CN220041925U - 燃料电池发电系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池发电系统，所述燃料电池发电系统包括一机柜、一燃料电池组件一电气控制器和一制氢机。所述燃料电池发电系统根据其各个装置的产热特点对各个装置进行合理排布，将产热较高的装置进行热隔离，能够改善热量堆积的情况，提高所述燃料电池发电系统的散热性能。具体地，所述机柜的内部被分隔为一左侧区和一右侧区，所述左侧区被分隔为一左侧上区、一左侧下区和位于所述左侧上区与所述左侧下区之间的一左侧中区；所述右侧区被分隔为一右侧上区和一右侧下区，所述燃料电池组件安装于所述机柜的所述左侧中区，所述电气控制器安装于所述机柜的所述左侧上区，所述制氢机安装于所述机柜的所述右侧上区。

Description

燃料电池发电系统

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，更为具体地涉及一种燃料电池发电系统。

背景技术

燃料电池能够通过电化学反应将燃料的化学能转化为电能，具有能量转化效率高、污染程度低、噪声低、可靠性高等优点，可被广泛应用于汽车、飞机、列车、电站等领域。

在实际应用中，所述燃料电池通常与空气供应装置、氢气供应装置、散热设备、控制器等共同形成燃料电池发电系统。在所述燃料电池发电系统工作过程中，所述燃料电池和其他装置会产生热量，所述燃料电池发电系统的散热性能将影响其工作性能和安全性。

在现有的燃料电池发电系统中，存在热量易堆积、散热性能差等问题。因此，需要一种能够提高燃料电池系统的散热性能的散热方案。

实用新型内容

本申请的一个优势在于提供一种燃料电池发电系统，其中，所述燃料电池发电系统根据其各个装置的产热特点对各个装置进行合理排布，将产热较高的装置进行热隔离，能够改善热量堆积的情况，提高所述燃料电池发电系统的散热性能。

本申请的另一优势在于提供一种燃料电池发电系统，其中，所述燃料电池发电系统可以在不增大其整体体积的条件下提高其散热性能。

本申请的另一优势在于提供一种燃料电池发电系统，其中，所述燃料电池发电系统为产热较高的装置构建了单独的散热通道，减少其所产热量在所述燃料电池发电系统内部的扩散，降低其所产热量对所述燃料电池发电系统内的其他装置的影响。

根据本申请的一方面，本申请提供一种燃料电池发电系统，其包括：

一机柜，其内部被分隔为一左侧区和一右侧区，所述左侧区被分隔为一左侧上区、一左侧下区和位于所述左侧上区与所述左侧下区之间的一左侧中区；所述右侧区被分隔为一右侧上区和一右侧下区；

一燃料电池组件，安装于所述机柜的所述左侧中区；

一电气控制器，安装于所述机柜的所述左侧上区；以及

一制氢机，安装于所述机柜的所述右侧上区。

在一些实施例中，所述机柜包括相对的一下底座和一上顶盖，以及，延伸于所述底座和所述上顶盖之间的一左外侧壁、一右外侧壁、一前外侧壁和一后外侧壁，所述左外侧壁与所述右外侧壁相对，所述前外侧壁和所述后侧壁相对，所述机柜还包括延伸于所述底座和所述上顶盖之间的一第一隔板，以及，延伸于所述左外侧壁与所述第一隔板之间的一第二隔板和一第三隔板，所述第二隔板和所述下底座之间的区域形成所述左侧下区，所述第二隔板和所述第三隔板之间的区域形成所述左侧中区，所述第三隔板和所述上顶盖之间的区域形成所述左侧上区，所述机柜还包括延伸于所述右外侧壁与所述第一隔板之间的一第四隔板，所述第四隔板和所述上顶盖之间区域形成所述右侧上区，所述第四隔板和所述下底座之间的区域形成所述右侧下区，所述前外侧壁处设有一门结构，所述前外侧壁处的门结构形成一前机柜门。

在一些实施例中，所述燃料电池发电系统包括位于所述左侧区的一第一进出风组件，所述第一进出风组件包括位于所述机柜的前侧的一第一前进风窗和位于所述机柜的上侧的一上出风盖。

