CN111725540B - 车载燃料电池系统及燃料电池汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载燃料电池系统，包括燃料电池箱体、用于引导冷却液的第一过液管、与第一过液管连接且位于燃料电池箱体内部的第一内连接管和与第一过液管连接且位于燃料电池箱体外部的第一外连接管，所述第一过液管上设置第一连接法兰，第一连接法兰与所述燃料电池箱体连接，所述第一内连接管和所述第一外连接管与第一连接法兰之间均具有间隙。本发明的车载燃料电池系统，将燃料电池冷却液进出口及冷却回路进行绝缘设计，确保即使在湿热环境中整个燃料电池车系统仍然具有良好的绝缘性能，可以提高整车运行安全性。本发明还公开了一种燃料电池汽车。

Description

车载燃料电池系统及燃料电池汽车

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种车载燃料电池系统及燃料电池汽车。

背景技术

燃料电池是将化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置，具有效率高、功率大、寿命长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物等优点。燃料电池汽车因其续航里程长、加氢时间短而成为新能源汽车的重要发展方向，在交通运输领域有着巨大应用潜力。

车载燃料电池系统集成根据总布置需求，一般采用分散式布置和集成框架式布置，采用硅胶管道或不锈钢管道将电堆与电子水泵、温控阀、补水箱、散热器总成等连接在一起，冷却介质通常为去离子水或去离子水与乙二醇混合溶液。现有的绝缘控制方式通常为将电堆与电堆壳体之间通过绝缘橡胶隔离和保持一定距离的空气间隔绝缘隔离，同时控制冷却介质电导率小于10μS/cm，以防止冷却介质将大量电子从电堆带入冷却回路，从而引起整个燃料电池系统绝缘值大幅降低，甚至会导致整车发生绝缘报警或高压故障现象。

为解决这一问题，公开号为CN109698368A的专利文献公开了一种燃料电池散热系统，该采用了冷凝温度等于或比其蒸发温度低5℃以内的绝缘性制冷剂作为冷却介质，利用相变实现电堆散热，但此方法需要冷却流道保持较高的压力，1.4～2.0MPa.a，对于石墨板电堆，有可能发生气相制冷剂从石墨板冷却流道进入反应物流道，导致电堆失效。

公开号为CN107817431A的专利文献公开了一种燃料电池车的高压绝缘检测系统，该系统通过采用隔离型DCDC的方式，将DCDC输入端和输出端绝缘隔离，即输入端燃料电池系统绝缘报警值可以与输出端整车绝缘报警值独立控制，输入端绝缘报警值40Ω/V，输出端绝缘报警值500Ω/V，同时在输入端和输出端设置绝缘监测装置，当绝缘值达到绝缘报警值时可以输入端和输出端可以独立切断，从而避免整车出现因燃料电池系统绝缘报警值较低而频繁出现绝缘报警或高压故障现象。但是，隔离型高压DCDC普遍存在体积庞大、效率低，价格高等不足。

公开号为CN110053519A的专利文献公开了一种燃料电池客车用绝缘监测控制系统，该系统采用非隔离型DCDC，在输入端和输出端分别设计主开关、预充电路和绝缘监测装置，当燃料电池系统绝缘值低于绝缘报警值时，主开关处于切断状态，以避免将整车绝缘值拉低，从而避免了整车频繁发生绝缘报警故障或高压故障。

以上的解决办法要么存在导致电堆失效风险，要么设计电路复杂，且燃料电池系统绝缘值低于绝缘报警值时即被切断，在绝缘故障解决之前燃料电池系统无法继续使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车载燃料电池系统，目的是提高绝缘性能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：车载燃料电池系统，包括燃料电池箱体、用于引导冷却液的第一过液管、与第一过液管连接且位于燃料电池箱体内部的第一内连接管和与第一过液管连接且位于燃料电池箱体外部的第一外连接管，所述第一过液管上设置第一连接法兰，第一连接法兰与所述燃料电池箱体连接，所述第一内连接管和所述第一外连接管与第一连接法兰之间均具有间隙；

第一连接法兰套设于第一过液管上，第一连接法兰与第一过液管固定连接，第一连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第一内连接管与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一内连接管与第一连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第一内连接管的与第一过液管相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离；

第一外连接管与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一外连接管与第一连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第一外连接管的与第一过液管相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离；

第一连接法兰位于第一内连接管和第一外连接管之间；将第一内连接管和第一外连接管分别套在第一过液管的两端后，使用紧固卡箍将第一内连接管和第一外连接管紧固在第一过液管上；

所述车载燃料电池系统还包括用于引导冷却液的第二过液管、与第二过液管连接且位于燃料电池箱体内部的第二内连接管和与第二过液管连接且位于燃料电池箱体外部的第二外连接管；

第一过液管和第二过液管均为圆管，第一过液管的轴线与第二过液管的轴线相平行，第一过液管的高度小于第二过液管的高度，第一过液管为进液管，第二过液管为出液管；第一过液管的一端与第一外连接管连接，第一过液管的另一端与第一内连接管连接，第一外连接管中的冷却液经第一过液管流向第一内连接管，第一内连接管与电堆连接；

第二过液管的一端与第二外连接管连接，第二过液管的另一端与第二内连接管连接，第二内连接管中的冷却液经第二过液管流向第二外连接管，第二内连接管与电堆连接；

第一外连接管、第一内连接管、第二外连接管和第二内连接管均为采用在微酸性水环境下无导电物质析出的硅橡胶软管制作；

第二过液管上设置第二连接法兰，第二连接法兰与燃料电池箱体连接，第二内连接管和第二外连接管与第二连接法兰之间均具有间隙；第二连接法兰套设于第二过液管上，第二连接法兰与第二过液管固定连接，第二连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第二内连接管与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二内连接管与第二连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第二内连接管的与第二过液管相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离；

第二外连接管与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二外连接管与第二连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第二外连接管的与第二过液管相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离；

第二连接法兰位于第二内连接管和第二外连接管之间；将第二内连接管和第二外连接管分别套在第二过液管的两端后，使用紧固卡箍将第二内连接管和第二外连接管紧固在第二过液管上；

