CN213636045U - 集成式燃料电池回路结构及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成式燃料电池回路结构，包括具有容置腔体的壳体、设于容置腔体的若干回路管道、若干配重腔及设于配重腔内的功能部件，壳体开设有若干第一回路通道和若干第二回路通道，每一回路管道的一端与一第一回路通道连通，另一端与一第二回路通道连通，第一回路通道分别用以接电堆的各回路接口，第二回路通道用以接外部阴极回路、阳极回路、冷却回路。本实用新型将各回路管道、所需安装的功能部件集成在一壳体内，并设计配重腔来容置功能部件，壳体和配重腔作为回路结构的配重，解决了现有的电池系统在有限空间内配重不足的问题；且将回路管道、功能部件、配重集成为一体，提高了空间利用率。另，本实用新型还公开一种燃料电池系统。

Description

集成式燃料电池回路结构及燃料电池系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种集成式燃料电池回路结构及燃料电池系统。

背景技术

氢燃料电池是一种使用氢气作为燃料，通过与氧气的化学反应而产生电能的装置。氢能源作为最洁净的新型能源，其副产物只有水，且其电转化效率高，不需要长时间充电，因此备受青睐。目前，氢燃料电池已经应用至电动叉车、电动汽车等交通运输领域中。

对于电动叉车、电动汽车等以氢燃料电池作为电能驱动电机的各种车辆中，尤其是车辆内部空间小又对配重有严格要求的车辆，例如工业起升车辆，氢燃料电池系统需要增加额外配重，以满足工业起升车辆对配重的要求。然而，现有的氢燃料电池系统中，各个回路管道20’相互交叉、功能部件40’的分布也零散混乱(如图1所示)，这就导致了整个电池系统内部空间利用率低、电池系统体积密度低。燃料电池系统内部又无法提供足够的空间(受空间限制，各个功能部件之间、回路管道之间间隙较小)来增加配重，无法适用于工业起升车辆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式燃料电池回路结构，以在有限的空间内解决配重不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种集成式燃料电池回路结构，包括具有容置腔体的壳体、设于所述容置腔体的若干回路管道、若干配重腔以及设于所述配重腔内的功能部件，所述壳体开设有若干第一回路通道和若干第二回路通道，每一所述回路管道的一端与一所述第一回路通道连通，另一端与一所述第二回路通道连通，所述第一回路通道分别用以接电堆的各回路接口，所述第二回路通道分别用以接外部阴极回路、阳极回路、冷却回路。

较佳地，所述配重腔的上端与所述回路管道固定，所述配重腔的底部开口，所述壳体开设有贯穿其内外表面且与所述配重腔的底部正对的安装孔，以由所述安装孔将所述功能部件装设在所述配重腔。

较佳地，所述集成式燃料电池回路结构包括有六个所述回路管道，其中三所述回路管道并排且互不交叉设置在所述容置腔体的一侧，另外三所述回路管道并排且互不交叉设置在所述容置腔体的另一侧。

较佳地，所述壳体包括底壳和盖合在所述底壳的上盖，所述底壳具有所述容置腔体，所述上盖开设有所述第一回路通道，所述底壳包括底壁和围设于所述底壁的侧壁，所述侧壁开设有所述第二回路通道。

较佳地，所述底壳还包括位于所述侧壁顶部并与所述上盖贴合的顶壁，所述顶壁开设有密封槽，所述密封槽装设有密封圈以密封所述上盖和底壳。

较佳地，所述顶壁由所述侧壁的外壁向内延伸，且所述上盖与所述侧壁的外壁齐平。

具体地，所述上盖与所述底壳通过螺栓固定。

较佳地，所述壳体、所述配重腔为实心结构。

具体地，所述功能部件包括温度传感器、压力传感器、排水/气阀。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种燃料电池系统，包括电堆和如上所述的集成式燃料电池回路结构，所述电堆的各个回路接口与所述集成式燃料电池回路结构的各个第一回路通道对应连通。

