燃料电池系统用作车库应急电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种新能源技术领域中的应急电源，尤其涉及一种燃料电池系统 用作车库应急电源。
【背景技术】
[0002] 应急电源作为备用电源在许多场合发挥了非常重要的作用，工业控制和数据中 心、通讯系统、应急照明、办公设备等，在市电停电的情况下，应急电源能提供可靠的恒压恒 频电源。应急电源包括EPS应急电源、UPS不间断电源、自备应急柴油发电机组、有自动投 入装置的独立于正常电源的专用馈电线路、自备应急燃气轮发电机组等等。
[0003] 专利201010557222公开了一种基于磷酸亚铁锂离子电池组的变电站直流电源应 急系统，其特征是电源由若干便携式分体结构单元组成，且便携式分体结构单元之间采用 快速插接方式连接，包括铁锂电池组单元；配电控制开关单元；逆变器单元；充电控制单元 等等。
[0004] 专利201310113823报道了一种太阳能充电式应急电源系统，包含有太阳能光伏 电池板、蓄电池、充放电控制电路、电气功能构件、电源箱体、AC220V充电器、太阳能充电连 接线和LED照明灯等。光伏电池板的采光面积可以按需扩展，有利于电源箱体的小型化及 提高应急电源的输出功率，允许远距离充电，使应急电源的应用不受环境制约。
[0005] 专利CN2190366公开了一种全自动应急电源，由市电-逆变检测及转换控制电路、 逆变电路、自动充电电路、自锁保护电路、过载检测及延时电路、过放电检测电路等组成。该 应急电源的过载检测及延时电路中采用了光电耦合器将检测电路与延时电路连接起来，自 动充电电路中加有用于控制充电时间的延时器，电路简单、体积小、工作稳定，蓄电池在任 何情况下都能充足电，可用于临时停电且需应急供电的场合。
[0006] 专利201210156988是关于一种家用应急电源。该应急电源由6V直流电源、变压 器耦合LC振荡电路及其振荡频率调节电路、升压电路和220V电源插座CZ组成。供电线路 突然停电，用蓄电池作为电源利用逆变技术制作的家用应急电源。所述的家用应急电源适 合配用日光灯、节能灯、笔记本电脑、21时彩电等小功率家用电器，可以满足供电线路短时 间停电后的应急照明要求，亦适用于各种小型公共场所的应急照明或消防应急电源，该应 急电源满负荷照明时间大于半小时。
[0007]CN201210329168. 8公开了一种智能节能型消防应急灯具专用应急电源系统，包 括供电控制单元和适配器，适配器的输入分别与外部市电和蓄电池组连接，适配器的输出 与供电控制单元连接，适配器为供电控制单元提供多种所需工作电压；供电控制单元包括 CPU、充电控制模块、蓄电池组、电源转换模块、输入输出检测模块和输出回路；适配器包括 滤波整流电路、开关振荡电路、震荡和与脉宽调制控制电路、多路整流滤波电路、DC取样电 路、以及DC输出电路组。
[0008]质子交换膜燃料电池（PEMFC)是一种直接利用氢能的发电装置，它把贮存在氢燃 料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，能量密度高、连续供电时间长（取决于氢气存储 量），能量转化效率高，环境友好，唯一排放物是水；传统的蓄电池在服役完成后容易形成 再次污染，而燃料电池没有这个问题。因此，燃料电池技术被认为是21世纪首选的洁净、高 效的发电技术，作为电源在乘用车、叉车、家用热电联供系统、分布式发电系统、通信基站备 用电源获得了越来越广泛的应用。
[0009] 随着城市扩张和汽车产业的迅速发展，车库特别是地下车库成为现代建筑必不可 少的配套建筑之一，在正常供电断电后必须由应急电源供电以保障照明和安全。针对现有 技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效、环保的地下车库应急电源系统。
【发明内容】
[0010] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种燃料电池系统用 作车库应急电源；能够供电持续时间长；运行时无污染；废旧电池的处理也不产生污染，应 用范围广。
[0011] 本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：
[0012] 燃料电池系统用作车库应急电源，结构由PEM燃料电池系统、氢气瓶、DC/DC电源 模块、DC/AC电源模块、切换开关、交流负载、直流负载、控制器；其中氢气瓶通过管道和减 压阀与PEM燃料电池系统连接，PEM燃料电池系统的直流输出通过电线分别与DC/DC电源 模块、DC/AC电源模块连接，DC/DC电源模块通过导线与切换开关、直流负载连接；DC/AC电 源模块通过导线与切换开关、交流负载连接；控制器分别与PEM燃料电池系统、DC/DC电源 模块、DC/AC电源模块及切换开关连接。
[0013] 所述的PEM燃料电池系统，其内部设置有PEM电池模块、鼓风机、为燃料电池系统 启动服务的蓄电池、燃料电池系统控制器、输送氢气管道、输送空气管道等。
[0014] 所述的鼓风机，其能够为电池模块供应作为氧化剂的空气。
[0015] 所述的PEM电池模块，包括阴极的集流板、流场板、气体扩散层、催化层，质子交换 膜，以及阳极的集流板、流场板、气体扩散层、催化层；且所述的PEM电池模块，由多组电池 堆并联构成，电池堆数量根据不同车库、不同负载功率的需求自行调节。
[0016] 所述的电池堆，其均设置有多个端口，便于冷或热插拔，维护方便同时不影响电池 系统向外供电。
[0017] 所述的DC/DC电源模块，其输出的电压等级为12V、24V、36V等。
[0018] 所述的DC/AC电源模块，其为交流负载供电。
[0019] 所述的控制器，其能够监测直流负载、交流负责的供电状态，在正常供电、断电并 经过延迟后，可启动PEM燃料电池系统，并向车库应急负载如应急照明、门禁、消防等应急 设施供电。
[0020] 所述的切换开关，其能够满足交流至交流、交流至直流的多级转换，满足常用车库 所有的应急直流负载和交流负载的用电需求。
[0021] 由于采用了以上技术，本实用新型较现有技术或产品相比，具有的有益效果如 下：
[0022] 1)能够供电持续时间长；运行时无污染。
[0023] 2)废旧电池的处理也不产生污染，应用范围广。
[0024] 3)本实用新型根据不同用户的用电需求，通过任意组合电池堆的数量，可以获得 不同的负载功率，安装方便。
【附图说明】
[0025] 图1、为本实用新型的结构框图。
[0026] 图2、为本实用新型的实验室模拟负载状态下的电池堆电压V-电流I曲线