CN217214797U - 一种集成式燃料电池发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式燃料电池发动机，涉及燃料电池领域。该集成式燃料电池发动机包括主箱体、电堆模块、控制器、氢气循环泵和电器部件，主箱体的内部分隔设置有第一舱室和第二舱室，电堆模块和氢气循环泵密封安装于第一舱室内，电器部件安装于第二舱室内；第一舱室还设有氢气浓度传感器和烟雾传感器，氢气浓度传感器用于检测第一舱室的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，烟雾传感器用于检测第一舱室是否有烟雾并发出烟雾电信号，控制器用于接收氢气浓度电信号和烟雾电信号并发出预警信号；主箱体的外部设有电气箱，第一舱室与电气箱之间贯穿设置有穿墙铜排，穿墙铜排的一端与电堆模块导电连接，穿墙铜排的另一端与输出端子导电连接。

Description

一种集成式燃料电池发动机

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种集成式燃料电池发动机。

背景技术

燃料电池发动机通常是指用于车辆动力源的燃料电池。普遍将电堆模块封装设置于箱体内，其它辅助部件分散设置于箱体外，由于涉氢部件一旦泄露氢气，与高压器件接触易引发危险情况。

如申请公布号为CN108878945A、申请公布日为2018.11.23的中国发明专利申请公开了一种燃料电池，具体包括箱体、箱盖、电堆模块、氢气循环泵、空气气路系统、冷却系统、燃料电池控制系统、通风部件和进氢集成岐块，电堆模块占据在箱体的第一空腔的一侧位置，在电堆模块的上方放置燃料电池控制系统；在箱体的第一空腔的另一侧位置布局氢气入口阀、空气入口阀、冷却液入口阀、氢气循环泵、氢气出口阀、空气出口阀、冷却液出口阀；在箱体的一个侧面挖出开口，在与开口相对的一侧的箱体的一个侧面上设置排风口，在开口安装通风部件，空气气路系统、冷却系统安装在箱体的外侧的第一底板上。

现有技术中的燃料电池采用了电堆模块、氢气循环泵和燃料电池控制系统设置于箱体内部的结构形式，实现了涉氢部件与高压器件隔离布置的目的。但是，当燃料电池的箱体内部泄漏氢气时，无法准确监测并判定危险情况，而且，电堆模块的电输出结构可能带来高压放电，燃料电池的安全性和可靠性低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种集成式燃料电池发动机包，以解决当燃料电池的箱体内部泄漏氢气时，无法准确监测并判定危险情况，而且，电堆模块的电输出结构可能带来高压放电，燃料电池的安全性和可靠性低的问题。

本实用新型的集成式燃料电池发动机包的技术方案为：

集成式燃料电池发动机包括主箱体、电堆模块、控制器、氢气循环泵和电器部件，所述主箱体的内部分隔设置有第一舱室和第二舱室，所述电堆模块和氢气循环泵密封安装于所述第一舱室内，所述电器部件安装于所述第二舱室内；

所述第一舱室还设有氢气浓度传感器和烟雾传感器，所述氢气浓度传感器用于检测所述第一舱室的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，所述烟雾传感器用于检测所述第一舱室是否有烟雾并发出烟雾电信号，所述控制器分别与所述氢气浓度传感器、所述烟雾传感器电连接，所述控制器用于接收氢气浓度电信号和烟雾电信号并发出预警信号；

所述主箱体的外部设有电气箱，所述电气箱的内部安装有输出端子，所述第一舱室与所述电气箱之间贯穿设置有穿墙铜排，所述穿墙铜排的一端与所述电堆模块导电连接，所述穿墙铜排的另一端与所述输出端子导电连接。

进一步的，所述主箱体的形状为长方体形，所述第一舱室、所述第二舱室沿所述主箱体的长度方向并列布置，所述电气箱固定于所述第一舱室背向所述第二舱室的侧壁上。

进一步的，所述电器部件包括BOP部件，所述电堆模块与所述BOP部件之间连接有导电线路，所述导电线路与所述第一舱室分隔布置。

进一步的，所述第一舱室的侧壁内嵌设置有走线槽，所述走线槽平行于所述主箱体的长度方向延伸设置，且所述走线槽连通于所述第二舱室和所述电气箱之间，所述导电线路布置于所述走线槽的内部。

进一步的，所述走线槽的槽口背向于所述第一舱室设置，所述走线槽的槽口处安装有线槽封板，所述线槽封板与所述走线槽可拆连接。

进一步的，所述第二舱室的侧壁开设有散热窗口，所述散热窗口处可拆安装有通风格栅板，所述通风格栅板上设置有多个防水挡片。

进一步的，所述主箱体的上部设置有第一舱口和第二舱口，所述第一舱口与所述第一舱室对应，所述第二舱口与所述第二舱室对应，所述第一舱口处安装有第一舱盖，所述第二舱口处安装有第二舱盖。

