燃料电池发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一燃料电池发电系统。


背景技术：

2.燃料电池是一个能将化学能直接转换成电能的发电装置。燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池除了在发电时无污染、噪音低外，还具有无腐蚀，启动快，制备容易，功率密度达，发电效率高，使用寿命长等许多优点，因此，质子交换膜燃料电池可用作车、船等运载工具的动力系统，又可用作移动式、固定式的发电装置。
3.燃料电池发电系统可作为车、船动力系统、移动式或固定式发电站，其内部结构复杂，零部件种类繁多，安装复杂。受使用环境影响，燃料电池系统中的空气滤清器、去离子器、氢气浓度传感器等均需要定期进行维护和保养，以便于维持所述燃料电池的正常工作。燃料电池模组集成有许多零部件，需要合理布置和集成安装，便于整个系统正常运行和维护保养。特别地，以燃料电池作为为发电装置的移动式或固定式发电站需要高度集成的结构设计，还需要适应使用环境。
4.如图1所示，专利号为cn109760526a的中国发明公开了一种集成式燃料电池发电系统及其应用的电动车，所述集成式燃料电池发电系统布置依据一种车型结构来进行布置，其集成了燃料电池模组、空气进气系统、冷却系统、供氢系统等于一安装框架。现有技术的这种集成式燃料电池发电系统为了满足移动式的作业将供氢系统即储氢罐安装在框架上端，增加了整体重量，使得所述集成式燃料电池发电系统笨重，反而难以移动。
5.现有技术的燃料电池发电系统还存在一下至少一缺陷：集成式燃料电池发电系统结构不紧凑，占用空间较大，无法用作移动式、固定式的发电装置；集成式燃料电池发电系统无整体防护罩，不能满足基本的防护等级要求，无法独立安装于户外等自然环境中；集成式燃料电池发电系统中排出的氢气未和空气进行有效混合稀释，且燃料电池发电系统工作产生的水等未进行分离回收利用。另外现有技术的燃料电池发电系统由于储氢罐与燃料电池发电模组近距离设置，需要特别注意运行状态和设备的检测，在无人观察的情况下容易发生事故，因此在工作过程中需要人时刻注意。现有技术的这种集成式燃料电池发电系统结构稳定性差，加上整体较重，使得所述集成式燃料电池发电系统难以使用。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个主要优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述燃料电池发电系统的一固定式燃料电池发电设备结构紧凑，集成设置，有利于适应不同的使用环境。
7.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备在仅需提供氢气和输出电能储存装置的情况下，就能独立完成化学能到电能的转化过程，无需增加其他辅助设备，即所述固定式燃料电池发电设备具有良好的适配性，其中所述燃料电池适于固定式燃料电池发电系统。
8.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电
池发电设备整体布置合理紧凑，具有整体防护罩结构，环境适应性好，整个支撑结构足以支撑整体运输，方便安装，有利于提高所述固定式燃料电池发电设备的适用性。
9.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备包括一设备框架和设置于所述设备框架的一发电设备组件，其中所述发电设备组件被集成地设置于所述设备框架，所述设备框架的结构强度大，能够满足发电设备组件所需的防护等级，有利于支撑和保护所述发电设备组件。
10.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备环境适应性强，可在户外或雨天工作，提高了对各种环境适用性。
11.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备设有远程控制端口，并且可实时显示系统运行状态，远程获取系统运行状态和控制设备运行，操作方便。
12.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备预留有远程控制端口，能够对所述固定式燃料电池发电设备远程启停及故障诊断，实现无人值守情况下安全运行。
13.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备的空气入口被设置于整个系统防护罩外且高度较高，能够保证进入的空气为常温状态，有利于提高所述固定式燃料电池发电设备工作稳定性。
14.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电系统，其中所述固定式燃料电池发电设备包括一集成模组，所述集成模组被固定于一设备框架，通过集成的方式有利于所述固定式燃料电池发电设备的小型化。
15.本实用新型的另一个优势在于提供一燃料电池发电系统，其中所述固定式燃料电池发电设备简化了组装和拆卸，使用和维修简便。
