一種燃料電池備用供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控系統(tǒng)，燃料電池，風(fēng)冷風(fēng)扇，以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，其中各個(gè)風(fēng)冷風(fēng)扇使對(duì)應(yīng)的燃料電池強(qiáng)制風(fēng)冷并且同時(shí)給對(duì)應(yīng)的燃料電池提供包含氧氣的燃料，當(dāng)主控系統(tǒng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，主控系統(tǒng)使風(fēng)冷風(fēng)扇以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，從而為燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而燃料電池給負(fù)載提供電能。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)冗余備份，模塊化設(shè)計(jì)，并且還提供一種獨(dú)立于主控系統(tǒng)的燃料電池安全鏈設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的安全性。
【專利說明】一種燃料電池備用供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃料電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種燃料電池備用供電系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]燃料電池是將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí)，它可以連續(xù)發(fā)電。燃料電池被稱為是繼水力、火力、核能之后第四代發(fā)電裝置和替代內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力裝置。通信用燃料電池備用供電系統(tǒng)是直流發(fā)電系統(tǒng)，可替代柴(汽)油發(fā)電機(jī)和蓄電池組成的備用供電系統(tǒng)，在市電中斷、通信電源無直流輸出時(shí)為負(fù)載供電。通信用燃料電池備用供電系統(tǒng)，與內(nèi)燃機(jī)為主體的備用電源相比，具有更高的效率，維護(hù)成本低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，與蓄電池為主體的備用電源相t匕，燃料電池的后處理簡單，不會(huì)破壞我們的地下水和土壤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)冗余備份，以在需要時(shí)提供電能。
[0004]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，從而電路結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。
[0005]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其提供一種獨(dú)立于主控系統(tǒng)的燃料電池安全鏈設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的安全性。
[0006]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其包括主控系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)燃料電池，一個(gè)或多個(gè)風(fēng)冷風(fēng)扇，以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，其中各個(gè)所述風(fēng)冷風(fēng)扇使對(duì)應(yīng)的所述燃料電池強(qiáng)制風(fēng)冷并且同時(shí)給對(duì)應(yīng)的所述燃料電池提供包含氧氣的燃料，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，所述主控系統(tǒng)使所述風(fēng)冷風(fēng)扇以及所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)處于打開狀態(tài)，從而為所述燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而所述燃料電池給負(fù)載提供電能。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括儲(chǔ)能單元，用于當(dāng)市電斷電之后以及所述燃料電池啟動(dòng)之前給負(fù)載提供電能，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到所述儲(chǔ)能單元的直流電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述主控系統(tǒng)啟動(dòng)所述燃料電池。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)各個(gè)所述燃料電池連接于一個(gè)直流變直流裝置，從而所述燃料電池，所述直流變直流裝置以及所述風(fēng)冷風(fēng)扇組成燃料電池發(fā)電單元。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括交流變直流單元，所述交流變直流單元與所述儲(chǔ)能單元連接。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括卸荷單元，以用于給所述燃料電池進(jìn)行電流放電。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括直流配電單元，其與所述儲(chǔ)能單元連接，以將直流電分配給不同的負(fù)載。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括輔助電源變換裝置，其與所述儲(chǔ)能單元連接，以用于給所述主控系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓供給。