CN114709448B - 风冷型燃料电池系统与其集成架以及集成安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成架、一种风冷型燃料电池系统集成安装方法以及一种风冷型燃料电池系统。该风冷型燃料电池系统集成架包括板式结构的集成架主体、设置于集成架主体上的分割架、设置于集成架主体上的、用于安装辅助部件的托板，并于集成架主体、隔离板以及托板上根据风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。使用该安装方法组装成风冷型燃料电池系统。本发明能够对风冷型燃料电池系统进行集成安装，从而提高风冷型燃料电池系统结构的紧凑性，有效减小风冷型燃料电池系统的整体体积。该系统具有高度集成化的优点，能够满足多种场景下小空间的安装要求，同时将电池系统集成化，还便于电池系统的安装。

Description

风冷型燃料电池系统与其集成架以及集成安装方法

技术领域

本发明涉及燃料电池设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种风冷型燃料电池系统集成架、一种风冷型燃料电池系统集成安装方法以及一种风冷型燃料电池系统。

背景技术

氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究及应用推广。其中，质子交换膜燃料电池是在一个步骤中直接通过燃料（氢气）和氧化剂（主要是O₂）产生电力的电化学装置，其具有工作温度低、能量转换效率高、清洁无污染等优点。

燃料电池发电系统可广泛应用于各种固定、移动和便携电源应用中，如电动助力单车、电动摩托车、叉车、观光车、无人机和备用电源等。目前，燃料电池系统相对于传统发电系统（例如锂电池发电系统）而言，具有零部件多，系统复杂等特点，容易造成燃料电池系统布线混乱，装配难度大等问题。另外，加之一般的应用场景对电池系统的体积和质量有很高的要求，这也限制了燃料电池系统的推广与应用。

发明内容

综上所述，如何有效提高燃料电池系统的集成度，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成架，所述风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件。

具体地，所述风冷型燃料电池系统集成架包括有：

板式结构的集成架主体、用于安装所述燃料电池电堆；

设置于所述集成架主体上的分割架，所述分割架包括有用于与所述燃料电池电堆隔离的隔离板，于所述隔离板上设置有板式结构的分隔板，所述分隔板与所述集成架主体平行且间隔设置，于所述隔离板上并位于所述分隔板的两侧形成有用于分别安装所述控制系统以及所述蓄电池的分隔空间；

设置于所述集成架主体上的、用于安装所述辅助部件的托板；

于所述集成架主体、所述隔离板以及所述托板上根据所述风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架中，所述集成架主体呈长条形板式结构，沿所述集成架主体的长度方向，于所述集成架主体的一侧并靠近所述集成架主体的一端设置有所述分割架，于所述集成架主体的另一端设置有所述托板。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架中，所述托板与所述分割架同侧设置，所述托板的一端通过阶梯连板与所述集成架主体的端部连接。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架中，所述阶梯连板的上阶梯面板位于所述集成架主体的另一侧并与所述集成架主体形成用于安装燃料电池风冷装置的风冷装置安装空间。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架中，于所述集成架主体上并对应所述风冷装置安装空间设置有风冷窗口，所述风冷窗口为沿所述集成架主体的长度方向所设置的长条形开口结构。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架中，沿所述集成架主体的长度方向，于所述分隔板的侧边设置有出线槽，所述出线槽为平滑的内凹式弧形槽；于所述阶梯连板的立面板上设置有用于管路穿过的进气管路窗口以及排气管路窗口，所述进气管路窗口为矩形孔口结构，所述排气管路窗口为圆形孔口结构；于所述集成架主体上设置有电池堆固定孔，所述电池堆固定孔为圆形孔口结构，所述电池堆固定孔成对设置且设置有至少两对，全部的所述电池堆固定孔按矩阵均布于所述集成架主体上；于所述集成架主体上设置有用于电池堆线束穿过的线束固定孔，所述线束固定孔为圆形孔口结构；于所述集成架主体上设置有用于管路穿过的管路固定孔，所述管路固定孔为椭圆形孔口结构或长直线型孔口结构；于所述托板上设置有用于固定阀门结构的阀固定孔，所述阀固定孔为长直线型孔口结构。

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成安装方法，在本发明中，该风冷型燃料电池系统集成安装方法将风冷型燃料电池系统的燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件分别安装到如上述的风冷型燃料电池系统集成架上；

