[发明专利]货车用燃料电池系统集成系统

说明书

本发明属于燃料电池应用技术领域，涉及货车，尤其涉及一种货车用燃料电池系统集成系统。包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，本发明提供一种货车用燃料电池系统集成系统，通过机架的设置以及合理的布局，有效解决了现有燃料电池系统因安装部件多，导致布置困难，隐患大、可检修性差的技术问题，同时，本发明结构简单、布局方便可靠，适合大规模推广使用。

技术领域

本发明属于燃料电池应用技术领域，涉及货车，尤其涉及一种货车用燃料电池系统集成系统。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。另外，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。在燃料极中，供给的燃料气体中的H₂分解成H和e-，H移动到电解质中与空气极侧供给的O₂发生反应。e-经由外部的负荷回路，再反回到空气极侧，参与空气极侧的反应。一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路，因而就构成了发电。在整个反应中，由H₂和O₂生成的H₂O，除此以外没有其他的反应，H₂所具有的化学能转变成了电能。

总的来说，燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。[1]燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45％～60％，而火力发电和核电的效率大约在30％～40％。安装地点灵活；燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电站，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。负荷响应快，运行质量高；燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。

目前燃料电池物流车还处于起步阶段，和传统燃油车相比，燃料电池物流车由于包含供氢系统、供氧系统、燃料电池发动机、散热系统、DCDC等系统为此，导致整个燃料电池系统安装部件多，导致布置困难，隐患大、可检修性差。

发明内容

本发明针对上述的货车燃料电池系统所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单且方便布置、检修、安全隐患小的货车用燃料电池系统集成系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种货车用燃料电池系统集成系统，包括供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器，还包括用于集中布置供氢系统、空滤器、膨胀水箱、电堆、空压机、散热器、燃料电池电压变换器以及控制器的机架，所述机架包括呈长方体框型设置的机架本体以及机架本体底部的底架，所述底架靠近机架本体的两侧设置，所述底架之间间隔设置，所述机架本体的上方设置有固定架，所述固定架靠近机架的后端设置，所述散热器设置在底架上，所述机架本体的底部还设置有燃料电池电压变换器，所述燃料电池电压变换器设置在两个底架之间，所述机架本体的中部设置有电堆，所述电堆的一侧控制器，所述电堆的另一侧设置有空压机，所述固定架内设置有供氢系统，所述固定架的前方设置有膨胀水箱和空滤器，所述膨胀水箱和空滤器设置在机架本体的上方。

作为优选，所述燃料电池电压变换器的接口朝前设置。

作为优选，所述电堆滑动固定在机架本体的中部。

作为优选，所述散热器设置在底架远离另一底架的一侧。

作为优选，所述固定架至少设置有两层。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，