第一外连接管、第一内连接管、第二外连接管和第二内连接管均为采用在微酸性水环境下无导电物质析出的硅橡胶软管制作，第一过液管和第二过液管采用工程塑料制作；

第一外连接管与加热装置和散热器总成连接，第一内连接管与位于燃料电池箱体内部的电堆的冷却液进口连接，第二内连接管与电堆的冷却液出口连接，第二外连接管与水泵的冷却液进口连接；

加热装置与温控阀连接，温控阀是一个三通装置，温控阀具有一个冷却液进口和两个冷却液出口，温控阀的冷却液进口与水泵的冷却液出口连接，温控阀的第一冷却液出口与散热器总成的冷却液进口连接，散热器总成的冷却液出口与第一外连接管连接，温控阀的第二冷却液出口与加热装置连接；

第一外连接管的冷却液进口通过一个三通管与加热装置的冷却液出口和散热器总成的冷却液出口连接，该三通管的冷却液出口与第一外连接管的冷却液进口连接，三通管的一个冷却液进口与加热装置的冷却液出口连接，三通管的另一个冷却液进口与散热器总成的冷却液出口连接，散热器总成是用于对冷却液进行降温冷却，加热装置是用于对冷却液进行加热；加热装置具有PTC发热元件，PTC发热元件通电后产生热量；

在冷却液温度达到设定值后，关闭温控阀的第二冷却液出口，打开温控阀的第一冷却液出口，冷却液依次流经散热器总成、温控阀、第一外连接管、第一过液管和第一内连接管后，进入电堆，从电堆流出的冷却液依次流经第二内连接管、第二过液管、第二外连接管和水泵后，进入温控阀，进行大循环；

水泵为电子水泵，水泵的冷却液出口通过一个三通管与去离子装置和温控阀连接，该三通管的冷却液进口与水泵的冷却液出口连接，三通管的一个冷却液出口与去离子装置的冷却液出口连接，三通管的另一个冷却液出口与温控阀的冷却液进口连接，去离子装置的冷却液出口与补水箱连接；第二外连接管与水泵的冷却液进口连接，从水泵的冷却液出口流出的冷却液，经过三通管后，经去离子装置流向补水箱，从三通管流出的冷却液也进入温控阀；

温控阀的作用在于在低温环境下燃料电池系统启动时切断与散热器总成连接的冷却液出口，保持其与第一外连接管的连接回路处于连通状态，待冷却液温度上升至适合燃料电池工作的温度范围时，切断与第一外连接管连接的冷却液出口，断开加热装置，开启温控阀的与散热器总成上的冷却液进口相连的另一冷却液出口，冷却液流经散热器的冷却液出口后进入电堆，然后流经电堆的出口与水泵连接，然后进入温控阀，进行大循环；

所述温控阀设置于第一支架上，第一支架与固定框架连接，第一支架与固定框架之间设置第一垫块，固定框架位于所述燃料电池箱体的外部，第一垫块是用于在温控阀与固定框架之间形成电绝缘隔离层；

散热器总成上设置有第三上支架和第三下支架，第三上支架与第四上支架连接且第三上支架与第三上支架之间设置有上缓冲块，第三下支架与第四下支架连接且第三下支架与第四下支架之间设置有下缓冲块，上缓冲块和下缓冲块均采用绝缘橡胶材质制成；

第三上支架的高度大于第三下支架的高度，第三下支架位于第三上支架的下方，第三上支架和第三下支架与散热器总成的外壁面固定连接，第三上支架和第三下支架均设置多个；

各个第三上支架通过螺栓与一个第四上支架连接，第四上支架位于第三上支架的下方，上缓冲块夹在第三上支架与第四上支架之间，第四上支架是用于与汽车车身固定连接；各个第三下支架通过螺栓与一个第四下支架连接，第四下支架位于第三下支架的下方，下缓冲块夹在第三下支架与第四下支架之间，第四下支架是用于与汽车车身固定连接；

上缓冲块和下缓冲块起到缓冲和绝缘作用，上缓冲块和下缓冲块的厚度均为30～50mm。

所述第一垫块采用工程塑料材质制成，第一垫块的厚度为5～15mm。

所述水泵设置于第二支架上，第二支架与固定框架连接，第二支架与固定框架之间设置第二垫块，第二垫块采用工程塑料材质制成，第二垫块是用于在水泵与固定框架之间形成电绝缘隔离层。

所述第一垫块采用PS、HIPS、ABS、PMMA、PE、HDPE、PTFE、PP、PA、POM、PC、PVC、K料、EVA、PET或SAN工程塑料制作。

本发明还提供了一种燃料电池汽车，包括上述的车载燃料电池系统。

本发明的车载燃料电池系统，将燃料电池冷却液进出口及冷却回路进行绝缘设计，确保即使在湿热环境中整个燃料电池车系统仍然具有良好的绝缘性能；并且在使用过程中，即使冷却液电导率大于10μS/cm，也不会出现燃料电池系统绝缘值降低，更不会出现拉低整车绝缘值现象，即不会导致整车出现绝缘报警或高压故障现象，进而提高了整车运行安全性。