并由所述风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体对所述燃料电池电堆进行安装固定、由所述风冷型燃料电池系统集成架的隔离板对所述控制系统以及所述蓄电池进行安装固定、由所述风冷型燃料电池系统集成架的分隔板对所述控制系统以及所述蓄电池进行分割、由所述风冷型燃料电池系统集成架的托板对所述辅助部件的管线进行支撑固定。

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统，包括有燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件，其中，所述燃料电池电堆包括有电池进气接口以及电池排气接口；所述辅助部件包括有与所述电池进气接口连接的进气管路以及与所述电池排气接口连接的排气管路，沿燃料气体的输送方向、所述进气管路上依次设置有减压阀、压力传感器以及进气电磁阀，所述进气管路的一端与所述燃料电池电堆连接，所述进气管路的另一端通过快速接头与燃料气体储存设备连接。

该风冷型燃料电池系统还包括有如上述的风冷型燃料电池系统集成架，所述燃料电池电堆、所述控制系统、所述蓄电池以及所述辅助部件集成设置于所述风冷型燃料电池系统集成架上；

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统中，所述快速接头可在平行于所述托板的平面内以所述风冷型燃料电池系统集成架为中心进行角度调整。

优选地，在本发明所提供的风冷型燃料电池系统中，还包括有燃料气体储存设备，所述燃料气体储存设备与所述燃料电池分设于所述风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体的两侧；在所述集成架主体高于风冷装置安装空间的位置上设置有稳定托架，所述快速接头通过进气管路延伸至所述稳定托架的上方并通过所述稳定托架相对于所述集成架主体固定安装。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成架，并且还提供了一种使用该集成架的风冷型燃料电池系统。风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件。风冷型燃料电池系统集成架包括有：板式结构的集成架主体、用于安装燃料电池电堆；设置于集成架主体上的分割架，分割架包括有用于与燃料电池电堆隔离的隔离板，于隔离板上设置有板式结构的分隔板，分隔板与集成架主体平行且间隔设置，于隔离板上并位于分隔板的两侧形成有用于分别安装控制系统以及蓄电池的分隔空间；设置于集成架主体上的、用于安装辅助部件的托板；于集成架主体、隔离板以及托板上根据风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。

在上述结构设计中，本发明根据风冷型燃料电池系统的系统构成对集成架进行结构设计，该集成架能够分别对燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件进行安装并形成一个集成化程度较高的组件结构。通过集成架的结构设计，本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架在投入使用后至少能够带来如下有益效果：1、能够对风冷型燃料电池系统进行集成安装，从而提高风冷型燃料电池系统结构的紧凑性，有效减小风冷型燃料电池系统的整体体积；2、该系统具有高度集成化的优点，能够满足多种场景下小空间的安装要求，同时将风冷型燃料电池系统集成化，还便于风冷型燃料电池系统的安装；3、将风冷型燃料电池系统组装到集成架上，风冷型燃料电池系统与储氢器之间可实现灵活匹配；4、集成架上通过各结构的布局设计，能够使得燃料电池电堆、控制系统、蓄电电池、辅助部件等各个单元模块区分明确；5、集成架上设置有多种不同的孔、槽结构，可以实现管线（辅助部件）的安装、定位与约束，另外，管路设局可以方便调整，便于系统的安装。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例中风冷型燃料电池系统集成架的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中风冷型燃料电池系统的结构示意图；

图3为本发明另一种实施例中风冷型燃料电池系统的结构示意图；

图4为本发明中快速接头的四个优选布置方式中的结构示意图；

图5为本发明实施例中燃料气体储存设备与快速接头倒置连接状态下的结构示意图；

图6为本发明实施例中燃料气体储存设备与快速接头正置连接状态下的结构示意图；

图7为本发明实施例中送气管路的结构示意方框图。

在图1至图7中，部件名称与附图标记的对应关系为：

集成架主体1、隔离板11、分隔板12、托板13、阶梯连板14；

燃料电池电堆2；

控制系统3；

蓄电池4；

辅助部件5、减压阀51、进气电磁阀52、压力传感器53、排气电磁阀54、快速接头55、进气管路56、温度传感器57；

燃料气体储存设备6。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图7，其中，图1为本发明实施例中风冷型燃料电池系统集成架的结构示意图；图2为本发明一种实施例中风冷型燃料电池系统的结构示意图；图3为本发明另一种实施例中风冷型燃料电池系统的结构示意图；图4为本发明中快速接头的四个优选布置方式中的结构示意图；图5为本发明实施例中燃料气体储存设备与快速接头倒置连接状态下的结构示意图；图6为本发明实施例中燃料气体储存设备与快速接头正置连接状态下的结构示意图；图7为本发明实施例中送气管路的结构示意方框图。

