CN116072922A - 燃料电池发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池发电系统，所述燃料电池发电系统包括：配气箱，包括相互分隔的用于容置气体的多个配气气腔；和多个电堆堆塔(200)，围绕布置于所述配气箱的周侧并包括竖向堆叠的上电堆(210)、布气板(220)和下电堆(230)；配气箱与环绕的多个电堆堆塔组合，阳极燃气、阴极进气、阳极尾气和阴极尾气集中在配气箱内，阳极燃气和阴极进气由中心向外传递辐射，并逐步扩散入上电堆和下电堆。配气箱结构设计可以减少管路，使结构紧凑，同时起到换热作用，保证多个上电堆和多个下电堆之间布气的均匀性，使得各电堆均匀布气，减少电堆损伤，提高燃料利用率，保证发电系统的稳定运行。

Description

燃料电池发电系统

技术领域

本发明属于燃料电池发电技术领域，具体地，涉及一种燃料电池发电系统。

背景技术

固体氧化物燃料电池是将燃料气体反应的化学能转换成电能的电化学发电装置。其高效、清洁以及可就近应用的优点使其成为非常具有潜力的新能源发电装置。大功率燃料电池系统的集成需要将多个固体氧化物燃料电池堆串联或者并联形成一个大电池组，然后通过管路将反应气体输送至每个电堆中进行化学反应从而发电。其中气体分布的均匀性会影响电堆的一致性。如果输送至某个电堆的气体不足，则会引起电堆发电功率下降，长时间运行会造成电堆损坏；如果输送至电堆气体流量过大，会造成系统燃料利用率低，成本较高。因此气体的均匀分布是燃料电池集成系统中的关注重点之一。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种燃料电池发电系统，该燃料电池发电系统，气体均匀传输至每个电堆堆塔，使得各电堆均匀布气，减少电堆损伤，提高燃料利用率，保证发电系统的稳定运行。

为实现上述目的，根据本发明的燃料电池发电系统，所述燃料电池发电系统包括：

配气箱，包括相互分隔的用于容置气体的多个配气气腔；和

多个电堆堆塔，围绕布置于所述配气箱的周侧并包括竖向堆叠的上电堆、布气板和下电堆；

其中，多个所述配气气腔中至少包括与所述布气板相连通的阳极燃气腔、阳极尾气腔、阴极进气腔以及阴极尾气腔，使得多个所述上电堆和多个所述下电堆能够同步导入和排出气体。

在一些实施例中，所述配气箱包括用于形成所述配气气腔的多个配气单元，所述配气单元包括：

箱壳体，围绕限定出所述配气气腔；

多个配气支管，一端间隔布置于所述箱壳体的周壁面上，另一端与布气板相连通；

配气总管，竖向延伸布置于所述箱壳体的端面上。

在一些实施例中，多个所述箱壳体同轴设置并内外嵌套布置。

在一些实施例中，多个所述箱壳体中至少包括由外向内布置的第一箱壳体、第二箱壳体、第三箱壳体和第四箱壳体，所述第四箱壳体的内壁围绕限定出所述阳极燃气腔，所述第三箱壳体的内壁与所述第四箱壳体的外壁共同围绕限定出所述阳极尾气腔，所述第二箱壳体的内壁与所述第三箱壳体的外壁共同围绕限定出所述阴极进气腔，所述第一箱壳体的内壁与所述第二箱壳体的外壁共同围绕限定出所述阴极尾气腔。

在一些实施例中，在同一配气单元内，多个所述配气支管的长度相同且排布在同一平面内；和/或，所述配气支管包括连接于所述箱壳体上的支管近端，相邻所述支管近端的间距相同。

在一些实施例中，所述配气单元还包括：

多个导流筋，竖向延伸布置于所述箱壳体的内部，用以分散所述配气气腔内的气体；和

导流罩，位于所述配气总管内并罩扣所述配气总管；

其中，所述导流罩上形成有周向间隔布置的用于连通所述配气总管和所述配气气腔的多个导流孔。

在一些实施例中，所述配气箱为绝缘耐高温结构件。

在一些实施例中，所述箱壳体和所述布气板分别与所述配气支管焊接固定。

在一些实施例中，所述上电堆和所述下电堆均单电堆并包括竖向堆叠的多个电池片、位于所述电池片顶部的上保护板以及位于所述电池片底部的下保护板，所述上保护板和所述下保护板上均伸出有取电支耳。

