[發(fā)明專(zhuān)利]一種多套并聯(lián)燃料電池系統(tǒng)及其車(chē)輛

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110861412.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113594527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小青;鄧佳;梁未棟;趙勇富;劉靜;劉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山大洋電機(jī)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/2457
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/2457;H01M8/04029;H01M8/04044;H01M8/04082;H01M8/04089;B60L50/70;B60L50/72;B60L58/33
• 代理公司: 中山市漢通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開(kāi)

本發(fā)明公開(kāi)了一種多套并聯(lián)燃料電池系統(tǒng)及其車(chē)輛，包括系統(tǒng)總控制器、供氫系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和多套燃料電池核心單元，其中：每一套燃料電池核心單元包括一燃料電池電堆模組、燃料電池控制器和DC?DC變換器，系統(tǒng)總控制器與每套燃料電池核心單元的燃料電池控制器連接，系統(tǒng)總控制器向燃料電池控制器發(fā)送控制指令；多套燃料電池核心單元的DC?DC變換器的輸出端并聯(lián)后形成一個(gè)總的輸出端為負(fù)載供電。該結(jié)構(gòu)通過(guò)并聯(lián)多套小功率燃料電池系統(tǒng)組成大功率系統(tǒng)，并優(yōu)化布置，將各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行合理分類(lèi)整合、模塊化布置，方便燃料電池系統(tǒng)的安裝以及今后使用的維護(hù)保養(yǎng)，布置緊湊，節(jié)約材料成本和人力成本。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種多套并聯(lián)燃料電池系統(tǒng)及其車(chē)輛。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的逐步成熟，燃料電池在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，從乘用車(chē)到商用車(chē)，從幾噸的小型車(chē)到幾十噸甚至上百?lài)嵉闹乜ɑ虻V車(chē)。車(chē)輛的噸位越大，燃料電池系統(tǒng)的功率需求就越大，體積必然也越大。但是整車(chē)的布置空間是有限的，例如一輛重卡因其整備質(zhì)量大，需要匹配幾百千瓦的大功率的燃料電池系統(tǒng)才能驅(qū)動(dòng)整車(chē)的正常運(yùn)行，但是就目前的技術(shù)水平而言，一臺(tái)幾百千瓦燃料電池系統(tǒng)體積是非常大的，無(wú)法獨(dú)立的安裝到整車(chē)上。另外，燃料電池系統(tǒng)功率越大，體積越大，重量也越重，吊裝、拆卸、維護(hù)保養(yǎng)都非常的不方便。

在專(zhuān)利CN202021120916.8中公開(kāi)了一種雙燃料電池系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)及雙燃料電池系統(tǒng)，通過(guò)采用2個(gè)集成框架將兩個(gè)燃料電池系統(tǒng)夾于中間，并整體安裝于整車(chē)車(chē)架上。但是此方案在整體系統(tǒng)安裝時(shí)需要大量工裝定位，并且整體系統(tǒng)安裝到整車(chē)上后，如果需要維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)候，就必須整體拆卸，不能單獨(dú)拆裝其中一臺(tái)燃料電池系統(tǒng)或者其它零部件。因此，此方案安裝維護(hù)很不方便，增加人力和時(shí)間成本。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種多套并聯(lián)燃料電池系統(tǒng)，能解決現(xiàn)有技術(shù)中大功率的燃料電池因其體積太大而無(wú)法整體布置安裝在整車(chē)上，安裝維護(hù)很不方便，成本大的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的目的是提供一種多套并聯(lián)燃料電池系統(tǒng)，其特征在于：包括系統(tǒng)總控制器、供氫系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和多套燃料電池核心單元，其中：

每一套燃料電池核心單元包括一燃料電池電堆模組、燃料電池控制器和DC-DC變換器，燃料電池控制器控制燃料電池電堆模組工作，燃料電池電堆模組在氫氣和氧氣反應(yīng)下產(chǎn)生電能輸出，燃料電池電堆模組的輸出端連接到DC-DC變換器的輸入端；

供氫系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)分別為多套燃料電池核心單元的燃料電池電堆模組提供氫氣和空氣，冷卻系統(tǒng)為多套燃料電池核心單元的燃料電池電堆模組進(jìn)行冷卻；

系統(tǒng)總控制器與每套燃料電池核心單元的燃料電池控制器連接，系統(tǒng)總控制器向燃料電池控制器發(fā)送控制指令；

多套燃料電池核心單元的DC-DC變換器的輸出端并聯(lián)后形成一個(gè)總的輸出端為負(fù)載供電。

上述所述的空氣供應(yīng)系統(tǒng)包括空氣過(guò)濾器、多個(gè)空氣流量計(jì)和多個(gè)空壓機(jī)，每個(gè)燃料電池電堆模組都配備一個(gè)空氣流量計(jì)和一個(gè)空壓機(jī)以控制空氣進(jìn)氣量。

上述所述的空氣過(guò)濾器只有一個(gè)，空氣經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器后分別流經(jīng)多個(gè)空氣流量計(jì)和多個(gè)空壓機(jī)，然后進(jìn)入多個(gè)燃料電池電堆模組，每個(gè)空壓機(jī)都配置獨(dú)立的空壓機(jī)控制器。

上述所述的供氫系統(tǒng)包括氫氣瓶和進(jìn)氫閥門(mén)組件，氫氣瓶的高壓氫氣輸出到進(jìn)氫閥門(mén)組件后分別流入到各個(gè)燃料電池電堆模組的進(jìn)氫口。

上述所述的冷卻系統(tǒng)包括散熱組件、管道過(guò)濾器、去離子器和水箱，在散熱組件散熱后的冷卻液分別流經(jīng)水箱和管道過(guò)濾器，流經(jīng)管道過(guò)濾器的冷卻液分為兩支路輸出，一支路輸入到各燃料電池電堆模組的入水口，另一支路輸入到去離子器，將冷卻液中的游離離子去除后進(jìn)入水箱，流經(jīng)水箱的冷卻液分別流入到各個(gè)燃料電池電堆模組的回流口。