附图说明

图1是本发明车载燃料电池系统的等轴视图；

图2是本发明车载燃料电池系统的局部剖视图；

图3是第一过液管和第二过液管与燃料电池箱体的连接示意图；

图4是散热器总成的结构示意图；

图5是车载燃料电池系统辅助系统的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、燃料电池箱体；101、第一面板；102、第二面板；103、第三面板；104、主框梁；105、紧固件；2、安装垫块；3、安装支架；301、吊装孔；302、面板连接孔；4、电力输出端子；5、主控制器连接端子；6、低压驱动电源及控制信号连接端子；7、空气进气管；8、空气出气管；9、氢气进气管；10、第二过液管；11、第一过液管；12、电堆输出端子；121、电堆正输出端子；122、电堆负输出端子；13、电堆紧固支架；14、回氢管路；15、电堆；16、气水分离装置；17、回氢泵；18、加湿器；19、压力调节阀；20、压力阀；21、缓冲块；22、排氢管路；23、氢泄漏传感器；24、第二内连接管；25、第二外连接管；26、第一内连接管；27、第一外连接管；28、散热器总成；281、冷却液进口；282、冷却液出口；29、第三上支架；30、第四上支架；31、螺栓；32、上缓冲块；33、下缓冲块；34、空压机；35、水泵；36、温控阀；37、第二垫块；38、第二支架；39、第一垫块；40、第一支架；41、第三下支架；42、第四下支架。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图5所示，本发明提供了一种车载燃料电池系统，包括燃料电池箱体、集成在燃料电池箱体内部的内部单元、用于引导冷却液的第一过液管11、与第一过液管11连接且位于燃料电池箱体内部的第一内连接管26和与第一过液管11连接且位于燃料电池箱体外部的第一外连接管27，内部单元包括电堆15、气水分离装置16和加湿器18。第一过液管11上设置第一连接法兰，第一连接法兰与燃料电池箱体连接，第一内连接管26和第一外连接管27与第一连接法兰之间均具有间隙。

具体地说，如图1至图3所示，本发明的车载燃料电池系统还包括用于引导冷却液的第二过液管10、与第二过液管10连接且位于燃料电池箱体内部的第二内连接管24和与第二过液管10连接且位于燃料电池箱体外部的第二外连接管25，第二过液管10上设置第二连接法兰，第二连接法兰与燃料电池箱体连接，第二内连接管24和第二外连接管25与第二连接法兰之间均具有间隙。第一过液管11和第二过液管10均为圆管，第一过液管11的轴线与第二过液管10的轴线相平行，第一过液管11的高度小于第二过液管10的高度，第一过液管11为进液管，第二过液管10为出液管。第一过液管11的一端与第一外连接管27连接，第一过液管11的另一端与第一内连接管26连接，第一外连接管27中的冷却液经第一过液管11流向第一内连接管26，第一内连接管26与电堆连接。第二过液管10的一端与第二外连接管25连接，第二过液管10的另一端与第二内连接管24连接，第二内连接管24中的冷却液经第二过液管10流向第二外连接管25，第二内连接管24与电堆连接。第一外连接管27、第一内连接管26、第二外连接管25和第二内连接管24均为采用在微酸性水环境下无导电物质析出的硅橡胶软管制作，有助于提高燃料电池系统的绝缘性能。

如图1至图3所示，第一连接法兰套设于第一过液管11上，第一连接法兰与第一过液管11固定连接，第一连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第一内连接管26与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一内连接管26与第一连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第一内连接管26的与第一过液管11相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离。第一外连接管27与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一外连接管27与第一连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第一外连接管27的与第一过液管11相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离，第一连接法兰位于第一内连接管26和第一外连接管27之间。将第一内连接管26和第一外连接管27分别套在第一过液管11的两端后，使用紧固卡箍将第一内连接管26和第一外连接管27紧固在第一过液管11上。由于第一内连接管26和第一外连接管27与第一连接法兰之间保持有10～20mm的间隙，以免硅橡胶软管与第一连接法兰上的螺栓接触，产生电导通，从而导致燃料电池系统绝缘值降低现象。

如图1至图3所示，第二连接法兰套设于第二过液管10上，第二连接法兰与第二过液管10固定连接，第二连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第二内连接管24与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二内连接管24与第二连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第二内连接管24的与第二过液管10相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离。第二外连接管25与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二外连接管25与第二连接法兰之间的间隙设置为10～20mm，该间隙是指第二外连接管25的与第二过液管10相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离，第二连接法兰位于第二内连接管24和第二外连接管25之间。将第二内连接管24和第二外连接管25分别套在第二过液管10的两端后，使用紧固卡箍将第二内连接管24和第二外连接管25紧固在第二过液管10上。由于第二内连接管24和第二外连接管25与第二连接法兰之间保持有10～20mm的间隙，以免硅橡胶软管与第二连接法兰上的螺栓接触，产生电导通，从而导致燃料电池系统绝缘值降低现象。

如图1和图2所示，燃料电池箱体为内部中空的矩形箱体，燃料电池箱体使内部的内部单元与外部环境隔开。将内部单元封装在燃料电池箱体的内部，并做绝缘处理，形成的车载燃料电池系统具有集成方便、防尘防水等级高、绝缘等级高、外观整体性好、维护方便等特点，提高了系统运行的安全性。燃料电池箱体包括主框架和设置于主框架上且用于形成密闭腔体的面板组件，内部单元位于密闭腔体中，主框架为矩形框架结构，密闭腔体为燃料电池箱体的内腔体且密闭腔体为矩形腔体。

如图1和图2所示，面板组件包括设置于主框架上的两个第一面板101、两个第二面板102和第三面板103，两个第一面板101为相对布置且两个第一面板101处于与第一方向相平行的同一直线上，两个第二面板102为相对布置且两个第二面板102处于与第二方向相平行的同一直线上，第一过液管11和第二过液管10的轴线与第二方向相平行，第三面板103位于第一面板101和第二面板102的上方，第一方向和第二方向均为水平方向且第一方向与第二方向相垂直。面板组件还包括设置于主框架上且与第三面板103相对布置的底板，底板位于第一面板101和第二面板102的下方，密闭腔体由第一面板101、第二面板102、第三面板103和底板包围形成。第一面板101、第二面板102、第三面板103和底板均为矩形平板，底板和第三面板103的长度方向与第二方向相平行，底板和第三面板103的宽度方向与第一方向相平行，第一面板101的长度方向与第二方向相平行，第一面板101的宽度方向与第三方向相平行，第三方向为竖直方向且第三方向与第一方向和第二方向相垂直，第二面板102的长度方向与第三方向相平行，第二面板102的宽度方向与第一方向相平行。底板位于主框架的下方且底板通过紧固件固定安装在主框架的底部，第三面板103位于主框架的上方且第三面板103通过紧固件固定安装在主框架的顶部，两个第一面板101位于主框架的相对两侧且第一面板101通过紧固件固定安装在主框架的侧部，两个第二面板位于主框架的相对两侧且第二面板102通过紧固件固定安装在主框架的侧部。第一面板101、第二面板102和第三面板103通过紧固件与主框梁104连接，经过紧固密封后所得燃料电池系统具有良好的防尘防水效果。紧固件为铆钉、紧固螺栓或自攻螺钉等。

