一种新型模块化集成燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术涉及模块化集成燃料电池系统技术领域，公开了一种新型模块化集成燃料电池系统，本实用新型专利技术中包括电堆集成模块和空气水路系统集成模块，电堆集成模块包括有电堆集成模块架子、燃料电池电堆、氢气辅助系统、电堆电压巡检、各固定配件、多合一功能控制模块、电缆线束线槽，电堆集成模块架子的底端内表面固定连接有电堆固定底座，电堆固定底座的缓冲前后固定锁死有电堆集成端板，且电堆固定底座设置在燃料电池电堆的下方，电堆集成模块架子的顶部设置有氢气报警器；有效解决燃料电池系统各子系统非集中分散布局，各部件交叉连接，管路以及线路错综复杂，体积庞大以及拆装困难等问题，需要将其模块化，同时增加其美观。同时增加其美观。同时增加其美观。

【技术实现步骤摘要】
一种新型模块化集成燃料电池系统


[0001]本技术属于模块化集成燃料电池系统
，具体为一种新型模块化集成燃料电池系统。

技术介绍

[0002]软燃料电池系统被视为较清洁和高效的绿色能源发电装置，其中核心发电组件以质子交换膜电堆来展开，分别将氢辅助子系统、空气辅助子系统、冷却液循环子系统以及电控子系统进行集成，以氢气为燃料还原剂和氧气为氧化剂，在质子交换膜的高效催化剂作用下，使其在两侧发生氧化还原的电化学反应，由于其具有对环境友好、能量高转换率、快速响应、静置发电以及不易疲劳等优点，被称为本世纪最具潜力能源装置之一。
[0003]目前燃料电池系统商业化运营主要运用在中、大型客车以及重型市政特种车上，燃料电池系统在整车的布置时通常为分散式与集成式两种，分散式将各个子系统在整车中错综分散布置，会造成管路线路布置复杂且水电气无法良好隔离分散布局，同时也造成了安装、拆装不易，且前期技术交互要求高；集成式将各个子系统进行集成，但在整车以模块化的封闭形式布置，体积、质量较大导致燃料电池系统功率密度降低以及不易拆装零部件且不利散热等等问题。
[0004]现有的技术方案一般基本采用的结构是上下分层组装或是四周挂装以及倒装模式，这样依旧无法解决各个子系统在整车中错综分散布置而造成管路线路布置复杂，安装、拆装不易，体积、质量较大，功率密度低，不易拆装零部件且不利散热等等问题；因此，本领域急需一种布置更加合理的车载燃料电池集成系统。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：为了有效解决燃料电池系统各子系统非集中分散布局，各部件交叉连接，管路以及线路错综复杂，体积庞大以及拆装困难等问题，需要将其模块化，同时增加其美观，本申请提供一种新型模块化集成燃料电池系统。
[0006]本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种新型模块化集成燃料电池系统，包括电堆集成模块和空气水路系统集成模块，所述电堆集成模块包括有电堆集成模块架子、燃料电池电堆、氢气辅助系统、电堆电压巡检、各固定配件和多合一功能控制模块，所述电堆集成模块架子上设置有固定护栏，所述护栏均与外围保留有电缆线束线槽，所述燃料电池电堆、所述护栏与所缓冲垫整体呈三面锁死固定，所述电堆集成模块架子的底端内表面固定连接有电堆固定底座，所述电堆固定底座的缓冲前后固定锁死有电堆集成端板，且所述电堆固定底座设置在所述燃料电池电堆的下方，所述燃料电池电堆设置在所述电堆集成模块架子的正中心，所述多合一功能控制模块安装在所述燃料电池电堆靠近所述电堆集成端板的左上角，所述电堆电压巡检设置在所述燃料电池电堆的右上角，所述多合一功能控制模块的冷却液进口和出口朝向空气水路系统集成模块的对接方向，所述电缆线束线槽附近设置有多个高压控制接插件对接口，所
述电堆集成模块架子的顶部设置有氢气报警器。
[0008]在一优选的技术方式中，所述氢气辅助系统集成在所述电堆集成端板上，所述氢气辅助系统包括有氢气进气管、隔热板、氢气安全阀、氢气比例阀、氢气回收点、氢气止回阀、三通阀件、三腔一体接头一、三腔一体接头二、氢气汽水分离器、温压传感器、消音混排器、氢气循环泵和各类紧固螺栓。
[0009]在一优选的技术方式中，所述氢气比例阀、所述氢气回收点和所述氢气止回阀紧密集成安装在所述电堆集成端板的上表面中部，所述氢气比例阀左侧内部容腔通过所述三通阀件与所述三腔一体接头二相连通，所述氢气止回阀的右侧内部容腔与所述氢气进气管相连通，且所述氢气进气管搭载在所述三腔一体接头一的凸台端面上，所述氢气汽水分离器安装在所述电堆集成端板的偏右中下方，所述氢气汽水分离器的中间右边接头与所述三腔一体接头一的氢气排气接头相连通，所述氢气汽水分离器的上端内部容腔通过管道与所述氢气循环泵相连通，所述氢气循环泵的内部容腔与所述氢气回收点相连通。
[0010]在一优选的技术方式中，所述电堆集成端板的的偏左中下方集成安装有去离子水箱，所述去离子水箱与所述三腔一体接头二的冷却离子水进水接口相连通。
[0011]在一优选的技术方式中，所述三腔一体接头二的氢气进气腔、冷却水进水腔、空气排气腔和所述三腔一体接头一的空气进气腔以及所述氢气汽水分离器的外表面均安装有所述温压传感器。
[0012]在一优选的技术方式中，所述三腔一体接头一氢气排气腔内设置有低压传感器和温度传感器，所述去离子水箱和所述三腔一体接头一的排水腔均内设置有电导率传感器。