进一步的，所述第一舱盖铰接安装于所述第一舱口处，所述第二舱盖铰接安装于所述第二舱口处，所述第一舱盖与所述第一舱口之间、所述第二舱盖与所述第二舱口之间分别连接有驱动件。

有益效果：该集成式燃料电池发动机采用了主箱体、电堆模块、控制器、氢气循环泵、电器部件、氢气浓度传感器、烟雾传感器和电气箱的结构设计形式，电堆模块和氢气循环泵密封安装于第一舱室内，对涉氢部件密封以防止氢气向外泄露；主箱体的第一舱室设有氢气浓度传感器和烟雾传感器，通过氢气浓度传感器来检测第一舱室的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，通过烟雾传感器来检测第一舱室是否有烟雾并发出烟雾电信号，控制器接收氢气浓度电信号和烟雾电信号，在检测到氢气泄露或火灾发生时，控制器发出预警信号以便于快速地安全处置，实现了对燃料电池的准确监测并判定危险情况。

并且，主箱体的外部设有电气箱，电气箱的内部安装有输出端子，第一舱室与电气箱之间贯穿设置有穿墙铜排，穿墙铜排的一端与电堆模块导电连接，穿墙铜排的另一端与输出端子导电连接，利用电气箱和穿墙铜排的结构设计，保证了第一舱室的密封完整性，使电堆模块能够安全地向外输出电能，防止因高压放电引燃氢气的情况，提高了燃料电池的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的集成式燃料电池发动机的具体实施例中集成式燃料电池发动机的立体示意图；

图2为本实用新型的集成式燃料电池发动机的具体实施例中集成式燃料电池发动机的局部分解图。

图中：1－主箱体、11－第一舱室、12－第二舱室、13－第一舱盖、14－第二舱盖、15－驱动件、16－散热窗口；

2－电气箱、3－BOP部件、4－走线槽、5－线槽封板、6－通风格栅板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的集成式燃料电池发动机的具体实施例1，如图1、图2所示，集成式燃料电池发动机包括主箱体1、电堆模块、控制器、氢气循环泵和电器部件，主箱体1的内部分隔设置有第一舱室11和第二舱室12，电堆模块和氢气循环泵密封安装于第一舱室11内，电器部件安装于第二舱室12内；第一舱室11还设有氢气浓度传感器和烟雾传感器(图中未示出)，氢气浓度传感器用于检测第一舱室11的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，烟雾传感器用于检测第一舱室11是否有烟雾并发出烟雾电信号，控制器分别与氢气浓度传感器、烟雾传感器电连接，控制器用于接收氢气浓度电信号和烟雾电信号并发出预警信号；主箱体1的外部设有电气箱2，电气箱2的内部安装有输出端子，第一舱室11与电气箱2之间贯穿设置有穿墙铜排，穿墙铜排的一端与电堆模块导电连接，穿墙铜排的另一端与输出端子导电连接。

该集成式燃料电池发动机采用了主箱体1、电堆模块、控制器、氢气循环泵、电器部件、氢气浓度传感器、烟雾传感器和电气箱2的结构设计形式，电堆模块和氢气循环泵密封安装于第一舱室11内，对涉氢部件密封以防止氢气向外泄露。需要说明的是，涉氢部件均密封安装于第一舱室11内，涉氢部件除了包括氢气循环泵外，涉氢部件还包括组合阀和输氢管等。

主箱体1的第一舱室11设有氢气浓度传感器和烟雾传感器，通过氢气浓度传感器来检测第一舱室11的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，通过烟雾传感器来检测第一舱室11是否有烟雾并发出烟雾电信号，控制器接收氢气浓度电信号和烟雾电信号，在检测到氢气泄露或火灾发生时，控制器发出预警信号以便于快速地安全处置，实现了对燃料电池的准确监测并判定危险情况。

并且，主箱体1的外部设有电气箱2，电气箱2的内部安装有输出端子，第一舱室11与电气箱2之间贯穿设置有穿墙铜排，穿墙铜排的一端与电堆模块导电连接，穿墙铜排的另一端与输出端子导电连接，利用电气箱2和穿墙铜排的结构设计，保证了第一舱室11的密封完整性，使电堆模块能够安全地向外输出电能，防止因高压放电引燃氢气的情况，提高了燃料电池的安全性和可靠性。