主框架采用轻质材料制作，如采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP(即玻璃纤维增强塑料，Glass Fiber Reinforced Plastic)或CFRP(即碳纤维增强复合材料，Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)材料制成。主框架优选采用铝合金、镁合金或CFRP材料制成，最优选采用铝合金材料制成。

面板组件采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP或CFRP材料制成。第一面板101采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP或CFRP材料制成，优选采用铝合金、镁合金或CFRP材料制成，最优选采用铝合金材料制成。第二面板102采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP或CFRP材料制成，优选采用铝合金、镁合金或CFRP材料制成，最优选采用铝合金材料制成。第三面板103采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP或CFRP材料制成，优选采用铝合金、镁合金或CFRP材料制成，最优选采用铝合金材料制成。

如图1和图2所示，本发明的车载燃料电池系统还包括与燃料电池箱体连接的安装支架3和设置于安装支架3上的安装垫块2，安装支架3设置多个，安装垫块2采用硬发泡绝缘材料制成，安装垫块2的厚度20～60mm。安装支架3用于与燃料电池汽车的车架固定连接，实现燃料电池系统在车架上的固定安装。安装支架3与第二面板102固定连接，安装支架3位于第二面板102的外侧，安装支架3共设置四个且各个第二面板102上分别设置两个安装支架3，设置于第二面板102上的两个安装支架3处于与第一方向相平行的同一直线上。安装垫块2位于安装支架3的下方且安装垫块2与安装支架3固定连接，安装垫块2夹在安装支架3与车架之间，起到绝缘作用，同时还起到缓冲作用。

安装支架3可以采用铝合金、镁合金或高强钢等材料制作，安装支架3优选采用铝合金或不锈钢材料制作，最优选采用铝合金材料制作。如图1所示，安装支架3是通过螺栓与第二面板102固定连接，安装支架3具有让螺栓穿过的面板连接孔。安装支架3的底部设有固定安装孔303，该固定安装孔303用于将车载燃料电池系统与车辆安装点固定连接时让螺栓穿过。安装支架3上设有吊装孔301，该吊装孔301用于车载燃料电池系统安装过程中吊装使用。

如图1和图2所示，本发明的车载燃料电池系统还包括设置于燃料电池箱体上的电力输出端子4，电力输出端子4能够承受电堆15输出的最大电流，具有IP67防护等级。

如图1和图2所示，本发明的车载燃料电池系统还包括设置于燃料电池箱体上的主控制器连接端子5，主控制器连接端子5用于与燃料电池主控制器连接，燃料电池主控制器位于车载燃料电池系统的外部，燃料电池主控制器用于控制整个燃料电池系统的运行及故障诊断，该主控制器连接端子5与位于燃料电池箱体的内部的单片巡检系统连接。电力输出端子4和主控制器连接端子5固定设置在同一个第二面板102上，主控制器连接端子5位于电力输出端子4的上方。

如图1和图2所示，本发明的车载燃料电池系统还包括设置于燃料电池箱体上的低压驱动电源及控制信号连接端子6，该低压驱动电源及控制信号连接端子6根据需要由多个端子组成，低压驱动电源及控制信号连接端子6的一部分端子与低压DC/DC连接，为位于燃料电池箱体内部的压力调节阀19、回氢泵17等内部单元提供12～36V驱动电源；低压驱动电源及控制信号连接端子6的一部分端子与温度传感器、压力传感器和液位传感器等连接，为主燃料电池控制器提供信号输入。电力输出端子4和主控制器连接端子5与低压驱动电源及控制信号连接端子6固定设置在同一个第二面板102上，低压驱动电源及控制信号连接端子6位于主控制器连接端子5的上方。

如图1和图2所示，本发明的车载燃料电池系统还包括设置于燃料电池箱体上的空气进气管7和空气出气管8，空气进气管7和空气出气管8的轴线与第二方向相平行，空气进气管7和空气出气管8采用工程塑料制作，如可以采用HDPE、PTFE、PA(含PA6、PA66、PA1010、PA610等)、HIPS、ABS、PMMA、PE、POM、PVC、PET、SAN等材料制作，优选HDPE、PTFE、PA(含PA6、PA66、PA1010、PA610等)、HIPS、ABS、POM、PVC、PET材料制作。空气进气管7和空气出气管8与电力输出端子4固定设置在同一个第二面板102上。

第一过液管11采用工程塑料制作，如可以采用HDPE、PTFE、PA(含PA6、PA66、PA1010、PA610等)、HIPS、ABS、PMMA、PE、POM、PVC、PET、SAN等材料制作，优选采用HIPS、ABS、PE、HDPE、POM、PVC、PET、PTFE材料制作。

第二过液管10采用工程塑料制作，如可以采用HDPE、PTFE、PA(含PA6、PA66、PA1010、PA610等)、HIPS、ABS、PMMA、PE、POM、PVC、PET、SAN等材料制作，优选采用HIPS、ABS、PE、HDPE、POM、PVC、PET、PTFE材料制作。

如图1和图2所示，主框架包括上层集成框架、下层集成框架以及设置于上层集成框架和下层集成框架之间的缓冲块21，缓冲块21采用硬发泡绝缘材料制成，电堆15设置于上层集成框架的内部，加湿器18和气水分离装置16设置于下层集成框架的内部且位于电堆15的下方，集成度高，结构紧凑。上层集成框架位于下层集成框架的上方，上层集成框架与下层集成框架固定连接，缓冲块21夹在上层集成框架与下层集成框架之间，缓冲块21起到绝缘作用，缓冲块21用于在上层集成框架与下层集成框架的连接处实现绝缘隔离，同时还能够起到缓冲减震作用，可对整个系统提供有效防护。电堆输出端子12采用铜排制作，电堆输出端子12用于将电堆15输出的电能通过电缆与电力输出端子4连接。

