CN200959348Y - 一种燃料电池模块或系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池模块或系统，包括燃料电池，全部或部分包括用于提供氧化剂(例如空气)流，还原剂(例如氢气)流，冷却剂(例如空气或水)流的一个或多个电机，还包括燃料电池的负载或用于与外部负载连接的连接件，其特征在于：上述电机中的全部或部分与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。当燃料电池的输出负载较轻时，输出电流较小，因此流过电机的电流较小，从而导致电机运行较慢，提供较少的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流，这对于负载较轻时的燃料电池，已经足够。当燃料电池的输出负载较重时，输出电流较大，因此流过电机的电流较大，从而导致电机运行较快，提供较多的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流，这对于负载较重时的燃料电池，是很有必要的。

Description

一种燃料电池模块或系统

技术领域：

涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池模块或系统。

背景技术：

燃料电池是一种将燃料中的化学能不经过燃烧直接转化为电能的装置。为了使得燃料电池能够稳定持续工作，通常需要外围的电机提供氧化剂(例如空气)流，还原剂(例如氢气)流，冷却剂(例如空气或水)流。上述电机一般直接或间接依靠燃料电池输出的电能来运行。

有些较为复杂的燃料电池模块或系统，包含自动化控制装置，能够控制上述电机的开关及运行速度，从而使得燃料电池运行于较为理想的状态。这种方法的缺点是增加了成本，另外也使得燃料电池模块或系统较为复杂，可靠性有所降低。

还有一种显而易见的简单方法是，当燃料电池运行时，将上述电机直接与燃料电池输出的正负极连接。这种方法较为简单，其缺点是由于没有控制，所以难于使得燃料电池运行于较为理想的状态。尤其是，燃料电池的输出电压随着输出电流的增加而下降较快，或者说输出特性较软。当燃料电池的输出负载较轻时，输出电压较高，必然会导致电机运行较快，提供较多的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流。然而此时，燃料电池实际上只需要较少的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流，因此存在浪费。当燃料电池的输出负载较重时，输出电压较低，必然会导致电机运行较慢，提供较少的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流。然而此时，燃料电池实际上却需要较多的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流。

发明内容：

为了寻求一种既简单，又能够使得燃料电池工作于相对较为理想的状态的燃料电池模块或系统，提出了下述的技术方案：

一种燃料电池模块或系统，包括燃料电池，全部或部分包括用于提供氧化剂(例如空气)流，还原剂(例如氢气)流，冷却剂(例如空气或水)流的一个或多个电机，还包括燃料电池的负载或用于与外部负载连接的连接件，其特征在于：上述电机中的全部或部分与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

当燃料电池的输出负载较轻时，输出电流较小，因此流过电机的电流较小，从而导致电机运行较慢，提供较少的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流，这对于负载较轻时的燃料电池，已经足够。当燃料电池的输出负载较重时，输出电流较大，因此流过电机的电流较大，从而导致电机运行较快，提供较多的氧化剂流，还原剂流，冷却剂流，这对于负载较重时的燃料电池，是很有必要的。

值得说明的是，本方案所采用的电机与背景技术中所采用的电机略有差别，同等条件下，在额定功率相同或相近的前提下，其额定电压较低，额定电流较大。

为了使得电机工作中所产生的电压、电流波动对负载造成干扰尽可能小，可以在电机两端并接电容。

上述燃料电池模块或系统，可以由用于提供氧化剂(例如空气)流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

上述燃料电池模块或系统，可以由用于提供冷却剂(例如空气或水)流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

上述燃料电池模块或系统，可以由用于提供还原剂(例如氢气)流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

上述燃料电池模块或系统，可以有两个或两个以上的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联，各个电机相互之间可以是并联的，也可以是串联的。

上述燃料电池模块或系统，可以有三个或三个以上的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联，各个电机相互之间既存在串联关系，也存在并联关系，例如电机A与电机B串联后，再与电机C并联。

与现有技术相比，本技术方案以较为简单的结构、较低的成本使得燃料电池工作于较为理想的状态。

附图说明：

图1为实施例1的附图。

图2为实施例2的附图。

实施方式：

例1：

如图1所示，包括燃料电池1、供氧空气泵2、驱动供氧空气泵的电机3、冷却风扇4、驱动冷却风扇的电机5、燃料电池输出的正极6、燃料电池输出的负极7、氢气进口8、氢气出口9、空气进口10、空气出口11、DC-DC12、电容13、连接件14、负载15。相互之间的连接关系在图中已经表达清楚，所属领域普通技术人员可以根据公知知识理解。

用于提供氧化剂空气流的电机与用于提供冷却空气流的电机并联后再与作为直接负载的DC-DC相串联，DC-DC输出稳定的电压给最终负载。

如果负载对电压精度要求不高，可以免去DC-DC，两个电机并联后直接通过接插件与负载串联。

图1并不是一个完整的系统设计，未提及的方面，例如氢气管理等，既可以采用本文所披露的方法，也可以采用公知技术。

例2：

如图2所示，包括燃料电池1、水泵2、驱动水泵的电机3、冷却风扇4、驱动冷却风扇的电机5、燃料电池输出的正极6、燃料电池输出的负极7、氢气进口8、氢气出口9、空气进口10、空气出口11、散热器12、循环冷却水13、连接件14、负载15。相互之间的连接关系在图中已经表达清楚，所属领域普通技术人员可以根据公知知识理解。

用于提供冷却水流的电机与用于提供冷却空气流的电机并联后再与负载串联。

图2并不是一个完整的系统设计，未提及的方面，例如供氧空气的管理，氢气的管理等，既可以采用本文所披露的方法，也可以采用公知技术。

Claims (7)

1，一种燃料电池模块或系统，包括燃料电池，全部或部分包括用于提供氧化剂流，还原剂流，冷却剂流的一个或多个电机，还包括燃料电池的负载或用于与外部负载连接的连接件，其特征在于：上述电机中的全部或部分与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

2，如权利要求1所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：用于提供氧化剂流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

3，如权利要求1所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：用于提供冷却剂流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

4，如权利要求1所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：用于提供还原剂流的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联。

5，如权利要求1或2或3或4所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：有两个或两个以上的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联，各个电机相互之间是并联的。

6，如权利要求1或2或3或4所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：有两个或两个以上的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联，各个电机相互之间是串联的。

7，如权利要求1或2或3或4所述的一种燃料电池模块或系统，其特征在于：有三个或三个以上的电机与上述负载或用于与外部负载连接的连接件相串联，各个电机相互之间既存在串联关系，也存在并联关系。

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