本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成架，用于风冷型燃料电池系统的集成安装，从而优化风冷型燃料电池系统的整体结构，既能够解决风冷型燃料电池系统的散乱程度，又可以方便风冷型燃料电池系统的整天装。

本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架适用于风冷型燃料电池系统的安装，本发明基于传统风冷型燃料电池系统的结构组成与结构特点对集成架进行设计，从而通过集成架对风冷型燃料电池系统进行安装，本发明并没有对风冷型燃料电池系统进行实质性的结构改变。在现有技术中，风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆（用于实现燃料气体与助燃气体之间的反应）、控制系统（风冷型燃料电池系统的控制核心，能够根据内置的控制程序控制风冷型燃料电池系统运行）、蓄电池（用于启动及储存电能）以及辅助部件（包括有各种的管路、管路接头、阀、线缆等辅助性配件）。

对于燃料电池电堆2而言，燃料电池电堆2包括有电池进气接口以及电池排气接口，电池进气接口用于燃料气体的输入（即氢气输入），电池排气接口用于反应后废气的排出。燃料电池电堆2的电源接口与控制系统3连接，燃料电池电堆2产生的电量通过控制系统3进行调节与输出。

本发明设置有控制系统3，控制系统3与进气电磁阀52、压力传感器53、排气电磁阀54、温度传感器57进行电连接，控制进气电磁阀52与排气电磁阀54开启与关闭，通过压力传感器53监测进堆压力，通过温度传感器57监测燃料电池电堆2的温度。

对于蓄电池4而言，其通过输电线缆与控制系统3连接，蓄电池提供控制系统3与燃料电池电堆2的启动电能；且燃料电池电堆2产生的电能通过控制系统3就可以输送到蓄电池4中并储存。当然，燃料电池电堆2也可以通过控制系统3设置一条送电主路以及一条送电旁路，送电主路直接与用电设备连接直接供电（当然在送电主路上可以根据实际用电需求设置变压稳压电路以及稳流电路，或者设置逆变电路用于交流电的输出），送电旁路则与蓄电池4电气连接，用于实现电能储存。辅助部件5包括有与电池进气接口连接的进气管路56（通过进气管路56连接燃料气体储存设备6，即储氢罐）以及与电池排气接口连接的排气管路（用于引导废气排出）。

在进气管路56上，沿燃料气体的输送方向，进气管路56上依次设置有压力传感器53、减压阀51、压力传感器53以及进气电磁阀52。当然，在进气管路56上，对于压力传感器、减压阀以及进气电磁阀的设置也可以采用其他顺序，例如在进气管路56上依次设置减压阀51、压力传感器53、进气电磁阀52以及压力传感器53。

进气管路56的一端与燃料电池电堆2连接，进气管路56的另一端通过快速接头55与燃料气体储存设备6连接。在上述结构中，燃料气体的流通路径如下：自燃料气体储存设备6输出，依次经过减压阀51，与压力传感器53进行气压测量后，在经过进气电磁阀52进入到燃料电池电堆2中进行反应。

基于上述的风冷型燃料电池系统（燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4以及燃料气体储存设备6），本发明对风冷型燃料电池系统集成架提出了如下结构设计，该风冷型燃料电池系统集成架具体包括有：

1、板式结构的集成架主体1。

集成架主体1为一块硬质平板结构，其可以为单纯的金属平板，可以是复合板（例如设置有蜂窝夹层结构的板材），也可以是设置有加强筋等结构的型材构件。

如图1所示，集成架主体1在竖直状态下，其一端的宽度略大于其中间部分的宽度（当然也可以是两端的宽度均略大于其中间部分的宽度），这样处理的目的在于能够提高风冷型燃料电池系统集成架其他结构在集成架主体1上安装的可靠性（宽度大则与其他结构之间的连接强度较大）。集成架主体1在竖直设置状态下，其两端会设置其他结构（例如下述的分割架以及托板13），其他结构与集成架主体1之间会形成一个类似于槽型结构（非封闭槽，这样便于通风冷却），燃料电池电堆2则安装到该槽型结构中。具体地，于集成架主体1上并对应风冷装置安装空间设置有风冷窗口（用于冷却气流的流通），风冷窗口为沿集成架主体1的长度方向所设置的长条形开口结构。燃料电池电堆2安装在该槽型结构空间中，具体地，在集成架主体1上对应燃料电池电堆2上的安装孔（安装孔是燃料电池电堆2上的螺栓孔结构，用于安装螺栓，并可通过螺栓安装到安装基础上，在本发明中安装基础即为上述的集成架主体1）设置有电池堆固定孔，这样就可以通过螺栓将燃料电池电堆2固定安装到集成架主体1上。