16.本实用新型的另一个优势在于提供一固定式燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备水平布置的空气进气管、入口网状过滤结构和空气滤清器，能够有效阻止雨水、杂质和有害化学物质进入到集成模组内部，提高了所述固定式燃料电池发电设备的适用性，允许所述固定式燃料电池发电设备在户外或雨天环境中使用。
17.本实用新型的另一个优势在于提供一固定式燃料电池发电设备，其中所述固定式燃料电池发电设备能开启或关闭整个氢气供应，同时能对氢气压力进行调整，提高了系统工作的安全性。
18.本实用新型的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
19.依本实用新型的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本实用新型的一燃料电池发电系统，包括：
20.一氢气供应单元；和
21.一燃料电池发电设备，其中所述燃料电池发电设备与所述氢气供应单元连通，由所述氢气供应单元为所述燃料电池发电设备供应氢气；
22.其中，所述燃料电池发电设备包括：
23.一发电设备组件，所述发电设备组件包括一集成模组；
24.至少一散热组件，所述至少一散热组件与所述发电设备组件的所述集成模组相连
通；以及
25.一设备框架，所述设备框架包括一底座和被设置于所述底座且由所述底座支撑的一支架组件，并且由所述底座和所述支架组件限定一防护空间，其中所述发电设备组件的所述集成模组被固定于所述设备框架的所述底座，且所述发电设备组件被所述支架组件保持在所述设备框架的所述防护空间，以使所述设备框架支撑和防护所述发电设备组件的所述集成模组。
26.根据本实用新型的至少一实施例，所述发电设备组件进一步包括发电设备组件包括一电气组件、一空气进气装置、一氢气进气装置以及一空气排气装置，其中所述空气进气装置、所述氢气进气装置以及所述空气排气装置与所述集成模组相连通，所述电气组件、所述空气进气装置、所述氢气进气装置以及所述空气排气装置被集成地设置于所述集成模组的外侧，并随所述集成模组被固定于所述设备框架。
27.根据本实用新型的至少一实施例，所述集成模组包括至少一集成模组主体和至少一绝缘减震垫，所述集成模组主体被所述绝缘减震垫固定至所述设备框架的所述底座，其中所述集成模组主体包括至少一燃料电池电堆、一气液分离器和一氢气循环泵，其中所述气液分离器和所述氢气循环装置通过管道串联在所述燃料电池电堆的一氢气出气口和一氢气进气口之间。
28.根据本实用新型的至少一实施例，所述集成模组主体进一步包括一电堆冷却泵和一节温器，其中所述电堆冷却泵和所述节温器相连通，所述节温器通过管道可导通地连接于所述散热组件和所述燃料电池电堆的一冷却液出口，其中所述节温器控制冷却介质的流向和流量，以调节所述电池电堆工作在的温度。
29.根据本实用新型的至少一实施例，所述散热器包括至少一电堆散热组件和至少一辅件散热组件，其中所述电堆散热组件通过所述电堆冷却泵与所述集成模组相连通，所述辅件散热组件与所述集成模组的所述电气组件相连通，借以所述辅件散热组件降低所述电气组件的温度。
30.根据本实用新型的至少一实施例，所述集成模组主体111进一步包括一辅件冷却泵和一空压机，其中所述空压机与所述空气进气装置相连通，所述辅件冷却泵与所述辅件散热组件相连，所述辅件散热组件通过所述辅助冷却泵将冷却介质通往电气组件和所述空压机。
31.根据本实用新型的至少一实施例，所述支架组件进一步包括至少二支架单元和至少一连杆单元，所述至少二支架单元自所述发电设备组件的上方侧向延伸至所述发电设备组件外侧，且自所述发电设备组件外侧向下延伸至所述底座，所述底座支撑所述至少二支架单元，并与所述至少二支架单元形成环形的支撑结构，所述连杆单元纵向支撑在所述至少二支架单元之间，以增强所述支架组件可承受作用力。
32.根据本实用新型的至少一实施例，所述支架组件进一步包括至少一支撑单元，其中所述支撑单元被设置于所述至少二支架单元之间，所述支撑单元垂直支撑于所述底座的上方，所述支撑单元通过所述连杆单元与所述支架单元连接。
33.根据本实用新型的至少一实施例，所述支架组件的每一所述支架单元进一步包括一支撑梁和二支撑柱，所述支撑柱位于所述支撑梁的端部，并自所述支撑梁向下延伸，其中所述支撑柱的下端被固定至所述底座，所述支架组件的各所述支架单元与所述底座形成一
环形支撑结构，两端的所述环形支撑结构被所述连杆单元连接。
34.根据本实用新型的至少一实施例，所述连杆单元的两端连接至所述支架单元的所述支撑柱，其中所述连杆单元与两端的所述支架单元的所述支撑柱以及所述底座共同形成一窗口，所述窗口连通于所述设备框架的所述防护空间。
35.根据本实用新型的至少一实施例，所述设备框架进一步包括一防护罩，其中所述防护罩被设置于所述支架组件外侧，其中所述防护罩被所述支架组件支撑，并与所述支架组件以及所述底座共同限定所述防护空间，所述防护罩阻隔外界环境的杂物直接进入到所述防护空间，并且由所述防护罩保护处于所述防护空间内的所述发电设备组件。