[0013]在一优选的技术方式中，所述空气水路系统集成模块包括有空气辅助系统、冷却循环系统集成、各类紧固件和空气水路系统集成模块架子，所述空气辅助系统的零部件基本位于所述空气水路系统集成模块架子的最外侧呈上下分布，所述气辅助系统主要包括有空气过滤器、空气压缩机、中冷加湿器、所述燃料电池电堆和各类紧固件。
[0014]在一优选的技术方式中，所述冷却循环系统集中分布在所述空气水路系统集成模块架子的内侧的中下层，所述冷却循环系统包括有辅散热高温水路混排点、辅散热冷却液分水排、PTC加热器、节温器、泵体固定支架和中冷加湿器固定支架，所述辅散热冷却液分水排中将上端的所述空气压缩机、所述空气过滤器和所述节温器以及高温水路部件相隔开，始终保持热端固定在所述空气水路系统集成模块架子的底面。
[0015]在一优选的技术方式中，所述辅散热冷却液分水排的上端面设置有空压机固定架和空气过滤器固定支架，所述空气过滤器固定连接在所述空气过滤器固定支架的上表面，所述空气压缩机固定连接在所述空压机固定架的上表面，且所述空气压缩机的送风口垂直与所述中冷加湿器进气口相连通，所述中冷加湿器固定支架的外表面固定连接有中冷加湿器，所述泵体固定支架的外表面固定连接有辅散热水泵和主散热水泵。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0017]1.本技术中，有效解决燃料电池系统各子系统非集中分散布局，各部件交叉连接，管路以及线路错综复杂，体积庞大以及拆装困难等问题，需要将其模块化，同时增加其美观。
[0018]2.本技术中，模块化的燃料电池系统可以有效将水电气分层布局使其构造更
合理化以及有效缓解发热件的热源危害问题。
[0019]2.本技术中，模块化的燃料电池系统可以实现Y型生产模式，不同模块同步安装，最终对接接口，节约生产成本，提高效率。
附图说明
[0020]图1为本技术的燃料电池系统模块俯视；
[0021]图2为本技术中电堆集成模块正视；
[0022]图3为本技术中电堆集成模块自由视角；
[0023]图4为本技术中燃料电池模块自由视角一；
[0024]图5为本技术中燃料电池模块自由视角二；
[0025]图6为本技术中空气水路系统集成模块正视图；
[0026]图7为本技术中空气水路系统集成模块背视图；
[0027]图8为本技术中空气水路系统集成模块自由视角一；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型模块化集成燃料电池系统，包括电堆集成模块和空气水路系统集成模块，其特征在于：所述电堆集成模块包括有电堆集成模块架子(1)、燃料电池电堆(3)、氢气辅助系统、电堆电压巡检(10)、各固定配件和多合一功能控制模块(5)，所述电堆集成模块架子(1)上设置有固定护栏，所述护栏均与外围保留有电缆线束线槽(20)，所述燃料电池电堆(3)、所述护栏与所缓冲垫整体呈三面锁死固定，所述电堆集成模块架子(1)的底端内表面固定连接有电堆固定底座(16)，所述电堆固定底座(16)的缓冲前后固定锁死有电堆集成端板(4)，且所述电堆固定底座(16)设置在所述燃料电池电堆(3)的下方，所述燃料电池电堆(3)设置在所述电堆集成模块架子(1)的正中心，所述多合一功能控制模块(5)安装在所述燃料电池电堆(3)靠近所述电堆集成端板(4)的左上角，所述电堆电压巡检(10)设置在所述燃料电池电堆(3)的右上角，所述多合一功能控制模块(5)的冷却液进口和出口朝向空气水路系统集成模块的对接方向，所述电缆线束线槽(20)附近设置有多个高压控制接插件对接口，所述电堆集成模块架子(1)的顶部设置有氢气报警器(37)。2.如权利要求1所述的一种新型模块化集成燃料电池系统，其特征在于：所述氢气辅助系统集成在所述电堆集成端板(4)上，所述氢气辅助系统包括有氢气进气管、隔热板、氢气安全阀(6)、氢气比例阀(7)、氢气回收点(8)、氢气止回阀(9)、三通阀件(36)、三腔一体接头一(15)、三腔一体接头二(19)、氢气汽水分离器(17)、温压传感器(11)、消音混排器(21)、氢气循环泵(29)和各类紧固螺栓。3.如权利要求2所述的一种新型模块化集成燃料电池系统，其特征在于：所述氢气比例阀(7)、所述氢气回收点(8)和所述氢气止回阀(9)紧密集成安装在所述电堆集成端板(4)的上表面中部，所述氢气比例阀(7)左侧内部容腔通过所述三通阀件(36)与所述三腔一体接头二(19)相连通，所述氢气止回阀(9)的右侧内部容腔与所述氢气进气管相连通，且所述氢气进气管搭载在所述三腔一体接头一(15)的凸台端面上，所述氢气汽水分离器(17)安装在所述电堆集成端板(4)的偏右中下方，所述氢气汽水分离器(17)的中间右边接头与所述三腔一体接头一(15)的氢气排气接头相连通，所述氢气汽水分离器(17)的上端内部容腔通过管道与所述氢气循环泵(29)相连通，所述氢气循环泵(29)的内部容腔与所述氢气回收点(8)相连通。4.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王领，李荣军，李钟信，刘博，张伟强，程嘉祺，
申请(专利权)人：雄川氢能科技广州有限责任公司，
类型：新型
国别省市：