[發明專利]一種燃料電池電源及電動車輛

有效

• 申請號: 202110258775.9
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113054226B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 陳俊霖
• 申請（專利權）人: 陳俊霖
• 主分類號: H01M8/04701
• 分類號: H01M8/04701;H01M8/04992
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11793
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種燃料電池電源，包括n個并聯的電源模塊，n為大于1的正整數；每個電源模塊由獨立的燃料電池模塊和動力電池模塊并聯構成，并帶有控制模塊和各自的可控制的開關；燃料電池模塊包含有甲醇重整器、燃燒器和燃料電池電堆，控制模塊控制開關用于調節電源模塊的輸出。本發明還提供了一種設有燃料電池電源的電動車輛。車輛運行時，可以根據車輛動力的需要，控制任意電源模塊的開關Km用于適應車輛所需要的目標動力。也可以根據電池SOC的狀態及燃料電池模塊的發電狀態調節開關Kf和Kb，同時達到滿足車輛所需要的動力。可以根據電池溫度的不同，控制任意電源模塊的開關Kf用于加熱電池，以保持電池的溫度均衡。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池電源及電動車輛。

背景技術

燃料電池汽車的動力系統由燃料電池發動機和動力電池雙動力源構成，這也是與傳統汽車及純電動車輛的最大不同之處。其中甲醇重整燃料電池是一種解決方案，采用甲醇重整制氫的技術方案可以有效規避加氫設施不足、氫氣費用高等問題，是今后有效的新能源汽車解決方案之一。但目前甲醇重整燃料電池通常采用單一重整器、單一燃燒器、單一燃料電池電堆同動力電池組并聯的方案，這種技術方案造成燃料電池模塊的動力跟隨性差、布置不靈活、啟動時間長、溫度不均衡等問題。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供了一種燃料電池電源，以及設有該燃料電池電源的電動車輛。本發明采用了多個重整器、燃燒器、燃料電池電堆組合的方案，可有效解決燃料電池動力跟隨性差、布置不靈活、啟動時間長、溫度不均衡等問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種燃料電池電源，包括n個并聯的電源模塊，n為大于1的正整數；每個電源模塊由獨立的燃料電池模塊和動力電池模塊并聯構成，并帶有控制模塊和各自的可控制的開關Kf、Kb、Km；其中，燃料電池模塊包含有甲醇重整器、燃燒器和燃料電池電堆，甲醇重整器用于將甲醇轉化為氫氣，甲醇在燃燒器內燃燒產生熱量，用于加熱重整器和動力電池及燃料電池電堆，燃料電池電堆是發電單元；控制模塊控制開關Kf、Kb、Km用于調節電源模塊的輸出。

一種設有燃料電池電源的電動車輛，裝載有上述燃料電池電源，通過電源模塊的并聯組合產生電力提供給車輛負載，配有控制單元用于控制每個電源模塊。從電源模塊1到電源模塊n可以根據車輛空間的特點，在車輛上自由排布，可以有效利用有限的車輛空間。

本發明的燃料電池電源、電動車輛，車輛運行時，可以根據車輛動力的需要，控制從電源模塊1到電源模塊n的任意電源模塊的開關Km用于適應車輛所需要的目標動力。也可以根據電池SOC的狀態及燃料電池模塊的發電狀態調節開關Kf和Kb，同時達到滿足車輛所需要的動力?？梢愿鶕姵販囟鹊牟煌刂茝碾娫茨K1到電源模塊n的任意電源模塊的開關Kf用于加熱電池，以保持電池的溫度均衡。

本發明的燃料電池電源、電動車輛，具有以下優點：

(1)跟傳統的單一組合的甲醇重整燃料電池結構相比，這種分散燃料電池模塊的結構，使得單個燃料電池電堆的空間體積更小，使燃料電池電堆在啟動時能夠快速達到需要的溫度，從而加快系統的啟動時間。

(2跟傳統的單一組合的甲醇重整燃料電池結構相比，由于重整器和燃料電池電堆均減小，使得從甲醇重整到燃料電池電堆的傳遞距離減小，從而有更好的動力跟隨性。

(3)跟傳統的單一組合的甲醇重整燃料電池結構相比，由于燃燒器距離電池更近，可以使燃燒器更快速的加熱動力電池模塊，使得低溫冷啟動的時間更快速，同時，由于電池的分散，可以通過調節燃燒器開關，使目標動力電池模塊的溫度均衡性更好，更精準的控制。

本發明使用的各種術語和短語具有本領域技術人員公知的一般含義。提及的術語和短語如有與公知含義不一致的，以本發明所表述的含義為準。

附圖說明

圖1：本發明的電動車輛的結構示意圖。

具體實施方式