燃料電池系統用作車庫應急電源的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種新能源技術領域中的應急電源，尤其涉及一種燃料電池系統 用作車庫應急電源。
【背景技術】
[0002] 應急電源作為備用電源在許多場合發揮了非常重要的作用，工業控制和數據中 心、通訊系統、應急照明、辦公設備等，在市電停電的情況下，應急電源能提供可靠的恒壓恒 頻電源。應急電源包括EPS應急電源、UPS不間斷電源、自備應急柴油發電機組、有自動投 入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路、自備應急燃氣輪發電機組等等。
[0003] 專利201010557222公開了一種基于磷酸亞鐵鋰離子電池組的變電站直流電源應 急系統，其特征是電源由若干便攜式分體結構單元組成，且便攜式分體結構單元之間采用 快速插接方式連接，包括鐵鋰電池組單元；配電控制開關單元；逆變器單元；充電控制單元 等等。
[0004] 專利201310113823報道了一種太陽能充電式應急電源系統，包含有太陽能光伏 電池板、蓄電池、充放電控制電路、電氣功能構件、電源箱體、AC220V充電器、太陽能充電連 接線和LED照明燈等。光伏電池板的采光面積可以按需擴展，有利于電源箱體的小型化及 提高應急電源的輸出功率，允許遠距離充電，使應急電源的應用不受環境制約。
[0005] 專利CN2190366公開了一種全自動應急電源，由市電-逆變檢測及轉換控制電路、 逆變電路、自動充電電路、自鎖保護電路、過載檢測及延時電路、過放電檢測電路等組成。該 應急電源的過載檢測及延時電路中采用了光電耦合器將檢測電路與延時電路連接起來，自 動充電電路中加有用于控制充電時間的延時器，電路簡單、體積小、工作穩定，蓄電池在任 何情況下都能充足電，可用于臨時停電且需應急供電的場合。
[0006] 專利201210156988是關于一種家用應急電源。該應急電源由6V直流電源、變壓 器耦合LC振蕩電路及其振蕩頻率調節電路、升壓電路和220V電源插座CZ組成。供電線路 突然停電，用蓄電池作為電源利用逆變技術制作的家用應急電源。所述的家用應急電源適 合配用日光燈、節能燈、筆記本電腦、21時彩電等小功率家用電器，可以滿足供電線路短時 間停電后的應急照明要求，亦適用于各種小型公共場所的應急照明或消防應急電源，該應 急電源滿負荷照明時間大于半小時。
[0007]CN201210329168. 8公開了一種智能節能型消防應急燈具專用應急電源系統，包 括供電控制單元和適配器，適配器的輸入分別與外部市電和蓄電池組連接，適配器的輸出 與供電控制單元連接，適配器為供電控制單元提供多種所需工作電壓；供電控制單元包括 CPU、充電控制模塊、蓄電池組、電源轉換模塊、輸入輸出檢測模塊和輸出回路；適配器包括 濾波整流電路、開關振蕩電路、震蕩和與脈寬調制控制電路、多路整流濾波電路、DC取樣電 路、以及DC輸出電路組。
[0008]質子交換膜燃料電池（PEMFC)是一種直接利用氫能的發電裝置，它把貯存在氫燃 料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能，能量密度高、連續供電時間長（取決于氫氣存儲 量），能量轉化效率高，環境友好，唯一排放物是水；傳統的蓄電池在服役完成后容易形成 再次污染，而燃料電池沒有這個問題。因此，燃料電池技術被認為是21世紀首選的潔凈、高 效的發電技術，作為電源在乘用車、叉車、家用熱電聯供系統、分布式發電系統、通信基站備 用電源獲得了越來越廣泛的應用。
[0009] 隨著城市擴張和汽車產業的迅速發展，車庫特別是地下車庫成為現代建筑必不可 少的配套建筑之一，在正常供電斷電后必須由應急電源供電以保障照明和安全。針對現有 技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種高效、環保的地下車庫應急電源系統。

【發明內容】

[0010] 本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種燃料電池系統用 作車庫應急電源；能夠供電持續時間長；運行時無污染；廢舊電池的處理也不產生污染，應 用范圍廣。
[0011] 本實用新型是通過以下的技術方案來實現的：
[0012] 燃料電池系統用作車庫應急電源，結構由PEM燃料電池系統、氫氣瓶、DC/DC電源 模塊、DC/AC電源模塊、切換開關、交流負載、直流負載、控制器；其中氫氣瓶通過管道和減 壓閥與PEM燃料電池系統連接，PEM燃料電池系統的直流輸出通過電線分別與DC/DC電源 模塊、DC/AC電源模塊連接，DC/DC電源模塊通過導線與切換開關、直流負載連接；DC/AC電 源模塊通過導線與切換開關、交流負載連接；控制器分別與PEM燃料電池系統、DC/DC電源 模塊、DC/AC電源模塊及切換開關連接。
[0013] 所述的PEM燃料電池系統，其內部設置有PEM電池模塊、鼓風機、為燃料電池系統 啟動服務的蓄電池、燃料電池系統控制器、輸送氫氣管道、輸送空氣管道等。
[0014] 所述的鼓風機，其能夠為電池模塊供應作為氧化劑的空氣。
[0015] 所述的PEM電池模塊，包括陰極的集流板、流場板、氣體擴散層、催化層，質子交換 膜，以及陽極的集流板、流場板、氣體擴散層、催化層；且所述的PEM電池模塊，由多組電池 堆并聯構成，電池堆數量根據不同車庫、不同負載功率的需求自行調節。
[0016] 所述的電池堆，其均設置有多個端口，便于冷或熱插拔，維護方便同時不影響電池 系統向外供電。
[0017] 所述的DC/DC電源模塊，其輸出的電壓等級為12V、24V、36V等。
[0018] 所述的DC/AC電源模塊，其為交流負載供電。
[0019] 所述的控制器，其能夠監測直流負載、交流負責的供電狀態，在正常供電、斷電并 經過延遲后，可啟動PEM燃料電池系統，并向車庫應急負載如應急照明、門禁、消防等應急 設施供電。
[0020] 所述的切換開關，其能夠滿足交流至交流、交流至直流的多級轉換，滿足常用車庫 所有的應急直流負載和交流負載的用電需求。
[0021] 由于采用了以上技術，本實用新型較現有技術或產品相比，具有的有益效果如 下：
[0022] 1)能夠供電持續時間長；運行時無污染。
[0023] 2)廢舊電池的處理也不產生污染，應用范圍廣。
[0024] 3)本實用新型根據不同用戶的用電需求，通過任意組合電池堆的數量，可以獲得 不同的負載功率，安裝方便。
【附圖說明】
[0025] 圖1、為本實用新型的結構框圖。
[0026] 圖2、為本實用新型的實驗室模擬負載狀態下的電池堆電壓V-電流I曲線