CN209561547U - 燃料电池 - Google Patents
燃料电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209561547U CN209561547U CN201920247912.7U CN201920247912U CN209561547U CN 209561547 U CN209561547 U CN 209561547U CN 201920247912 U CN201920247912 U CN 201920247912U CN 209561547 U CN209561547 U CN 209561547U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel cell
- end plate
- short
- cathode
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池，其包括至少两个燃料电池短堆，两个燃料电池短堆之间设置有绝缘双极板；每一个燃料电池短堆均包括正极接线端子和负极接线端子；每一个燃料电池短堆的正极接线端子通过正极继电器连接于正极母线；位于左侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极继电器的公共端子，负极继电器的第一端子连接于下一个燃料电池短堆的正极，负极继电器的第二端子连接于负极母线；位于最右侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极母线。本实用新型的燃料电池，控制正极继电器和负极继电器，可以实现各燃料电池短堆间的串并联切换，改变燃料电池短堆对外输出的电力特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池，尤其涉及一种可实现串并联切换的燃料电池。
背景技术
常规的燃料电池串并联切换均是针对于独立电堆间的串并联切换，如公告号为CN101355172A的专利，公开了一种“具串并联电路的燃料电池装置”，其内部的各燃料电池发电单元均为彼此独立，这类构造需增设额外独立的配气机构，增大了整个系统的体积，同时也无法保证各独立电堆配气均匀，导致各发电单元的工作特性不一致，影响系统的整体效率及寿命。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种燃料电池，其解决了上述技术问题中的至少一个。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种燃料电池，其包括至少两个燃料电池短堆，两个燃料电池短堆之间设置有绝缘双极板；
每一个燃料电池短堆均包括正极接线端子和负极接线端子；每一个燃料电池短堆的正极接线端子通过正极继电器连接于正极母线；
位于左侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极继电器的公共端子，负极继电器的第一端子连接于下一个燃料电池短堆的正极，负极继电器的第二端子连接于负极母线；位于最右侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极母线。
可选的，所述燃料电池短堆的数量为偶数个。
可选的，在正极继电器和正极母线之间的线路上还设置有正极防逆充保护装置。
可选的，所述负极继电器为三工位继电器。
可选的，所述绝缘双极板包括阳极集流端板、绝缘层和阴极集流端板，其中，所述绝缘层设置于所述阳极集流端板和阴极集流端板之间，并且当所述绝缘双极板位于两个燃料电池短堆之间时，阳极集流端板位于燃料电池电堆的阳极侧，阴极集流端板位于燃料电池电堆的阴极侧。
可选的，所述绝缘双极板上开设有多个连通孔，并使得多个燃料电池电堆之间形成空气流通路径、冷却液流通路径和氢气流通路径，并且所述空气流通路径的两端分别连接有空气进入管和空气排出管，所述冷却液流通路径的两端分别连接有冷却液进入管和冷却液排出管，所述氢气流通路径的两端分别连接有氢气进入管和氢气排出管。
可选的，所述正极母线和负极母线设置于配电装置内，所述配电装置相对于阳极集流端板和阴极集流端板的位置处开设有凹槽，所述阳极集流端板和阴极集流端板上形成有与所述凹槽配合的凸起，并使得所述凸起插入于所述凹槽内。
可选的，位于最左侧的燃料电池短堆的正极侧设置有阳极集流端板，位于最右侧的燃料电池短堆的负极侧设置有阴极集流端板。
本实用新型具有如下有益效果：本发明的燃料电池，控制正极继电器和负极继电器，可以实现各燃料电池短堆间的串并联切换，改变燃料电池短堆对外输出的电力特性，并且通过燃料电池短堆的设置，使得燃料电池整体体积没有增加，燃料电池的配气结构不会发生变化，配气均匀程度仍与燃料电池长堆基本一致，可保证各燃料电池短堆尽可能工作在相同工况下。
附图说明
图1为本实用新型的燃料电池的结构示意图；
图2为本实用新型的燃料电池的结构示意图；
图3为本实用新型配电装置的结构示意图。
图4和图5为本实用新型的绝缘双极板模型示意图；
图中标记示意为：1-空气进入管；2-冷却液进入管；3-氢气进入管；4.1-正极母线；4.2-负极母线；5-配电装置；6-凸起；7-空气排出管；8-冷却液排出管；9-氢气排出管；10-燃料电堆短堆；11-绝缘双极板；12-阳极集流端板；13-绝缘层；14-阴极集流端板；15-正极防逆充保护装置；16-正极继电器；17-负极继电器；18-配电装置接线端子。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种燃料电池，包括至少两个燃料电池短堆，两个燃料电池短堆之间设置有绝缘双极板。
本实施例中，所述燃料电池短堆的数量为偶数个，并且多个燃料电池短堆相互连接后，与燃料电池长堆的长度相同，从而使得燃料电池整体体积没有增加，由此燃料电池的配气结构不会发生变化，配气上未改变其流场的分布形式，配气均匀程度仍与燃料电池长堆基本一致，可保证各燃料电池短堆尽可能工作在相同工况下；可实现快速排出个别燃料电池短堆内部积累的水分，避免水淹，通过控制个别燃料电池短堆与正极母线和负极母线断开，可使其暂停发电进入待机状态，化学反应停止，积累的水分会被进气迅速排出。