上述结构实现了燃料电池电堆2在风冷型燃料电池系统集成架上的安装。

2、设置于集成架主体1上的分割架。

分割架是一个设置到集成架主体1上的架体结构。在本发明中，分割架设置在集成架主体1的端部，具体地，分割架设置在集成架主体1的顶端（如图1所示）。

分割架包括有用于与燃料电池电堆2隔离的隔离板11（隔离板11用于实现控制系统3以及蓄电池4与燃料电池电堆2之间的隔离），在本发明中，隔离板11为倒置的U型槽板结构，这样能够在提高隔离板11结构强度的同时，还能够通过隔离板11下侧面形成的槽结构卡住燃料电池电堆2，提高燃料电池电堆2在集成架主体1上设置的牢固性以及可靠性（当然，隔离板11也可以不卡住燃料电池电堆2）。

于隔离板11上设置有板式结构的分隔板12，分隔板12与集成架主体1平行且间隔设置，于隔离板11上并位于分隔板12的两侧形成有用于分别安装控制系统3以及蓄电池4的分隔空间。在本发明中，控制系统3以及蓄电池4放置在隔离板11上并通过分隔板12隔离，隔离板11设置在集成架主体1的上端，为了提高控制系统3以及蓄电池4安装的稳定性，本发明可以在集成架主体1的上端设置延长板，延长板与集成架主体1一体成型，并且，延长板与分隔板12之间平行且间隔设置，这样安装在延长板与分隔板12之间的结构（控制系统3或者蓄电池4）其安装的牢固程度得到了提高。进一步地，本发明还可以在隔离板11的外端（隔离板11的一端与集成架主体1连接，隔离板11的另一端为隔离板11的外端）再设置一块加固板，加固板与分隔板12之间间隔且平行设置，那么设置在加固板与分隔板12之间的结构（蓄电池4或者控制系统3）其安装的牢固程度得到了提高。

在本发明中，分割架（隔离板11以及分隔板12）为金属构架，分割架可以通过螺栓或者焊接等方式设置到集成架主体1上。

3、设置于集成架主体1上的、用于安装辅助部件5的托板13。

托板13是本发明中用于实现辅助部件5安装的板式结构（相当于拖住辅助部件5）。由于辅助部件5主要是服务于燃料电池电堆2（辅助部件5主要包括有管路以及线缆等，而管路与线缆大部分又与燃料电池电堆2直接连接），因此，辅助部件5的安装位置应当根据燃料电池电堆2上各个接口位置进行设计。在本发明的一个实施方式中分割架设置在集成架主体1的上端，托板13设置在集成架主体1的下端。

在本发明中，托板13是一个水平设置（与集成架主体1垂直）的板式结构，托板13的上侧面为平面或者根据可以根据辅助部件5的布局结构进行设计（非平面结构，可以设置凸台、槽等结构实现辅助部件5的加固）。

具体地，集成架主体1为长条形板式结构（两头较宽），沿集成架主体1的长度方向，于集成架主体1的一侧（集成架主体1为板式结构，集成架主体1的一侧是指集成架主体1的一侧面）并靠近集成架主体1的一端（顶端）设置有分割架，于集成架主体1的另一端（底端）设置有托板13。进一步地，托板13与分割架同侧设置，托板13的一端通过阶梯连板14与集成架主体1的端部连接。阶梯连板14为一级台阶结构，阶梯连板14包括有上阶梯面板以及立面板，上阶梯面板水平设置，上阶梯面板的一端与集成架主体1的底端连接，并且，上阶梯面板设置在集成架主体1的外侧（集成架主体1的内侧面向燃料电池电堆2）。立面板的上端与上阶梯面板的另一端连接，立面板的下端与托板13的端部连接。具体地，阶梯连板14的上阶梯面板位于集成架主体1的另一侧并与集成架主体1形成用于安装燃料电池风冷装置（冷风机）的风冷装置安装空间。