电堆15通过电堆紧固支架13固定安装在上层集成框架上，电堆紧固支架13采用轻质材料制作，如可以采用铝合金、镁合金、工程塑料、高强钢、GFRP或CFRP等材料制作，优选采用铝合金、镁合金或CFRP材料制作，最优选采用铝合金材料制作。该电堆紧固支架13起到支撑和紧固电堆15的作用。

如图1和图2所示，内部单元还包括回氢泵17，回氢泵17设置于下层集成框架的内部且位于电堆15的下方，回氢泵17与电堆15和气水分离装置16连接。电堆15通过排氢管路22与气水分离装置16连接，电堆15排出的反应不完全的燃料气体经排氢管路22流动至气水分离装置16。回氢管路14用于将电堆15中阳极反应不完全燃料引入气水分离装置16，进行气水分离后，气体通过回氢泵17与经过氢气进气管9进来的氢气混合，并进入电堆15进行电化学反应。

如图1和图2所示，加湿器18用于将从电堆15中出来的湿热空气与经过空压机34压缩的干燥空气混合，从而为电堆15提供适宜温湿度的空气。加湿器18布置在靠近空气进气管7和空气出气管8的位置处，气水分离装置16布置于接近电堆15的氢气排放口的位置处，使得排氢管路22尽量短，经过气水分离装置16分离后的液态水根据该装置液态水容量定时排放，残余燃料气体按照电堆15负载安时数定时排放，排放的残余燃料气体与排水管路合并，并引入空气出气管8，使得残余燃料气体得以稀释安全排放；未排放的经过气水分离装置16分离的燃料气体进入回氢泵17，通过回氢管路14与从储氢罐进入的低压干燥氢气混合并进入电堆15。

如图1所示，电力输出端子4、主控制器连接端子5、低压驱动电源及控制信号连接端子6、空气进气管7、空气出气管8、氢气进气管9、第一过液管11和第二过液管10集成于同一个第二面板102上，便于与空压机34、燃料电池控制器等部件连接。电堆输出端子12通过电缆分别将电堆正输出端子121、电堆负输出端子122与电力输出端子4连接，电力输出端子4再经过对应的插件和电缆与高压DC/DC连接后即可对外输出电能。

如图1和图2所示，内部单元还包括压力调节阀19、压力阀20、氢泄漏传感器23、压力传感器、温度传感器、背压阀、水排电磁阀和氢排电磁阀。压力调节阀19和压力阀20相连接，压力调节阀19和压力阀20用于控制进入电堆15的氢气的压力，保障电堆15的阳极室内氢气压力在设定的压力范围内。氢泄漏传感器23用于监测燃料电池箱体的内部氢气泄漏情况，保障系统安全运行，氢泄漏传感器23的测量范围0～10000ppm，最小识别率≤1ppm，响应时间≤0.5s。

如图1至图5所示，第一外连接管27与加热装置和散热器总成28连接，第一内连接管26与位于燃料电池箱体内部的电堆的冷却液进口连接，第二内连接管24与电堆的冷却液出口连接，第二外连接管25与水泵35的冷却液进口连接。加热装置与温控阀36连接，温控阀36是一个三通装置，温控阀36具有一个冷却液进口和两个冷却液出口，温控阀36的冷却液进口与水泵35的冷却液出口连接，温控阀36的第一冷却液出口与散热器总成28的冷却液进口281连接，散热器总成28的冷却液出口282与第一外连接管27连接，温控阀36的第二冷却液出口与加热装置连接。

第一外连接管27的冷却液进口通过一个三通管与加热装置的冷却液出口和散热器总成28的冷却液出口282连接，该三通管的冷却液出口与第一外连接管27的冷却液进口连接，三通管的一个冷却液进口与加热装置的冷却液出口连接，三通管的另一个冷却液进口与散热器总成28的冷却液出口282连接，散热器总成28是用于对冷却液进行降温冷却，加热装置是用于对冷却液进行加热。加热装置具有PTC发热元件，PTC发热元件通电后可以产生热量。

在冷却液温度达到设定值后，关闭温控阀36的第二冷却液出口，打开温控阀36的第一冷却液出口，冷却液依次流经散热器总成28、温控阀36、第一外连接管27、第一过液管11和第一内连接管26后，进入电堆，从电堆流出的冷却液依次流经第二内连接管24、第二过液管10、第二外连接管25和水泵35后，进入温控阀36，进行大循环。

水泵35为电子水泵，水泵35的冷却液出口通过一个三通管与去离子装置和温控阀36连接，该三通管的冷却液进口与水泵35的冷却液出口连接，三通管的一个冷却液出口与去离子装置的冷却液出口连接，三通管的另一个冷却液出口与温控阀36的冷却液进口连接，去离子装置的冷却液出口与补水箱连接。第二外连接管25与水泵35的冷却液进口连接，从水泵35的冷却液出口流出的冷却液，经过三通管后，可以经去离子装置流向补水箱，从三通管流出的冷却液也可以进入温控阀36。

温控阀36的作用在于在低温环境下燃料电池系统启动时切断与散热器总成28连接的冷却液出口，保持其与第一外连接管27的连接回路处于连通状态，待冷却液温度上升至适合燃料电池工作的温度范围时，切断与第一外连接管27连接的冷却液出口，断开加热装置，开启温控阀36的与散热器总成28上的冷却液进口相连的另一冷却液出口，冷却液流经散热器的冷却液出口282后进入电堆15，然后流经电堆15的出口与水泵35连接，然后进入温控阀36，进行大循环。

如图5所示，温控阀36设置于第一支架40上，第一支架40与固定框架连接，第一支架40与固定框架之间设置第一垫块39，温控阀36与固定框架之间不接触，固定框架位于燃料电池箱体的外部，第一垫块39采用工程塑料材质制成，第一垫块39夹在第一支架40与固定框架之间。第一支架40采用铝合金、不锈钢、CFRP、GFRP或镁合金等材料制作，且优选采用铝合金或不锈钢材料制作。第一垫块39采用PS、HIPS、ABS、PMMA、PE、HDPE、PTFE、PP、PA(PA6、PA66、PA1010、PA610等)、POM、PC、PVC、K料、EVA、PET或SAN等工程塑料制作，且优选采用HIPS、ABS、PE、HDPE、POM、PVC、PET或PTFE材料制作，第一垫块39的厚度为5～15mm，第一垫块39是用于在温控阀36与固定框架之间形成电绝缘隔离层，以防止因与温控阀36连接的硅橡胶软管将冷却液中的电子带入温控阀36而导致整个燃料电池系统与整车地导通。