每一个燃料电池短堆均包括正极接线端子和负极接线端子；每一个燃料电池短堆的正极接线端子通过正极继电器连接于正极母线，可实现与正极母线接通或断开，并且在正极继电器和正极母线之间的线路上还设置有正极防逆充保护装置。
位于左侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极继电器的公共端子，负极继电器的第一端子连接于下一个燃料电池短堆的正极，负极继电器的第二端子连接于负极母线；位于最右侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极母线，其中，所述负极继电器为三工位继电器。
本实施例中，所述绝缘双极板包括阳极集流端板、绝缘层和阴极集流端板，其中，所述绝缘层设置于所述阳极集流端板和阴极集流端板之间，并且当所述绝缘双极板位于两个燃料电池短堆之间时，阳极集流端板位于燃料电池电堆的阳极侧，阴极集流端板位于燃料电池电堆的阴极侧。
本实施例中，所述绝缘双极板上开设有多个连通孔，以使得多个燃料电池电堆之间形成空气流通路径、冷却液流通路径和氢气流通路径，并且所述空气流通路径的两端分别连接有空气进入管和空气排出管，所述冷却液流通路径的两端分别连接有冷却液进入管和冷却液排出管，所述氢气流通路径的两端分别连接有氢气进入管和氢气排出管。
所述正极母线和负极母线设置于配电装置内，所述配电装置相对于阳极集流端板和阴极集流端板的位置处开设有凹槽，并且，所述阳极集流端板和阴极集流端板上形成有与所述凹槽配合的凸起，并使得所述凸起插入于所述凹槽内，从而实现可靠的机械及电气连接，并使得正极接线端子和负极接线端子分别与对应的配电装置接线端子连接。
并且位于最左侧的燃料电池短堆的正极侧设置有阳极集流端板，位于最右侧的燃料电池短堆的负极侧设置有阴极集流端板。
假设燃料电池短堆的数量为2N(N为自然数)，则共有2N+1个榫接孔；若正极朝外的最外侧燃料电池短堆为1号短堆，那么其正极对应的榫接开孔为1号孔位，以此顺序最后一个榫接开孔为2N+1号孔位，与负极朝外的最外侧燃料电池短堆负极配合。在1号孔位仅有一正极接线端子，在2N+1号孔位内仅有一负极接线端子，在2至2N号孔位内则各有一正极接线端子和一负极接线端子。
通过控制1号孔位正极继电器与正极母线接通，2至2N号孔位的正极继电器断开，负极继电器与相邻正极接线端子接通，可实现2N个燃料电池短堆串联；通过控制所有正极继电器与正极母线接通，所有负极继电器与负极母线接通，可实现2N个燃料电池短堆并联；通过控制适当位置的继电器切换，以4个燃料电池短堆组成的燃料电池为例，通过控制1号和3号的正极继电器与正极母线接通，2号4号的负极继电器与相邻正极接线端子接通，3号的负极继电器与负极母线接通，可实现4个燃料电池短堆两两串联，串联后的两部分并联。
并且通过控制与燃料电池短堆关联的正极继电器和负极继电器，可实现任意燃料电池短堆与母线开路，此时燃料电池短堆并不对外输出电能，但带有开路电压。
本发明的燃料电池，控制正极继电器和负极继电器，可以实现各燃料电池短堆间的串并联切换，改变燃料电池短堆对外输出的电力特性。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种燃料电池，其特征在于，包括至少两个燃料电池短堆，两个燃料电池短堆之间设置有绝缘双极板；
每一个燃料电池短堆均包括正极接线端子和负极接线端子；每一个燃料电池短堆的正极接线端子通过正极继电器连接于正极母线；
位于左侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极继电器的公共端子，负极继电器的第一端子连接于下一个燃料电池短堆的正极，负极继电器的第二端子连接于负极母线；位于最右侧的燃料电池短堆的负极接线端子连接于负极母线。
2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池短堆的数量为偶数个。
3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，在正极继电器和正极母线之间的线路上还设置有正极防逆充保护装置。
4.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述负极继电器为三工位继电器。
5.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述绝缘双极板包括阳极集流端板、绝缘层和阴极集流端板，其中，所述绝缘层设置于所述阳极集流端板和阴极集流端板之间，并且当所述绝缘双极板位于两个燃料电池短堆之间时，阳极集流端板位于燃料电池电堆的阳极侧，阴极集流端板位于燃料电池电堆的阴极侧。
6.根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，所述绝缘双极板上开设有多个连通孔，并使得多个燃料电池电堆之间形成空气流通路径、冷却液流通路径和氢气流通路径，并且所述空气流通路径的两端分别连接有空气进入管和空气排出管，所述冷却液流通路径的两端分别连接有冷却液进入管和冷却液排出管，所述氢气流通路径的两端分别连接有氢气进入管和氢气排出管。
7.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述正极母线和负极母线设置于配电装置内，所述配电装置相对于阳极集流端板和阴极集流端板的位置处开设有凹槽，所述阳极集流端板和阴极集流端板上形成有与所述凹槽配合的凸起，并使得所述凸起插入于所述凹槽内。