在一些实施例中，所述燃料电池发电系统还包括能够导电的取电连接组件，所述取电连接组件包括：

取电连接板，形成有用于容置所述取电支耳的支耳容置槽；和

固定件，所述取电支耳插装于所述支耳容置槽内并与所述取电连接板电性连接，所述固定件穿连所述取电连接板和所述取电支耳；

其中，在同一所述电堆堆塔中，所述下电堆的顶部的所述取电连接板与所述上电堆的底部的所述取电连接板之间通过堆间连接板连接，以使得所述上电堆与所述下电堆串联连接。

在一些实施例中，所述燃料电池发电系统还包括用于输出所述电堆堆塔的电能的取电支杆，所述取电支杆包括取电上支杆和取电下支杆，所述取电上支杆从位于所述上电堆顶部的所述取电连接板上伸出，所述取电下支杆从位于所述下电堆底部的所述取电连接板上伸出。

在一些实施例中，所述堆间连接板与所述取电连接板为一体结构件。

在一些实施例中，所述取电连接板为U形件并包括朝向所述取电支耳布置的支耳朝向面以及背向所述取电支耳布置的支耳背向面，所述支耳朝向面围绕限定出所述支耳容置槽，所述取电支耳与所述支耳朝向面之间设置有耐高温导电胶，所述支耳背向面与所述堆间连接板上均设置有绝缘涂层。

在本发明的燃料电池发电系统，采用配气箱与环绕的多个电堆堆塔的组合方式，其中阳极燃气、阴极进气、阳极尾气和阴极尾气均集中在配气箱内，并布置于多个电堆堆塔的中心，阳极燃气和阴极进气由中心向外传递辐射，并逐步扩散入上电堆和下电堆。保证多个上电堆和多个下电堆之间布气的均匀性，使得各电堆均匀布气，减少电堆损伤，提高燃料利用率，保证发电系统的稳定运行。减少管路，使结构紧凑，同时高温尾气与低温反应气体可以通过气箱壳体进行热量交换，降低高温尾气温度，提高反应气体温度，增加集成结构的热利用率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的具体实施方式的燃料电池发电系统的立体结构示意图；

图2为图1的局部结构图，展示了配气箱；

图3为图2的局部结构图，展示了第一箱壳体；

图4为图2的局部结构图，展示了第二箱壳体；

图5为图2的局部结构图，展示了第三箱壳体；

图6为图2的局部结构图，展示了第四箱壳体；

图7为图6的局部内部结构图，展示了导流筋、导流罩和导流孔；

图8为图6的不同视角下的内部结构图，展示了导流筋、导流罩和导流孔；

图9为图1的局部结构图，展示了电堆堆塔；

图10为图9的不同视角下的结构图，展示了电堆堆塔；

图11为图9的局部结构图，展示了取电连接组件的一种结构；

图12为图11的不同视角下的结构图，展示了取电连接组件的一种结构；

图13为图9的局部结构图，展示了取电连接组件的另一种结构；

图14为图13的不同视角下的结构图，展示了取电连接组件的另一种结构；

图15为图9的不同视角下的局部结构图，展示了单电堆。

附图标记说明：

100      配气单元

110      箱壳体

1110     第一箱壳体           1120     第二箱壳体

1130     第三箱壳体           1140     第四箱壳体

120      配气支管

1210     支管近端             1220     支管远端

1230     阳极燃气支管         1240     阳极尾气支管

1250     阴极进气支管         1260     阴极尾气支管

130      配气总管

1310     阳极燃气总管         1320     阳极尾气总管

1330     阴极进气总管         1340     阴极尾气总管

200      电堆堆塔

210      上电堆               220      布气板

230      下电堆

300      取电连接组件

310      取电连接板           320      固定件

330      堆间连接板

3110     支耳朝向面           3120     支耳背向面

1        电池片               2        上保护板

3        下保护板             4        取电支耳

5        支耳容置槽           6        取电上支杆

7        取电下支杆           8        导流筋

9        导流罩               10       导流孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