如图5所示，水泵35设置于第二支架38上，第二支架38与固定框架连接，水泵35与固定框架不接触，第二支架38与固定框架之间设置第二垫块37，第二垫块37采用工程塑料材质制成，第二垫块37夹在第二支架38与固定框架之间。第二支架38采用铝合金、不锈钢、CFRP、GFRP或镁合金等材料制作，且优选采用铝合金或不锈钢材料制作。第二垫块37采用PS、HIPS、ABS、PMMA、PE、HDPE、PTFE、PP、PA(PA6、PA66、PA1010、PA610等)、POM、PC、PVC、K料、EVA、PET或SAN等工程塑料制作，且优选采用HIPS、ABS、PE、HDPE、POM、PVC、PET或PTFE材料制作。第二垫块37的厚度为5～15mm，第二垫块37是用于在水泵35与固定框架之间形成电绝缘隔离层，以防止从车载燃料电池主系统引出的第二外连接管25因冷却液将电子带入水泵35而导致整个燃料电池系统与整车地导通。

如图4所示，散热器总成28上设置有第三上支架29和第三下支架41，第三上支架29与第四上支架30连接且第三上支架29与第三上支架29之间设置有上缓冲块32，第三下支架41与第四下支架42连接且第三下支架41与第四下支架42之间设置有下缓冲块33，上缓冲块32和下缓冲块33均采用绝缘橡胶材质制成。散热器总成28为竖直设置，第三上支架29的高度大于第三下支架41的高度，第三下支架41位于第三上支架29的下方，第三上支架29和第三下支架41与散热器总成28的外壁面固定连接，第三上支架29和第三下支架41均设置多个。各个第三上支架29通过螺栓31与一个第四上支架30连接，第四上支架30位于第三上支架29的下方，上缓冲块32夹在第三上支架29与第四上支架30之间，第四上支架30是用于与汽车车身固定连接。各个第三下支架41通过螺栓31与一个第四下支架42连接，第四下支架42位于第三下支架41的下方，下缓冲块33夹在第三下支架41与第四下支架42之间，第四下支架42是用于与汽车车身固定连接。上缓冲块32和下缓冲块33起到缓冲和绝缘作用，上缓冲块32和下缓冲块33的厚度均为30～50mm，上缓冲块32和下缓冲块33的厚度方向为竖直方向。

上缓冲块32采用绝缘橡胶材料制作，绝缘橡胶材料可以是丁苯橡胶、丁二烯橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶或羧基丁腈橡胶；上缓冲块32优选采用丁二烯橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶或羧基丁腈橡胶材料制作。下缓冲块33采用绝缘橡胶材料制作，绝缘橡胶材料可以是丁苯橡胶、丁二烯橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶或羧基丁腈橡胶；下缓冲块33优选采用丁二烯橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶或羧基丁腈橡胶材料制作。

同时为确保有效绝缘，需对螺栓31进行表面绝缘处理，以免冷却液将电堆中的电子带入散热器总成28而通过第三上支架29与第四上支架30之间以及第三下支架41与第四下支架42之间的导通而导致绝缘失效。

采用本发明车载燃料电池主系统采用框架集成式设计，防护等级IP67，且气体泄漏可控，便于安装维护。同时，在燃料电池系统冷却液循环回路上的电堆15、水泵35、温控阀36、散热器总成28和加热装置均进行有效绝缘隔离，整个燃料电池系统静态绝缘值＞20MΩ@1000V DC，冷却液电导率≤17μS/cm时，冷却液循环状态燃料电池系统绝缘值≥10MΩ@1000V DC，远大于整车绝缘报警值500kΩ，这样即使冷却液电导率升高将电子代入冷却液也循环回路上的其他部件，也不会发生与整车地导通，可避免因将整车绝缘值拉低而出现整车绝缘报警或高压故障现象，进而提高了整车运行安全性。而冷却液电导率升高虽然会造成整个燃料电池系统输出功率有一定损失，但可通过燃料电池车定期维护过程中对冷却液电导率进行检测更换进行规避。

实施例一

在本实施例的车载燃料电池系统中，第一面板101、第二面板102和第三面板103采用铝合金材料制成，主框架采用CFRP材料制成，安装支架3采用铝合金材料制成，安装垫块2的厚度为60mm，缓冲块21的厚度为40mm，主控制器连接端子5、电力输出端子4、低压驱动电源及控制信号连接端子6均为IP67防护等级，空气进气管7和空气出气管8采用HDPE材料制成，氢气进气管9采用不锈钢材质制成，第一过液管11和第二过液管10采用HDPE材料制成，回氢管路14和排氢管路22采用不锈钢材质制成，电堆15的功率为90kW，气水分离装置16为旋风式气水分离装置，加湿器18为Gas-Gas膜式加湿器。

上缓冲块32的厚度为40mm，上缓冲块32采用丁二烯橡胶材料制成。下缓冲块33的厚度为40mm，下缓冲块33采用丁二烯橡胶材料制成。第一垫块39的厚度为10mm，第一垫块39采用HDPE材质制成。第二垫块37的厚度为10mm，第二垫块37采用HDPE材质制成。第三上支架29设置两个，两个第三上支架29设置在散热器总成28的相对两外侧面上。第三下支架41设置两个，两个第三下支架41设置在散热器总成28的相对两外侧面上。

本实施例的车载燃料电池系统静态绝缘值＞20MΩ@1000V DC，冷却液电导率为7.5μS/cm时，启动电子水泵35进行冷却液循环，此时车载燃料电池系统绝缘值为15MΩ@1000V DC，远高于整车绝缘报警值500kΩ。

