所述燃料電池模塊零部件的工作情況。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)，所述燃料電池模塊還包括與負(fù)載連接的電能輸出口，用于向負(fù)載提供電力。
[0011]從上面所述可以看出，本實(shí)用新型提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)通過(guò)將多個(gè)燃料電池模塊2并聯(lián)，提供多種輸出功率，使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，在不同設(shè)備、不同應(yīng)用場(chǎng)合下，滿足對(duì)燃料電池輸出功率的需求。
【附圖說(shuō)明】

[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例模塊化燃料電池系統(tǒng)中獨(dú)立燃料電池模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例模塊化燃料電池系統(tǒng)中獨(dú)立燃料電池模塊裝配后示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個(gè)相同名稱(chēng)非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見(jiàn)“第一” “第二”僅為了表述的方便，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對(duì)此不再一一說(shuō)明。
[0017]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的模塊化燃料電池系統(tǒng)包括總控制系統(tǒng)I，多個(gè)獨(dú)立并聯(lián)的燃料電池模塊2，負(fù)載3;每個(gè)燃料電池模塊2的輸出狀態(tài)反饋回總控制系統(tǒng)1，總控制系統(tǒng)I再通過(guò)燃料電池控制電路板4，控制燃料電池模塊2中各個(gè)零部件(圖中未示出)的工作狀態(tài);根據(jù)電池模塊2反饋的實(shí)際輸出功率的大小，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電池模塊2的供氣及水冷卻系統(tǒng)，控制燃料電池模塊的工作狀態(tài)，使各模塊輸出功率均衡；當(dāng)燃料電池模塊2出現(xiàn)故障時(shí)，總控制系統(tǒng)I用于關(guān)閉隔離出現(xiàn)故障的燃料電池模塊2。
[0018]其中，每個(gè)獨(dú)立燃料電池模塊2的功率是5kW。
[0019]如圖2、圖3所示，單個(gè)獨(dú)立燃料電池模塊2包括燃料電池堆8，用于將氫氣和氧氣分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)生成水，產(chǎn)生熱能和電能;燃料電池模塊2還包括氫氣供給系統(tǒng)5，氫氣供給系統(tǒng)5的輸出口與燃料電池堆8氫氣入口連接，用于向燃料電池堆8提供氫氣;燃料電池模塊2還包括空氣供給系統(tǒng)6，空氣供給系統(tǒng)6的輸出口與燃料電池堆8空氣入口連接，用于向燃料電池堆8提供空氣;燃料電池模塊2還包括水冷卻系統(tǒng)7，水冷卻系統(tǒng)7的輸出口與燃料電池堆8冷卻水入口連接，用于維持燃料電池模塊2正常工作溫度;燃料電池模塊2還包括燃料電池控制電路板4，用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制燃料電池模塊零部件的工作情況;每個(gè)燃料電池模塊2還包括電能輸出口 9，用于與負(fù)載3連接，向負(fù)載3提供電力。
[0020]使用時(shí)，可以只使用一個(gè)燃料電池模塊2對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，通過(guò)電能輸出口9與負(fù)載連接;或使用至少2個(gè)燃料電池模塊2對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，且多個(gè)模塊間的電輸出采取并聯(lián)連接;每個(gè)燃料電池模塊2的輸出狀態(tài)反饋回總控制系統(tǒng)1，當(dāng)總控制系統(tǒng)I檢測(cè)到一個(gè)燃料電池模塊2出現(xiàn)故障時(shí)，由總控制系統(tǒng)I通過(guò)燃料電池控制電路板4，關(guān)閉隔離該燃料電池模塊2，不影響其他模塊的運(yùn)行，保證了使用的連續(xù)性。
[0021]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的模塊化燃料電池系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì):
[0022]使用時(shí)，通過(guò)將多個(gè)燃料電池模塊2并聯(lián)，提供多種輸出功率，使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，在不同設(shè)備、不同應(yīng)用場(chǎng)合下，滿足對(duì)燃料電池輸出功率的需求。而且，有效地降低燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重復(fù)性，提高零部件的通用程度，提高燃料電池系統(tǒng)的適用性。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)N+1個(gè)電池模塊2的供電，提高燃料電池系統(tǒng)的可靠性。
[0023]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開(kāi)的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子;在本實(shí)用新型的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，并存在如上所述的本實(shí)用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模塊化燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，包括總控制系統(tǒng)和多個(gè)并聯(lián)的獨(dú)立燃料電池模塊;所述總控制系統(tǒng)用于檢測(cè)所述燃料電池模塊的輸出狀態(tài)，根據(jù)各模塊反饋的實(shí)際輸出功率的大小，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各模塊的供氣及水冷卻系統(tǒng)，控制所述燃料電池模塊的工作狀態(tài)，使各模塊輸出功率均衡；同時(shí)，當(dāng)所述燃料電池模塊出現(xiàn)故障時(shí)，所述總控制系統(tǒng)用于關(guān)閉隔離所述出現(xiàn)故障的燃料電池模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)燃料電池模塊的功率是 5kW。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池模塊包括燃料電池堆，氫氣供給系統(tǒng)，空氣供給系統(tǒng)，水冷卻系統(tǒng);所述氫氣供給系統(tǒng)氣體輸出口與所述燃料電池堆氫氣入口連接，所述空氣供給系統(tǒng)氣體輸出口與所述燃料電池堆空氣入口連接，所述水冷卻系統(tǒng)水輸出口與所述燃料電池堆冷卻水入口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池模塊還包括燃料電池控制電路板，用于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制燃料電池模塊零部件的工作情況。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池模塊還包括與負(fù)載連接的電能輸出口，用于向負(fù)載提供電力。
【文檔編號(hào)】H01M8/04089GK205723793SQ201620534553
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】顧艷
【申請(qǐng)人】航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)有限公司