36.根据本实用新型的至少一实施例，所述电堆散热组件进一步包括至少一电堆散热器和一电堆散热水箱，其中所述电堆散热器与所述电堆散热水箱相连通，所述电堆散热器被固定于所述设备框架的所述底座的一个外端，并且位于所述支架单元的外侧，所述电堆散热器位于所述设备框架的防护空间外。
37.根据本实用新型的至少一实施例，所述电堆散热器进一步包括一电堆散热器主体和设置于所述电堆散热器主体外侧的至少一风吹单元，其中所述风吹单元背向于所述支架单元，且所述风吹单元朝向所述设备框架的外侧吹风。
38.根据本实用新型的至少一实施例，所述辅件散热组件包括一辅件散热器和一辅件散热水箱，其中所述辅件散热水箱与所述辅件散热器相连通，所述辅件散热器被固定至所述支架组件的所述支架单元，其与所述电堆散热器通过所述设备框架相间隔。
39.根据本实用新型的至少一实施例，所述电气组件包括至少一高压dc-dc单元、至少一低压dc-dc单元、一高压配电箱、一绝缘电阻检测仪以及一低压配电箱，其中所述高压dc-dc单元、所述至少一低压dc-dc单元、所述高压配电箱、所述绝缘电阻检测仪以及所述低压配电箱与所述集成模组电气连接。
40.根据本实用新型的至少一实施例，所述空气进气装置包括一入口过滤器、一空气滤清器以及一空气流量计，其中所述入口过滤器、所述空气滤清器以及所述空气流量计通过管道与所述集成模组的所述集成模组主体相连通，所述入口过滤器具有一空气入口，其中时能够所述入口过滤器的所述空气入口位于所述设备框架的外侧，所述入口过滤器的所述空气入口的开口方向水平或开口方向朝下，所述空气进气装置的所述入口过滤器、所述空气滤清器以及所述空气流量计呈水平布置，并且所述入口过滤器呈网状过滤结构。
41.根据本实用新型的至少一实施例，所述氢气进气装置包括一调压单元和一浓度传感器，其中所述氢气进气装置的所述调压单元通过管道与所述集成模组的氢气进气口相连通，所述浓度传感器被设置于所述设备框架的所述防护罩的顶端。
42.根据本实用新型的至少一实施例，所述空气排气装置被固定于所述设备框架的所述底座，其中所述空气排气装置连通于所述集成模组的空气排气口和氢气排水口，借以所述空气排气装置混合所述集成模组主体排出的氢气和空气，充分稀释氢气的浓度后，排出至外界环境中。
43.根据本实用新型的至少一实施例，进一步包括一控制系统，其中所述控制系统被可通信地连接于所述发电设备组件，所述控制系统被设置于所述设备框架的所述防护罩，所述控制系统包括一状态显示单元、一钥匙开关、一控制器以及至少一系统安装支架，其中所述状态显示单元和所述钥匙开关通过所述系统安装支架被固定于所述设备框架的所述
防护罩。
44.根据本实用新型的至少一实施例，所述控制系统进一步设有一远程控制端口，供通信地连接于一电子设备，所述电子设备通过所述控制系统的所述远程控制端口获取所述固定式燃料电池发电设备的各项数据信息，通过所述远程控制端口发送控制指令至所述控制系统的所述控制器。
45.通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
46.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
47.图1是现有技术的一集成式燃料电池发电系统的示意图。
48.图2a是根据本实用新型的第一较佳实施例的一固定式燃料电池发电设备的立体示意图。
49.图2b是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的一系统平面框架示意图。
50.图2c是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的一种应用方式的示意图，其中所述固定式燃料电池发电设备应用于一燃料电池发电系统。
51.图3是根据本实用新型上述较佳实施例的所述集成式固定式燃料电池发电设备的另一角度的立体示意图。
52.图4是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的内部结构的立体示意图。
53.图5是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的内部结构另一视角的立体示意图。
54.图6是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的正视装配图。
55.图7是根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的后视装配图。
56.图8根据本实用新型上述较佳实施例的所述固定式燃料电池发电设备的俯视装配图。
具体实施方式
57.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
58.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而
不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
59.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
