一种燃料电池系统技术方案

一种燃料电池系统，属于燃料电池技术领域。燃料电池系统包括：安装机构，设置于安装机构的第一安装部的电堆和温度调节机构，设置于温度调节机构顶部的氢气供给机构，设置于电堆顶部的电路控制机构，以及设置于安装机构的第二安装部的空气供给机构。该燃料电池系统的布置方式具有较高的集成度，能够减小由于燃料电池系统过度分散而带来的安装、维修和保养的困难性。难性。难性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统


[0001]本申请涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。目前使用的燃料电池主要是氢燃料电池，氢燃料电池是一种将氢气和空气中的氧气通过电化学反应直接将化学能转换为电能的装置。
[0003]氢燃料电池系统具有较高的功率效率，其能量转化率甚至超过燃油车，是能实现长途供电驱动的最新可应用技术。在氢燃料电池系统的应用领域，大功率燃料电池系统搭配合适的储能电池，可以实现长途行驶，不受现在电动汽车电池需要频繁充电的问题影响。
[0004]然而，现有的氢燃料电池系统的各个模块之间通常只是简单的组合在一起，导致氢燃料电池系统的集成度较低，进而导致氢燃料电池系统的体积较大、重量较大和组装不便等问题。

技术实现思路

[0005]基于上述的不足，本申请提供了一种燃料电池系统，以解决相关技术中氢燃料电池系统的集成度较低的问题。
[0006]本申请的上述技术问题是通过下述技术方案得以实现的：
[0007]本申请的示例提供了一种燃料电池系统，包括：
[0008]安装机构，安装机构具有背向设置的第一安装部和第二安装部；
[0009]设置于第一安装部的电堆和温度调节机构；
[0010]设置于温度调节机构顶部的氢气供给机构，温度调节机构顶部背离第一安装部；
[0011]设置于电堆顶部的电路控制机构，电堆顶部背离第一安装部；
[0012]设置于第二安装部的空气供给机构。
[0013]在上述实现过程中，在燃料电池系统中设置具有背向设置的第一安装部和第二安装部的安装机构，在第二安装部设置空气供给机构，在第一安装部设置电堆，能够减小电堆与空气供给机构之间的距离。在电堆的相邻位置处设置温度调节机构，以减小温度调节机构与电堆之间的距离，并且减小温度调节机构的工作耗能(减小循环冷却水的流动距离，降低循环冷却水的流动阻力，进而降低温度调节机构的工作耗能)。
[0014]由于电堆和电路控制机构均具有平整的外壁，将电路控制机构设置于电堆顶部，方便电路控制机构的安装和固定，减小电路控制机构在整个燃料电池系统的占用面积(相比于将电路控制机构与电堆相邻的设置于第一安装部而言，将电路控制机构设置于电堆的上方，能够减小安装机构的面积，进而减小燃料电池系统在安装环境中的占用面积)。并且，将电路控制机构设置于电堆顶部，能够减小电路控制机构与电堆之间的距离，进而减小电力输送中的耗能。将氢气供给机构设置于温度调节机构的顶部，使得氢气供给机构与电堆相邻设置，以减少氢气供给机构的耗能。由于电堆和电路控制机构堆叠设置，与温度调节机
构之间具有一定高度差。因此，将氢气供给机构设置于该高度差的空间内，能够合理利用安装空间，减小燃料电池系统整体的占用空间。
[0015]总的来说，通过上述布置方式，能够提高各个相邻机构之间的紧凑性，提高燃料电池系统的集成度，便于燃料电池系统的安装和检修。
[0016]在一种可能的实施方式中，燃料电池还包括支架，支架具有第一连接部和第二连接部，第一连接部与安装机构连接，第二连接部与电堆连接。
[0017]在一种可能的实施方式中，支架还设置有减振垫。
[0018]燃料电池系统设置有支架，支架分别与电堆和安装机构连接，能够进一步实现电堆在安装机构处的固定的同时，还能增加燃料电池系统在使用空间的支撑稳固性。
[0019]设置减振垫，能够更好的缓解外部装置给支架带来的振动作用，进而进一步提高燃料电池系统的抗振性(在燃料电池的使用过程中，支架与汽车等机械接触，减振垫能够缓解汽车等带来的振动)。
[0020]在一种可能的实施方式中，电堆还设置有入水接头和出水接头；温度调节机构包括：
[0021]水泵，水泵设置有入水管道和出水管道，出水管道的内部设置有过滤网，出水管道远离水泵的一端与入水接头液体流通的相连；
[0022]与水泵相邻设置的节温器，出水接头与节温器的入水口液体流通的相连；节温器还设置有两个出水口，两个出水口分别通过加热器和冷却器与入水管道液体流通的相连。
[0023]在上述实现过程中，温度调节机构中设置相邻布置的水泵和节温器，分别用于将冷却水输送至电堆以及将与电堆进行热交换后的电堆出水进行温度调节处理，并将处理后的循环冷却水重新输送至水泵。以此调节电堆的进水温度，使电堆能够在适宜的温度下工作，提高电堆的工作效率。其中输送至电堆的冷却水经过水泵出水管道中的过滤网的过滤作用，能够避免杂质等进入电堆内的冷却水管道，提高燃料电池系统的耐用性。
