[实用新型]燃料电池电堆

说明书

本公开提出了一种燃料电池电堆，所述燃料电池电堆包括多个子燃料电池电堆，所述多个子燃料电池电堆中的每一个的第一进气通道通过第一电控阀连接到第一主进气通道，并且所述多个子燃料电池电堆中的每一个的第二进气通道通过第二电控阀连接到第二主进气通道。所述第一电控阀和第二电控阀能够在多个状态之间切换，从而在不同的状态下使不同组合的子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道。根据本公开的燃料电池电堆能够充分利用处于使用状态的电池单体的可用功率，延长燃料电池电堆的使用寿命，稳定燃料电池电堆的输出功率，以及优化燃料电池电堆的热管理，提高其使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池电堆。

背景技术

燃料电池是将外部供应的还原剂和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转换为电能、热能和其他反应产物的发电装置。燃料电池电堆通常由多个电池单体构成。在现有燃料电池电堆的运行过程中，其中的每个电池单体均处于使用状态，这导致电池单体的功率无法得到充分利用，燃料电池电堆的使用寿命变短，并且燃料电池电堆的热管理也成为一项不小的挑战。

因此，本领域中需要一种能够解决上述问题的燃料电池电堆。

实用新型内容

本公开提出了一种燃料电池电堆，所述燃料电池电堆包括多个子燃料电池电堆，所述多个子燃料电池电堆中的每一个包括：第一进气通道、第一出气通道和并联连接在所述第一进气通道与第一出气通道之间的多条气流支路；以及第二进气通道、第二出气通道和并联连接在所述第二进气通道与第二出气通道之间的多条气流支路，其中，所述第一进气通道与第一出气通道之间的多条气流支路和所述第二进气通道与第二出气通道之间的多条气流支路被布置为形成多个气流支路对，每个气流支路对用于子燃料电池电堆中的一个电池单体，并且其中，所述多个子燃料电池电堆中的每一个的第一进气通道通过第一电控阀连接到第一主进气通道，并且所述多个子燃料电池电堆中的每一个的第二进气通道通过第二电控阀连接到第二主进气通道，所述第一电控阀和第二电控阀能够在多个状态之间切换，从而在不同的状态下使不同组合的子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道。

在一种实施方式中，所述多个子燃料电池电堆包括第一子燃料电池电堆和第二子燃料电池电堆，并且所述第一电控阀和第二电控阀能够在第一状态和第二状态之间切换，其中，在第一状态下，仅第一子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道，在第二状态下，仅第二子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道。

在一种实施方式中，所述多个子燃料电池电堆包括第一子燃料电池电堆至第三子燃料电池电堆，并且所述第一电控阀和第二电控阀能够在第一状态至第三状态之间切换，其中，在第一状态下，第二子燃料电池电堆和第三子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道，在第二状态下，第一子燃料电池电堆和第三子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道，并且在第三状态下，第一子燃料电池电堆和第二子燃料电池电堆的第一进气通道和第二进气通道连通到所述第一主进气通道和第二主进气通道。

在一种实施方式中，所述多个子燃料电池电堆包括不同数量的电池单体。

在一种实施方式中，至少一个子燃料电池电堆的多个气流支路对中的一部分气流支路对的每条气流支路的入口和出口处设置有第三电控阀，所述第三电控阀能够在打开状态和关闭状态之间切换。

在一种实施方式中，所述一部分气流支路对用于所述至少一个子燃料电池电堆的间隔布置的电池单体。

在一种实施方式中，所述一部分气流支路对用于所述至少一个子燃料电池电堆的内侧的电池单体。

在一种实施方式中，所述一部分气流支路对用于所述至少一个子燃料电池电堆的外侧的电池单体。