实施例二

在本实施例的车载燃料电池系统中，第一面板101、第二面板102和第三面板103采用CFRP材料制成，主框架采用CFRP材料制成，安装支架3采用铝合金材料制成，安装垫块2的厚度为20mm，缓冲块21的厚度为20mm，主控制器连接端子5、电力输出端子4、低压驱动电源及控制信号连接端子6均为IP67防护等级，空气进气管7和空气出气管8采用PA6材料制成，氢气进气管9采用不锈钢材质制成，第一过液管11和第二过液管10采用PTFE材料制成，回氢管路14和排氢管路22采用不锈钢材质制成，电堆15的功率为72kW，气水分离装置16为旋风式气水分离装置，加湿器18为Gas-Gas膜式加湿器。

上缓冲块32的厚度为30mm，上缓冲块32采用异戊橡胶材料制成。下缓冲块33的厚度为30mm，下缓冲块33采用异戊橡胶材料制成。第一垫块39的厚度为5mm，第一垫块39采用PTFE材质制成。第二垫块37的厚度为5mm，第二垫块37采用PTFE材质制成。第三上支架29设置两个，两个第三上支架29设置在散热器总成28的相对两外侧面上。第三下支架41设置两个，两个第三下支架41设置在散热器总成28的相对两外侧面上。

本实施例的车载燃料电池系统静态绝缘值＞20MΩ@1000V DC，冷却液电导率为5μS/cm时，启动电子水泵35进行冷却液循环，此时车载燃料电池系统绝缘值为18MΩ@1000VDC，远高于整车绝缘报警值500kΩ。

实施例三

在本实施例的车载燃料电池系统中，第一面板101、第二面板102和第三面板103采用铝合金材料制成，主框架采用铝合金材料制成，安装支架3采用铝合金材料制成，安装垫块2的厚度为40mm，缓冲块21的厚度为30mm，主控制器连接端子5、电力输出端子4、低压驱动电源及控制信号连接端子6均为IP67防护等级，空气进气管7和空气出气管8采用PVC材料制成，氢气进气管9采用不锈钢材质制成，第一过液管11和第二过液管10采用POM材料制成，回氢管路14和排氢管路22采用不锈钢材质制成，电堆15的功率为56kW，气水分离装置16为旋风式气水分离装置，加湿器18为Gas-Gas膜式加湿器。

上缓冲块32的厚度为50mm，上缓冲块32采用乙丙橡胶材料制成。下缓冲块33的厚度为50mm，下缓冲块33采用乙丙橡胶材料制成。第一垫块39的厚度为15mm，第一垫块39采用POM材质制成。第二垫块37的厚度为15mm，第二垫块37采用POM材质制成。第三上支架29设置两个，两个第三上支架29设置在散热器总成28的相对两外侧面上。第三下支架41设置两个，两个第三下支架41设置在散热器总成28的相对两外侧面上。

本实施例的车载燃料电池系统静态绝缘值＞20MΩ@1000V DC，冷却液电导率为17μS/cm时，启动电子水泵35进行冷却液循环，此时车载燃料电池系统绝缘值为10MΩ@1000VDC，远高于整车绝缘报警值500kΩ。

实施例四

在本实施例的车载燃料电池系统中，第一面板101、第二面板102和第三面板103采用铝合金材料制成，主框架采用铝合金材料制成，安装支架3采用铝合金材料制成，安装垫块2的厚度为30mm，缓冲块21的厚度为30mm，主控制器连接端子5、电力输出端子4、低压驱动电源及控制信号连接端子6均为IP67防护等级，空气进气管7和空气出气管8采用PA6材料制成，氢气进气管9采用不锈钢材质制成，第一过液管11和第二过液管10采用PTFE材料制成，回氢管路14和排氢管路22采用不锈钢材质制成，电堆15的功率为56kW，气水分离装置16为旋风式气水分离装置，加湿器18为Gas-Gas膜式加湿器。电堆输出端子12铜排通过电缆分别将电堆正输出端子121、电堆负输出端子122与电力输出端子4连接，电力输出端子4再经过对应的插件和电缆与高压DC/DC连接后即可对外输出电能。

本发明还提供了一种燃料电池汽车，包括上述结构的车载燃料电池系统。此车载燃料电池系统的具体结构可参照图1至图5，在此不再赘述。由于本发明的燃料电池汽车包括上述实施例中的车载燃料电池系统，所以其具有上述车载燃料电池系统的所有优点。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.车载燃料电池系统，包括燃料电池箱体、用于引导冷却液的第一过液管、与第一过液管连接且位于燃料电池箱体内部的第一内连接管和与第一过液管连接且位于燃料电池箱体外部的第一外连接管，其特征在于：所述第一过液管上设置第一连接法兰，第一连接法兰与所述燃料电池箱体连接，所述第一内连接管和所述第一外连接管与第一连接法兰之间均具有间隙；

第一连接法兰套设于第一过液管上，第一连接法兰与第一过液管固定连接，第一连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第一内连接管与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一内连接管与第一连接法兰之间的间隙设置为10~20mm，该间隙是指第一内连接管的与第一过液管相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离；

第一外连接管与第一连接法兰和螺栓均不接触，第一外连接管与第一连接法兰之间的间隙设置为10~20mm，该间隙是指第一外连接管的与第一过液管相连接的一端的端面与第一连接法兰之间的垂直距离；

第一连接法兰位于第一内连接管和第一外连接管之间；将第一内连接管和第一外连接管分别套在第一过液管的两端后，使用紧固卡箍将第一内连接管和第一外连接管紧固在第一过液管上；

所述车载燃料电池系统还包括用于引导冷却液的第二过液管、与第二过液管连接且位于燃料电池箱体内部的第二内连接管和与第二过液管连接且位于燃料电池箱体外部的第二外连接管；

第一过液管和第二过液管均为圆管，第一过液管的轴线与第二过液管的轴线相平行，第一过液管的高度小于第二过液管的高度，第一过液管为进液管，第二过液管为出液管；第一过液管的一端与第一外连接管连接，第一过液管的另一端与第一内连接管连接，第一外连接管中的冷却液经第一过液管流向第一内连接管，第一内连接管与电堆连接；