在本发明的一个实施方式中，集成架主体1、阶梯连板14以及托板13可以为分体式结构，通过螺栓或者焊接等方式固定连接到一起。在本发明的另一个实施方式中，托板13、阶梯连板14以及集成架主体1为一体式结构，即托板13、阶梯连板14以及集成架主体1由一块板材通过弯折一体成型。

为了便于管线布设，本发明于集成架主体1、隔离板11以及托板13上根据风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。

具体地，于集成架主体1上并对应风冷装置安装空间设置有风冷窗口；风冷窗口为沿集成架主体1的长度方向所设置的长条形开口结构。

具体地，沿集成架主体1的长度方向，于分隔板12的侧边设置有出线槽，出线槽为平滑的内凹式弧形槽。

具体地，于阶梯连板14的立面板上设置有用于管路穿过的进气管路56窗口以及排气管路窗口，进气管路56窗口为矩形孔口结构，排气管路窗口为圆形孔口结构。

具体地，于集成架主体1上设置有电池堆固定孔，电池堆固定孔为圆形孔口结构，电池堆固定孔成对设置且设置有至少两对，全部的电池堆固定孔按矩阵均布于集成架主体1上。

具体地，于集成架主体1上设置有用于电池堆线束穿过的线束固定孔，线束固定孔为圆形孔口结构。

具体地，于集成架主体1上设置有用于管路穿过的管路固定孔，管路固定孔为椭圆形孔口结构或长直线型孔口结构。

具体地，于托板13上设置有用于固定阀门结构的阀固定孔，阀固定孔为长直线型孔口结构。

当然，上述各个孔、槽结构（即孔或者槽的形状以及尺寸）可以根据实际情况进行设定。

基于上述的风冷型燃料电池系统集成架，本发明还提供了一种风冷型燃料电池系统集成安装方法。由上述可知，本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架包括有集成架主体1、隔离板11、分隔板12以及托板13；风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4以及辅助部件5（辅助部件5包括有减压阀51、进气电磁阀52、压力传感器53、排气电磁阀54、快速接头55、进气管路56、温度传感器57等），由风冷型燃料电池系统集成架实现对风冷型燃料电池系统的集成安装。

具体地，在该风冷型燃料电池系统集成安装方法中，由风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体1对燃料电池电堆2进行安装固定（采用螺栓固定）、由风冷型燃料电池系统集成架的隔离板11对控制系统3以及蓄电池4进行安装固定（可以采用螺栓固定）、由风冷型燃料电池系统集成架的分隔板12对控制系统3以及蓄电池4进行分割（以实现控制系统3与蓄电池4之间的隔断）、由风冷型燃料电池系统集成架的托板13对辅助部件5的管线进行支撑固定。

本发明还提供了一种风冷型燃料电池系统，包括有燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4、辅助部件5以及如上述的风冷型燃料电池系统集成架，燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4以及辅助部件5集成设置于风冷型燃料电池系统集成架上。

进一步地，快速接头55可在平行于托板13的平面内以风冷型燃料电池系统集成架为中心进行角度调整，即快速接头55可以设置在集成架主体1的正前方、正后方或者两侧位置上，具体根据燃料气体储存设备6的设置位置进行调整。

本发明还提供了燃料气体储存设备6，燃料气体储存设备6与燃料电池分设于风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体1的两侧。

优选地，在集成架主体1高于风冷装置安装空间的位置上设置有稳定托架，快速接头55通过排气管路延伸至稳定托架的上方并通过稳定托架相对于集成架主体1固定安装。

由上述可知，本发明提供了一种风冷型燃料电池系统集成架，并且还提供了一种使用该集成架的风冷型燃料电池系统。风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4以及辅助部件5。风冷型燃料电池系统集成架包括有：板式结构的集成架主体1、用于安装燃料电池电堆2；设置于集成架主体1上的分割架，分割架包括有用于与燃料电池电堆2隔离的隔离板11，于隔离板11上设置有板式结构的分隔板12，分隔板12与集成架主体1平行且间隔设置，于隔离板11上并位于分隔板12的两侧形成有用于分别安装控制系统3以及蓄电池4的分隔空间；设置于集成架主体1上的、用于安装辅助部件5的托板13；于集成架主体1、隔离板11以及托板13上根据风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。