燃料电池集成技术可以将多个燃料电池发电模块进行集成，通过电化学反应将化石燃料的化学能转化为电能，实现化石能源的清洁高效利用。本发明中公开了一种燃料电池发电系统，通过管路将反应气体输送至每个电堆中进行化学反应从而发电。电堆的发电功率与反应气体的传输情况息息相关，反应气体输送不足或者过量都会影响电堆的性能发挥，甚至损伤电堆，因此如何维持反应气的均匀稳定传输是值的研究的问题。

因此，在燃料电池发电系统中，对其配气结构进行设计。本发明提供了一种全新结构的燃料电池发电系统。参见图1至图15的具体实施方式，燃料电池发电系统，燃料电池发电系统包括：配气箱和多个电堆堆塔200；

具体地，配气箱，包括相互分隔的用于容置气体的多个配气气腔，燃料电池发电系统中气体通常包括阳极燃气、阴极进气、阳极尾气和阴极尾气，其中阴极进气一般为空气。通过配气箱可以容置或缓存一定的气体，这样，便于稳定均匀地供应气体；和

多个电堆堆塔200，围绕布置于配气箱的周侧并包括竖向堆叠的上电堆210、布气板220和下电堆230，多个电堆堆塔200布置在配气箱的周侧，这样，结构紧凑，提高燃料电池发电系统的集成度；

其中，多个配气气腔中至少包括与布气板220相连通的阳极燃气腔、阳极尾气腔、阴极进气腔以及阴极尾气腔，使得多个上电堆210和多个下电堆230能够同步导入和排出气体，如图1所示。阳极燃气、阴极进气、阳极尾气和阴极尾气均集中在配气箱内，并布置于多个电堆堆塔200的中心，作为反应气体的阳极燃气和阴极进气由中心位置沿管道传输至多个布气板220内，每个电堆堆塔200可以包括两个电堆，进入布气板220的反应气体向上下两端扩散进入上电堆210和下电堆230内。作为尾气的阳极尾气和阴极尾气由外向内进入配气箱并沿配气箱排出。这样，保证多个上电堆210和多个下电堆230之间布气的均匀性，使得各电堆均匀布气，减少电堆损伤，提高燃料利用率，保证发电系统的稳定运行。

可选地，配气箱中的多个配气气腔可以沿竖向堆叠，即配气箱与电堆堆塔200之间平行间隔布置，配气箱内可以自上而下间隔布置多个隔板，使得配气气腔依次堆叠，其中，阳极燃气的配气气腔和阴极进气的配气气腔的交界处的延长线可以位于布气板220上，这样，使得阳极燃气和阴极进气与布气板220的间距相同，保证二者均匀稳定供应。多个配气气腔的体积可以相同也可以不同，可以根据各气体的流速和流量进行调节，在此不做具体限定。

可选地，配气箱中的多个配气气腔可以内外嵌套，这样，多个配气气腔均可以位于布气板220处，使得各配气气腔与布气板220之间的管路的长度大致相同，保证气体的均匀稳定传输，特别的，多个配气气腔的中心可以相互重合，这样，保证每个配气气腔与多个布气板220的间距均相同，实现多个电堆堆塔200的均匀布气，减少电堆损伤，提高燃料利用率，保证发电系统的稳定运行。此外，对于配气箱的形状可以多种多样，例如能够保证各个布气板220与配气箱的间距均相等的四方体、六方体、八方体或者圆柱体，在此不做具体限定。

可选地，对于电堆堆塔，上电堆210和下电堆230之间通过上下堆叠的方式进行串联，并在上电堆210和下电堆230之间放置能够分布气体的布气板220，布气板220与上电堆210和下电堆230之间可以放置绝缘垫片，该绝缘垫片可以选择耐高温云母材料或者蛭石类材料。通过布气板220同时对上电堆210和下电堆230通气，这样，能够提高上电堆210和下电堆230布气一致性，保证各电堆的稳定运行。

