[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

燃料电池堆子系统，包括多个并置的电池堆单元，每个电池堆单元级联一个DC/DC模块；

氢气供应子系统，包括氢气输入共轨和氢气输出共轨，氢气输入共轨的一端连接氢气源组件，氢气输入共轨的另一端与每个所述电池堆单元分别通过输氢支管和氢气喷嘴相连，为每个电池堆单元供氢；氢气输出共轨的一端连接各电池堆单元的排氢支管，氢气输出共轨的另一端连接一个氢气循环装置，氢气循环装置将部分余氢加压循环至氢气输入共轨中；

空气供应子系统，包括空气源组件、进气支管、排气支管、排气共轨及排气阀门，空气源组件与每个所述电池堆单元分别通过进气支管分别相连，为每个电池堆单元供应空气，每个所述电池堆单元对应连接一个排气支管，所有排气支管与排气共轨相连，排气共轨上设有排气阀门；

水热管理子系统，用于控制每个电池堆单元内的温度和湿度，包括散热器和冷却液管路，散热器通过冷却液管路与各个电池堆单元构成冷却循环回路，从散热器流出的冷却液分流后进入每个所述电池堆单元，经所述电池堆单元后返回散热器；

电功率管理子系统，与DC/DC模块相连，根据运行时的动态工况，动态组合每个电池堆单元的输出电功率，以控制燃料电池系统的总输出电功率。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池堆子系统中所述电池堆单元的个数和每个电池堆单元的功率根据实际应用场景和DC/DC模块的负载需求来确定。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于：所述电池堆单元的个数和每个电池堆单元的功率的设计方式包括：功率等额分配、Daisy链式分配和功率优化分配。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于：所述氢气源组件包括串联的高压氢瓶和调压装置，所述调压装置与所述氢气输入共轨的一端相连。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于：所述空气源组件包括空气稳压缓冲管以及将环境空气增压至空气稳压缓冲管中的空气增压装置，所述空气稳压缓冲管与所述进气支管相连。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其特征在于：所述空气稳压缓冲管与增湿冷却装置相连，所述散热器与所述增湿冷却装置通过管路相连构成增湿循环回路，所述增湿冷却装置为中冷器和/或增湿器。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于：所述空气供应子系统还包括设于所述空气稳压缓冲管上的空气压力传感器。

8.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于：所述水热管理子系统还包括水箱和水泵、冷却液混合器，水箱中设置有加热装置，加热装置用于在系统冷启动时通过加热冷却液减小冷启动的时间；所述散热器的出口、水箱和水泵通过冷却管路相连，冷却液混合器与散热器的进口相连，所述增湿循环回路中的冷却液和所述冷却循环回路中的冷却液经所述冷却液混合器混合后再返回所述散热器。

9.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于：所述散热器通过冷却液支路与所述电池堆单元相连，冷却液支路上在进电池堆单元之前设置有阀门。