60.参照本实用新型说明书附图之图2a至图8所示，依照本实用新型第一较佳实施例的一固定式燃料电池发电设备100在接下来的描述中被阐明。所述固定式燃料电池发电设备适于一燃料电池发电系统，其中所述燃料电池发电系统进一步包括一氢气供应单元200和一电能存储装置300，其中所述固定式燃料电池发电设备100与所述氢气供应单元200相连通，由所述氢气供应单元200为所述固定式燃料电池发电设备100提供发电所需的燃料氢气。所述固定式燃料电池发电设备100与所述电能存储装置300电气连接，其中所述固定式燃料电池发电设备100将产生的电能存储至所述电能存储装置300。
61.值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述氢气供应单元200与所述固定式燃料电池发电设备100相分离，即所述氢气供应单元200通过管道与所述固定式燃料电池发电设备100相连通，可有效减轻所述固定式燃料电池发电设备100整体重量。可以理解的是，所述燃料电池发电系统适于作为固定式的发电系统。优选地，所述燃料电池发电系统作为固定式发电系统时，所述固定式燃料电池发电设备100仅需要所述氢气供应单元200提供氢气燃料和输出电能至所述电能存储装置300的情况下，所述固定式燃料电池发电设备100能够将化学能转换为电能，无需增加其他辅助设备。
62.所述固定式燃料电池发电设备100包括一发电设备组件10、一设备框架20以及至少一散热组件30，其中所述发电设备组件10和所述散热组件30被集成地设置于所述设备框架20，由所述设备框架20支撑和防护所述发电设备组件10。所述散热组件30与所述发电设备组件10相连通，借以所述散热组件30对所述发电设备组件10散热，以降低所述发电设备组件10的温度。
63.所述设备框架20包括一底座21和被设置于所述底座21且由所述底座21支撑的一支架组件22，其中所述支架组件22自所述底座21向上延伸，并且所述支架组件22与所述底座21限定一防护空间201。所述发电设备组件10被集成地设置于所述设备框架20的所述底座21和/或所述支架组件21，并且所述发电设备组件10的主体部分被保持在所述设备框架20的所述防护空间201，即由所述设备框架20的所述底座21和所述支架组件22支撑所述发电设备组件10的主体部分于所述防护空间201。
64.所述支架组件22进一步包括至少二支架单元221和至少一连杆单元222，其中所述支架单元221自所述发电设备组件10的上方侧向延伸至所述发电设备组件10外侧，并自所述发电设备组件10外侧向下延伸至所述底座21。所述底座21支撑所述至少二支架单元221，并与所述支架单元221形成环形的支撑结构。所述连杆单元222纵向支撑在所述至少二支架单元221之间，以增强所述支架组件22可承受作用力。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述支架单元221的数量为二（221a、221b），并且所述支架单元221位于所述底座21的端部，即所述支架单元221位于所述发电设备组件10的两端。
65.所述支架组件22进一步包括至少一支撑单元223，其中所述支撑单元223被设置于所述至少二支架单元221之间，所述支撑单元223垂直支撑于所述底座21的上方，所述支撑
单元223通过所述连杆单元222与所述支架单元221连接。换言之，所述支撑单元223支撑在所述至少二支架单元221之间，用以支撑和保护所述防护空间201内的所述发电设备组件10。
66.所述支架组件22的每一所述支架单元221进一步包括一支撑梁2211和二支撑柱2212，其中所述支撑柱2212位于所述支撑梁2211的端部，并自所述支撑梁2211向下延伸，其中所述支撑柱2212的下端被固定至所述底座21。所述支架组件22的各所述支架单元221与所述底座21形成一环形支撑结构，两端的所述环形支撑结构被所述连杆单元222连接。值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述支撑梁2211位于所述发电设备组件10的上方，所述支撑柱2212位于所述发电设备组件10的两侧，借以所述支撑梁2211和所述支撑柱2212防护位于所述防护空间201的所述发电设备组件10，以提高所述固定式燃料电池发电设备的结构强度。
67.所述连杆单元222的两端连接至所述支架单元221的所述支撑柱2212，其中所述连杆单元222与两端的所述支架单元221的所述支撑柱2212以及所述底座21共同形成一窗口202，其中所述窗口202连通于所述设备框架20的所述防护空间201，以允许用户自所述窗口202维修所述固定式燃料电池发电设备100。优选地，所述连杆单元222纵向支撑于所述支架单元221的所述支撑柱2212的上端。
68.所述支撑单元223包括一横向支撑杆2231、一垂直支撑杆2232以及一连接杆2233，其中所述横向支撑杆2231位于所述发电设备组件10的上方，所述垂直支撑杆2232垂直支撑在所述横向支撑杆2231和所述底座21之间，所述连接杆2233垂直连接在所述横向支撑杆2231与所述连杆单元222之间。
