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一种氢 燃料 电池系统

阅读：340发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种氢燃料电池系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种氢燃料电池系统，所述系统包括多个高压储气罐、管路系统、氢燃料电池堆栈、燃料电池变压器、动力蓄电池组和控制单元；其中所述高压储气罐通过管路系统输送高压燃料气体给所述氢燃料电池堆栈以发出电力，所述电力经过燃料电池变压器变压后提供给所述动力蓄电池组，所述控制单元至少用以控制所述气体输送以减少所述氢燃料电池系统的工作时的震动水平。本发明使得系统的使用寿命延长并且工作时的颤动最小。，下面是一种氢燃料电池系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种氢燃料电池系统，所述系统包括多个高压储气罐、管路系统、氢燃料电池堆栈、燃料电池变压器、动力蓄电池组和控制单元；
其中所述高压储气罐通过管路系统输送高压燃料气体给所述氢燃料电池堆栈以发出电力，所述电力经过燃料电池变压器变压后提供给所述动力蓄电池组，所述控制单元至少用以控制所述气体输送以减少所述氢燃料电池系统的工作时的震动水平。
2.如权利要求1所述的氢燃料电池系统，其中所述多个高压储气罐，配置成存储用于燃料电池的发电的燃料气体且连接于所述管路系统，其中所述管路系统包括连接于所述多个高压储气罐和氢燃料电池堆栈之间的多个供应流动管道和合并流动管道以及设置在所述供应流动管道和合并流动管道上的多个开关阀。
3.如权利要求2所述的氢燃料电池系统，其中，所述开关阀用于在执行和停止供应燃料气体之间切换；多个供应流动管道连接到多个罐中的开关阀以分别供给从多个罐供应的燃料气体；合并流动管道配置成将多个供应流路合并在一起以将燃料气体供给燃料电池。
4.如权利要求3所述的氢燃料电池系统，其中控制单元用于控制开关阀的打开和关闭，其中合并流动管道在至少一个紧固位置处紧固到所述氢燃料电池系统的安装环境，并且在燃料电池系统的启动时，控制单元被配置为总是先打开缓冲长度中最长的一个开关阀，所述缓冲长度指打开一个开关阀以使得至少一个高压储气罐的气体经由所述供应流动管道和/或合并流动管道而到达至少一个紧固位置处的长度。
5.根据权利要求4所述的氢燃料电池系统，其中所述控制单元还在燃料电池系统重启动时控制打开全部开关阀后再关闭全部开关阀然后再打开缓冲长度最长的一个开关阀，所述重启动指全部开关阀都被关闭后的第一次启动过程。
6.根据权利要求5所述的氢燃料电池系统，其中，所述系统还包括多个通信连接所述控制单元的传感器，以实时地将检测到的所述管路系统的多个点的压力、温度、和/或湿度信息发送指所述控制单元。
7.根据权利要求6所述的氢燃料电池系统，其中所述多个传感器中至少还包括用于检测所述燃料电池变压器和动力蓄电池组的电压、电流的传感器，以将所述电压、电流信息提供给所述控制单元。
8.一种燃料气体供应方法，用于如权利要求7所述的燃料电池系统，所述方法包括控制单元根据所检测到的压力、温度、和/或湿度信息满足供气条件的情况下，根据所述电压、电流信息打开或关闭更多的开关阀以增加或减少燃料气体的供应以提高或降低燃料电池系统的输出功率，并且其中的打开开关阀为逐个的打开开关阀，并且每次打开的开关阀为目前关闭的开关阀中缓冲长度最大的开关阀。

说明书全文

一种氢燃料 电池系统

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种氢燃料电池系统。

背景技术

[0003] 作为新能源汽车的一种，氢燃料电池车可谓综合了传统燃油车及电动汽车的诸多优势，一方面它拥有可以媲美传统燃油汽车添加燃料方便快捷的特点，另一方面又像电动汽车一样环保没有碳排放从而使得氢燃料电池系统得到非常大的应用。氢燃料电池系统主要由高压储气罐、管路系统、氢燃料电池堆栈、燃料电池升压器、动力蓄电池组和控制单元等组成。在具备多个高压储气罐和较多管路和开关的氢燃料电池系统里面，高压储气罐的输出导致整个管路的颤抖是造成系统噪音的主要原因。

[0004] 背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。

发明内容

[0005] 本发明提出了一种氢燃料电池系统，所述系统包括多个高压储气罐、管路系统、氢燃料电池堆栈、燃料电池变压器、动力蓄电池组和控制单元；其中所述高压储气罐通过管路系统输送高压燃料气体给所述氢燃料电池堆栈以发出电力，所述电力经过燃料电池变压器变压后提供给所述动力蓄电池组，所述控制单元至少用以控制所述气体输送以减少所述氢燃料电池系统的工作时的震动水平。

[0006] 其中所述多个高压储气罐，配置成存储用于燃料电池的发电的燃料气体且连接于所述管路系统，其中所述管路系统包括连接于所述多个高压储气罐和氢燃料电池堆栈之间的多个供应流动管道和合并流动管道以及设置在所述供应流动管道和合并流动管道上的多个开关阀。

[0007] 所述开关阀用于在执行和停止供应燃料气体之间切换；多个供应流动管道连接到多个罐中的开关阀以分别供给从多个罐供应的燃料气体；合并流动管道配置成将多个供应流路合并在一起以将燃料气体供给燃料电池。

