[发明专利]燃料电池系统

说明书

公开了一种燃料电池系统。燃料电池系统包括：支撑板；多个燃料电池堆结构物，彼此串联连接且分别包括单元电池层叠体、下部端板和上部端板、以及第一歧管，单元电池层叠体具备层叠的多个单元电池和设置在所述单元电池之间并串联连接所述单元电池的多个分隔板，下部端板和上部端板分别设置在所述单元电池层叠体的下部和上部，第一歧管位于所述下部端板的下部并由所述支撑板支撑；气体管道模块，包括第一管道部和多个第二管道部，第一管道部与外部气体供给部连接，多个第二管道部从所述第一管道部分支并分别连接至所述燃料电池堆结构物的第一歧管；阀门单元，设置在所述气体管道模块；以及控制单元，实时测量所述燃料电池堆结构物的下部端板与第一歧管之间的电阻值，当一个以上的所述电阻值小于预设的临界值时，通过所述阀门单元来阻断供给到所述燃料电池堆结构物的燃料气体或空气。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统，其通过利用氢气和氧气的反应来发电。

背景技术

燃料电池通过利用氢气和氧气的反应来发电。为了产生高电压，这种燃料电池通常通过层叠多个单元电池来形成燃料电池堆并使用。所述燃料电池堆具备连接到供给包含氢气的燃料气体或空气的气体管道模块的歧管，所述气体管道模块和歧管通常由具有相对低的电阻值的金属或合金材料制成。

此外，由于一个堆内包括的单元电池的数量通常因实际理由受限制，因此可以使用串联连接的多个燃料电池堆以获得更高的电压。在这种情况下，由于燃料气体或空气通过单个气体管道模块供给到所述多个燃料电池堆，当所述燃料电池堆中的至少一部分中下部端板与歧管之间的绝缘破坏时，所述多个燃料电池堆通过所述气体管道模块电短路，从而可能会发生燃料电池堆因过热而点燃或损坏的问题。

然而，目前还未提出能够解决这种问题的方法。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种燃料电池系统，通过实时测量串联连接的多个燃料电池堆结构物的端板与歧管之间的电阻，并且基于此供给或阻断向燃料电池堆结构物供给的燃料气体或空气，从而能够防止因端板与歧管之间的绝缘破坏引起的燃料电池堆结构物的损坏。

用于解决问题的手段

根据本发明的实施例的燃料电池系统，包括：支撑板；多个燃料电池堆结构物，彼此串联连接并且分别包括单元电池层叠体、下部端板和上部端板、以及第一歧管，所述单元电池层叠体具备层叠的多个单元电池和设置在所述单元电池之间并串联连接所述单元电池的多个分隔板，所述下部端板和所述上部端板分别设置在所述单元电池层叠体的下部和上部，所述第一歧管位于所述下部端板的下部并且由所述支撑板支撑；气体管道模块，包括第一管道部和多个第二管道部，所述第一管道部与外部气体供给部连接，所述多个第二管道部从所述第一管道部分支并分别连接至所述燃料电池堆结构物的第一歧管；阀门单元，设置在所述气体管道模块；以及控制单元，实时测量所述燃料电池堆结构物的下部端板与第一歧管之间的电阻值，当一个以上的所述电阻值小于预设的临界值时，控制所述阀门单元，以阻断供给到所有的所述燃料电池堆结构物的燃料气体或空气，或者阻断供给到所述燃料电池堆结构物中电阻值小于所述临界值的一个以上的燃料电池堆结构物的燃料气体或空气。

在一实施例中，所述第一歧管和所述气体管道模块各自彼此独立地由金属或合金材料形成，所述下部端板可以与所述第一歧管电绝缘。

在一实施例中，所述燃料电池系统还可以包括负载单元，连接所述燃料电池堆结构物产生的电力和负载，当一个以上的所述电阻值小于所述临界值时，所述控制单元可以控制所述负载单元以阻断供给到所述负载的电力。

在一实施例中，所述控制单元包括：多个第一端子，通过独立的多个第一布线分别电连接至所述下部端板，以及第二端子，通过第二布线电连接至所述气体管道模块；所述控制单元可以实时测量各所述第一端子与所述第二端子之间的电阻值。