一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车技术方案

本发明专利技术公开了一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车，集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架，燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架上；其特征在于：框架由上至下分成上层空腔、中层空腔和下层空腔，供氢系统安装在上层空腔；燃料电池模组安装在中层空腔，冷却系统的散热器、电气系统的DC－DC升压直流电源安装在下层空腔，电气系统的燃料电池系统控制器位于中层空腔。框架有效整合燃料电池系统内的各个部件，且集成度高，布局合理，增加了燃料电池系统的安装方便性，方便检修。

An Integrated Fuel Cell Power Generation System and Its Application to Electric Vehicles

The invention discloses an integrated fuel cell power generation system and an electric vehicle for its application. The integrated fuel cell power generation system includes fuel cell module, air intake system, cooling system, hydrogen supply system, electrical system, tail exhaust system and frame, and the fuel cell module, air intake system, cooling system, hydrogen supply system, electrical system and tail exhaust system are integrated. It is installed on the frame, characterized by: the frame is divided into upper cavity, middle cavity and lower cavity from top to bottom, and the hydrogen supply system is installed in the upper cavity; the fuel cell module is installed in the middle cavity; the radiator of cooling system and DC-DC boost DC power supply of electrical system are installed in the lower cavity; and the fuel cell system controller of electrical system is located in the middle cavity. The framework effectively integrates all components of fuel cell system, and has high integration and reasonable layout, which increases the convenience of installation and maintenance of fuel cell system.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车
：本专利技术涉及一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车。
技术介绍
：燃料电池发电系统是利用储存在气瓶中的氢气与来自空气的氧气之间发生电化学反应来产生电能，为用电设备提供动力来源。燃料电池系统包含燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统等组件，零部件种类繁多，安装复杂。受使用环境影响，燃料电池系统中的空气过滤器、去离子过滤器、氢浓度传感器等均需要定期进行更换或检测。燃料电池模组内部集成有许多零部件，存在使用损坏的可能，需要定期进行检修。通常的，燃料电池系统以功能划分，被分为几个零散的组件，分别在车辆上进行安装，管线连接复杂；或者集成为一体后安装，但是没有协调好系统中各个零部件之间的关系，造成维修保养非常困难，甚至会影响燃料电池系统的使用性能。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车，解决现有技术中燃料电池发电系统内的各个部件分散且分布组合不合理，导致燃料电池发电系统安装连接复杂、维修麻烦的问题。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。