在一些实施例中，所述第一进出风组件进一步包括连通于所述第一前进风窗和所述第二隔板之间的一前进风通道。

在一些实施例中，所述第二隔板具有至少一第一通风孔，所述第三隔板具有至少一第二通风孔。

在一些实施例中，所述第一进出风组件进一步包括设置于所述第二隔板的至少一第一散热风扇和设置于所述上顶盖的至少一第二散热风扇。

在一些实施例中，所述上出风盖包括一上出风窗和位于所述上出风窗上的一上盖体，所述上出风窗具有至少一侧出风口。

在一些实施例中，所述第一进出风组件进一步包括位于所述机柜的后侧的一第一后出风窗，所述燃料电池组件包括一燃料电池壳体，位于所述燃料电池壳体内的一燃料电池电堆和一内散热通道，所述燃料电池电堆邻近于所述第一前进风窗，所述内散热通道位于所述燃料电池电堆的后方，所述第一进出风组件进一步包括连通于所述第一后出风窗与所述内散热通道之间的一后出风通道。

在一些实施例中，所述第一进出风组件进一步包括设置于所述后出风通道和所述内散热通道之间的密封件。

在一些实施例中，所述燃料电池发电系统包括位于所述右侧区的一第二进出风组件，所述第二进出风组件包括位于所述机柜的前侧的一第二前进风窗和位于所述机柜的后侧的一后出风窗。

附图说明

图1是根据本申请的燃料电池发电系统的立体示意图。

图2是根据本申请的燃料电池发电系统的另一立体示意图。

图3是根据本申请的燃料电池发电系统的局部示意图。

图4是根据本申请的燃料电池发电系统的另一局部示意图。

图5是根据本申请的燃料电池发电系统的又一局部示意图。

图6是根据本申请的燃料电池发电系统的又一局部示意图

图7是根据本申请的燃料电池发电系统的又一立体示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本申请以使本领域技术人员能够实现本申请。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本申请的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本申请的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照图1至图7，本申请提供了一种燃料电池发电系统，所述燃料电池发电系统根据其各个装置的产热特点对各个装置进行合理排布，将产热较高的装置进行热隔离，能够改善热量堆积的情况，提高所述燃料电池发电系统的散热性能。由于本申请主要通过对各个装置的合理排布来提高所述燃料电池发电系统的散热性能，因此，可以在尽量不增大其整体体积的条件下提高其散热性能。

具体地，在本申请实施例中，所述燃料电池发电系统包括一机柜10、一燃料电池组件20一电气控制器30和一制氢机50。在所述燃料电池发电系统工作过程中，所述燃料电池组件20和所述制氢机50产生的热量较多。因此，本申请将所述燃料电池组件20和所述制氢机50分隔开，并为两者分别配置散热通道，可以减少热量堆积，同时防止二者产生的热量对彼此造成干扰。

具体地，如图1和图2所示，所述机柜10包括相对的一下底座120和一上顶盖110，以及，延伸于所述下底座120和所述上顶盖110之间的一左外侧壁130、延伸于所述下底座120和所述上顶盖110之间的一右外侧壁140、延伸于所述下底座120和所述上顶盖110之间的一前外侧壁150、延伸于所述下底座120和所述上顶盖110之间的一后外侧壁160。所述左外侧壁130与所述右外侧壁140相对，所述前外侧壁150和所述后外侧壁160相对。所述下底座120、所述上顶盖110、所述左外侧壁130、所述右外侧壁140、所述前外侧壁150和所述后外侧壁160围合形成所述机柜10的内部空间。

在本申请的一个具体示例中，所述下底座120包括底板1201和支撑于所述底板1201下方的至少一下支撑腿1202。可在所述底板1201或者所述下支撑腿1202处设置滑轮，将所述机柜10实施为可移动式机柜10。

在本申请的一个具体示例中，所述前外侧壁150处设有一门结构，所述前外侧壁150处的门结构形成一前机柜门180。可选地，可在所述后外侧壁160处或者其他外侧壁处设置门结构，例如，当所述后外侧壁160处设有一门结构时，所述后外侧壁160处的门结构形成一后机柜门190。相应地，所述机柜10包括设置于所述前机柜门180的至少一柜门锁170和/或设置于所述后机柜门190的至少一柜门锁170。