在本实施例中，主箱体1的形状为长方体形，第一舱室11、第二舱室12沿主箱体1的长度方向并列布置，电气箱2固定于第一舱室11背向第二舱室12的侧壁上。具体的，电器部件包括BOP部件3，电堆模块与BOP部件3之间连接有导电线路，导电线路与第一舱室11分隔布置。BOP部件3是指电堆模块的辅助部件，其包括空气气体系统和冷却系统等，导电线路的走线路径如图1中的虚线箭头所示，利用导电线路将电堆模块产生电能输送至BOP部件3，以满足BOP部件3的运行用电需求。

其中，第一舱室11的侧壁内嵌设置有走线槽4，走线槽4平行于主箱体1的长度方向延伸设置，且走线槽4连通于第二舱室12和电气箱2之间，导电线路布置于走线槽4的内部。并且，走线槽4的槽口背向于第一舱室11设置，走线槽4的槽口处安装有线槽封板5，线槽封板5与走线槽4可拆连接。如图2所示，走线槽4的槽口朝外设置于第一舱室11的前侧壁，线槽封板5与走线槽4之间连接有锁紧扣，以便于实施安装布线操作。

在本实施例中，第二舱室12的侧壁开设有散热窗口16，散热窗口16处可拆安装有通风格栅板6，通风格栅板6上设置有多个防水挡片。通风格栅板6设有两个，两个通风格栅板6安装于第二舱室12的相对侧壁上，利用通风格栅板6使第二舱室12的内部与外界连通，便于向外散发电器部件产生的热量，通风格栅板6的防水挡片能够防止雨水溅入，保证散热通风效果和防水性。

另外，主箱体1的上部设置有第一舱口和第二舱口，第一舱口与第一舱室11对应，第二舱口与第二舱室12对应，第一舱口处安装有第一舱盖13，第二舱口处安装有第二舱盖14。而且，第一舱盖13铰接安装于第一舱口处，第二舱盖14铰接安装于第二舱口处，第一舱盖13与第一舱口之间、第二舱盖14与第二舱口之间分别连接有驱动件15。具体的，驱动件15为气缸顶杆或液压顶杆，以带动第一舱盖13和第二舱盖14完成开闭动作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种集成式燃料电池发动机，其特征是，包括主箱体、电堆模块、控制器、氢气循环泵和电器部件，所述主箱体的内部分隔设置有第一舱室和第二舱室，所述电堆模块和氢气循环泵密封安装于所述第一舱室内，所述电器部件安装于所述第二舱室内；

所述第一舱室还设有氢气浓度传感器和烟雾传感器，所述氢气浓度传感器用于检测所述第一舱室的氢气浓度并发出氢气浓度电信号，所述烟雾传感器用于检测所述第一舱室是否有烟雾并发出烟雾电信号，所述控制器分别与所述氢气浓度传感器、所述烟雾传感器电连接，所述控制器用于接收氢气浓度电信号和烟雾电信号并发出预警信号；

所述主箱体的外部设有电气箱，所述电气箱的内部安装有输出端子，所述第一舱室与所述电气箱之间贯穿设置有穿墙铜排，所述穿墙铜排的一端与所述电堆模块导电连接，所述穿墙铜排的另一端与所述输出端子导电连接。

2.根据权利要求1所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述主箱体的形状为长方体形，所述第一舱室、所述第二舱室沿所述主箱体的长度方向并列布置，所述电气箱固定于所述第一舱室背向所述第二舱室的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述电器部件包括BOP部件，所述电堆模块与所述BOP部件之间连接有导电线路，所述导电线路与所述第一舱室分隔布置。

4.根据权利要求3所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述第一舱室的侧壁内嵌设置有走线槽，所述走线槽平行于所述主箱体的长度方向延伸设置，且所述走线槽连通于所述第二舱室和所述电气箱之间，所述导电线路布置于所述走线槽的内部。

5.根据权利要求4所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述走线槽的槽口背向于所述第一舱室设置，所述走线槽的槽口处安装有线槽封板，所述线槽封板与所述走线槽可拆连接。

6.根据权利要求1所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述第二舱室的侧壁开设有散热窗口，所述散热窗口处可拆安装有通风格栅板，所述通风格栅板上设置有多个防水挡片。

7.根据权利要求1所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述主箱体的上部设置有第一舱口和第二舱口，所述第一舱口与所述第一舱室对应，所述第二舱口与所述第二舱室对应，所述第一舱口处安装有第一舱盖，所述第二舱口处安装有第二舱盖。

8.根据权利要求7所述的集成式燃料电池发动机，其特征是，所述第一舱盖铰接安装于所述第一舱口处，所述第二舱盖铰接安装于所述第二舱口处，所述第一舱盖与所述第一舱口之间、所述第二舱盖与所述第二舱口之间分别连接有驱动件。

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