本专利技术的第一个目的是提供一种集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架，其中：所述空气进气系统主要包括空气压缩机、空气压缩机控制器、进气管、空气过滤器、及若干空气管道；所述冷却系统主要包括散热器、去离子过滤器、管道过滤器、系统进/出水口、膨胀水箱及若干冷却管道；所述供氢系统主要包括气瓶、加注口、若干保证供氢系统安全工作的阀门组件及集散口；所述电气系统主要括DC－DC升压直流电源、分线盒、高压线束、燃料电池系统控制器、低压线束、保险盒；所述尾排系统主要包括排气口和排水口；所述燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架上；燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统通过机械或电气连接成为一个整体；其特征在于：框架由上至下分成上层空腔、中层空腔和下层空腔，供氢系统安装在上层空腔；燃料电池模组安装在中层空腔，所述的散热器、DC－DC升压直流电源安装在下层空腔，所述的燃料电池系统控制器位于中层空腔。上述所述燃料电池系统控制器安装于一块控制系统安装板上，控制系统安装板位于中层空腔的左侧或右侧。上述所述的散热器分成个部分并分别位于下层空腔的两侧，DC－DC升压直流电源位于下层空腔的中间。上述所述燃料电池模组的接口面板侧朝向所述框架左侧或右侧，所述空气压缩机布置于燃料电池模组的背侧，所述控制系统安装板布置于所述燃料电池模组的接口面板的相对的一侧。上述所述散热器分成两个部分并分别位于下层空腔的两侧且与框架造一体或分体式安装。上述所述上层空腔内设有纵向隔板，所述供氢系统安装在纵向隔板的后侧，所述空气过滤器安装在纵向隔板的前侧且靠近所述空气压缩机的入口处，空气过滤器上方安装有进气管。上述所述纵向隔板前端设置有左右布置的左斜撑和右斜撑，空气过滤器及进气管设置在左斜撑与右斜撑之间。上述所述膨胀水箱位于所述纵向隔板的前侧且靠近所述燃料电池模组的接口面板侧。上述所述去离子过滤器位于所述中层空腔的前端且靠近所述燃料电池模组的接口面板侧，去离子过滤器的前后端均连接有颗粒物过滤器。上述所述集散口位于框架顶部，所述框架顶部还设置有氢浓度传感器，氢浓度传感器位于供氢系统上方。上述所述保险盒位于控制系统安装板上，分线盒设置在中层空腔的前端，并位于DC－DC升压直流电源上方，DC－DC升压直流电源和分线盒之间通过高压线束连接。上述所述控制系统安装板上还设置有整车控制器。上述所述管道过滤器位于所述燃料电池模组的进水口主管路上或管道过滤器的两侧分置于所述散热器出水口的分管路上。上述所述尾排系统包括第一管道和第二管道，第一管道的一端与燃料电池模组中的电堆出气口连接，第一管道的另一端与第二管道的中部连通，第二管道沿着框架纵向设置，排气口位于第二管道的顶端，排水口位于第二管道的底端。本专利技术的第二个目的是提供一种电动车，包括集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述集成式燃料电池发电系统为上述所述的集成式燃料电池发电系统。本专利技术与现有技术相比，具有如下效果：1)一体式燃料电池系统，集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架，燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架上；其特征在于：框架由上至下分成上层空腔、中层空腔和下层空腔，供氢系统安装在上层空腔；燃料电池模组安装在中层空腔，冷却系统的散热器、电气系统的DC－DC升压直流电源安装在下层空腔，电气系统的燃料电池系统控制器位于中层空腔；框架有效整合燃料电池系统内的各个部件，且集成度高，布局合理，增加了燃料电池系统的安装方便性，方便检修。2)本专利技术的其它优点在实施例部分展开详细描述。附图说明：图1是本专利技术实施例一提供的集成式燃料电池发电系统的立体图；图2是集成式燃料电池发电系统另一角度的立体图；图3是集成式燃料电池发电系统的主视图；图4是集成式燃料电池发电系统的左视图；图5是集成式燃料电池发电系统的右视图；图6是集成式燃料电池发电系统的后视图；图7是集成式燃料电池发电系统的的电路示意图。具体实施方式：下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。实施例一：如图1至图7所示，本实施例提供的是一种集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组18、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架2，其中：所述空气进气系统主要包括空气压缩机23、空气压缩机控制器27、进气管15、空气过滤器16、及若干空气管道；所述冷却系统主要包括散热器1、去离子过滤器19、管道过滤器28、系统进/出水口29、膨胀水箱17及若干冷却管道；所述供氢系统主要包括气瓶9、加注口7、若干保证供氢系统安全工作的阀门组件8及集散口14；所述电气系统主要括DC－DC升压直流电源21、分线盒20、高压线束22、燃料电池系统控制器5、低压线束4、保险盒3；所述尾排系统主要包括排气口30和排水口31；所述燃料电池模组18、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架2上；燃料电池模组18、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统通过机械或电气连接成为一个整体；其特征在于：框架2由上至下分成上层空腔93、中层空腔92和下层空腔91，供氢系统安装在上层空腔93；燃料电池模组18安装在中层空腔92，所述的散热器1、DC－DC升压直流电源21安装在下层空腔91，所述的燃料电池系统控制器5位于中层空腔92。