本申請屬于燃料電池，具體地，涉及一種燃料電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫能作為能源載體之一，其具有清潔、高效、能量密度高及存儲便利的特點。在國家大力地鼓勵發(fā)展氫燃料電池的背景下，為了使固定電站能夠根據(jù)電力需求的變化迅速調(diào)整電池系統(tǒng)的輸出功率，在固定電站領(lǐng)域推廣氫能燃料電池系統(tǒng)非常必要。

2、由于固定電站領(lǐng)域所使用的氫能燃料電池系統(tǒng)，其內(nèi)的部分零部件發(fā)生故障后，無法正常工作。特別是，作為固定電站內(nèi)備用電源的不間斷電源，其需要不間斷供電，常規(guī)的燃料電池系統(tǒng)幾乎無法實現(xiàn)。

3、基于此，亟需提供一種燃料電池系統(tǒng)來解決前述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N燃料電池系統(tǒng)，解決了燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部分零部件發(fā)生故障后，短時間內(nèi)無法持續(xù)供電的問題。

2、為實現(xiàn)本申請的目的，本申請?zhí)峁┤缦碌募夹g(shù)方案：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N燃料電池系統(tǒng)，其包括：

4、支撐組件；

5、電堆模塊，裝配在所述支撐組件上且用于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)以轉(zhuǎn)換出電能；所述電堆模塊包括相互獨(dú)立的第一電堆子模塊與第二電堆子模塊；

6、電氣模塊，包括配電模塊，且所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊的輸出接口均接合到所述配電模塊的輸入接口，并通過所述配電模塊與電纜相連接以輸出電力。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括控制模塊，當(dāng)所述第一電堆子模塊和所述第二電堆子模塊處于非工作狀態(tài)，且所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊中的任一者發(fā)生故障時，所述控制模塊用于操控另一者切換至工作狀態(tài)以實現(xiàn)所述燃料電池系統(tǒng)短時間內(nèi)持續(xù)性供電；

8、或者，當(dāng)所述第一電堆子模塊和所述第二電堆子模塊處于工作狀態(tài)，且所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊中的任一者發(fā)生故障時，另一者保持正常工作狀態(tài)；

9、或者，當(dāng)所述第一電堆子模塊和所述第二電堆子模塊中的一者處于工作狀態(tài)，且所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊中的任一者發(fā)生故障時，處于非工作狀態(tài)的另一者在所述控制模塊的操控下切換至工作狀態(tài)或者處于工作狀態(tài)的另一者保持工作狀態(tài)。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括控制模塊，且當(dāng)用電設(shè)備的需求功率小于所述燃料電池系統(tǒng)的預(yù)設(shè)功率時，所述控制模塊還用于操控所述第一電堆子模塊和/或所述第二電堆子模塊切換至工作狀態(tài)；

11、當(dāng)用電設(shè)備的需求功率小于所述燃料電池系統(tǒng)的預(yù)設(shè)功率時，所述控制模塊還用于操控所述第一電堆子模塊和所述第二電堆子模塊切換至工作狀態(tài)。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電堆模塊還包括殼體、第一端板及第二端板，且所述第一端板在所述殼體內(nèi)圍合出用于容置所述第一電堆子模塊的第一反應(yīng)腔室；所述第二端板在所述殼體內(nèi)圍合出用于容置所述第二電堆子模塊的第二反應(yīng)腔室；

13、所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊的輸出接口分別耦合到所述第一端板與所述第二端板上，且所述第一電堆子模塊將在所述第一反應(yīng)腔室內(nèi)轉(zhuǎn)換出的電能經(jīng)由所述第一端板上的輸出接口傳輸?shù)剿雠潆娔K；所述第二電堆子模塊將在所述第二反應(yīng)腔室內(nèi)轉(zhuǎn)換出的電能經(jīng)由所述第二端板上的輸出接口傳輸?shù)剿雠潆娔K。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電氣模塊還包括第一變換器與第二變換器；

15、所述配電模塊的第一輸入接口一端與所述第一電堆子模塊的輸出接口相接合,另一端與所述第一變換器的輸入接口相接合；所述配電模塊的第二輸入接口一端與所述第二電堆子模塊的輸出接口相接合,另一端與所述第二變換器的輸入接口相接合；