在上述结构设计中，本发明根据风冷型燃料电池系统的系统构成对集成架进行结构设计，该集成架能够分别对燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电池4以及辅助部件5进行安装并形成一个集成化程度较高的组件结构。通过集成架的结构设计，本发明所提供的风冷型燃料电池系统集成架在投入使用后至少能够带来如下有益效果：1、能够对风冷型燃料电池系统进行集成安装，从而提高风冷型燃料电池系统结构的紧凑性，有效减小风冷型燃料电池系统的整体体积；2、该系统具有高度集成化的优点，能够满足多种场景下小空间的安装要求，同时将风冷型燃料电池系统集成化，还便于风冷型燃料电池系统的安装；3、将风冷型燃料电池系统组装到集成架上，风冷型燃料电池系统与储氢器之间可实现灵活匹配；4、集成架上通过各结构的布局设计，能够使得燃料电池电堆2、控制系统3、蓄电电池、辅助部件5等各个单元模块区分明确；5、集成架上设置有多种不同的孔、槽结构，可以实现管线（辅助部件5）的安装、定位与约束，另外，管路设局可以方便调整，便于系统的安装；6、根据不同应用场景下对空间尺寸的需求，可以选择尺寸不同的储氢器，其位置可以布局在系统的四个方向。

为了提高本发明（风冷型燃料电池系统）运行的安全性与可靠性，本发明需要对气体压力（燃料气体）以及温度（主要是燃料气体储存设备6，即储氢罐）进行实时监测。为此本发明提供了温度传感器57以及压力传感器53，压力传感器53是根据需要在监测点（至少两个监测点，分别靠近燃料气体储存设备6的出气口以及燃料电池电堆2的进气口位置上）进行固定安装，而温度传感器57则采用活动件，可以固定在储氢器及系统的任意位置。在本发明中，共设置有两个压力传感器53，两个压力传感器53安装在同一条气体管路上，其可以分别安装在减压阀51的进气和出气口位置上，分别监测储氢瓶内部氢压和减压阀51后的压力。

对于辅助部件5而言，辅助部件5包括有减压阀51、进气电磁阀52、压力传感器53、排气电磁阀54、快速接头55以及进气管路56等结构。辅助部件5安装在集成架主体1的底部，快速接头55分别与减压阀51、进气电磁阀52、压力传感器53、燃料电池电堆2的进气口以气路的形式连通。控制系统3分别与蓄电池4、燃料电池电堆2、压力传感器53、进气电磁阀52、排气电池阀、温度传感器57进行电连接，温度传感器57监测储氢器的温度，辅助部件5中的快速接头55安装在集成架主体1的两侧（优选为图1中的右侧）。

当然，在合理的布局情况下，燃料电池电堆2与控制系统3、蓄电池4和辅助部件5的位置可以上下调换。

在本发明的另一个实施方式中，控制系统3和蓄电池4安装在集成架主体1的上部，燃料电池电堆2安装在集成架主体1的中部，辅助部件5包括有减压阀51、进气电磁阀52、压力传感器53、排气电磁阀54等，均安装在集成架主体1的底部。快速接头55通过进气管路56安装在集成架主体1的上部。

快速接头55可以安装在集成架的四个方向上，例如集成架的前、后、左、右，可以根据系统的体积方向的要求，对快速接头55的设置位置进行调整。

快速接头55包括有快速接头55公头以及快速接头55母头，快速接头55公头以及快速接头55母头分别安装到需要对接的两个结构上，例如燃料气体储存设备6的出气口与送气管路上。燃料气体储存设备6倒置安装，燃料气体储存设备6与快速接头55可以方便快捷的实现通断。采用快速接头55进行对接安装，非常容易地实现了燃料气体储存设备6的快速通断以及燃料气体储存设备6的装卸。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风冷型燃料电池系统集成架，所述风冷型燃料电池系统包括有燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件，其特征在于，

所述风冷型燃料电池系统集成架包括有：

板式结构的集成架主体、用于安装所述燃料电池电堆；

设置于所述集成架主体上的分割架，所述分割架包括有用于与所述燃料电池电堆隔离的隔离板，于所述隔离板上设置有板式结构的分隔板，所述分隔板与所述集成架主体平行且间隔设置，于所述隔离板上并位于所述分隔板的两侧形成有用于分别安装所述控制系统以及所述蓄电池的分隔空间；

