燃料电池系统技术方案

本公开涉及燃料电池系统。一种燃料电池系统包括多个燃料电池单元，每个燃料电池单元被配置为生成较低电压DC电力。燃料电池系统包括多个DC

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本文公开的实施例涉及燃料电池系统，并且更具体地，涉及用于向外部单元和燃料电池系统的一个或多个辅助系统供电的燃料电池系统。

技术介绍

[0002]燃料电池系统可以向燃料电池系统外部的一个或多个系统供电。例如，燃料电池系统可用于为车辆、建筑或数据中心供电。

技术实现思路

[0003]本节总体概括了本公开，并且没有全面地解释其全部范围或所有特征。
[0004]在一方面，一种燃料电池系统包括被配置为生成较低电压DC电力的多个燃料电池单元。燃料电池系统包括多个DC
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DC转换器，DC
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DC转换器电连接到燃料电池单元并且被配置为将较低电压DC电力转换为较高电压DC电力。燃料电池系统包括主负载电力转换单元，主负载电力转换单元电连接到多个DC
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DC转换器并且被配置为输出主负载。燃料电池系统包括辅助负载电力转换单元，辅助负载电力转换单元电连接到多个DC
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DC转换器并且被配置为输出辅助负载。
[0005]在另一个方面，一种燃料电池系统包括燃料电池容器，燃料电池容器被配置为容纳被配置为生成较低电压DC电力的多个燃料电池单元。燃料电池容器还被配置为容纳多个DC
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DC转换器，多个DC
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DC转换器电连接到燃料电池单元并且被配置为将较低电压DC电力转换为较高电压DC电力。燃料电池系统还包括被配置为容纳主负载电力转换单元的电力电子容器。主负载电力转换单元电连接到多个DC/>‑
DC转换器并且被配置为输出主负载。电力电子容器还被配置为容纳辅助负载电力转换单元。辅助负载电力转换单元电连接到多个DC
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DC转换器并且被配置为输出辅助负载。
[0006]在又另一个方面，一种燃料电池系统包括被配置为生成较低电压DC电力的多个燃料电池单元。燃料电池系统包括多个DC
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DC转换器，多个DC
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DC转换器电连接到燃料电池单元并且被配置为将较低电压DC电力转换为较高电压DC电力。燃料电池系统包括主负载电力转换单元，主负载电力转换单元电连接到多个DC
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DC转换器并且被配置为输出主负载。燃料电池系统包括辅助负载电力转换单元，辅助负载电力转换单元电连接到多个DC
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DC转换器并且被配置为输出辅助负载。燃料电池系统还包括被配置为根据电力请求操作燃料电池系统的可编程逻辑控制器。
[0007]下面将更详细地描述这些和其他方面。
附图说明
[0008]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的各种系统、方法和其他实施例。应当理解，图中所示的元件边界(例如，框、框组或其他形状)表示边界的一个实施例。在一些实施例中，一个元件可以被设计成多个元件，或者多个元件可以被设计成一
个元件。在一些实施例中，被示为另一个元件的内部组件的元件可以被实现为外部组件，反之亦然。此外，元件可以不按比例绘制。
[0009]图1示出了燃料电池系统的一个示例。
[0010]图2示出了燃料电池系统的燃料电池单元的一个示例。
[0011]图3示出了用于燃料电池系统的通信接口的一个示例。
具体实施方式
[0012]描述了一种用于向外部单元和燃料电池系统的一个或多个辅助系统供电的燃料电池系统。燃料电池系统包括用于容纳燃料电池系统的容器和用于操作燃料电池系统的通信接口。
[0013]转到图1，示出了燃料电池系统10的一个示例。燃料电池系统10可以用于向外部单元12供电。外部单元12可以是建筑，诸如住宅或商业建筑。然而，应当理解，外部单元12可以是任何类型的电力需求结构、系统等。外部单元12可以被配置为从燃料电池系统10请求电力(例如，发出电力请求或要求)以从燃料电池系统10接收电力，或外部单元12可以从燃料电池系统10汲取负载，其可以测量电汲取并相应地生成电力。
[0014]燃料电池系统10可以被容纳在一个或多个容器中。例如，燃料电池系统10可以被容纳在单个容器14中。在另一个示例中，燃料电池系统10可以被容纳在两个容器中，例如燃料电池容器16和电力电子容器18。燃料电池容器16可以容纳燃料电池系统10的一个或多个组件，以及电力电子容器18可以容纳燃料电池系统10的一个或多个电力电子组件，如下面将进一步详细描述的。
[0015]燃料电池系统10包括多个燃料电池单元22A
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22F。燃料电池单元22A
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22F中的每个燃料电池单元可以包括并联连接的四个单独的燃料电池。如图2所示，示出了单个燃料电池单元22，其可以类似于图1的燃料电池单元22A
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22F中的任何一个燃料电池单元。在此，燃料电池单元22包括彼此并联连接的四个燃料电池24A
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24D。燃料电池24A
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24D中的每个燃料电池可以是将燃料(氧化剂)的化学能转化为电能的电化学电池。在一个示例中，燃料可以是氢，但是可以利用适合于不同类型的燃料电池的任何类型的燃料。燃料电池24A
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24D可以被配置为输出直流(DC)电力。例如，每个燃料电池单元22可以输出240kw的DC电力，但该电力可能因燃料电池单元中包含的燃料电池的大小和数量而变化。
[0016]返回参考图1，燃料电池系统10还包括多个DC
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DC转换器26A
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26F。DC
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DC转换器26A
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26F可以被容纳在燃料电池容器16中。DC