与现有技术相比，本实用新型将各回路管道、所需安装的功能部件集成在一壳体内，并设计配重腔来容置功能部件，壳体和配重腔作为回路结构的配重，极大解决了现有的电池系统在有限空间内配重不足的问题，能够适用于工业起升车辆；同时，在一定空间内将回路管道、功能部件、配重集成为一体，在有限空间实现了复杂的回路管道、功能部件等的安装问题，提高了空间利用率。此外，需要与电堆的回路接口连接时，可以将整个回路结构的第一回路通道对应电堆的各个回路接口并与电堆固定即可，减少了由于管路连接造成泄漏的概率，提高了燃料电池系统的安全性。

附图说明

图1为现有技术中燃料电池系统各回路管道、功能部件的分布示意图。

图2为本实用新型实施例集成式燃料电池回路结构的示意图。

图3为图2所示集成式燃料电池回路结构的分解结构示意图。

图4为图3的另一角度。

图5为图1所示集成式燃料电池回路结构去掉上盖后的示意图。

图6为回路管道的示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

请参阅图2至图6，本实用新型提供了一种燃料电池系统，包括电堆(图未示)和集成式燃料电池回路结构100，电堆具有多个回路接口，包括阴极回路进、出接口，阳极回路进、出接口，冷却回路进、出接口等，各个回路接口分别与回路结构100的相应回路管道20连通。其中，集成式燃料电池回路结构100包括具有容置腔体110的壳体10、设于容置腔体110的若干回路管道20(阴极回路管道、阳极回路管道、冷却回路管道等)、若干配重腔30以及设于配重腔30内的功能部件40，壳体10开设有若干第一回路通道121和若干第二回路通道1121，每一回路管道20的一端与一第一回路通道121连通，另一端与一第二回路通道1121连通，第一回路通道121分别用以接电堆的各回路接口，第二回路通道1121分别用以接外部阴极回路、阳极回路、冷却回路。其中，壳体10、配重腔30为实心结构，以最大限度地增加配重。

附带一提的是，燃料电池系统的阴极回路、阳极回路、冷却回路分别包括哪些结构为公知常识，至于如何通过第一回路通道121与壳体10内对应的回路管道20连通和固定、以及如何将集成式燃料电池回路结构100的各个第一回路通道121与电堆的各个回路接口对应连通和固定均可以通过现有的管路连接固定技术实现，在此不再赘述。

具体的，与燃料电池系统的回路设计相适配，如图5、图6所示，集成式燃料电池回路结构100包括有六个回路管道20，其中三个回路管道20并排且互不交叉设置在容置腔体110的一侧，另外三个回路管道20并排且互不交叉设置在容置腔体110的另一侧。各个回路管道20之间互不干涉，且各个回路管道20均为一体成型设计，降低了由于管道连接造成水/气泄漏的概率，提高了整个燃料电池系统的安全性。如图3、图5所示，位于同一侧的三个回路管道20的上端接口位于同一直线上，且两侧的回路管道20两两正对设置。当然，在其它实施例中，可以根据外部阴极回路、阳极回路、冷却回路的设置位置对应调整各个回路管道20、第一回路通道121及第二回路通道1121的设置位置，以使得整个燃料电池系统的接线更加简单以及空间布局更加合理，提高空间利用率。

请参阅图2至图5，壳体10包括底壳11和盖合在底壳11的上盖12，底壳11具有容置腔体110(如图5所示)，上盖12开设有第一回路通道121。底壳11包括底壁111和围设于底壁111的侧壁112，侧壁112开设有第二回路通道1121(如图3、图4所示)。如图2、图3所示，第一回路通道121为在上盖12上开设的贯穿上盖12的内外表面的通孔，第二回路通道1121为在底壳11的侧壁112上开设的贯穿侧壁112的内外表面的通孔，各个第一回路通道121分别与一回路管道20的上端接口正对，各个第二回路通道1121分别与一回路管道20的下端接口正对，结构简单，易于实现。