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括安全鏈，當(dāng)所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)的氫氣傳感器檢測到環(huán)境中氫氣含量大于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，所述安全鏈啟動(dòng)并停止所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)的氫氣供應(yīng)。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)的控制方法，其包括如下步驟:通過主控系統(tǒng)檢測市電的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，所述主控系統(tǒng)啟動(dòng)風(fēng)冷風(fēng)扇以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，從而為燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而所述燃料電池給負(fù)載提供電能。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)的控制方法還包括步驟:在當(dāng)市電斷電之后以及所述燃料電池啟動(dòng)之前通過儲(chǔ)能單元給負(fù)載提供電能，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到所述儲(chǔ)能單元的直流電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述主控系統(tǒng)啟動(dòng)所述燃料電池。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)的控制方法還包括步驟:在運(yùn)行過程中，選擇性地針對(duì)所述燃料電池進(jìn)行電流放電步驟，當(dāng)電流放電過程結(jié)束后，恢復(fù)所述燃料電池的發(fā)電狀態(tài)。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)的控制方法還包括步驟:檢測運(yùn)行過程中環(huán)境中氫氣含量，當(dāng)所述氫氣含量大于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)安全鏈，以阻止所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)給所述燃料電池供給氫氣。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另外一方面，本實(shí)用新型還提供一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其包括可操作地連接的主控系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)燃料電池發(fā)電單元，以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，各個(gè)所述燃料電池發(fā)電單元包括燃料電池，直流變直流裝置以及風(fēng)冷風(fēng)扇，其中各個(gè)所述風(fēng)冷風(fēng)扇使對(duì)應(yīng)的所述燃料電池強(qiáng)制風(fēng)冷并且同時(shí)給對(duì)應(yīng)的所述燃料電池提供包含氧氣的燃料，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，所述主控系統(tǒng)使所述風(fēng)冷風(fēng)扇以及所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)處于打開狀態(tài)，從而為所述燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而所述燃料電池給負(fù)載提供電能。
[0019]進(jìn)一步地，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括可操作地連接的卸荷單元，交流變直流裝置，直流配電裝置，儲(chǔ)能單元，輔助電源變換裝置，所述卸荷單元用于給所述燃料電池進(jìn)行電流放電，所述變流變直流單元與所述儲(chǔ)能單元連接，所述直流配電單元與所述儲(chǔ)能單元連接，以將直流電分配給不同的負(fù)載，所述輔助電源變換裝置與所述儲(chǔ)能單元連接，以用于給所述主控系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓供給。
[0020]進(jìn)一步地，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)包括第一燃料電池發(fā)電單元以及第二燃料電池發(fā)電單元，所述第一燃料電池發(fā)電單元包括第一燃料電池，第一直流變直流裝置以及第一風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第二燃料電池發(fā)電單元包括第二燃料電池，第二直流變直流裝置以及第二風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第一風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第一燃料電池，與所述第一直流變直流裝置組成一個(gè)燃料電池發(fā)電單元；
[0021]所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括第一、第二、第三和第四直流接觸器，以及第一和第二繼電器；[0022]所述第一燃料電池正極輸出端通過所述第一直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第一直流變直流裝置的輸入正極連接，所述第一燃料電池的負(fù)極與所述第一直流變直流裝置的輸入負(fù)極連接，所述第一直流變直流裝置的輸出正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，所述第一風(fēng)冷風(fēng)扇電源輸入正極通過所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；
[0023]所述第二燃料電池正極輸出端通過所述第四直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第二直流變直流裝置的輸入正極連接，所述第二燃料電池的負(fù)極與所述第一直流變直流裝置的輸入負(fù)極連接，所述第二直流變直流裝置的輸出正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，所述第二風(fēng)冷風(fēng)扇電源輸入正極通過所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；