69.所述底座21包括至少二纵向支撑件211和多个横向连接单元212，其中所述横向连接单元212相间隔地设置于所述至少二纵向支撑件211之间，并在所述至少二纵向支撑件211之间形成至少一“口”字型的底部空间。所述支架组件22的所述支架单元221和所述支撑单元223被垂直支撑于所述纵向支撑件211的端部。
70.如图2a至图2c所示，所述设备框架20进一步包括一防护罩23，其中所述防护罩23被设置于所述支架组件22外侧，其中所述防护罩23被所述支架组件22支撑，并与所述支架组件22以及所述底座21共同限定所述防护空间201。所述防护罩23阻隔外界环境的杂物直接进入到所述防护空间201，并且由所述防护罩23保护处于所述防护空间201内的所述发电设备组件10，增强所述固定式燃料电池发电设备100的防护等级，以便于所述固定式燃料电池发电设备可独立工作于自然环境，而无需增设其他防护装置。
71.所述防护罩23进一步包括多个防护罩单元231，其中所述防护罩单元231被设置于所述支架组件22的侧边、上边以及两端的位置，其中所述防护罩单元231连接在所述支架组件22，可有效增加所述支架组件22的结构强度，有利于防护处于所述防护空间201内的所述发电设备组件10。所述防护罩23被设置于所述支架组件22，并通过所述支架组件22包覆在所述设备框架20的所述防护空间201的外侧，以提高所述固定式燃料电池发电设备100的防护性能。
72.所述防护罩23进一步设有一系列的散热孔232，其中所述散热孔232被形成于所述防护罩23的所述防护罩单元231，其中所述散热孔232连通于所述防护空间201，有利于所述防护空间201内的发电设备组件10散热。
73.值得一提的是，所述设备框架20的所述底座21、所述支架组件22以及所述防护罩23形成的空间支撑结构对所述发电设备组件10起到支撑和防护作用，提高了所述固定式燃料电池发电设备整体的结构强度。同时所述设备框架20对所述发电设备10的高温和高压零部件起到了有效的防护作用，防止设备在工作过程中人员误触产生的安全隐患。换言之，所述设备框架20有效地整合了所述发电设备组件10，使得所述固定式燃料电池发电设备100高度的集成，整体结构紧凑，并且整体结构方便安装和维护保养。
74.所述底座21进一步包括至少一吊耳213和进一步设有至少一插孔214，其中所述插孔214贯穿于所述底座21的所述纵向支撑件211，以供叉车自所述插孔214穿过抬升所述固定式燃料电池发电设备100。所述吊耳213被设置于所述底座21的所述纵向支撑件211和/或所述和所述横向连接单元212，其中所述吊耳213适于吊车吊装所述固定式燃料电池发电设备100。
75.如图3至图8所示，所述发电设备组件10包括一集成模组11、与所述集成模组11电气连接的一电气组件12、一空气进气装置13、一氢气进气装置14以及一空气排气装置15。所述空气进气装置13、所述氢气进气装置14以及所述空气排气装置15与所述集成模组11相连通，所述空气进气装置13将空气通入到所述集成模组11，所述氢气进气装置14将氢气通入到所述集成模组11，其中所述集成模组11产生的空气尾气通过所述空气排气装置15排出。
76.所述散热组件30与所述发电设备组件10的所述集成模组11相连通，由所述散热组件30对所述集成模组11散热。所述散热组件30被设置于所述设备框架20，由所述设备框架20固定所述散热组件30。值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述集成模组11经集成后被固定地设置于所述设备框架20，通过所述设备框架20对处于所述防护空间201的所述集成模组11整体保护，并整体支撑所述集成模组11。所述集成模组11经集成后固定于所述设备框架20，可进一步减小所述固定式燃料电池发电设备所占用的空间。详细地讲，所述散热组件30包括至少一电堆散热组件31和至少一辅件散热组件32，其中所述电堆散热组件31与所述集成模组11的电堆散热进出口相连通，所述辅件散热组件32与所述燃料电池的其他电气/电子设备相连通，由所述辅件散热组件32对所述其他电气/电子设备散热，以使得所述固定式燃料电池发电设备的电子或电气设备处于合适的工作温度。所述电堆散热组件31进一步包括至少一电堆散热器311和一电堆散热水箱312，其中所述电堆散热器311与所述电堆散热水箱312相连通。
77.所述电堆散热器311被固定于所述固定框架20的所述底座21，其中所述电堆散热器311位于所述设备框架20的防护空间201外。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述电堆散热器311被固定于所述底座21的一个外端，并且位于所述支架单元221b的外侧。
78.所述电堆散热组件31进一步包括至少一电堆散热器固定支架313，其中所述电堆散热器311被所述电堆散热器固定支架313固定于所述固定框架20的所述支架单元221b。优先地，在本实用新型的该优选实施例中，所述电堆散热组件31的所述电堆散热器311垂直固定于所述底座21，并且所述电堆散热器固定支架313固定在所述电堆散热器311的上端。所述电堆散热器311进一步包括一电堆散热器主体3111和设置于所述电堆散热器主体3111外侧的至少一风吹单元3112，其中所述风吹单元3112背向于所述支架单元221，且所述风吹单元3112朝向所述固定框架20的外侧吹风，即所述风吹单元3112背向所述散热器主体3111吹风，以提高所述电堆散热组件31的散热性能。所述电堆散热组件31进一步包括至少一水箱
固定支架314，其中所述电堆散热水箱312被所述水箱固定支架314固定于所述支架单元221b的上端。
79.值得一提的是，所述电堆散热器311竖直安装，对外吹风布置结构能够有效的将系统结构内部产生的热量排至系统以外，充分保证发电设备组件10正常运行散热要求。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述电堆散热器311集成去离子纯化柱，以保持冷却液中的离子浓度满足运行要求。
80.所述辅件散热组件32包括一辅件散热器321和一辅件散热水箱322，其中所述辅件散热器321与所述集成模组11的辅件散热进出口相连通，所述辅件散热水箱322与所述辅件散热器321相连通。所述辅件散热器321被固定至所述支架组件22的所述支架单元221a，其与所述电堆散热器311通过所述设备框架20相间隔，避免所述辅件散热器321与所述电堆散热器311之间相互干扰。值得一提的是，所述辅件散热组件32与所述电堆散热组件31相互独立，其中所述辅件散热组件32在不占用电堆散热资源的情况下，独立为所述燃料电池系统的其它电子元件散热，有利于提高散热效率，同时能够适应燃料电池系统的其他电子元件对于适合工作温度的需求。
81.所述辅件散热组件32进一步包括一辅件散热支架323，所述辅件散热水箱322被所述辅件散热支架323固定至所述支架组件22。所述辅件散热器321被实施为辅件散热及空气中冷器，其中所述辅件散热器321被所述支架组件22的所述支架单元221a固定至所述支架组件22的一个端部，并且所述辅件散热器321被所述支架单元221a保持直立，以保持系统辅件正常运行散热要求。
82.如图3至如8所示，所述集成模组11被固定至所述设备框架20的所述底座21，并由所述防护罩23、所述底座21以及所述支架组件22保持在所述防护空间201。所述集成模组11包括至少一集成模组主体111和多个绝缘减震垫112，其中所述集成模组主体111通过所述绝缘减震垫112被固定于所述设备框架20的所述底座21。
83.值得一提的是，所述绝缘减震垫112能够起到减震作用，同时将所述集成模组主体111与所述设备框架20绝缘隔离，以维持所述固定式燃料电池发电设备100的运行安全。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述绝缘减震垫112可以但不限于橡胶垫。
84.如图2所示，所述集成模组主体111包括至少一燃料电池电堆1111，其中所述燃料电池电堆1111具有一氢气进气口11111、一氢气出气口11112、一空气进气口11113、一空气出气口11114、一冷却液入口11115以及一冷却液出口11116。可以理解的是，所述氢气进气装置14将燃料氢气自所述氢气进气口11111通往所述燃料电池电堆1111，反应后的氢气从所述氢气出气口11112排出；所述空气进气装置13将空气自所述空气进气口11113通入到所述燃料电池电堆1111，反应后的空气自所述空气出气口11114经所述空气排气装置15排出，冷却液自所述冷却液入口11115进入到所述燃料电池电堆1111，冷却液吸收所述燃料电池电堆1111的热量，并通过所述冷却液出口11116排出。
85.进一步地，所述集成模组主体111进一步包括一气液分离器1112和一氢气循环泵1113，其中所述气液分离器1112和所述氢气循环装置1113通过管道串联在所述燃料电池电堆1111的氢气出气口11112和所述氢气进气口11111之间。所述燃料电池电堆1111排出的氢气和液态水经所述气液分离器1112分离，其中被分离出的氢气经所述氢气循环泵1113通往所述燃料电池电堆1111的氢气进气口1111，以回收未反应的燃料氢气。所述气液分离器
1112分离出的液态水通过管道被排出至所述空气排出装置15。
86.所述集成模组主体111进一步包括二液位传感器1114和二控制阀1115，其中所述二液位传感器1114和所述二控制阀1115被设置于所述燃料电池电堆1111的所述氢气进气口11111和所述气液分离器1112，并且所述燃料电池电堆1111的所述氢气进气口11111产生的液态水经所述控制阀1115和管道通往所述空气排出装置15，后向外排出。所述气液分离器11112通过所述控制阀1115将分离出的液态水向外排。值得一提的是，所述控制阀1115可以但不限于一电磁阀。
87.所述集成模组主体111进一步包括一电堆冷却泵1116和一节温器1117，其中所述电堆冷却泵1116和所述节温器1117相连通，由所述电堆冷却泵1116将冷却介质（比如水）通往所述燃料电池电堆1111的所述冷却液入口11115。所述节温器1117通过管道可导通地连接于所述电堆散热器311和所述燃料电池电堆1111的所述冷却液出口11116，其中所述冷却介质通过所述节温器1117分配至所述电堆冷却水泵1116和所述电堆散热器311，其中所述节温器1117基于所述冷却介质的温度控制所述冷却介质的流向和流量，以调节所述电池电堆1111工作在的温度。
