一种模块化燃料电池系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种模块化燃料电池系统，包括总控制系统和多个并联的独立燃料电池模块；总控制系统用于检测燃料电池模块的输出状态，根据各模块反馈的实际输出功率的大小，实时调节各模块的供气及水冷却等系统，控制燃料电池模块的工作状态,使各模块输出功率均衡；同时，当燃料电池模块出现故障时，总控制系统用于关闭隔离出现故障的燃料电池模块；本实用新型提供的燃料电池系统可以提供多种输出功率，使燃料电池系统具有通用性、可扩展性，不需要被重复设计。
【专利说明】
一种模块化燃料电池系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及一种模块化燃料电池系统。
【背景技术】
[0002]目前，燃料电池是一种新型绿色能源，通过将氢气和氧气分别发生氧化和还原反应生成水，产生热能和电能。具有能量转换效率高、无污染排放、环境友好、运行噪声低、安全可靠、比功率和比能量密度高等突出优点。
[0003]其中，现有技术中的燃料电池发电子系统通常包括:燃料电池堆、氢气供给系统、空气供给系统、散热系统、控制系统。其中，燃料电池堆是燃料电池得以发电的核心部件，氢气、空气供给系统用于为燃料电池系统正常工作提供所需的反应气;散热系统用于维持燃料电池系统正常工作温度;控制系统用于实时调节与控制空气栗、水栗、电磁阀等系统零部件的工作情况。
[0004]然而，现有燃料电池输出功率单一，而不同设备、不同应用场合下，对燃料电池输出功率的需求也不尽相同。且不同功率的燃料电池系统，其主要零部件的选型及系统结构也不尽相同，导致实际应用中，燃料电池系统不具有通用性，需要被重复设计。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种模块化燃料电池系统，以解决现有的燃料电池输出功率单一，导致燃料电池系统不具有通用性，需要重复被设计的问题。
[0006]基于上述目的本实用新型提供的模块化燃料电池系统，该系统包括总控制系统和多个独立并联的燃料电池模块;所述总控制系统用于检测所述燃料电池模块的输出状态，根据各模块反馈的实际输出功率的大小，实时调节各模块的供气及水冷却系统，控制燃料电池模块的工作状态，使各模块输出功率均衡；同时，当所述燃料电池模块出现故障时，所述总控制系统用于关闭隔离所述出现故障的燃料电池模块。
[0007]其中，每个所述燃料电池模块的功率是5kW。
[0008]根据本实用新型提供的模块化燃料电池系统，所述燃料电池模块包括燃料电池堆，氢气供给系统，空气供给系统，水冷却系统;所述氢气供给系统气体输出口与所述燃料电池堆氢气入口连接，所述空气供给系统气体输出口与所述燃料电池堆空气入口连接，所述水冷却系统水输出口与所述燃料电池堆冷却水入口连接。
[0009]根据本实用新型提供的模块化燃料电池系统，所述燃料电池模块还包括燃料电池控制电路板，所述燃料电池控制电路板用于实时调节控制所述燃料电池模块零部件的工作情况。
[0010]根据本实用新型提供的模块化燃料电池系统，所述燃料电池模块还包括与负载连接的电能输出口，用于向负载提供电力。
[0011]从上面所述可以看出，本实用新型提供的模块化燃料电池系统通过将多个燃料电池模块2并联，提供多种输出功率，使系统具有可扩展性，在不同设备、不同应用场合下，满足对燃料电池输出功率的需求。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例提供的模块化燃料电池系统示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例模块化燃料电池系统中独立燃料电池模块内部结构示意图；
[0014]图3为本实用新型实施例模块化燃料电池系统中独立燃料电池模块装配后示意图；
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0016]需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一” “第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0017]如图1、图2所示，本实用新型实施例提供的模块化燃料电池系统包括总控制系统I，多个独立并联的燃料电池模块2，负载3;每个燃料电池模块2的输出状态反馈回总控制系统1，总控制系统I再通过燃料电池控制电路板4，控制燃料电池模块2中各个零部件(图中未示出)的工作状态;根据电池模块2反馈的实际输出功率的大小，实时调节电池模块2的供气及水冷却系统，控制燃料电池模块的工作状态，使各模块输出功率均衡；当燃料电池模块2出现故障时，总控制系统I用于关闭隔离出现故障的燃料电池模块2。
[0018]其中，每个独立燃料电池模块2的功率是5kW。
[0019]如图2、图3所示，单个独立燃料电池模块2包括燃料电池堆8，用于将氢气和氧气分别发生氧化和还原反应生成水，产生热能和电能;燃料电池模块2还包括氢气供给系统5，氢气供给系统5的输出口与燃料电池堆8氢气入口连接，用于向燃料电池堆8提供氢气;燃料电池模块2还包括空气供给系统6，空气供给系统6的输出口与燃料电池堆8空气入口连接，用于向燃料电池堆8提供空气;燃料电池模块2还包括水冷却系统7，水冷却系统7的输出口与燃料电池堆8冷却水入口连接，用于维持燃料电池模块2正常工作温度;燃料电池模块2还包括燃料电池控制电路板4，用于实时调节控制燃料电池模块零部件的工作情况;每个燃料电池模块2还包括电能输出口 9，用于与负载3连接，向负载3提供电力。
[0020]使用时，可以只使用一个燃料电池模块2对负载进行供电，通过电能输出口9与负载连接;或使用至少2个燃料电池模块2对负载进行供电，且多个模块间的电输出采取并联连接;每个燃料电池模块2的输出状态反馈回总控制系统1，当总控制系统I检测到一个燃料电池模块2出现故障时，由总控制系统I通过燃料电池控制电路板4，关闭隔离该燃料电池模块2，不影响其他模块的运行，保证了使用的连续性。
[0021]相对于现有技术，本实用新型实施例所述的模块化燃料电池系统具有以下优势:
[0022]使用时，通过将多个燃料电池模块2并联，提供多种输出功率，使系统具有可扩展性，在不同设备、不同应用场合下，满足对燃料电池输出功率的需求。而且，有效地降低燃料电池系统设计的重复性，提高零部件的通用程度，提高燃料电池系统的适用性。同时，可实现N+1个电池模块2的供电，提高燃料电池系统的可靠性。
[0023]所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种模块化燃料电池系统，其特征在于，包括总控制系统和多个并联的独立燃料电池模块;所述总控制系统用于检测所述燃料电池模块的输出状态，根据各模块反馈的实际输出功率的大小，实时调节各模块的供气及水冷却系统，控制所述燃料电池模块的工作状态，使各模块输出功率均衡；同时，当所述燃料电池模块出现故障时，所述总控制系统用于关闭隔离所述出现故障的燃料电池模块。2.根据权利要求1所述的模块化燃料电池系统，其特征在于，每个燃料电池模块的功率是 5kW。3.根据权利要求1或2所述的模块化燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块包括燃料电池堆，氢气供给系统，空气供给系统，水冷却系统;所述氢气供给系统气体输出口与所述燃料电池堆氢气入口连接，所述空气供给系统气体输出口与所述燃料电池堆空气入口连接，所述水冷却系统水输出口与所述燃料电池堆冷却水入口连接。4.根据权利要求3所述的模块化燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块还包括燃料电池控制电路板，用于实时调节控制燃料电池模块零部件的工作情况。5.根据权利要求4所述的模块化燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块还包括与负载连接的电能输出口，用于向负载提供电力。
【文档编号】H01M8/04089GK205723793SQ201620534553
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】顾艳
【申请人】航天新长征电动汽车技术有限公司