框架有效整合燃料电池系统内的各个部件，且集成度高，布局合理，增加了燃料电池系统的安装方便性，方便检修。上述所述燃料电池系统控制器5安装于一块控制系统安装板24上，控制系统安装板24位于中层空腔92的左侧或右侧。方便调试。上述所述的散热器1分成两个部分并分别位于下层空腔91的两侧，DC－DC升压直流电源21位于下层空腔91的中间。散热效果好。上述所述燃料电池模组18的接口面板26侧朝向所述框架2左侧或右侧，所述空气压缩机23布置于燃料电池模组18的背本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架(2)，其中：所述空气进气系统主要包括空气压缩机(23)、空气压缩机控制器(27)、进气管(15)、空气过滤器(16)、及若干空气管道；所述冷却系统主要包括散热器(1)、去离子过滤器(19)、管道过滤器(28)、系统进/出水口(29)、膨胀水箱(17)及若干冷却管道；所述供氢系统主要包括气瓶(9)、加注口(7)、若干保证供氢系统安全工作的阀门组件(8)及集散口(14)；所述电气系统主要括DC－DC升压直流电源(21)、分线盒(20)、高压线束(22)、燃料电池系统控制器(5)、低压线束(4)、保险盒(3)；所述尾排系统主要包括排气口(30)和排水口(31)；所述燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架(2)上；燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统通过机械或电气连接成为一个整体；其特征在于：框架(2)由上至下分成上层空腔(93)、中层空腔(92)和下层空腔(91)，供氢系统安装在上层空腔(93)；燃料电池模组(18)安装在中层空腔(92)，所述的散热器(1)、DC－DC升压直流电源(21)安装在下层空腔(91)，所述的燃料电池系统控制器(5)位于中层空腔(92)。...

【技术特征摘要】
1.一种集成式燃料电池发电系统，包括：燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统和框架(2)，其中：所述空气进气系统主要包括空气压缩机(23)、空气压缩机控制器(27)、进气管(15)、空气过滤器(16)、及若干空气管道；所述冷却系统主要包括散热器(1)、去离子过滤器(19)、管道过滤器(28)、系统进/出水口(29)、膨胀水箱(17)及若干冷却管道；所述供氢系统主要包括气瓶(9)、加注口(7)、若干保证供氢系统安全工作的阀门组件(8)及集散口(14)；所述电气系统主要括DC－DC升压直流电源(21)、分线盒(20)、高压线束(22)、燃料电池系统控制器(5)、低压线束(4)、保险盒(3)；所述尾排系统主要包括排气口(30)和排水口(31)；所述燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统都集成安装在框架(2)上；燃料电池模组(18)、空气进气系统、冷却系统、供氢系统、电气系统、尾排系统通过机械或电气连接成为一个整体；其特征在于：框架(2)由上至下分成上层空腔(93)、中层空腔(92)和下层空腔(91)，供氢系统安装在上层空腔(93)；燃料电池模组(18)安装在中层空腔(92)，所述的散热器(1)、DC－DC升压直流电源(21)安装在下层空腔(91)，所述的燃料电池系统控制器(5)位于中层空腔(92)。2.根据权利要求1所述的一种集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述燃料电池系统控制器(5)安装于一块控制系统安装板(24)上，控制系统安装板(24)位于中层空腔(92)的左侧或右侧。3.根据权利要求2所述的一种集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述的散热器(1)分成两个部分并分别位于下层空腔(91)的两侧，DC－DC升压直流电源(21)位于下层空腔(91)的中间。4.根据权利要求3所述的一种集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述燃料电池模组(18)的接口面板(26)侧朝向所述框架(2)左侧或右侧，所述空气压缩机(23)布置于燃料电池模组(18)的背侧，所述控制系统安装板(24)布置于所述燃料电池模组(18)的接口面板的相对的一侧。5.根据权利要求4所述的一种集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述散热器(1)分成两个部分并分别位于下层空腔(91)的两侧且与框架(2)造一体或分体式安装。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种集成式燃料电池发电系统，其特征在于：所述上层空腔(93)内设有纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓佳，易勇，李勇，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44