燃料电池系统及车辆的制作方法

本技术涉及燃料电池相关，尤其涉及一种燃料电池系统及车辆。

背景技术：

1、燃料电池作为交通减碳的重要技术路线，在重载长途车辆领域已经具备大规模商业应用条件。此外船舶、轨道交通、分布式发电、储能等领域也需要发展大功率燃料电池电堆。氢燃料电池在低温零下-45℃情况下需要快速启动，目前常规采用的方案使用单独的热敏电阻(positive temperature coefficient，ptc)加热器对电堆冷却液加热，冷却液温度上升后通过电堆冷却散热流道逆向过去给电堆传热，提升电堆膜电极的温度，使其能够迅速上升到稳定工作的工作温度，使整个燃料电池系统快速升温启动工作。

2、然而，目前常规采用的方案使用单独的ptc加热器，需要对其供电和控制，并且需要对应的线束进行连接，以及需要进和出的管路串连接冷却系统。当环境温度很低时，需要启动ptc加热器对冷却液体加热，管路传输比较远，有一定的热损，不利于整个燃料电池系统的节能。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种燃料电池系统，包括：

2、dc-dc组件，所述dc-dc组件包括第一壳体、第一导热模块及dc-dc主体，所述第一导热模块及所述dc-dc主体收容于所述第一壳体内，所述第一导热模块具有第一通道，所述第一通道用于传输导热介质，且所述第一通道具有第一输入口及第一输出口，所述第一输入口用于输入导热介质；所述dc-dc主体工作时产生的热量传导至所述第一导热模块以加热所述导热介质，加热后的导热介质经由所述第一输出口输出；

3、电堆组件，所述电堆组件包括第二壳体、第二导热模块及电堆主体，所述第二导热模块及所述电堆主体收容于所述第二壳体内，所述第二导热模块具有第二通道，所述第二通道具有第二输入口及第二输出口，所述第二输入口与所述第一输出口相连且用于接收加热后的导热介质，导热介质流入所述第二导热模块并对所述电堆主体进行加热，所述第二输出口用于输出导热介质。

4、其中，所述dc-dc组件还包括隔离板，所述隔离板与所述第一壳体围设形成第一腔室及第二腔室，所述dc-dc主体收容于所述第一腔室；

5、所述第一导热模块包括第一子导热模块及第二子导热模块；

6、所述第一子导热模块收容于所述第一腔室，所述第一子导热模块具有第一子导热通道，所述第一子导热通道用于传输导热介质，并用于吸收所述dc-dc主体散发的热量；

7、所述第二子导热模块收容于所述第二腔室，所述第二子导热模块具有第二子导热通道，所述第二子导热通道用于传输导热介质，且所述第二子导热通道连通于所述第一子导热通道。

8、其中，所述第一子导热通道具有第三输入口及第三输出口，所述第三输入口用于向所述第一子导热模块输入导热介质，所述第三输出口用于输出所述第一子导热模块的导热介质；

9、所述第二子导热通道具有第四输入口及第四输出口，所述第四输入口用于向所述第二子导热模块输入导热介质，所述第四输出口用于输出所述第二子导热模块的导热介质；

10、且所述第三输入口与所述第四输出口固定相连，所述第三输出口与所述第四输入口固定相连。

11、其中，所述dc-dc主体包括升压模块、降压模块及储能电感；

12、所述升压模块与所述第一子导热模块层叠设置，所述升压模块工作时产生的热量传导至所述第一子导热模块；

13、所述降压模块与所述第一子导热模块层叠设置，且所述降压模块设置于所述第一子导热模块背离所述升压模块的一侧，所述降压模块工作时产生的热量传导至所述第一子导热模块；

14、所述储能电感设置于所述第一子导热模块的一侧，且所述储能电感贴合于所述隔离板设置，所述储能电感工作时产生的热量传导至所述第一子导热模块，并通过隔离板将热量传导至所述第二子导热模块。

15、其中，所述升压模块包括第一功率模块、第一正极母排、第一负极母排及第一控制模块，所述第一功率模块贴合于所述第一子导热模块设置，所述第一控制模块设置于所述第一功率模块背离所述第一子导热模块的一侧，且所述第一正极母排与所述第一负极母排夹设于所述第一功率模块与所述第一控制模块之间。

16、其中，所述降压模块包括第二功率模块、第二正极母排、第二负极母排及第二控制模块，所述第二功率模块贴合于所述第一子导热模块设置，所述第二控制模块设置于所述第二功率模块背离所述第一子导热模块的一侧，且所述第二正极母排与所述第二负极母排夹设于所述第二功率模块与所述第二控制模块之间。