[0024]所述卸荷單元的負(fù)極位于所述第一燃料電池與所述第二燃料電池之間，所述卸荷單元的正極位于所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)一端位于所述第二燃料電池輸出正極與第四直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，另外一端位于所述卸荷單元的輸入正極與所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)一端位于所述第一燃料電池輸出正極與所述第一直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，另外一端位于所述卸荷單元的輸入正極與所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間；
[0025]所述交流變直流裝置輸出的正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，輸入端與電網(wǎng)連接；
[0026]所述直流配電單元，輸入的正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；
[0027]所述輔助電源變換裝置輸入的正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；
[0028]所述的主控系統(tǒng)輸出點(diǎn)通過所述第一、第二、第三和第四直流接觸器，以及所述第一和第二繼電器的線圈與所述輔助電源變換裝置的負(fù)極連接。
[0029]進(jìn)一步地，所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括安全鏈，所述安全鏈由所述輔助電源變換裝置輸出的正極與氫氣傳感器的常閉觸點(diǎn)，急停按鈕，繼電器線圈和所述輔助電源變換裝置輸出的負(fù)極串聯(lián)組成，所述氫氣傳感器檢測到環(huán)境中氫氣的含量大于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，其常閉觸點(diǎn)將打開，當(dāng)所述氫氣傳感器的所述常閉觸點(diǎn)或者所述急停按鈕按下時(shí)，繼電器線圈將失電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選例的燃料電池備用供電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1所示是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選例的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其包括:風(fēng)冷風(fēng)扇10，燃料電池11，直流變直流裝置DC/DC12，風(fēng)冷風(fēng)扇10’，燃料電池11’，直流變直流裝置DC/DC12’，卸荷單元，市電，交流變直流裝置AC/DC，直流配電裝置，儲(chǔ)能單元，輔助電源變換裝置，主控系統(tǒng)，安全鏈，氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，直流接觸器Kl，K2，K3和Κ4，繼電器Κ5和Κ6組成。
[0032]所述風(fēng)冷風(fēng)扇10，燃料電池11，與DC/DC12組成一個(gè)燃料電池發(fā)電單元，所述風(fēng)冷風(fēng)扇10強(qiáng)制燃料電池11風(fēng)冷，同時(shí)為燃料電池11提供燃料氧氣；所述燃料電池11正極輸出端通過直流接觸器Kl的常開觸點(diǎn)Kl.1與DC/DC12的輸入正極連接，燃料電池11的負(fù)極與DC/DC12的輸入負(fù)極連接；所述DC/DC12的輸出正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；所述風(fēng)冷風(fēng)扇10電源輸入正極通過繼電器Κ5的常開觸點(diǎn)Κ5.1與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接。
[0033]所述風(fēng)冷風(fēng)扇10’，燃料電池11’，與DC/DC12’組成一個(gè)燃料電池發(fā)電單元，所述風(fēng)冷風(fēng)扇10’強(qiáng)制燃料電池11’風(fēng)冷，同時(shí)為燃料電池11’提供燃料氧氣；所述燃料電池11’正極輸出端通過直流接觸器Κ4的常開觸點(diǎn)Κ4.1與DC/DC12’的輸入正極連接，燃料電池11’的負(fù)極與DC/DC12的輸入負(fù)極連接；所述DC/DC12’的輸出正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接；所述風(fēng)冷風(fēng)扇10’電源輸入正極通過繼電器Κ5的常開觸點(diǎn)Κ5.1與儲(chǔ)能單元的正極連接,輸入的負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接。
[0034]所述卸荷單元用于給燃料電池進(jìn)行短時(shí)設(shè)定電流的放電，卸荷單元的負(fù)極位于燃料電池11與燃料電池11’之間，卸荷單元的正極位于直流接觸器Κ3的常開觸點(diǎn)Κ3.1與Κ2常開觸點(diǎn)Κ2.1之間；所述直流接觸器Κ3的常開觸點(diǎn)Κ3.1，一端位于燃料電池11’輸出正極與Κ4常開觸點(diǎn)Κ4.1之間，另外一端位于卸荷單元的輸入正極與Κ2常開觸點(diǎn)Κ2.1之間；所述Κ2的常開觸點(diǎn)Κ2.1，一端位于燃料電池11輸出正極與Kl常開觸點(diǎn)Kl.1之間，另外一端位于卸荷單元的輸入正極與Κ3常開觸點(diǎn)Κ3.1之間；
[0035]所述AC/DC是擁有冗余備份的交流變直流單元，輸出的正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出的負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，輸入端與電網(wǎng)連接。
[0036]所述直流配電單元用于將出入的直流電分配給不同的通信負(fù)載，其輸入的正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接。
[0037]所述儲(chǔ)能單元用于為通信負(fù)載提供市電掉電過后燃料電池啟動(dòng)之前這段時(shí)間的電能供給，它可以是小容量的蓄電池或者超級(jí)電容一種或它們的組合體