可选地，对于电堆堆塔200的个数，电堆堆塔200可以为单堆塔，这样连接堆塔中间布气板220与配气箱的配气支管120只需为一根直管，但是需要说明的是，电堆堆塔200可以为双堆塔，每个堆塔内有一个布气板220，此时连接布气板与配气箱的支管需要为三通支管。此外，电堆堆塔也可以为三个、四个或更多个，相邻两个电堆堆塔之间的间距相同。这样，电堆堆塔均匀分布，保证各电堆堆塔布气的均匀性。

可选地，对于上电堆210和下电堆230可以为单电堆，这样，每个布气板220只需供应气体至上下两个单电堆，气体分布均匀，电堆稳定运行，但是需要说明的是，上电堆210和下电堆230也不限于单电堆，例如，上电堆210和下电堆230也可以分布为两个电堆，此时与布气板220直接接触的两个电堆内部气体输送管路能够贯穿并延伸入相应电堆的内，这样，通过布气板220能够相对均匀地分布至上电堆210和下电堆230。两个电堆共用一个布气板，提高上、下两个电堆的气体均匀性。

为了保证配气箱的稳定传输，在一种实施例中，配气箱包括用于形成配气气腔的多个配气单元100，配气单元100包括：箱壳体110，围绕限定出配气气腔；多个配气支管120，一端间隔布置于箱壳体110的周壁面上，另一端与布气板220相连通；和配气总管130，竖向延伸布置于箱壳体110的端面上，如图2至图6所示。其中，箱壳体110可以为正方体并包括围绕布置的箱周壁和封盖在箱周壁顶底两端的箱端壁，多个配气支管120可以分别位于箱周壁各个面的中心处，配气总管130可以位于两个箱端壁的至少一者上。对于作为反应气体的阳极燃气和阴极进气，反应气体自配气总管130进入箱壳体110内，并沿箱壳体110上分布的配气支管120进入与之相连的布气板220上，这样，实现反应气体的由中心向外辐射的布气方式。作为尾气的阳极尾气和阴极尾气，尾气自布气板220沿配气支管120进入箱壳体110并沿配气总管130排出。这样，实现尾气的由外向内传递，便于收集尾气。这样，既保证各进气和出气的独立传输，又保证各气体均匀排布，保证各电堆堆塔布气的均匀性。

进一步地，对于多个箱壳体110，在一种实施例中，多个箱壳体110同轴设置并内外嵌套布置，如图2至图6所示。可以理解为，多个箱壳体110的形状可以相同，但是尺寸不同，最外侧箱壳体110内容置有次外层箱壳体110，次外层箱壳体110内容置有次次外层箱壳体110以此类推。以最外侧箱壳体110与次外层箱壳体110为例，最外侧箱壳体110的箱周壁上可以设置有支管孔，箱端壁上可以设置总管孔，其中，次外层箱壳体110的配气支管120和配气总管130分别沿相应的支管孔和总管孔伸出，其配气支管与支管孔之间孔隙使用焊接方法密封，配气总管与总管孔之间孔隙使用焊接方法密封。箱壳体至少为两个，即用于容置阳极燃气的箱壳体110和用于容置阴极进气的箱壳体110。这样，能够保证各电堆堆塔进气的均匀稳定性。

进一步地，为了方便将次外层箱壳体110固定在最外侧箱壳体110内，可以在二者之间设置连接杆，例如在二者的箱周壁上分别焊接连接杆的一端，这样，能够很好的固定两个箱壳体110，保证配气单元100的稳定运行。

具体地，为了进一步提高发电系统的集成度，在一种实施例中，多个箱壳体110中至少包括由外向内布置的第一箱壳体1110、第二箱壳体1120、第三箱壳体1130和第四箱壳体1140，第一箱壳体1110的内壁与第二箱壳体1120的外壁共同围绕限定出阴极尾气腔，第二箱壳体1120的内壁与第三箱壳体1130的外壁共同围绕限定出阴极进气腔，1130的内壁与第四箱壳体1140的外壁共同围绕限定出阳极尾气腔，第四箱壳体1140的内壁围绕限定出阳极燃气腔，如图2至图6所示。