8.根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，位于最左侧的燃料电池短堆的正极侧设置有阳极集流端板，位于最右侧的燃料电池短堆的负极侧设置有阴极集流端板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920247912.7U CN209561547U (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 燃料电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920247912.7U CN209561547U (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 燃料电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209561547U true CN209561547U (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=68309921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920247912.7U Active CN209561547U (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 燃料电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209561547U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111668524A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 北京成功领行汽车技术有限责任公司 | 一种燃料电池及其控制系统、控制方法 |
| CN114388862A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 阜新德尔汽车部件股份有限公司 | 一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法 |
-
2019
- 2019-02-27 CN CN201920247912.7U patent/CN209561547U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111668524A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 北京成功领行汽车技术有限责任公司 | 一种燃料电池及其控制系统、控制方法 |
| CN114388862A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 阜新德尔汽车部件股份有限公司 | 一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法 |
| CN114388862B (zh) * | 2020-10-22 | 2024-01-26 | 阜新德尔汽车部件股份有限公司 | 一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0123727B1 (ko) | 연료전지의 적층체 | |
| CN209561547U (zh) | 燃料电池 | |
| CN113948730A (zh) | 自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构 | |
| KR101130126B1 (ko) | 평관형 고체산화물 연료전지의 전기 연결재 제작 및 설치 | |
| JP2009528657A (ja) | 燃料電池の加湿 | |
| CN113285108A (zh) | 一种串联式液流电池储能装置、储能系统及电力系统 | |
| WO2007060511A2 (en) | Fuel cell | |
| CN101540409B (zh) | 电场-膜电极组合结构的燃料电池装置及其可逆式再生氢氧电解装置 | |
| CN102035006A (zh) | 固体电解质型燃料电池 | |
| Steele | Materials for electrochemical energy conversion and storage systems | |
| US10651494B2 (en) | Stack module for fuel battery and high temperature electrolysis including individually changeable cell battery module during operation | |
| KR102017328B1 (ko) | 운전 중 개별 교체가 가능한 단위전지모듈을 포함하는 연료전지 및 고온 수전해용 스택 모듈 | |
| CN216488182U (zh) | 一种液流电池电堆结构 | |
| CN109728329A (zh) | 一种燃料电池冷启动装置 | |
| CN207909981U (zh) | 一种燃料电池冷启动装置 | |
| KR102016163B1 (ko) | 개별 컨트롤 방식의 원통형 고체산화물 전지 스택 모듈 | |
| CN207852818U (zh) | 一种可插拔式固体氧化物燃料电池堆结构 | |
| CN100361340C (zh) | 一种集成式燃料电池堆的控制连接方法 | |
| CN111180761A (zh) | 车载燃料电池关机时残余能量释放方法 | |
| CN216648374U (zh) | 一种液流电池电堆及电堆结构 | |
| CN219371079U (zh) | 一种绿电制氢燃料电池发电模块 | |
| CN217740583U (zh) | 一种用于车辆的氢燃料电池及其应用的车辆 | |
| KR101572033B1 (ko) | 연료전지 스택의 활성화 장치 | |
| CN216107242U (zh) | 一种阶段投入使用式电解槽 | |
| CN217134436U (zh) | 燃料电池堆塔组件及燃料电池控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |