一種模塊化燃料電池系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種模塊化燃料電池系統，包括總控制系統和多個并聯的獨立燃料電池模塊；總控制系統用于檢測燃料電池模塊的輸出狀態，根據各模塊反饋的實際輸出功率的大小，實時調節各模塊的供氣及水冷卻等系統，控制燃料電池模塊的工作狀態,使各模塊輸出功率均衡；同時，當燃料電池模塊出現故障時，總控制系統用于關閉隔離出現故障的燃料電池模塊；本實用新型提供的燃料電池系統可以提供多種輸出功率，使燃料電池系統具有通用性、可擴展性，不需要被重復設計。
【專利說明】
一種模塊化燃料電池系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及燃料電池領域，特別涉及一種模塊化燃料電池系統。
【背景技術】
[0002]目前，燃料電池是一種新型綠色能源，通過將氫氣和氧氣分別發生氧化和還原反應生成水，產生熱能和電能。具有能量轉換效率高、無污染排放、環境友好、運行噪聲低、安全可靠、比功率和比能量密度高等突出優點。
[0003]其中，現有技術中的燃料電池發電子系統通常包括:燃料電池堆、氫氣供給系統、空氣供給系統、散熱系統、控制系統。其中，燃料電池堆是燃料電池得以發電的核心部件，氫氣、空氣供給系統用于為燃料電池系統正常工作提供所需的反應氣;散熱系統用于維持燃料電池系統正常工作溫度;控制系統用于實時調節與控制空氣栗、水栗、電磁閥等系統零部件的工作情況。
[0004]然而，現有燃料電池輸出功率單一，而不同設備、不同應用場合下，對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，其主要零部件的選型及系統結構也不盡相同，導致實際應用中，燃料電池系統不具有通用性，需要被重復設計。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種模塊化燃料電池系統，以解決現有的燃料電池輸出功率單一，導致燃料電池系統不具有通用性，需要重復被設計的問題。
[0006]基于上述目的本實用新型提供的模塊化燃料電池系統，該系統包括總控制系統和多個獨立并聯的燃料電池模塊;所述總控制系統用于檢測所述燃料電池模塊的輸出狀態，根據各模塊反饋的實際輸出功率的大小，實時調節各模塊的供氣及水冷卻系統，控制燃料電池模塊的工作狀態，使各模塊輸出功率均衡；同時，當所述燃料電池模塊出現故障時，所述總控制系統用于關閉隔離所述出現故障的燃料電池模塊。
[0007]其中，每個所述燃料電池模塊的功率是5kW。
[0008]根據本實用新型提供的模塊化燃料電池系統，所述燃料電池模塊包括燃料電池堆，氫氣供給系統，空氣供給系統，水冷卻系統;所述氫氣供給系統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，所述水冷卻系統水輸出口與所述燃料電池堆冷卻水入口連接。
[0009]根據本實用新型提供的模塊化燃料電池系統，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時調節控制所述燃料電池模塊零部件的工作情況。
[0010]根據本實用新型提供的模塊化燃料電池系統，所述燃料電池模塊還包括與負載連接的電能輸出口，用于向負載提供電力。
[0011]從上面所述可以看出，本實用新型提供的模塊化燃料電池系統通過將多個燃料電池模塊2并聯，提供多種輸出功率，使系統具有可擴展性，在不同設備、不同應用場合下，滿足對燃料電池輸出功率的需求。
【附圖說明】

[0012]圖1為本實用新型實施例提供的模塊化燃料電池系統示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例模塊化燃料電池系統中獨立燃料電池模塊內部結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例模塊化燃料電池系統中獨立燃料電池模塊裝配后示意圖；
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0016]需要說明的是，本實用新型實施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區分兩個相同名稱非相同的實體或者非相同的參量，可見“第一” “第二”僅為了表述的方便，不應理解為對本實用新型實施例的限定，后續實施例對此不再一一說明。
[0017]如圖1、圖2所示，本實用新型實施例提供的模塊化燃料電池系統包括總控制系統I，多個獨立并聯的燃料電池模塊2，負載3;每個燃料電池模塊2的輸出狀態反饋回總控制系統1，總控制系統I再通過燃料電池控制電路板4，控制燃料電池模塊2中各個零部件(圖中未示出)的工作狀態;根據電池模塊2反饋的實際輸出功率的大小，實時調節電池模塊2的供氣及水冷卻系統，控制燃料電池模塊的工作狀態，使各模塊輸出功率均衡；當燃料電池模塊2出現故障時，總控制系統I用于關閉隔離出現故障的燃料電池模塊2。
[0018]其中，每個獨立燃料電池模塊2的功率是5kW。
[0019]如圖2、圖3所示，單個獨立燃料電池模塊2包括燃料電池堆8，用于將氫氣和氧氣分別發生氧化和還原反應生成水，產生熱能和電能;燃料電池模塊2還包括氫氣供給系統5，氫氣供給系統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6，空氣供給系統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7，水冷卻系統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，用于實時調節控制燃料電池模塊零部件的工作情況;每個燃料電池模塊2還包括電能輸出口 9，用于與負載3連接，向負載3提供電力。
[0020]使用時，可以只使用一個燃料電池模塊2對負載進行供電，通過電能輸出口9與負載連接;或使用至少2個燃料電池模塊2對負載進行供電，且多個模塊間的電輸出采取并聯連接;每個燃料電池模塊2的輸出狀態反饋回總控制系統1，當總控制系統I檢測到一個燃料電池模塊2出現故障時，由總控制系統I通過燃料電池控制電路板4，關閉隔離該燃料電池模塊2，不影響其他模塊的運行，保證了使用的連續性。
[0021]相對于現有技術，本實用新型實施例所述的模塊化燃料電池系統具有以下優勢:
[0022]使用時，通過將多個燃料電池模塊2并聯，提供多種輸出功率，使系統具有可擴展性，在不同設備、不同應用場合下，滿足對燃料電池輸出功率的需求。而且，有效地降低燃料電池系統設計的重復性，提高零部件的通用程度，提高燃料電池系統的適用性。同時，可實現N+1個電池模塊2的供電，提高燃料電池系統的可靠性。
[0023]所屬領域的普通技術人員應當理解:以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權利要求)被限于這些例子;在本實用新型的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，并存在如上所述的本實用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種模塊化燃料電池系統，其特征在于，包括總控制系統和多個并聯的獨立燃料電池模塊;所述總控制系統用于檢測所述燃料電池模塊的輸出狀態，根據各模塊反饋的實際輸出功率的大小，實時調節各模塊的供氣及水冷卻系統，控制所述燃料電池模塊的工作狀態，使各模塊輸出功率均衡；同時，當所述燃料電池模塊出現故障時，所述總控制系統用于關閉隔離所述出現故障的燃料電池模塊。2.根據權利要求1所述的模塊化燃料電池系統，其特征在于，每個燃料電池模塊的功率是 5kW。3.根據權利要求1或2所述的模塊化燃料電池系統，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，空氣供給系統，水冷卻系統;所述氫氣供給系統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，所述水冷卻系統水輸出口與所述燃料電池堆冷卻水入口連接。4.根據權利要求3所述的模塊化燃料電池系統，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，用于實時調節控制燃料電池模塊零部件的工作情況。5.根據權利要求4所述的模塊化燃料電池系統，其特征在于，所述燃料電池模塊還包括與負載連接的電能輸出口，用于向負載提供電力。
【文檔編號】H01M8/04089GK205723793SQ201620534553
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】顧艷
【申請人】航天新長征電動汽車技術有限公司