第一箱壳体1110上设置有阴极尾气支管1260和阴极尾气总管，如图3所示，第二箱壳体1120上设置有阴极进气支管1250和阴极进气总管1330，如图4所示，第三箱壳体1130上设置阳极尾气支管1240和阳极尾气总管1320，如图5所示，第四箱壳体1140上设置有阳极燃气支管1230和阳极燃气总管1310，如图6所示。其中，多个箱壳体110由内向外依次嵌套，并分隔成同心布置的多个配气气腔，这样，反应气体和尾气均集成布置在配气箱内，既利于提高发电系统的集成度，又能够通过尾气对反应气体进行热量交换，提高燃料利用率。

进一步地，在一种实施例中，在同一配气单元100内，多个配气支管120的长度相同且排布在同一平面内，如图2所示，这样，能够使反应气体由内向外均匀稳定的辐射至每个布气板220上；和/或，配气支管120包括连接于箱壳体110上的支管近端1210，和连接在布气板220上的支管远端1220，相邻支管近端1210的间距相同，如图2所示。可以理解为，相邻的配气支管120间距相等，通过配气支管120将配气气腔分隔为若干等分，这样，配气气腔内气体能够均匀稳定的分配至每个配气支管120内。

配气单元100还包括：多个导流筋8，竖向延伸布置于箱壳体110的内部，用以分散配气气腔内的气体；和导流罩9，位于配气总管130内并罩扣配气总管130；其中，导流罩9上形成有周向间隔布置的用于连通配气总管130和配气气腔的多个导流孔10，如图7和图8所示。可以理解为，导流筋8、导流罩9和导流孔10可以分布在每个箱壳体110内，也可以分布在部分箱壳体110内。以第四箱壳体1140为例，阳极燃气总管1310的燃气通入第四箱壳体1140时，首先进入导流罩9内，并通过其周向分布的导流孔10扩散入该配气气腔内，这样，可以增加气体分布的均匀性。进入配气气腔的阳极燃气通过导流筋8增加在配气腔内停留时间，由此提高与第三箱壳体的换热效率，且通过导流筋8有助于气流的分配均匀，使得各电堆堆塔200进口压力接近，各电堆堆塔200出口压力接近，有助于气体分布均匀，导流筋8也可以增强配气气腔结构的稳定性。

具体地，对于导流罩9可以为半球状构件并包括与配气总管130的轴线相垂直的罩端面和位于配气总管130的轴线的周向方向的罩周向面，导流孔10可以分布于罩周向面，这样可以使气体更加分散，对于导流孔10的排布方式多种多样，在此不做具体限定。对于导流筋8其与配气总管130平行设置，对于导流筋8的数量可以根据换热需求或者气流压降要求进行计算调整，在此不做具体限定。

一方面，为了提高配气箱的使用寿命，保证稳定配气，在一种实施例中，配气箱为绝缘耐高温结构件。例如，该配气箱可以为绝缘耐高温陶瓷材料，也可以为耐高温金属材料，并且在耐高温金属材料的表面可以涂覆或者等离子喷涂氧化铝涂层，由此提高材料表面的绝缘性和抗高温氧化性，避免配气箱在高温环境下氧化生成氧化铬层从而造成电堆铬中毒。

另一方面，在一种实施例中，箱壳体110和布气板220分别与配气支管120焊接固定，这样，通过焊接保证箱壳体110与布气板220之间的气密性，操作简单且易于连接。

在电堆堆塔中，在一种实施例中，上电堆210和下电堆230均单电堆并包括竖向堆叠的多个电池片1、位于电池片1顶部的上保护板2以及位于电池片1底部的下保护板3，上保护板2和下保护板3上均伸出有取电支耳4，如图15所示。上电堆210内部气体输送管路端口在其下保护板3上，下电堆230内部气体输送管路端口在其上保护板2上；以上电堆210为例，反应气体沿布气板220和下保护板3进入上电堆210的内部，反应气体在电池片1上进行化学反应从而发电，并通过取电支耳4进行取电。这样，实现反应气体的化学能转化为电能，实现燃料发电。

此外，对于布气板220，其内部气体流道根据电堆流道进行设计，可以同时实现阳极燃气、阴极进气、阳极尾气和阴极尾气的布气传输，对于布气板220的结构可以多种多样，且为本领域的普通技术人员而言都是已知的，在此不做过多赘述。