如图3所示，底壳11还包括位于侧壁112顶部并与上盖12贴合的顶壁113，顶壁113开设有密封槽1131，密封槽1131装设有密封圈(图未示)，通过密封圈使上盖12和底壳11之间为密封固定。在该实施例中，顶壁113为由侧壁112的外壁向内水平延伸，即，顶壁113与底壁111平行。且，上盖12与侧壁112的外壁齐平(如图2所示)，结构平整、美观。在该实施例，上盖12与底壳11通过螺栓进行固定，固定方式简单快捷。

请参阅图4、图5，配重腔30的上端与回路管道20固定，配重腔30的底部开口，壳体10的底壁111开设有贯穿其内外表面且与配重腔30的底部正对的安装孔1111，由安装孔1111将功能部件40装设在配重腔30中。图5所示实施例中，功能部件40的上端与配重腔30通过螺纹固定，但不应以此为限。功能部件40包括温度传感器、压力传感器、排水/气阀等，具体实施中，是根据实际需要将配重腔30设置成与其固定的回路管道20连通，或者将配重腔30设置成不与回路管道20。此外，配重腔30和功能部件40的设置位置也是根据具体应用需求进行布局。

与现有技术相比，本实用新型将各回路管道20、所需安装的功能部件40集成在一壳体10内，并设计配重腔30来容置功能部件40，壳体10和配重腔30作为回路结构100的配重，极大解决了现有的电池系统在有限空间内配重不足的问题，能够适用于工业起升车辆；同时，在一定空间内将回路管道20、功能部件40、配重集成为一体，在有限空间实现了复杂的回路管道20、功能部件40等的安装问题，提高了空间利用率。此外，需要与电堆的回路接口连接时，可以将整个回路结构100的第一回路通道121对应电堆的各个回路接口并与电堆固定即可，减少了由于管路连接造成泄漏的概率，提高了燃料电池系统的安全性。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种集成式燃料电池回路结构，其特征在于，包括具有容置腔体的壳体、设于所述容置腔体的若干回路管道、若干配重腔以及设于所述配重腔内的功能部件，所述壳体开设有若干第一回路通道和若干第二回路通道，每一所述回路管道的一端与一所述第一回路通道连通，另一端与一所述第二回路通道连通，所述第一回路通道分别用以接电堆的各回路接口，所述第二回路通道分别用以接外部阴极回路、阳极回路、冷却回路。

2.如权利要求1所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述配重腔的上端与所述回路管道固定，所述配重腔的底部开口，所述壳体开设有贯穿其内外表面且与所述配重腔的底部正对的安装孔，以由所述安装孔将所述功能部件装设在所述配重腔。

3.如权利要求1所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，包括有六个所述回路管道，其中三所述回路管道并排且互不交叉设置在所述容置腔体的一侧，另外三所述回路管道并排且互不交叉设置在所述容置腔体的另一侧。

4.如权利要求1所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述壳体包括底壳和盖合在所述底壳的上盖，所述底壳具有所述容置腔体，所述上盖开设有所述第一回路通道，所述底壳包括底壁和围设于所述底壁的侧壁，所述侧壁开设有所述第二回路通道。

5.如权利要求4所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述底壳还包括位于所述侧壁顶部并与所述上盖贴合的顶壁，所述顶壁开设有密封槽，所述密封槽装设有密封圈以密封所述上盖和底壳。

6.如权利要求5所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述顶壁由所述侧壁的外壁向内延伸，且所述上盖与所述侧壁的外壁齐平。

7.如权利要求5所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述上盖与所述底壳通过螺栓固定。

8.如权利要求1所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述壳体、所述配重腔为实心结构。

9.如权利要求1所述的集成式燃料电池回路结构，其特征在于，所述功能部件包括温度传感器、压力传感器、排水/气阀。

10.一种燃料电池系统，其特征在于，包括电堆和如权利要求1至9任一项所述的集成式燃料电池回路结构，所述电堆的各个回路接口与所述集成式燃料电池回路结构的各个第一回路通道对应连通。

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