88.值得一提的是，所述燃料电池电堆1111的所述冷却液出口11116通过管道与所述电堆散热水箱312相连通，即所述燃料电池电堆1111的所述冷却液出口11116流出的冷却介质被通往所述电堆散热水箱312，以导出所述燃料电池电堆1111产生的气体物质。所述电堆散热水箱312与所述电堆冷却泵1116相连通，即所述电堆散热水箱312内的冷却介质可通往所述燃料电池电堆1111，以满足不同环境下所述燃料电池电堆1111对散热或工作的需求。
89.如图2b所示，所述电堆散热组件31与所述集成模组主体111的所述燃料电池电堆1111相连通，即通过所述电堆散热组件31为所述集成模组主体111的所述燃料电池电堆1111散热。值得一提的是，燃料电池系统在工作过程中不同部件，比如燃料电池电堆和辅件工作时，所需求的合理工作温度不同。所述辅件散热组件32与燃料电池系统的其他元件散热，以保持所述燃料电池系统能够正常工作。所述电气组件12与所述集成模组11相电气连接，其中所述电气组件12包括至少一高压dc-dc单元121、至少一低压dc-dc单元122、一高压配电箱123、一绝缘电阻检测仪124以及一低压配电箱125，其中所述高压dc-dc单元121、所述至少一低压dc-dc单元122、所述高压配电箱123、所述绝缘电阻检测仪124以及所述低压配电箱125与所述集成模组11电气连接。所述高压dc-dc单元121能够将集成模组主体111运行产生的电能进行升压后通过线束输送至所述高压配电箱123（但不仅局限于某个数值的电压范围）。所述高压配电箱123能够将所述高压dc-dc单元121传输的电能进行分配，传输至一电能储存装置、所述集成模组主体111运行需要高压电源的零部件以及所述低压dc-dc单元122。所述低压dc-dc单元122将高压电源进行降压处理（但不仅局限于某个数值的电压范围），然后通过线束输送至所述集成模组主体111运行需要低压电源的零部件。所述绝缘电阻检测仪124通过线束与相关系统相连接，能够实时监控所述发电设备组件10运行时的绝缘阻值，对整个系统运行起到安全防护作用。
90.如图3至图8所示，所述空气进气装置13与所述集成模组11相连通，其中所述空气进气装置13包括一入口过滤器131、一空气滤清器132以及一空气流量计133，其中所述入口过滤器131、所述空气滤清器132以及所述空气流量计133通过管道与所述集成模组11的所述集成模组主体111相连通。优选地，所述空气滤清器132通过支架固定的方式固定于所述
集成模组主体111。
91.在本实用新型的该优选实施例中，所述入口过滤器131具有一空气入口1310，其中时能够所述入口过滤器131的所述空气入口1310位于所述设备框架20的外侧，以使得所述入口过滤器131提供位于所述设备框架20外的常温空气至所述集成模组11。
92.优选地，所述入口过滤器131的所述空气入口1310的开口方向水平或开口方向朝下，避免雨水和外界空气中的杂质自所述入口过滤器131的所述空气入口1310进入到所述空气进气装置13，提高了所述固定式燃料电池发电设备的环境适应性。所述空气进气装置13的所述入口过滤器131、所述空气滤清器132以及所述空气流量计133呈水平布置，并且所述入口过滤器呈网状过滤结构，有效地阻挡外界异物进入到空气路。优选地，所述空气滤清器132能够同时过滤空气中的颗粒物和有害化学物质，以保证系统运行的空气质量。
93.所述空气进气装置13进一步包括一空气中冷器134和一加湿器135，其中所述空气中冷器134和所述加湿器135相互连通，所述空气经所述空气中冷器134和所述加湿器135通往所述燃料电池电堆1111，其中所述空气中冷器134降低进入到所述燃料电池电堆1111的空气温度，由所述加湿器135增加空气湿度，以适于电堆反应。
94.所述氢气进气装置14包括一调压单元141和一浓度传感器142，其中所述氢气进气装置14的所述调压单元141通过管道与所述集成模组11的氢气进气口相连通，所述调压单元141与所述电气组件12电气连接，并且由所述电气组件12控制所述调压单元141的工作状态。所述调压单元141调整进入到所述集成模组11内的氢气压力，并且能够开启/关闭整个氢气供应。所述浓度传感器142被用于检测所述固定式燃料电池发电设备100周围的氢气浓度。所述浓度传感器142被实施为氢气浓度检测装置，并且所述浓度传感器142被设置于所述设备框架20的所述防护罩23的顶端，以提高检测准确性。
95.所述空气排气装置15被实施为一汽水分离器，其中所述空气排气装置连通于所述集成模组11的空气排气口，所述空气排气装置15还被连通于所述集成模组11的氢气排水口，其中所述空气排气装置15混合所述集成模组主体111排出的氢气和空气，充分稀释氢气的浓度后，排出至外界环境中。所述空气排气装置15能够将所述集成模组主体111排出的氢气、空气和水进行气液分离，分离出的水被回收利用。值得一提的是，所述空气排气装置15具有消声降噪功能，以降低所述固定式燃料电池发电设备工作时产生的噪音。
96.优选地，所述空气排气装置15被设置于所述设备框架20的所述底座21。