所述机柜10还包括延伸于所述下底座120和所述上顶盖110之间的一第一隔板11，所述第一隔板11将所述机柜10内部分隔为一左侧区101和一右侧区102。

所述机柜10还包括延伸于所述左外侧壁130与所述第一隔板11之间的一第二隔板12和一第三隔板13。所述第二隔板12和所述第三隔板13将所述左侧区101分隔为一左侧上区1011、一左侧下区1012和位于所述左侧上区1011与所述左侧下区1012之间的一左侧中区1013。所述第二隔板12和所述下底座120之间的区域形成所述左侧下区1012，所述第二隔板12和所述第三隔板13之间的区域形成所述左侧中区1013，所述第三隔板13和所述上顶盖110之间的区域形成所述左侧上区1011。

所述机柜10还包括延伸于所述右外侧壁140与所述第一隔板11之间的一第四隔板14，所述第四隔板14将所述右侧区102分隔为一右侧上区1021和一右侧下区1022。所述第四隔板14和所述上顶盖110之间区域形成所述右侧上区1021，所述第四隔板14和所述下底座120之间的区域形成所述右侧下区1022。

所述料电池发电系统为产热较高的装置构建了单独的散热通道，减少其所产热量在所述燃料电池发电系统内部的扩散，降低其所产热量对所述燃料电池发电系统内的其他装置的影响。

具体地，在本申请实施例中，所述燃料电池组件20和所述制氢机50在所述料电池发电系统工作过程中产生热量较高。本申请将所述燃料电池组件20和所述制氢机50分别置于所述左侧区101和所述右侧区102，并为所述左侧区101和所述右侧区102分别配置进出风散热通道。位于所述左侧区101的进出风散热通道和位于所述右侧区102的进出风散热通道相互独立，使得设置于所述左侧区101的装置产生的热量和设置于所述右侧区102的装置产生的热量分别通过各自的进出风散热通道传递至所述燃料电池发电系统外部。

更具体地，如图3所示，在本申请实施例中，所述燃料电池组件20安装于所述机柜10的所述左侧中区1013，所述电气控制器30安装于所述机柜10的所述左侧上区1011，所述电气控制器30包括一显示面板31，用于显示所述燃料电池发电系统的参数、状态数据等，所述左侧下区1012作为第一备用区域，可以用于放置其他设备，例如，备用电源40、通风通道等。所述制氢机50安装于所述机柜10的所述右侧上区1021，所述右侧下区1022作为第二备用区域，可以用于放置其他设备，例如，燃料箱80、储气罐等。

在本申请实施例中，所述燃料电池发电系统包括位于所述左侧区101的一第一进出风组件60。所述第一进出风组件60包括位于所述机柜10的左侧区101的一第一前进风窗61和位于所述机柜10的上侧的一上出风盖66，在所述第一前进风窗61和所述上出风盖66之间形成所述机柜10的左进出风散热通道。

具体地，如图4所示，所述第一前进风窗61包括一第一前进风安装框架611、一第二前进风安装框架612、一第一前百叶窗613和一第一前进风外罩614。所述第一前进风安装框架611和所述第二前进风安装框架612安装于所述前外侧壁150，所述第二前进风安装框架612位于所述第一前进风安装框架611的下方，所述第一前百叶窗613安装于所述第一前进风安装框架611和所述第二前进风安装框架612，所述第一前进风外罩614罩设于所述第一前进风安装框架611、所述第二前进风安装框架612和所述第一前百叶窗613外。所述第一前进风外罩614的具有位于其前侧的镂空结构和位于其下侧的第一下侧进风口615，如图7所示，使得所述机柜10的左侧区101可从所述第一前进风窗61的前侧和下侧进风。

所述第一进出风组件60进一步包括连通于所述第一前进风窗61和所述第二隔板12之间的一前进风通道63，使得空气从所述第一前进风窗61进入所述机柜10后从所述前进风通道63经过所述第二隔板12、所述第三隔板13和所述上顶盖110，从所述上出风盖66流动到所述燃料电池发电系统外部。具体地，所述前进风通道63可设置于所述左侧下区1012。所述前进风通道63对应于所述第二前进风安装框架612，位于所述第二前进风安装框架612和所述第二隔板12之间。所述第二隔板12具有至少一第一通风孔121，所述第三隔板13具有至少一第二通风孔131，以允许空气通过。

在本申请的一实施方式中，所述第二隔板12和所述上顶盖110处分别设有风扇，促使空气的流通。相应地，如图5所示，所述第一进出风组件60进一步包括设置于所述第二隔板12的至少一第一散热风扇64和设置于所述上顶盖110的至少一第二散热风扇65。