可比较地，现有的燃料电池发电系统中为了实现单电池的串联通常采用连接片进行连接，例如专利CN101908637B中提出具有双气路通道的无密封固体氧化物燃料电池组，多个单电池通过连接片串联或并联在一起，连接片与单电池之间的连接方式为导电胶粘结、扩散焊接或烧结，这种连接方式不易加工。且仅为单电池内部的连接方式，无法实现电池外部的连接。

因此，本发明的燃料电池发电系统中，采用取电连接组件对多个电堆进行串联。在一种实施例中，燃料电池发电系统还包括能够导电的取电连接组件300，取电连接组件300包括：取电连接板310，形成有用于容置取电支耳4的支耳容置槽5；和固定件320，取电支耳4插装于支耳容置槽5内并与取电连接板310电性连接，固定件320穿连取电连接板310和取电支耳4；其中，在同一电堆堆塔200中，下电堆230的顶部的取电连接板310与上电堆210的底部的取电连接板310之间通过堆间连接板330连接，以使得上电堆210与下电堆230串联连接，如图7至图14。可以理解为，在一个电堆堆塔中包括两种取电连接组件300，一种为位于电堆堆塔竖向端部的端位取电连接组件300，如图10、图13和图14所示，其包含一个取电连接板310，取电支耳4插入取电连接板310内，并通过固定件320连接固定。另一种为位于上电堆210和下电堆230之间的堆间取电连接组件300，如图9、图11和图12所示。包括两个取电连接板310，每个取电连接板310与取电支耳4通过固定件320连接固定。两个取电连接板310之间通过堆间连接板330连接。这样，取电连接板310既能够与取电支耳4形成较大的接触面积，降低电阻消耗，增加可用发电量，又能够弱化高温下材料不同，膨胀不同而引起的虚接导致接触电阻升高的问题，避免高温下取电支耳4的应力变形，保护电堆。

进一步地，对于固定件320可以包括螺杆和螺母，在取电连接板310上可以设置第一固定孔，在取电支耳4上可以设置第二固定孔，螺杆贯穿第一固定孔和第二固定孔，并通过螺母进行固定，如图9和图10所示。需要说明的是，固定件320不限于上述结构。

为了实现电堆堆塔200的电能输出，在一种实施例中，燃料电池发电系统还包括用于输出电堆堆塔200的电能的取电支杆，取电支杆包括取电上支杆6和取电下支杆7，取电上支杆6从位于上电堆210顶部的取电连接板310上伸出，取电下支杆7从位于下电堆230底部的取电连接板310上伸出，如图10所示。通过堆间取电连接组件300使得上电堆210和下电堆230串联连接，通过取电上支杆6和取电下支杆7与外部取电电缆连接，输出电能。

进一步地，在一种实施例中，堆间连接板330与相连取电连接板310为一体结构件，如图11和图12所示。作为一体结构件既方便加工，又能够提高结构强度，当然，堆间连接板330与取电连接板310之间也不限于一体的。

更近一步地，在一种实施例中，取电连接板310为U形件并包括朝向取电支耳4布置的支耳朝向面3110以及背向取电支耳4布置的支耳背向面3120，支耳朝向面3110围绕限定出支耳容置槽5，取电支耳4与支耳朝向面3110之间设置有耐高温导电胶，支耳背向面3120与堆间连接板330上均设置有绝缘涂层，如图14所示。其中与取电支耳4相贴合的支耳朝向面3110，通过耐高温导电胶与取电支耳4连接，既可以降低接触电阻，又可以作为保护层，避免接触面氧化接触而产生的电阻升高。其中耐高温导电胶可以为银浆。未与取电支耳4相贴合的面为支耳背向面3120，表面可以为绝缘涂层，保证取电连接组件300表面绝缘，其与其他金属接触时不导电，其中绝缘涂层可以为等离子喷涂氧化铝涂层。

需要特别说明的是，根据本发明实施例中的燃料电池发电系统的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，例如对端板密封层的形状、厚度和材质变化，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括：

配气箱，包括相互分隔的用于容置气体的多个配气气腔；和

多个电堆堆塔(200)，围绕布置于所述配气箱的周侧并包括竖向堆叠的上电堆(210)、布气板(220)和下电堆(230)；

其中，多个所述配气气腔中至少包括与所述布气板(220)相连通的阳极燃气腔、阳极尾气腔、阴极进气腔以及阴极尾气腔，使得多个所述上电堆(210)和多个所述下电堆(230)能够同步导入和排出气体。