97.相应地，所述集成模组主体111进一步包括一辅件冷却泵1118，其中所述辅件冷却泵1118与所述辅件散热组件32的所述辅件散热器321和所述辅件散热水箱322相连通，其中辅件散热器321和所述辅件散热器水箱322内的冷却介质（比如水）通过所述辅件冷却泵1118通往所述电气组件12，为所述电气组件12散热。所述电气组件12的所述高压dc-dc单元121和所述低压dc-dc单元122与所述辅件散热组件32的所述附件散热器321相连通，通往所述电气组件12的冷却介质返回所述辅件散热组件32。
98.如图2所示，所述集成模组主体111进一步包括一空压机1119，所述空压机1119与所述空气进气装置13的所述空气中冷器134相连通，由所述空压机1119将空气压缩后通往所述空气中冷器134。所述空压机1119还被串联在所述辅件冷却泵1118和辅件散热器321之间，即辅件冷却泵1118将冷却介质通往所述空压机1119，以吸收所述空压机1119工作产生的热量，并且所述冷却介质经所述空压机1119返回至所述辅件散热组件32。在本实用新型
的该优选实施例中，所述集成模组11的所述集成模组主体111集成后在被安装至所述设备框架20，其中所述固定式燃料电池发电设备100的所述发电设备组件10的电气组件12、所述空气进气装置13、所述氢气进气装置14以及所述空气排气装置15，和所述散热组件30分别可导通地连接于所述集成模组11的所述集成模组主体111。换言之，在所述集成模组主体111的基础上安装所述固定式燃料电池发电设备100的所述发电设备组件10的电气组件12、所述空气进气装置13、所述氢气进气装置14以及所述空气排气装置15，和所述散热组件30依所述集成模组主体111设置，以便于所述固定式燃料电池发电设备100的组装和测试。
99.本领域技术人员可以理解的是，所述固定式燃料电池发电设备100在组装和出场之前需要对整机和部分元件进行功能性检测，以确保设备的功能完整。在本实用新型的该优选实施例中，所述集成模组11的所述集成模组主体111组装后再进行设备的检测，可提高检测效率和减少故障设备的拆除率。换言之，所述固定式燃料电池发电设备100的所述集成模组主体111作为集成的组件，在检测时可整体地安装和拆卸，从而简化安装和拆卸过程。
100.另一方面，所述散热组件30、所述电气组件12、所述空气进气装置13、所述氢气进气装置14以及所述空气排气装置15依所述集成模组主体111的外围设备，便于上述各元件或组件的拆卸和清洗，比如空气进气装置13需要的定期清洗。所述集成模组主体111被所述绝缘减震垫112固定在所述设备框架20的所述底座21，所述发电设备组件10的电气组件12、所述空气进气装置13、所述氢气进气装置14以及所述空气排气装置15，和所述散热组件30沿所述集成模组主体111的各侧面和上端设置，可有效保护内部的所述集成模组主体111。
101.如图2a至图2c所示，所述固定式燃料电池发电设备100进一步包括一控制系统40，其中所述控制系统40被可通信地连接于所述发电设备组件10，其被用以控制所述固定式燃料电池发电设备100的所述发电设备组件10的工作状态。所述控制系统40被设置于所述设备框架20的所述防护罩23，以便于用户观察和操作所述控制系统40。所述控制系统40包括一状态显示单元41、一钥匙开关42、一控制器45以及至少一系统安装支架43，其中所述状态显示单元41和所述钥匙开关42通过所述系统安装支架43被固定于所述设备框架20的所述防护罩23。所述状态显示单元41和所述钥匙开关42被电气连接至所述控制器45，由所述控制器45基于控制控制指令控制所述发电设备组件10的工作状态。值得一提的是，所述控制器45由编程为用于执行本文所描述的一个或多个操作和/或功能的微处理器来执行。根据一个或多个实施例，所述控制器45整个或部分地由专门配置的硬件来执行。
102.所述状态显示单元41可以但不限于一液晶显示屏，其显示所述固定式燃料电池发电设备100的工作状态和各运行参数，以便于用户通过所述状态显示单元41控制所述固定式燃料电池发电设备100的工作状态。所述钥匙开关42被用以控制所述发电设备组件10的工作状态，比如启动或关闭所述发电设备组件10。所述钥匙开关是系统正常启动和关闭的电源开关，保证整个系统运行可控。所述控制系统40进一步包括一急停开关44，其中所述急停开关44通过所述系统安装支架43固定地安装于所述防护罩23。急停开关44能够在系统运行非正常状态下紧急停机，断高压断氢气，保证系统运行安全。
103.所述控制系统40进一步设有一远程控制端口46，其中所述控制系统40通过所述远程控制端口46与外界的一电子设备相连接，其中所述电子设备通过所述控制系统40的所述远程控制端口46获取所述固定式燃料电池发电设备100的各项数据信息，并通过所述远程控制端口46发送控制指令至所述控制系统40的所述控制器45，以实现所述燃料电池设备
100的远程控制。值得一提的是，所述电子设备可以但不限于电脑、手机、移动控制器等具有通讯功能的电子设备。本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。