设置于所述集成架主体上的、用于安装所述辅助部件的托板；

于所述集成架主体、所述隔离板以及所述托板上根据所述风冷型燃料电池系统的管线布局设置有孔、槽结构。

2.根据权利要求1所述的风冷型燃料电池系统集成架，其特征在于，

所述集成架主体呈长条形板式结构，沿所述集成架主体的长度方向，于所述集成架主体的一侧并靠近所述集成架主体的一端设置有所述分割架，于所述集成架主体的另一端设置有所述托板。

3.根据权利要求2所述的风冷型燃料电池系统集成架，其特征在于，

所述托板与所述分割架同侧设置，所述托板的一端通过阶梯连板与所述集成架主体的端部连接。

4.根据权利要求3所述的风冷型燃料电池系统集成架，其特征在于，

所述阶梯连板的上阶梯面板位于所述集成架主体的另一侧并与所述集成架主体形成用于安装燃料电池风冷装置的风冷装置安装空间。

5.根据权利要求4所述的风冷型燃料电池系统集成架，其特征在于，

于所述集成架主体上并对应所述风冷装置安装空间设置有风冷窗口，所述风冷窗口为沿所述集成架主体的长度方向所设置的长条形开口结构。

6.根据权利要求3所述的风冷型燃料电池系统集成架，其特征在于，

沿所述集成架主体的长度方向，于所述分隔板的侧边设置有出线槽，所述出线槽为平滑的内凹式弧形槽；

于所述阶梯连板的立面板上设置有用于管路穿过的进气管路窗口以及排气管路窗口，所述进气管路窗口为矩形孔口结构，所述排气管路窗口为圆形孔口结构；

于所述集成架主体上设置有电池堆固定孔，所述电池堆固定孔为圆形孔口结构，所述电池堆固定孔成对设置且设置有至少两对，全部的所述电池堆固定孔按矩阵均布于所述集成架主体上；

于所述集成架主体上设置有用于电池堆线束穿过的线束固定孔，所述线束固定孔为圆形孔口结构；

于所述集成架主体上设置有用于管路穿过的管路固定孔，所述管路固定孔为椭圆形孔口结构或长直线型孔口结构；

于所述托板上设置有用于固定阀门结构的阀固定孔，所述阀固定孔为长直线型孔口结构。

7.一种风冷型燃料电池系统集成安装方法，其特征在于，

将风冷型燃料电池系统的燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件分别安装到如权利要求1至6任一项所述的风冷型燃料电池系统集成架上；

并由所述风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体对所述燃料电池电堆进行安装固定、由所述风冷型燃料电池系统集成架的隔离板对所述控制系统以及所述蓄电池进行安装固定、由所述风冷型燃料电池系统集成架的分隔板对所述控制系统以及所述蓄电池进行分割、由所述风冷型燃料电池系统集成架的托板对所述辅助部件的管线进行支撑固定。

8.一种风冷型燃料电池系统，包括有燃料电池电堆、控制系统、蓄电池以及辅助部件，其特征在于，

所述燃料电池电堆包括有电池进气接口以及电池排气接口；

所述辅助部件包括有与所述电池进气接口连接的进气管路以及与所述电池排气接口连接的排气管路，沿燃料气体的输送方向、所述进气管路上依次设置有减压阀、压力传感器以及进气电磁阀，所述进气管路的一端与所述燃料电池电堆连接，所述进气管路的另一端通过快速接头与燃料气体储存设备连接；

还包括有如权利要求1至6任一项所述的风冷型燃料电池系统集成架，所述燃料电池电堆、所述控制系统、所述蓄电池以及所述辅助部件集成设置于所述风冷型燃料电池系统集成架上。

9.根据权利要求8所述的风冷型燃料电池系统，其特征在于，

所述快速接头可在平行于所述托板的平面内以所述风冷型燃料电池系统集成架为中心进行角度调整。

10.根据权利要求9所述的风冷型燃料电池系统，其特征在于，

还包括有燃料气体储存设备，所述燃料气体储存设备与所述燃料电池分设于所述风冷型燃料电池系统集成架的集成架主体的两侧；

在所述集成架主体高于风冷装置安装空间的位置上设置有稳定托架，所述快速接头通过进气管路延伸至所述稳定托架的上方并通过所述稳定托架相对于所述集成架主体固定安装。

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