2.根据权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述配气箱包括用于形成所述配气气腔的多个配气单元(100)，所述配气单元(100)包括：

箱壳体(110)，围绕限定出所述配气气腔；

多个配气支管(120)，一端间隔布置于所述箱壳体(110)的周壁面上，另一端与布气板(220)相连通；和

配气总管(130)，竖向延伸布置于所述箱壳体(110)的端面上。

3.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，多个所述箱壳体(110)同轴设置并内外嵌套布置。

4.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统，其特征在于，多个所述箱壳体(110)中至少包括由外向内布置的第一箱壳体(1110)、第二箱壳体(1120)、第三箱壳体(1130)和第四箱壳体(1140)，所述第四箱壳体(1140)的内壁围绕限定出所述阳极燃气腔，所述第三箱壳体(1130)的内壁与所述第四箱壳体(1140)的外壁共同围绕限定出所述阳极尾气腔，所述第二箱壳体(1120)的内壁与所述第三箱壳体(1130)的外壁共同围绕限定出所述阴极进气腔，所述第一箱壳体(1110)的内壁与所述第二箱壳体(1120)的外壁共同围绕限定出所述阴极尾气腔。

5.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，在同一配气单元(100)内，多个所述配气支管(120)的长度相同且排布在同一平面内；和/或，所述配气支管(120)包括连接于所述箱壳体(110)上的支管近端(1210)，相邻所述支管近端(1210)的间距相同。

6.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述配气单元(100)还包括：

多个导流筋(8)，竖向延伸布置于所述箱壳体(110)的内部，用以分散所述配气气腔内的气体；和

导流罩(9)，位于所述配气总管(130)内并罩扣所述配气总管(130)；

其中，所述导流罩(9)上形成有周向间隔布置的用于连通所述配气总管(130)和所述配气气腔的多个导流孔(10)。

7.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述配气箱为绝缘耐高温结构件。

8.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述箱壳体(110)和所述布气板(220)分别与所述配气支管(120)焊接固定。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述上电堆(210)和所述下电堆(230)均单电堆并包括竖向堆叠的多个电池片(1)、位于所述电池片(1)顶部的上保护板(2)以及位于所述电池片(1)底部的下保护板(3)，所述上保护板(2)和所述下保护板(3)上均伸出有取电支耳(4)。

10.根据权利要求9所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统还包括能够导电的取电连接组件(300)，所述取电连接组件(300)包括：

取电连接板(310)，形成有用于容置所述取电支耳(4)的支耳容置槽(5)；和

固定件(320)，所述取电支耳(4)插装于所述支耳容置槽(5)内并与所述取电连接板(310)电性连接，所述固定件(320)穿连所述取电连接板(310)和所述取电支耳(4)；

其中，在同一所述电堆堆塔(200)中，所述下电堆(230)的顶部的所述取电连接板(310)与所述上电堆(210)的底部的所述取电连接板(310)之间通过堆间连接板(330)连接，以使得所述上电堆(210)与所述下电堆(230)串联连接。

11.根据权利要求10所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统还包括用于输出所述电堆堆塔(200)的电能的取电支杆，所述取电支杆包括取电上支杆(6)和取电下支杆(7)，所述取电上支杆(6)从位于所述上电堆(210)顶部的所述取电连接板(310)上伸出，所述取电下支杆(7)从位于所述下电堆(230)底部的所述取电连接板(310)上伸出。

12.根据权利要求10所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述堆间连接板(330)与相连所述取电连接板(310)为一体结构件。

13.根据权利要求10所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述取电连接板(310)为U形件并包括朝向所述取电支耳(4)布置的支耳朝向面(3110)以及背向所述取电支耳(4)布置的支耳背向面(3120)，所述支耳朝向面(3110)围绕限定出所述支耳容置槽(5)，所述取电支耳(4)与所述支耳朝向面(3110)之间设置有耐高温导电胶，所述支耳背向面(3120)与所述堆间连接板(330)上均设置有绝缘涂层。

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