本实用新型提供一种模块化燃料电池系统,包括电堆模块总成；连接模块,设置于电堆模块总成的一侧；辅机模块总成,与电堆模块总成相对设置；电气模块总成,设置于电堆模块总成后端；外封装总成,包括电堆模块封装箱和辅机模块封装箱通过连接模块固联构成分别用于容纳电堆模块总成及电气模块总成和辅机模块总成的容纳空间；电堆模块总成、辅机模块总成和电气模块总成通过外封装总成封装形成独立的、具有预设密封等级的燃料电池系统；在距离系统线路密集的辅机封装箱侧部固定有系统控制单元。本实用新型能够极大地压缩相关元件的空间占用,将多种功能进行了组合优化,结构紧凑,具有良好的拓展性及对不同应用场合的适配能力。
本实用新型公开一种含水热管理结构设计的燃料电池连接模块,燃料电池连接模块上设有流体分配孔和水热管理部件；即中冷器和预热器,因冷却液换热系数高于空气、氢气换热系数,故在中冷器空气腔设计了翅片,在预热器氢气腔设计了叠片以增大换热面积,增强换热效果。本实用新型结构与传统的燃料电池系统相比,无需从冷却循环路分取支路进行中冷及预热；从而进一步减小功能部件数量,减小传热介质冷却剂的用量,减小了零部件所占的体积和重量,减小了系统的能耗。有效整合资源,降低由附属管路造成的热损失、流体阻力损失。还能增加燃料电池系统剧烈动态变化的耐受性。
本发明公开一种含水热管理结构设计的燃料电池连接模块,燃料电池连接模块上设有流体分配孔和水热管理部件；即中冷器和预热器,因冷却液换热系数高于空气、氢气换热系数,故在中冷器空气腔设计了翅片,在预热器氢气腔设计了叠片以增大换热面积,增强换热效果。本发明结构与传统的燃料电池系统相比,无需从冷却循环路分取支路进行中冷及预热；从而进一步减小功能部件数量,减小传热介质冷却剂的用量,减小了零部件所占的体积和重量,减小了系统的能耗。有效整合资源,降低由附属管路造成的热损失、流体阻力损失。还能增加燃料电池系统剧烈动态变化的耐受性。
本发明提供一种模块化燃料电池系统,包括电堆模块总成；连接模块,设置于电堆模块总成的一侧；辅机模块总成,与电堆模块总成相对设置；电气模块总成,设置于电堆模块总成后端；外封装总成,包括电堆模块封装箱和辅机模块封装箱通过连接模块固联构成分别用于容纳电堆模块总成及电气模块总成和辅机模块总成的容纳空间；电堆模块总成、辅机模块总成和电气模块总成通过外封装总成封装形成独立的、具有预设密封等级的燃料电池系统；在距离系统线路密集的辅机封装箱侧部固定有系统控制单元。本发明能够极大地压缩相关元件的空间占用,将多种功能进行了组合优化,结构紧凑,具有良好的拓展性及对不同应用场合的适配能力。
本发明公开了一种燃料电池发电系统的低温冷启动的热管理系统及其方法,所述的热管理系统包括内循环加热系统和外循环冷却系统,所述的内循环加热系统由燃料电池堆、燃料电池堆冷却液出口传感器、出口三通、水箱、加热器、内循环泵、内循环单向阀、进口三通、燃料电池堆冷却液进口传感器组成,所述的外循环冷却系统由燃料电池堆、燃料电池堆冷却液出口传感器、出口三通、水箱、外循环泵、散热器、外循环单向阀、进口三通、燃料电池堆冷却液进口传感器组成。本发明增加了一个内循环加热系统,既解决了燃料电池堆的散热问题,同时又能快速升温燃料电池堆,并保持燃料电池堆始终处于其最佳工作温度区间,保持性能处于最稳定状态,延长其使用寿命。
一种具有水热管理能力的燃料电池模块,由燃料电池电堆、分配单元、电源管理单元、降压加热子模块、液态水管理子模块、外包装子模块等部分构成。分配单元将进入模块的氢气、空气和冷却介质分配至各单堆中；电源管理单元对模块进行状态检测及管理,控制电力输出的导通与切断,降压加热模块实现燃料电池堆的温度调节和输出电压控制；液态水管理模块对进入燃料电池堆模块的氢气和空气进行液态水分离,将氢气侧的液态水排出；外包装子模块实现电堆模块的防水防尘、保温和将包装模块内部的氢气和水蒸气排出。本发明的优点是燃料电池模块可快速进入理想的工作状态,有利于提高燃料电池模块的性能、稳定性、安全性等。
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