17、其中，所述dc-dc组件还包括第一导电件及第二导电件，所述第一导电件的一端与所述升压模块电性连接，所述第一导电件的另一端与所述第二导电件电性连接，所述第二导电件的一端与所述储能电感电性连接，所述第二导电件的另一端与所述降压模块电性连接，所述第一导电件、所述第二导电件将所述升压模块、所述储能电感及所述降压模块串联成高频的电路。

18、其中，所述dc-dc组件还包括第三导电件，所述第三导电件包括第一子导电件及第二子导电件；

19、所述第一子导电件的一端与所述第二正极母排电性连接，所述第一子导电件的另一端与所述电堆主体电性连接，用于接收所述电堆主体的电流信号并输入至所述dc-dc主体；

20、所述第二子导电件的一端与所述第一负极母排及所述第二负极母排电性连接，所述第二子导电件的另一端与所述电堆主体电性连接，用于接收所述电堆主体的电流信号并输入至所述dc-dc主体。

21、其中，所述dc-dc组件还包括盖体，所述盖体与所述第一壳体、所述隔离板共同围设成收容腔，所述收容腔用于收容所述第二子导热模块。

22、本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包括所述的燃料电池系统。所述燃料电池系统包括dc-dc组件及电堆组件。所述dc-dc组件包括第一导热模块及dc-dc主体。所述电堆组件包括第二导热模块及电堆主体。所述第一导热模块具有第一通道，所述第一通道用于传输导热介质，且所述第一通道具有第一输入口及第一输出口。所述第二导热模块具有第二通道，所述第二通道具有第二输入口及第二输出口。当所述燃料电池系统在低温零下-45℃情况下需要快速启动时，所述dc-dc主体工作时产生的热量传导至所述第一导热模块以加热导热介质。加热后的导热介质经由所述第一输出口输出，所述第二输入口与所述第一输出口相连且用于接收加热后的导热介质，导热介质流入所述第二导热模块并对所述电堆主体进行加热，提升电堆膜电极的温度，使其能够迅速上升到稳定工作的工作温度，从而使得整个燃料电池系统在极低环境温度下快速升温启动工作。

技术特征：

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述dc-dc组件还包括隔离板，所述隔离板与所述第一壳体围设形成第一腔室及第二腔室，所述dc-dc主体收容于所述第一腔室；

3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一子导热通道具有第三输入口及第三输出口，所述第三输入口用于向所述第一子导热模块输入导热介质，所述第三输出口用于输出所述第一子导热模块的导热介质；

4.如权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述dc-dc主体包括升压模块、降压模块及储能电感；

5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述升压模块包括第一功率模块、第一正极母排、第一负极母排及第一控制模块，所述第一功率模块贴合于所述第一子导热模块设置，所述第一控制模块设置于所述第一功率模块背离所述第一子导热模块的一侧，且所述第一正极母排与所述第一负极母排夹设于所述第一功率模块与所述第一控制模块之间。

6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其特征在于，所述降压模块包括第二功率模块、第二正极母排、第二负极母排及第二控制模块，所述第二功率模块贴合于所述第一子导热模块设置，所述第二控制模块设置于所述第二功率模块背离所述第一子导热模块的一侧，且所述第二正极母排与所述第二负极母排夹设于所述第二功率模块与所述第二控制模块之间。

7.如权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述dc-dc组件还包括第一导电件及第二导电件，所述第一导电件的一端与所述升压模块电性连接，所述第一导电件的另一端与所述第二导电件电性连接，所述第二导电件的一端与所述储能电感电性连接，所述第二导电件的另一端与所述降压模块电性连接，所述第一导电件、所述第二导电件将所述升压模块、所述储能电感及所述降压模块串联成高频的电路。

8.如权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，所述dc-dc组件还包括第三导电件，所述第三导电件包括第一子导电件及第二子导电件；

9.如权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述dc-dc组件还包括盖体，所述盖体与所述第一壳体、所述隔离板共同围设成收容腔，所述收容腔用于收容所述第二子导热模块。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的燃料电池系统。

技术总结
本技术提供了一种燃料电池系统及车辆。燃料电池系统包括DC‑DC组件及电堆组件。DC‑DC组件包括第一壳体、第一导热模块及DC‑DC主体，第一导热模块具有第一通道，第一通道用于传输导热介质，且第一通道具有第一输入口及第一输出口，DC‑DC主体工作时产生的热量传导至第一导热模块以加热导热介质。电堆组件包括第二壳体、第二导热模块及电堆主体，第二导热模块具有第二通道，第二通道具有第二输入口及第二输出口，第二输入口与第一输出口相连且用于接收加热后的导热介质，导热介质流入第二导热模块并对电堆主体进行加热，使其能够迅速上升到稳定工作的工作温度，从而使得整个燃料电池系统在极低环境温度下快速升温启动工作。

技术研发人员：王飞,赵德琦,吴壬华
受保护的技术使用者：深圳欣锐科技股份有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12