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DC转换器26A
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26F可以分别电连接到燃料电池单元22A
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22F。DC
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DC转换器26A
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26F被配置为分别调节燃料电池单元22A
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22F的输出电压。例如，DC
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DC转换器26A
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26F可以将燃料电池单元22A
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22F的输出电压调节为650V。DC
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DC转换器26A
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26F还可以分别将燃料电池单元22A
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22F的输出电力转换为更高的电压。例如，DC
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DC转换器26A
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26F可以将从燃料电池单元22A
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22F输出的650V DC电力转换为1000V DC电力。DC
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DC转换器26A
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26F还可以电连接到电力电子容器18的一个或多个组件。DC
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DC转换器26A
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26F可以是任何适合的DC
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DC转换器。例如，DC
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DC转换器26A
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26F中的一个或多个DC
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DC转换器可以是由佛蒙特州南本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：多个燃料电池单元，每个燃料电池单元被配置为生成较低电压DC电力；多个DC
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DC转换器，每个DC
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DC转换器电连接到所述多个燃料电池单元中的每个燃料电池单元并且被配置为将较低电压DC电力转换为较高电压DC电力；主负载电力转换单元，电连接到所述多个DC
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DC转换器并且被配置为输出主负载；以及辅助负载电力转换单元，电连接到所述多个DC
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DC转换器并且被配置为输出辅助负载。2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述主负载电力转换单元被配置为将较高电压DC电力转换为AC电力以及其中所述主负载是AC电力。3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述主负载被供应给外部单元以向所述外部单元供电。4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中所述外部单元是住宅或商业建筑。5.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述辅助负载电力转换单元被配置为将较高电压DC电力转换为AC电力以及其中所述辅助负载是AC电力。6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中所述辅助负载被供应给所述燃料电池系统的一个或多个辅助系统以向所述一个或多个辅助系统供电。7.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括一个或多个开关柜组件，所述一个或多个开关柜组件被配置为将所述多个DC
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DC转换器电连接到所述主负载电力转换单元和所述辅助负载电力转换单元，并且被配置为向外部单元供应较低电压DC电力。8.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括电池单元，所述电池单元电连接到一个或多个开关柜组件并且被配置为向所述燃料电池系统提供启动电力。9.如权利要求8所述的燃料电池系统，还包括不间断电源，所述不间断电源被配置为在所述电池单元故障的情况下向所述燃料电池系统供应电力。10.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：燃料电池容器，所述燃料电池容器被配置为容纳多个燃料电池单元，每个燃料电池单元被配置为生成较低电压DC电力，并且所述燃料电池容器被配置为容纳多个DC
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DC转换器，每个DC
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DC转换器电连接到所述多个燃料电池单元中的每个燃料电池单元并且被配置为将较低电压DC电力转换为较高电压DC电力；以及电力电子容器，所述电力电子容器被配置为容纳主负载电力转换单元，所述主负载电力转换单元电连接到所述多个DC
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DC转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：丰田自动车工程及制造北美公司，
类型：发明
国别省市：