[实用新型]一种分隔式燃料电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别是指一种分隔式燃料电池结构。

背景技术

目前经济飞速发展引发环境污染、能源危机等世界瞩目的问题，亟待一种清洁、低碳、可持续发展的新型绿色能源。燃料电池是一种将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的电化学发电装置，具有能量转换效率高、无污染排放、环境友好、运行噪声低、安全可靠、比功率和比能量密度高等突出优点。因此，燃料电池被认为是最具潜力的解决环境污染和能源危机的有效手段之一，受到国内外政府、车企及科技工作者的密切关注。

燃料电池系统一般由燃料电池堆、氢气供给系统、空气供给系统、散热系统及控制系统组成，其结构组成一般是将各分系统合理布置在一个机柜中。实际应用中，燃料电池系统需要在合适的温度范围内才能正常工作，并使电堆的输出达到最佳状态。系统开始启动时，需要经历缓慢的升温过程，达到合适的温度后，电堆进入正常输出工作模式；若环境温度很低，则系统需要经历较长时间的缓慢升温到合适温度后才能进入正常工作模式，降低了系统的效率。同时，燃料电池系统持续运行时，会持续产生热量，如果产生的热量积聚在燃料电池电堆没有及时排出，会造成电堆温度升高，影响燃料电池发电性能；如果燃料电池堆温度持续升高，则还会破坏膜电极、密封件等关键零部件，造成爆炸等危险现象而引发安全事故。因此，燃料电池系统的设计非常重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种分隔式燃料电池结构，该分隔式燃料电池结构在合理的系统散热设计的基础上，改进机柜结构，使燃料电池系统的温度始终保持在合理的范围内，减少了燃料电池系统冷启动时间，提高了系统的效率，使燃料电池系统具有可靠性及广泛的环境适应性。

基于上述目的本实用新型提供的一种分隔式燃料电池结构，包括机柜及设置于所述机柜内部的四个单元，所述四个单元接触处分别设置有隔板，所述四个单元分别为逆时针依次设置于所述机柜内部的第一单元、第二单元、第三单元和第四单元；所述第二单元分别与所述第一单元、第三单元和第四单元相邻，所述第四单元分别与所述第一单元、第二单元和第三单元相邻，所述第一单元和所述第三单元不相邻；所述第二单元与所述第一单元以及所述第二单元与所述第三单元分别通过穿透所述隔板的管路连通；所述第二单元与所述第四单元接触处的隔板上设置有透气孔；所述第二单元的四周内壁上设置有保温层。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第一单元、第二单元、第三单元、第四单元的大小比例为3:9:3:1。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第一单元与外界接触的一侧侧壁上设置有百叶窗。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第一单元与外界接触的一侧侧壁上设置有孔板。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第三单元与外界接触的一侧侧壁上设置有百叶窗。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第三单元与外界接触的一侧侧壁上设置有孔板。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第四单元与外界接触的一侧侧壁上设置有百叶窗。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第四单元与外界接触的一侧侧壁上设置有孔板。

根据本实用新型的一种分隔式燃料电池结构，所述第一单元内部设置有风机和过滤器；所述第二单元内部设置有燃料电池电堆、第一过滤器、第一水泵、换热器、第二过滤器和第二水泵，所述燃料电池电堆、第一过滤器、第一水泵与换热器逆时针设置，所述换热器、第二水泵与第二过滤器逆时针设置，所述燃料电池电堆、第一过滤器、第一水泵位于所述换热器一侧，所述第二过滤器、所述第二水泵位于所述换热器另一侧；所述第三单元内部设置有排气口和散热器；所述第一单元的风机与所述第二单元的燃料电池电堆、所述第二单元的燃料电池电堆与所述第三单元的排气口、所述第二单元的换热器与所述第三单元的散热器以及所述第二单元的第二过滤器与所述第三单元的散热器分别通过穿透所述隔板的管路连通。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的分隔式燃料电池结构具有以下优点：

(1).本实用新型中燃料电池进行了各模块分隔式空间布置，对需要保温的第二单元进行了除透气孔之外的密封设置以及在其四周内壁上设置了保温层，对提供空气源的第一单元、需散热的第三单元和排出泄漏氢气的第四单元进行了与外界连通的设置，使燃料电池系统可以处于最佳工作状态。