如图6所示，所述上出风盖66包括一上出风窗661和一上盖体662。所述上盖体662位于所述上出风窗661的上方，可以避免雨水、杂物、飞虫从所述上出风窗661的上方进入所述燃料电池发电系统内部。相应地，所述上出风窗661具有至少一侧出风口663，使得空气从所述上出风窗661的周侧流出。

所述上盖体662包括一上盖板6621和从所述上盖板6621向下延伸的下裙边6622，所述下裙边6622对所述上出风窗661的侧出风口663形成正面遮挡，避免杂物、飞虫等从所述侧出风口663进入所述燃料电池发电系统的内部。所述下裙边6622和所述侧出风口663之间具有间隙，空气可通过所述下裙边6622和所述侧出风口663之间的间隙流通。

可选地，可在所述侧出风口663处设置钢网、纱窗，用于避免杂物、飞虫等从所述侧出风口663进入所述燃料电池发电系统的内部。

特别地，在本申请实施例中，为所述燃料电池组件20构建了单独的散热通道，减少其所产热量在所述燃料电池发电系统内部的扩散，降低其所产热量对所述燃料电池发电系统内的其他装置，例如，所述电气控制器30、所述备用电源40等的影响。

具体地，所述燃料电池组件20包括一燃料电池壳体21，位于所述燃料电池壳体21内的一燃料电池电堆22、一内散热通道24、至少一内散热风扇23。所述燃料电池电堆22邻近所述第一前进风窗61，所述燃料电池电堆22的散热流道连通于所述第一前进风窗61，所述内散热风扇23和所述内散热通道24位于所述燃料电池电堆22的后方。所述燃料电池电堆22对应于所述第一前进风安装框架611，可在所述燃料电池壳体21和所述第一前进风安装框架611之间设置第一密封件62，使得所述燃料电池组件20密封地安装于所述第一前进风安装框架611，使得从所述第一前进风安装框架611进入的空气集中地进入所述燃料电池组件20。

所述第一进出风组件60进一步包括第一后出风窗67和后出风通道68，其中所述后出风通道68连通于所述第一后出风窗67与所述内散热通道24之间。在所述第一前进风安装框架611、所述内散热通道24、所述后出风通道68和所述第一后出风窗67之间形成所述燃料电池组件20单独的散热通道。从所述第一前进风安装框架611进入的空气进入所述燃料电池组件20后从所述燃料电池组件20的内散热通道24进入所述后出风通道68，然后从所述后出风通道68流动至所述燃料电池发电系统的外部。

所述第一后出风窗67包括一第一后出风安装框架671、一第一后百叶窗672和一后出风外罩673。所述第一后出风安装框架671安装于所述后外侧壁160，所述第一后百叶窗672安装于所述第一后出风安装框架671，所述后出风外罩673罩设于所述第一后出风安装框架671和所述第一后百叶窗672外。所述第一后出风外罩673具有位于其下侧的下侧出风口6731，如图7所示，所述第一后出风外罩673处的空气从其下侧流通，可以避免杂物、飞虫等从所述第一后出风窗67的后侧进入所述燃料电池系统内部。

优选地，所述第一进出风组件60进一步包括设置于所述后出风通道68和所述内散热通道24之间的第二密封件681，避免流经所述燃料电池组件20后而升温的热空气从所述后出风通道68和所述内散热通道24之间的缝隙扩散至所述燃料电池发电系统内的其他装置处。

在本申请实施例中，所述第一进出风组件60还包括位于所述后外侧壁160的第二后出风窗69。在本申请的一个具体示例中，所述第二后出风窗69包括设于所述后外侧壁160的至少一第一通风口693处的第三散热风扇692和罩设于所述第一通风口693的第二后百叶窗691。

所述燃料电池发电系统包括位于所述右侧区102的一第二进出风组件70，所述第二进出风组件70包括位于所述机柜10的前侧的一第二前进风窗71和位于所述机柜10的后侧的一第三后出风窗72，在所述第二前进风窗71和所述第三后出风窗72之间形成所述机柜10的右进出风散热通道。