16、所述第一變換器與所述第二變換器的輸出接口均接合到所述配電模塊的輸出接口。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述配電模塊的殼體上配置有關(guān)于與第一方向相垂直的豎直截面對稱的第一轉(zhuǎn)接接口與第二轉(zhuǎn)接接口；

18、所述第一轉(zhuǎn)接接口用于插接所述第一變換器或者所述第二變換器輸入接口；所述第二轉(zhuǎn)接接口用于插接所述第一變換器或者第二變換器輸出接口。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述燃料電池系統(tǒng)關(guān)于與第二方向垂直的豎直截面為對稱結(jié)構(gòu)。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊關(guān)于與所述第二方向垂直的豎直截面對稱布置。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，沿第三方向上，所述電堆模塊位于所述輔助模塊的上方；其中，所述輔助模塊包括空氣單元與熱管理單元；

22、所述支撐組件包括第一安裝部件與所述第二安裝部件,且所述電堆模塊固定到所述第一安裝部件上；所述空氣單元與所述熱管理單元均固定到所述第二安裝部件上。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括用于供給所述電堆模塊能量的氫氣模塊；

24、其中，所述氫氣模塊包括分別配裝在所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊端部的第一氫氣子模塊與第二氫氣子模塊。

25、有益效果：通過將第一電堆子模塊與第二電堆子模塊獨(dú)立設(shè)置，且當(dāng)?shù)谝浑姸炎幽K或者第二電堆子模塊兩者中任一者發(fā)生故障時，另一者仍可以正常運(yùn)行或者處于非工作狀態(tài)的另一者切換至工作狀態(tài)，從而保證了該燃料電池系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)不間斷供電。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池系統(tǒng)，用于供給用電設(shè)備電能，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制模塊，當(dāng)所述第一電堆子模塊和所述第二電堆子模塊處于非工作狀態(tài)，且所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊中的任一者發(fā)生故障時，所述控制模塊用于操控另一者切換至工作狀態(tài)以實現(xiàn)所述燃料電池系統(tǒng)短時間內(nèi)持續(xù)性供電；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制模塊，且當(dāng)用電設(shè)備的需求功率小于所述燃料電池系統(tǒng)的預(yù)設(shè)功率時，所述控制模塊還用于操控所述第一電堆子模塊和/或所述第二電堆子模塊切換至工作狀態(tài)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電堆模塊還包括殼體、第一端板及第二端板，且所述第一端板在所述殼體內(nèi)圍合出用于容置所述第一電堆子模塊的第一反應(yīng)腔室；所述第二端板在所述殼體內(nèi)圍合出用于容置所述第二電堆子模塊的第二反應(yīng)腔室；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電氣模塊還包括第一變換器與第二變換器；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)關(guān)于與第二方向垂直的豎直截面為對稱結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配電模塊的殼體上配置有關(guān)于與第一方向相垂直的豎直截面對稱的第一轉(zhuǎn)接接口與第二轉(zhuǎn)接接口；

8.根據(jù)權(quán)利要6所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電堆子模塊與所述第二電堆子模塊關(guān)于與所述第二方向垂直的豎直截面對稱布置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8項中任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括輔助模塊,沿第三方向上，所述電堆模塊位于所述輔助模塊的上方；其中，所述輔助模塊包括空氣單元與熱管理單元；

10.根據(jù)權(quán)利要求1-8項中任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于供給所述電堆模塊能量的氫氣模塊；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地提供了一種燃料電池系統(tǒng)，包括：支撐組件；電堆模塊，裝配在支撐組件上且用于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)以轉(zhuǎn)換出電能；電堆模塊包括相互獨(dú)立的第一電堆子模塊與第二電堆子模塊；電氣模塊，包括配電模塊，且第一電堆子模塊與第二電堆子模塊的輸出接口均接合到配電模塊的輸入接口，并通過配電模塊與電纜相連接以輸出電力；本發(fā)明通過將第一電堆子模塊與第二電堆子模塊獨(dú)立設(shè)置，且當(dāng)?shù)谝浑姸炎幽K或者第二電堆子模塊兩者中一者發(fā)生故障時，另一者仍可以正常運(yùn)行，從而使該燃料電池系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)不間斷供電。

技術(shù)研發(fā)人員：程龍,蔣永偉,宋永平,楊柳,劉海亮,朱榮杰,王濤,孫麗君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：航天氫能（上海）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6