货车用燃料电池系统集成系统技术方案

本发明专利技术属于燃料电池应用技术领域，涉及货车，尤其涉及一种货车用燃料电池系统集成系统。包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，本发明专利技术提供一种货车用燃料电池系统集成系统，通过机架的设置以及合理的布局，有效解决了现有燃料电池系统因安装部件多，导致布置困难，隐患大、可检修性差的技术问题，同时，本发明专利技术结构简单、布局方便可靠，适合大规模推广使用。

【技术实现步骤摘要】
货车用燃料电池系统集成系统
本专利技术属于燃料电池应用
，涉及货车，尤其涉及一种货车用燃料电池系统集成系统。
技术介绍
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。另外，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。在燃料极中，供给的燃料气体中的H2分解成H和e-，H移动到电解质中与空气极侧供给的O2发生反应。e-经由外部的负荷回路，再反回到空气极侧，参与空气极侧的反应。一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路，因而就构成了发电。在整个反应中，由H2和O2生成的H2O，除此以外没有其他的反应，H2所具有的化学能转变成了电能。总的来说，燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。[1]燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45％～60％，而火力发电和核电的效率大约在30％～40％。安装地点灵活；燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电站，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。负荷响应快，运行质量高；燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。目前燃料电池物流车还处于起步阶段，和传统燃油车相比，燃料电池物流车由于包含供氢系统、供氧系统、燃料电池发动机、散热系统、DCDC等系统为此，导致整个燃料电池系统安装部件多，导致布置困难，隐患大、可检修性差。
技术实现思路
本专利技术针对上述的货车燃料电池系统所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单且方便布置、检修、安全隐患小的货车用燃料电池系统集成系统。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为，本专利技术提供一种货车用燃料电池系统集成系统，包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，所述机架包括呈长方体框型设置的机架本体以及机架本体底部的底架，所述底架靠近机架本体的两侧设置，所述底架之间间隔设置，所述机架本体的上方设置有固定架，所述固定架靠近机架的后端设置，所述散热器设置在底架上，所述机架本体的底部还设置有燃料电池电压变换器，所述燃料电池电压变换器设置在两个底架之间，所述机架本体的中部设置有电堆，所述电堆的一侧控制器，所述电堆的另一侧设置有空压机，所述固定架内设置有供氢系统，所述固定架的前方设置有膨胀水箱和空滤器，所述膨胀水箱和空滤器设置在机架本体的上方。作为优选，所述燃料电池电压变换器的接口朝前设置。作为优选，所述电堆滑动固定在机架本体的中部。作为优选，所述散热器设置在底架远离另一底架的一侧。作为优选，所述固定架至少设置有两层。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，1、本专利技术提供一种货车用燃料电池系统集成系统，通过机架的设置以及合理的布局，有效解决了现有燃料电池系统因安装部件多，导致布置困难，隐患大、可检修性差的技术问题，同时，本专利技术结构简单、布局方便可靠，适合大规模推广使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例1提供的货车用燃料电池系统集成系统的结构示意图；图2为实施例1提供的货车用燃料电池系统集成系统另一角度的结构示意图；以上各图中，1、机架；11、机架本体；12、底架；13、固定架；2、供氢系统；3、空滤器；4、膨胀水箱；5、电堆；6、空压机；7、燃料电池电压变换器；8、控制器；9、散热器。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1，如图1、图2所示，本实施例旨在提供一种货车用燃料电池系统集成系统，在将燃料电池所需要的各个系统集成后，实现方便布置，安全可靠且可检修性强的目的，为此，本实施例提供的货车用燃料电池系统集成系统，包括供氢系统2、空滤器3、膨胀水箱4、电堆5、空压机6、散热器9、燃料电池电压变换器7以及控制器8，以上为现有燃料电池常用的结构，其连接关系也固定，为此，在本实施例中，不加详细描述。为了将燃料电池所需要的各个部件进行集成组合，本实施例提供的货车用燃料电池系统集成系统还包括用于集中布置供氢系统2、空滤器3、膨胀水箱4、电堆5、空压机6、散热器9、燃料电池电压变换器7以及控制器8的机架1，为了进行有效的整个，在本实施例中，机架1包括呈长方体框型设置的机架本体11以及机架本体11底部的底架12，在本实施例中，底架12呈口字形设置，其底板的宽度较宽，用于实现固定，在本实施例中，底架12靠近机架本体11的两侧设置，底架12之间间隔设置，这样，在底座之间就留有一定的间距，方便其他设备的设备，在机架本体11的上方设置有固定架13，固定架13也是长方形的框架，其宽度为机架本体11的二分之一左右，固定架13靠近机架1的后端设置，以上结构为机架1的整体结构。为了方便布局，消除隐患，达到方便检修的目的，在本实施例中，散热器9设置在底架12上且散热器9设置在底架12远离另一底架12的一侧，这样，散热器9可实现向外吹风无遮挡，得到良好的散热效果，同时散热器9靠近两侧布置，管路布置规范，不必来回交叉。在机架本体11的底部还设置有燃料电池电压变换器7(DCDC)，燃料电池电压变换器7设置在两个底架12之间且燃料电池电压变换器7的接口朝前设置，将燃料电池电压变换器7设置在中间位置，接口朝前，方便实现与多合一的连接，减少线束的缠绕及长度。在机架本体11的中部设置有电堆5，电堆5设置在架本体中间偏左的位置，其左侧为控制器8，具体的说，为整车控制器8和供氢控制器8，右侧为空压机6。该层的集成在右侧可实现直接对空压机6的维护，左侧可实现对控制器8的维护，中间可实现电堆5的检修，如果需要开盖维修，可以通过从左侧将电堆5拉出进行维护，具体的说，在机架本体11上设置有滑道，实现电堆5的滑动，这样，该部分集成无重叠，可实现多人同步检修，各部件互不交叉，管线安全性高，美观性好。在固定架13内设置有供氢系统2，由于氢气为主要的供电能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种货车用燃料电池系统集成系统，包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，其特征在于，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，所述机架包括呈长方体框型设置的机架本体以及机架本体底部的底架，所述底架靠近机架本体的两侧设置，所述底架之间间隔设置，所述机架本体的上方设置有固定架，所述固定架靠近机架的后端设置，所述散热器设置在底架上，所述机架本体的底部还设置有燃料电池电压变换器，所述燃料电池电压变换器设置在两个底架之间，所述机架本体的中部设置有电堆，所述电堆的一侧控制器，所述电堆的另一侧设置有空压机，所述固定架内设置有供氢系统，所述固定架的前方设置有膨胀水箱和空滤器，所述膨胀水箱和空滤器设置在机架本体的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种货车用燃料电池系统集成系统，包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，其特征在于，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，所述机架包括呈长方体框型设置的机架本体以及机架本体底部的底架，所述底架靠近机架本体的两侧设置，所述底架之间间隔设置，所述机架本体的上方设置有固定架，所述固定架靠近机架的后端设置，所述散热器设置在底架上，所述机架本体的底部还设置有燃料电池电压变换器，所述燃料电池电压变换器设置在两个底架之间，所述机架本体的中部设置有电堆，所述电堆的一侧控制器，所述电堆的另一侧设置有空压...

【专利技术属性】
技术研发人员：田建国，刘忠明，李阳，高顺来，翁福建，孟庆书，王均亮，韩德杰，路华，刘小杰，李宪博，张淋瑞，
申请(专利权)人：聊城中通轻型客车有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37