第二过液管的一端与第二外连接管连接，第二过液管的另一端与第二内连接管连接，第二内连接管中的冷却液经第二过液管流向第二外连接管，第二内连接管与电堆连接；

第一外连接管、第一内连接管、第二外连接管和第二内连接管均为采用在微酸性水环境下无导电物质析出的硅橡胶软管制作；

第二过液管上设置第二连接法兰，第二连接法兰与燃料电池箱体连接，第二内连接管和第二外连接管与第二连接法兰之间均具有间隙；第二连接法兰套设于第二过液管上，第二连接法兰与第二过液管固定连接，第二连接法兰是通过螺栓与燃料电池箱体固定连接，第二内连接管与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二内连接管与第二连接法兰之间的间隙设置为10~20mm，该间隙是指第二内连接管的与第二过液管相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离；

第二外连接管与第二连接法兰和螺栓均不接触，第二外连接管与第二连接法兰之间的间隙设置为10~20mm，该间隙是指第二外连接管的与第二过液管相连接的一端的端面与第二连接法兰之间的垂直距离；

第二连接法兰位于第二内连接管和第二外连接管之间；将第二内连接管和第二外连接管分别套在第二过液管的两端后，使用紧固卡箍将第二内连接管和第二外连接管紧固在第二过液管上；

第一外连接管、第一内连接管、第二外连接管和第二内连接管均为采用在微酸性水环境下无导电物质析出的硅橡胶软管制作，第一过液管和第二过液管采用工程塑料制作；

第一外连接管与加热装置和散热器总成连接，第一内连接管与位于燃料电池箱体内部的电堆的冷却液进口连接，第二内连接管与电堆的冷却液出口连接，第二外连接管与水泵的冷却液进口连接；

加热装置与温控阀连接，温控阀是一个三通装置，温控阀具有一个冷却液进口和两个冷却液出口，温控阀的冷却液进口与水泵的冷却液出口连接，温控阀的第一冷却液出口与散热器总成的冷却液进口连接，散热器总成的冷却液出口与第一外连接管连接，温控阀的第二冷却液出口与加热装置连接；

第一外连接管的冷却液进口通过一个三通管与加热装置的冷却液出口和散热器总成的冷却液出口连接，该三通管的冷却液出口与第一外连接管的冷却液进口连接，三通管的一个冷却液进口与加热装置的冷却液出口连接，三通管的另一个冷却液进口与散热器总成的冷却液出口连接，散热器总成是用于对冷却液进行降温冷却，加热装置是用于对冷却液进行加热；加热装置具有PTC发热元件，PTC发热元件通电后产生热量；

在冷却液温度达到设定值后，关闭温控阀的第二冷却液出口，打开温控阀的第一冷却液出口，冷却液依次流经温控阀、散热器总成、第一外连接管、第一过液管和第一内连接管后，进入电堆，从电堆流出的冷却液依次流经第二内连接管、第二过液管、第二外连接管和水泵后，进入温控阀，进行大循环；

水泵为电子水泵，水泵的冷却液出口通过一个三通管与去离子装置和温控阀连接，该三通管的冷却液进口与水泵的冷却液出口连接，三通管的一个冷却液出口与去离子装置的冷却液进口连接，三通管的另一个冷却液出口与温控阀的冷却液进口连接，去离子装置的冷却液出口与补水箱连接；第二外连接管与水泵的冷却液进口连接，从水泵的冷却液出口流出的冷却液，经过三通管后，经去离子装置流向补水箱，从三通管流出的冷却液也进入温控阀；

温控阀的作用在于在低温环境下燃料电池系统启动时切断与散热器总成连接的冷却液出口，保持其与第一外连接管的连接回路处于连通状态，待冷却液温度上升至适合燃料电池工作的温度范围时，切断与第一外连接管连接的冷却液出口，断开加热装置，开启温控阀的与散热器总成上的冷却液进口相连的另一冷却液出口，冷却液流经散热器的冷却液出口后进入电堆，然后流经电堆的出口与水泵连接，然后进入温控阀，进行大循环；

所述温控阀设置于第一支架上，第一支架与固定框架连接，第一支架与固定框架之间设置第一垫块，固定框架位于所述燃料电池箱体的外部，第一垫块是用于在温控阀与固定框架之间形成电绝缘隔离层；

散热器总成上设置有第三上支架和第三下支架，第三上支架与第四上支架连接且第三上支架与第四上支架之间设置有上缓冲块，第三下支架与第四下支架连接且第三下支架与第四下支架之间设置有下缓冲块，上缓冲块和下缓冲块均采用绝缘橡胶材质制成；

第三上支架的高度大于第三下支架的高度，第三下支架位于第三上支架的下方，第三上支架和第三下支架与散热器总成的外壁面固定连接，第三上支架和第三下支架均设置多个；

各个第三上支架通过螺栓与一个第四上支架连接，第四上支架位于第三上支架的下方，上缓冲块夹在第三上支架与第四上支架之间，第四上支架是用于与汽车车身固定连接；各个第三下支架通过螺栓与一个第四下支架连接，第四下支架位于第三下支架的下方，下缓冲块夹在第三下支架与第四下支架之间，第四下支架是用于与汽车车身固定连接；

上缓冲块和下缓冲块起到缓冲和绝缘作用，上缓冲块和下缓冲块的厚度均为30~50mm。

2.根据权利要求1所述的车载燃料电池系统，其特征在于：所述第一垫块采用工程塑料材质制成，第一垫块的厚度为5~15mm。

3.根据权利要求2所述的车载燃料电池系统，其特征在于：所述水泵设置于第二支架上，第二支架与固定框架连接，第二支架与固定框架之间设置第二垫块，第二垫块采用工程塑料材质制成，第二垫块是用于在水泵与固定框架之间形成电绝缘隔离层。

4.根据权利要求1所述的车载燃料电池系统，其特征在于：所述第一垫块采用PS、HIPS、ABS、PMMA、PE、HDPE、PTFE、PP、PA、POM、PC、PVC、K料、EVA、PET或SAN工程塑料制作。

5.燃料电池汽车，其特征在于：包括权利要求1至4任一所述的车载燃料电池系统。