[0008] 中控制单元用于控制开关阀的打开和关闭，其中合并流动管道在至少一个紧固位置处紧固到所述氢燃料电池系统的安装环境，并且在燃料电池系统的启动时，控制单元被配置为总是先打开缓冲长度中最长的一个开关阀，所述缓冲长度指打开一个开关阀以使得至少一个高压储气罐的气体经由所述供应流动管道和/或合并流动管道而到达至少一个紧固位置处的长度。

[0009] 其中所述控制单元还在燃料电池系统重启动时控制打开全部开关阀后再关闭全部开关阀然后再打开缓冲长度最长的一个开关阀，所述重启动指全部开关阀都被关闭后的第一次启动过程。

[0010] 其中，所述系统还包括多个通信连接所述控制单元的传感器，以实时地将检测到的所述管路系统的多个点的压力、温度、和/或湿度信息发送指所述控制单元。

[0011] 其中所述多个传感器中至少还包括用于检测所述燃料电池变压器和动力蓄电池组的电压、电流的传感器，以将所述电压、电流信息提供给所述控制单元。

[0012] 本发明还提供了一种燃料气体供应方法，用于如前面所述的燃料电池系统，所述方法包括控制单元根据所检测到的压力、温度、和/或湿度信息满足供气条件的情况下，根据所述电压、电流信息打开或关闭更多的开关阀以增加或减少燃料气体的供应以提高或降低燃料电池系统的输出功率，并且其中的打开开关阀为逐个的打开开关阀，并且每次打开的开关阀为目前关闭的开关阀中缓冲长度最大的开关阀。附图说明

[0013] 从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

[0014] 图1是本发明的系统管路示意图。

具体实施方式

[0015] 为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

[0016] 实施例一：本实施例提出了一种氢燃料电池系统，所述系统包括多个高压储气罐、管路系统、氢燃料电池堆栈、燃料电池变压器、动力蓄电池组和控制单元；所述高压储气罐通过管路系统输送高压燃料气体给所述氢燃料电池堆栈以发出电力，所述电力经过燃料电池变压器变压后提供给所述动力蓄电池组，所述控制单元至少用以控制所述气体输送以减少所述氢燃料电池系统的工作时的震动水平。所述多个高压储气罐，配置成存储用于燃料电池的发电的燃料气体且连接于所述管路系统，其中所述管路系统包括连接于所述多个高压储气罐和氢燃料电池堆栈之间的多个供应流动管道即支管和合并流动管道即总管以及设置在所述供应流动管道和合并流动管道上的多个开关阀。所述开关阀用于在执行和停止供应燃料气体之间切换；多个供应流动管道连接到多个罐中的开关阀以分别供给从多个罐供应的燃料气体；合并流动管道即配置成将多个供应流路合并在一起以将燃料气体供给燃料电池。

[0017] 控制单元用于控制开关阀的打开和关闭，其中合并流动管道在至少一个紧固位置处紧固到所述氢燃料电池系统的安装环境，并且在燃料电池系统的启动时，控制单元被配置为总是先打开缓冲长度中最长的一个开关阀，所述缓冲长度指打开一个开关阀以使得至少一个高压储气罐的气体经由所述供应流动管道和/或合并流动管道而到达至少一个紧固位置处的长度。

[0018] 其中所述控制单元还在燃料电池系统重启动时控制打开全部开关阀后再关闭全部开关阀然后再打开缓冲长度最长的一个开关阀，所述重启动指全部开关阀都被关闭后的第一次启动过程。

[0019] 其中，所述系统还包括多个通信连接所述控制单元的传感器，以实时地将检测到的所述管路系统的多个点的压力、温度、和/或湿度信息发送指所述控制单元。

[0020] 其中所述多个传感器中至少还包括用于检测所述燃料电池变压器和动力蓄电池组的电压、电流的传感器，以将所述电压、电流信息提供给所述控制单元。

[0021] 本实施例还提供了一种燃料气体供应方法，用于如前面所述的燃料电池系统，所述方法包括控制单元根据所检测到的压力、温度、和/或湿度信息满足供气条件的情况下，根据所述电压、电流信息打开或关闭更多的开关阀以增加或减少燃料气体的供应以提高或降低燃料电池系统的输出功率，并且其中的打开开关阀为逐个的打开开关阀，并且每次打开的开关阀为目前关闭的开关阀中缓冲长度最大的开关阀。

[0022] 实施例二。

[0023] 参见图1，本实施例包括五个高压储气罐，管路系统包括五个对应的支管以及一个总管，以及设置在管路上的六个开关阀，总管的一端被紧固装置所安装固定。

[0024] 目前最左边的高压储气罐被输出以供应气体进行发电，此时管路处于稳定输出的情况下颤抖很少。

[0025] 当控制单元根据所检测到的压力、温度、和/或湿度信息满足供气条件的情况下，并且所述电压或电流指示目前输出的功率较小或者太小，此时需要增加一个输出，控制单元根据前面所记载的规则，此时打开左边第二个开关以使得增加的高压储气罐或者高压罐的气体被输出，由于增加输出的高压气体必然导致了整个管路的一次抖动，但是由于其局里紧固点较远使得其缓冲长度较大而导致的系统颤动较小。这样整个系统的使用寿命增加而且噪音最小。

[0026] 虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统或设备等均是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和或可以添加，省略和或组合各种阶段。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合。可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术的发展许多元素仅是示例而不限制本公开或权利要求的范围。

[0027] 在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

[0028] 此外，尽管每个操作可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。另外，可以重新排列操作的顺序。一个过程可能有其他步骤。此外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、代码、硬件描述语言或其任何组合来实现方法的示例。当在软件、固件、中间件或代码中实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中，并通过处理器执行所描述的任务。

[0029] 综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，所述权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

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