【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池，具体涉及氢燃料电池动力系统及其工作方法。
技术介绍
1、随着氢燃料电池技术的快速发展，氢燃料电池系统已开始应用在氢能自行车、氢能摩托车、氢能无人机、氢能观光车、氢能应急电源等交通、发电等领域。无论是交通还是发电领域所需的氢燃料电池动力系统，对系统结构的精简和轻量化、生产成本和维护成本的降低，以及续航、环保等需求均提出了高要求。
2、燃料电池系统包括有多个功能模块，例如燃料电池堆、氢气供给子系统、空气供给子系统、散热子系统、控制子系统等。各个功能模块又包括有多个组成元器件。但是现有技术中，燃料电池系统的各个功能模块没有整体集成为一个模块从而独立于所应用设备的系统框架，且各个功能模块的组成元器件之间分布零散且混乱，在组装时，需要将各个功能模块的组成元器件依据严格的组装顺序一一装设在系统框架中，组装复杂；并且，该种应用方式导致现有燃料电池系统通用性不强，需要根据不同设备、不同应用场合重复设计。
3、因此，需要一种模块化的氢燃料电池动力系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种氢燃料电池动力系统及其工作方法，以解决现有燃料电池系统集成度低、通用性差的技术问题。
2、本申请提供一种氢燃料电池动力系统，包括：壳体，以及位于壳体内的电堆、氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统和控制子系统；其中
3、所述水热管理子系统通过冷却管路与电堆换热，且所述冷却管路上设置有用于与位于壳体外的外部用热设备连接的接口。p>
4、在本申请的一实施例中，所述水热管理子系统包括循环水泵、散热器、水箱，以及所述；
5、所述接口包括设置在壳体上的对外循环水出口和对外循环水入口，用于连接外部用热设备；其中
6、所述水箱内冷却液经循环水泵泵送至电堆冷却液入口，从电堆冷却液出口流出，经散热器降温，从对外循环水出口流出壳体后从对外循环水入口回流至水箱内，再经循环水泵泵送至电堆冷却液入口，如此循环；或者
7、所述水箱内冷却液经循环水泵泵送至电堆冷却液入口，从电堆冷却液出口流出，经散热器降温，从对外循环水出口流出壳体后与外接的用热设备换热，再从对外循环水入口回流至水箱内，再经循环水泵泵送至电堆冷却液入口，如此循环。
8、在本申请的一实施例中，所述对外循环水出口和对外循环水入口设置在壳体的第一侧壁上；以及
9、所述第一侧壁上设置有氢气进气口、氢气排气口、空气排气口。
10、在本申请的一实施例中，所述空气供应子系统包括：空气过滤器、鼓风机、空气管路；
11、所述空气管路连接空气过滤器、鼓风机、电堆和空气排气口；
12、所述鼓风机用于将空气吸入空气过滤器过滤后进入电堆，与氢气反应后从空气排气口排出。
13、在本申请的一实施例中，所述氢气供应子系统包括：氢气排气排水阀、氢气进气开关阀、氢气管路；
14、所述氢气管路依次连接氢气进气口、氢气进气开关阀、电堆、氢气排气排水阀和氢气排气口。
15、在本申请的一实施例中，所述控制子系统包括：控制器、升压dcdc、降压dcdc和继电器.
16、在本申请的一实施例中，所述控制子系统还包括与控制器电性相连的压力传感器、温度传感器和电流传感器；
17、所述压力传感器用于检测氢气进气开关阀前侧氢气压力；
18、所述温度传感器用于检测电堆温度；
19、所述电流传感器用于检测电堆输出电流；
20、所述氢气排气排水阀、氢气进气开关阀均与控制器电性相连。
21、在本申请的一实施例中，所述壳体的第二侧壁上设置有电压表、功率表、电量表、低压电接插件、电力输出负极、电力输出正极、第一按钮开关、第二按钮开关。
22、在本申请的一实施例中，所述散热器设置在第二侧壁上。
23、在本申请的一实施例中，所述壳体的第三侧壁上设置有若干通孔。
24、在本申请的一实施例中，所述壳体的第一侧壁和第四侧壁上设置有提手。
25、相应的，本申请提供一种氢燃料电池动力系统的工作方法，包括：将电堆、氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统和控制子系统设置在一壳体内；通过水热管理子系统吸收电堆释放的热量，并将热量输送至壳体外向外部用热设备供热。
26、本专利技术的有益效果是：
27、(1)本专利技术的氢燃料电池动力系统通过将电堆、氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统和控制子系统集成在壳体内，集成度高，可通过壳体上的各类外接接口与应用设备的其他接口连接，通用化程度高，方便适用于多种场景；系统额定输出功率可以满足小型燃料电池车等车辆的运行需求。
28、(2)本专利技术的氢燃料电池动力系统采用水冷电堆，模块化设计使得整体自重大大降低，结构简单、散热效果好；循环水路设置有对外接口，可以用于固态储氢瓶加热，实现热电联产，提高燃料电池能量利用率；不需要外接固态储氢瓶时可用管路短接。
29、(3)本专利技术的氢燃料电池动力系统的壳体内部区域做出了明确的划分，将电堆、氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统和控制子系统结构独立布置，便于系统装配、零部件更换以及维修维护。
30、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
31、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种氢燃料电池动力系统，其特征在于，包括：壳体(1)，以及位于壳体(1)内的电堆(6)、氢气供应子系统(2)、空气供应子系统(3)、水热管理子系统(4)和控制子系统(5)；其中
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
10.一种氢燃料电池动力系统的工作方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池动力系统，其特征在于，包括：壳体(1)，以及位于壳体(1)内的电堆(6)、氢气供应子系统(2)、空气供应子系统(3)、水热管理子系统(4)和控制子系统(5)；其中
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的氢燃料电池动力系统，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：邬智宇，王苁，孙远志，黄浩，
申请(专利权)人：常州永安行氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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