所述第二前进风窗71包括一第三前进风安装框架711、一第二前百叶窗712、和一第二前进风外罩713。所述第三前进风安装框架711安装于所述前外侧壁150，所述第二前百叶窗712安装于所述第三前进风安装框架711，所述第二前进风外罩713罩设于所述第三前进风安装框架711和所述第二前百叶窗712外。所述第二前进风外罩713具有位于其下侧的第二下侧进风口714，如图7所示，所述第二前进风外罩713处的空气从其下侧流通，可以避免杂物、飞虫等从所述第二前进风窗71的前进入所述燃料电池系统内部。

在申请的一个具体示例中，所述第三后出风窗72包括设于所述后外侧壁160的至少一第二通风口722处的至少一第四散热风扇721和罩设于所述第二通风口的第三后百叶窗723。

所述制氢机50包括一制氢机主体51和连接于所述制氢机主体51的排出通道52，所述排出通道52从所述制氢机主体51穿过所述机柜10，延伸至所述机柜10外部。所述排出通道52用于排出废气、废料等，在排出废气、废料的同时可携带部分热量至所述机柜10外。

综上，所述燃料电池发电系统被阐明，所述燃料电池发电系统根据其各个装置的产热特点对各个装置进行合理排布，将产热较高的装置进行热隔离，能够改善热量堆积的情况，提高所述燃料电池发电系统的散热性能。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本申请的实施例只作为举例而并不限制本申请。本申请的目的已经完整并有效地实现。本申请的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本申请的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.燃料电池发电系统，其特征在于，包括：

一机柜，其内部被分隔为一左侧区和一右侧区，所述左侧区被分隔为一左侧上区、一左侧下区和位于所述左侧上区与所述左侧下区之间的一左侧中区；所述右侧区被分隔为一右侧上区和一右侧下区；

一燃料电池组件，安装于所述机柜的所述左侧中区；

一电气控制器，安装于所述机柜的所述左侧上区；以及

一制氢机，安装于所述机柜的所述右侧上区。

2.根据权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述机柜包括相对的一下底座和一上顶盖，以及，延伸于所述下底座和所述上顶盖之间的一左外侧壁、一右外侧壁、一前外侧壁和一后外侧壁，所述左外侧壁与所述右外侧壁相对，所述前外侧壁和所述后侧壁相对，所述机柜还包括延伸于所述底座和所述上顶盖之间的一第一隔板，以及，延伸于所述左外侧壁与所述第一隔板之间的一第二隔板和一第三隔板，所述第二隔板和所述下底座之间的区域形成所述左侧下区，所述第二隔板和所述第三隔板之间的区域形成所述左侧中区，所述第三隔板和所述上顶盖之间的区域形成所述左侧上区，所述机柜还包括延伸于所述右外侧壁与所述第一隔板之间的一第四隔板，所述第四隔板和所述上顶盖之间区域形成所述右侧上区，所述第四隔板和所述下底座之间的区域形成所述右侧下区，所述前外侧壁处设有一门结构，所述前外侧壁处的门结构形成一前机柜门。

3.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括位于所述左侧区的一第一进出风组件，所述第一进出风组件包括位于所述机柜的前侧的一第一前进风窗和位于所述机柜的上侧的一上出风盖。

4.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一进出风组件进一步包括连通于所述第一前进风窗和所述第二隔板之间的一前进风通道。

5.根据权利要求4所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第二隔板具有至少一第一通风孔，所述第三隔板具有至少一第二通风孔。

6.根据权利要求5所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一进出风组件进一步包括设置于所述第二隔板的至少一第一散热风扇和设置于所述上顶盖的至少一第二散热风扇。

7.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述上出风盖包括一上出风窗和位于所述上出风窗上的一上盖体，所述上出风窗具有至少一侧出风口。

8.根据权利要求3所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一进出风组件进一步包括位于所述机柜的后侧的一第一后出风窗，所述燃料电池组件包括一燃料电池壳体，位于所述燃料电池壳体内的一燃料电池电堆和一内散热通道，所述燃料电池电堆邻近于所述第一前进风窗，所述内散热通道位于所述燃料电池电堆的后方，所述第一进出风组件进一步包括连通于所述第一后出风窗与所述内散热通道之间的一后出风通道。

9.根据权利要求8所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一进出风组件进一步包括设置于所述后出风通道和所述内散热通道之间的密封件。

10.根据权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括位于所述右侧区的一第二进出风组件，所述第二进出风组件包括位于所述机柜的前侧的一第二前进风窗和位于所述机柜的后侧的一后出风窗。