[0024]除此之外，将水泵和电子节温器相邻设置，能够减小水泵、电堆以及节温器之间冷却水管道的铺设，提高温度调节机构的集成度和拆装便利性。
[0025]在一种可能的实施方式中，电堆还设置有入氢接头和出氢接头；氢气供给机构包括：
[0026]支撑架，支撑架具有第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部与第一安装部相连，第二支撑部位于温度调节机构顶部；
[0027]设置于第二支撑部的过滤器，过滤器设置有氢气入口管道和氢气出口管道，氢气出口管道设置有控制阀门，氢气出口管道与入氢接头气体流通的相连。
[0028]在上述实现过程中，设置具有第一支撑部和第二支撑部的支撑架，能够更好的为设置于温度调节机构顶部的氢气供给机构提供固定支撑平台，便于氢气供给机构和温度调节机构的拆装(由于支撑架的支撑作用，可以在不拆卸氢气供给机构的前提下，对氢气供给机构下方的温度调节机构进行拆装或检修等，进而增加燃料电池系统的检修便利性)。在氢气输送管路中(氢气向电堆的输送路径中)设置过滤器，能够提高输送至电堆中的氢气的纯度；在氢气出口管道中设置控制阀门，能够更好的控制氢气输送量和输送速率。
[0029]在一种可能的实施方式中，氢气供给机构还包括：
[0030]设置于第一支撑部的气水分离器，气水分离器具有气水入口管道和气体出口管
道，气水入口管道与出氢接头气体流通的相连；
[0031]设置于第二支撑部的氢气回流器，氢气回流器分别与气体出口管道和氢气入口管道气体流通的相连。
[0032]在一种可能的实施方式中，氢气回流器包括氢气循环泵；或者，氢气回流器包括引射器。
[0033]在上述实现过程中，设置气水分离器，能够将电堆反应后的高湿氢气进行气水分离，以获得干燥的纯度较高的氢气，以避免氢气能源的浪费，还能提高燃料电池的安全性(避免高湿氢气在排放过程中造成安全隐患)。并且设置氢气回流器，将干燥后的氢气以一定的压强和流速输送至过滤器，进而重新流入电堆进行反应。
[0034]将气水分离器设置在第一支撑部，将氢气回流器设置在第二支撑部并与过滤器相邻，以提高氢气供给机构的集成度，还能够方便气水分离后的氢气流入氢气回流器，减小氢气回流器对气水分离后的氢气的回流能耗。除此之外，通过上述布置方式，气水分离器和氢气回流器之间形成一定的高度差，还能避免气水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：安装机构，所述安装机构具有背向设置的第一安装部和第二安装部；设置于所述第一安装部的电堆和温度调节机构；设置于所述温度调节机构顶部的氢气供给机构，所述温度调节机构顶部背离所述第一安装部；设置于所述电堆顶部的电路控制机构，所述电堆顶部背离所述第一安装部；设置于所述第二安装部的空气供给机构。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池还包括支架，所述支架具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述安装机构连接，所述第二连接部与所述电堆连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述支架还设置有减振垫。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述电堆还设置有入水接头和出水接头；所述温度调节机构包括：水泵，所述水泵设置有入水管道和出水管道，所述出水管道的内部设置有过滤网，所述出水管道远离所述水泵的一端与所述入水接头液体流通的相连；与所述水泵相邻设置的节温器，所述出水接头与所述节温器的入水口液体流通的相连；所述节温器还设置有两个出水口，所述两个出水口分别通过加热器和冷却器与所述入水管道液体流通的相连。5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述电堆还设置有入氢接头和出氢接头；所述氢气供给机构包括：支撑架，所述支撑架具有第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述第一安装部相连，所述第二支撑部位于所述温度调节机构顶部；设置于所述第二支撑部的过滤器，所述过滤器设置有氢气入口管道和氢气出口管道，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：支明照，鲍不平，沈伟达，
申请(专利权)人：宁波赛轲动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：