本发明专利技术公开一种串并式燃料电池堆、燃料电池系统及控制方法，涉及燃料电池技术领域。该串并式燃料电池堆包括采用中央极板串联的第一电堆和第二电堆；其中，第一电堆和第二电堆采用同样的膜电极和双极板，电池片数相等，组装工艺相同；第一电堆与第二电堆内部分别采用独立的氢气流道和空气流道，共用散热流道，且第一电堆与第二电堆的氢气流道并联，空气流道并联，散热流道串联，电气回路串联。本发明专利技术能够克服大功率商业尺寸燃料电池系统温度分布和气体分布不均匀导致的一致性下降的问题，提高电堆的性能以及使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，特别是涉及一种串并式燃料电池堆、燃料电池系统及控制方法。
技术介绍
1、燃料电池利用氢氧反应生成水并输出电能，在此过程中不排放任何有害物质，因此被认为是未来动力系统的终极能源。
2、由于动力系统的功率需求，需要数十片甚至数百片燃料电池单体串联成燃料电池堆。而燃料电池的输出电流大小与单体的活性面积直接相关，为了保证燃料电池的输出性能满足要求，除了增加燃料电池单体的片数还需要增加燃料电池单体的活性面积。因此，对于商业化燃料电池堆，较大的活性面积和电池片数，给燃料电池的控制带来了极大的挑战。
3、在燃料电池工作过程中，阴阳极侧会分别通入高压空气和氢气，反应气体在燃料电池中反应后再排出，这意味着位于气体出口处的电池单体上的气体浓度会显著低于位于气体入口处的电池单体上的气体浓度，这会造成燃料电池中各个电池单体间的差异性，并最终导致燃料电池性能降低。此外，较大的活性面积会导致燃料电池单体面内反应气体分配和温度分布存在显著差异，这最终会导致燃料电池发生不一致性衰减，极大的影响燃料电池的寿命。
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【技术保护点】
1.一种串并式燃料电池堆，其特征在于，所述串并式燃料电池堆包括采用中央极板串联的第一电堆和第二电堆；其中，所述第一电堆与所述第二电堆采用同样的膜电极和双极板，电池片数相等，组装工艺相同；所述第一电堆与所述第二电堆内部分别采用独立的氢气流道和空气流道，共用散热流道，且所述第一电堆与所述第二电堆的氢气流道并联，空气流道并联，散热流道串联，电气回路串联。
2.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气供给系统包括：
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供给系统包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种串并式燃料电池堆，其特征在于，所述串并式燃料电池堆包括采用中央极板串联的第一电堆和第二电堆；其中，所述第一电堆与所述第二电堆采用同样的膜电极和双极板，电池片数相等，组装工艺相同；所述第一电堆与所述第二电堆内部分别采用独立的氢气流道和空气流道，共用散热流道，且所述第一电堆与所述第二电堆的氢气流道并联，空气流道并联，散热流道串联，电气回路串联。
2.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气供给系统包括：
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供给系统包括：
5.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述散热系统包括：
6.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳平，王想，唐伟，朱维，沈军，王超，
申请(专利权)人：海卓动力北京能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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