[0038]所述輔助電源變換裝置用于給主控系統(tǒng)提供24V的穩(wěn)定電壓供給，其輸入的正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接。
[0039]所述主控系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，其輸出點(diǎn)outl, out2, out3, out4, out5和out6分別通過繼電器Kl，K2，Κ3，Κ4，Κ5，Κ6的線圈與輔助變換的24V負(fù)連接，輔助電源的輸出24V正極通過繼電器K8的常開觸點(diǎn)K8.1與主控系統(tǒng)的輸入點(diǎn)ini連接。
[0040]所述安全鏈由輔助電源變換裝置輸出的正極與H2傳感器的常閉觸點(diǎn)，急停按鈕，繼電器K7，K8的線圈和輔助電源變換裝置輸出的負(fù)極串聯(lián)組成；所述H2傳感器檢測到大氣中Η2的含量大于設(shè)定的閥值，其常閉觸點(diǎn)將打開；當(dāng)Η2傳感器的常閉觸點(diǎn)或者急停按鈕按下時(shí)，繼電器Κ7，Κ8的線圈將失電，安全鏈動(dòng)作。
[0041]所述輔助電源變換裝置輸出24V的正極通過繼電器Κ6的常開觸點(diǎn)Κ6.1,繼電器Κ7的常開觸點(diǎn)Κ7.1，Η2進(jìn)氣電磁閥與輔助電源變換裝置輸出24V的負(fù)極串聯(lián)。
[0042]本實(shí)用新型的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其主要控制步驟如下:
[0043]I)當(dāng)主控系統(tǒng)檢測到是市電斷電，或者儲(chǔ)能單元的直流電壓低于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，主控系統(tǒng)將啟動(dòng)燃料電池,產(chǎn)生電能。主控系統(tǒng)按照設(shè)定時(shí)序給輸出點(diǎn)outl, out4, out5和out6上電，從而使直流接觸器Kl和K4的線圈，繼電器K5和K6的線圈得電；當(dāng)繼電器K5得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K5.1閉合，冷卻風(fēng)扇1，冷卻風(fēng)扇2將獲得電源，風(fēng)扇啟動(dòng)；繼電器K6得電時(shí)，其常閉觸點(diǎn)K6.1閉合，H2進(jìn)氣電磁閥打開，燃料電池獲得H2，產(chǎn)生電能；直流接觸器Kl得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)Kl.1閉合，DC/DC12工作，將燃料電池11的直流電轉(zhuǎn)換為滿足通信要求的電能給直流配電；直流接觸器K4得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K4.1閉合，DC/DC12’工作，將燃料電池11’的直流電轉(zhuǎn)換滿足通信要求的電能給直流配電。
[0044]2)運(yùn)行過程中當(dāng)需要給燃料電池11進(jìn)行設(shè)定電流放電時(shí)，主控系統(tǒng)會(huì)讓輸出點(diǎn)outl失電，out2上電，從而使得直流接觸器Kl的線圈失電，K2的線圈得電；當(dāng)1(1的線圈失電時(shí)，其常開觸點(diǎn)Kl.1斷開，DC/DC12停止工作；當(dāng)K2的線圈得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K2.1閉合，卸荷單元與燃料電池11連接，并對(duì)燃料電池11按照設(shè)定的電流放電；放電結(jié)束后，主控系統(tǒng)會(huì)讓輸出點(diǎn)outl上電，out2失電，燃料電池11恢復(fù)到發(fā)電狀態(tài)。
[0045]3)運(yùn)行過程中需要給燃料電池11’進(jìn)行設(shè)定電流放電時(shí)，主控系統(tǒng)會(huì)讓輸出點(diǎn)out4失電，out3上電,從而使得直流接觸器K4的線圈失電,K3的線圈得電；當(dāng)K4的線圈失電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K4.1斷開，DC/DC12’停止工作；當(dāng)K3的線圈得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K3.1閉合，卸荷單元與燃料電池11’連接，并對(duì)燃料電池11’按照設(shè)定的電流放電；放電結(jié)束后，主控系統(tǒng)會(huì)讓輸出點(diǎn)out4上電，out3失電，燃料電池11’恢復(fù)到發(fā)電狀態(tài)。
[0046]4)運(yùn)行過程中，出現(xiàn)H2泄露或者急停按鈕動(dòng)作時(shí)，安全鏈動(dòng)作，繼電器K7，K8的線圈失電；當(dāng)繼電器Κ7的線圈失電時(shí)，其常開觸點(diǎn)Κ7.1斷開，Η2進(jìn)氣電池閥閉合，停止給燃料電池供給Η2 ;當(dāng)繼電器Κ8的線圈失電時(shí)，其常開觸點(diǎn)Κ8.1斷開，主控系統(tǒng)ini檢測到斷開信號(hào)，按照控制系統(tǒng)停機(jī)時(shí)序?qū)utl, out2, out3, out4, out5輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，并讓0ut6失電，從而使繼電器K6的線圈失電，當(dāng)K6的線圈失電時(shí)，其常開觸點(diǎn)K6.1斷開，給H2進(jìn)氣電磁閥關(guān)閉的一個(gè)冗余動(dòng)作。
[0047]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)比較，實(shí)現(xiàn)了燃料電池單元的模塊化，實(shí)現(xiàn)了燃料電池發(fā)電單元的冗余，提高了系統(tǒng)的可靠性；安全鏈的設(shè)計(jì)，獨(dú)立于主控系統(tǒng)，能夠在主控系統(tǒng)失靈的情況下，保證H2的可靠關(guān)閉，提高系統(tǒng)的安全性。
[0048]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，系統(tǒng)可以將多個(gè)風(fēng)冷風(fēng)扇，燃料電池和DC/DC變換單元組成的燃料電池發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元連接，實(shí)現(xiàn)通信用燃料電池備用供電系統(tǒng)容量的擴(kuò)充。
[0049]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例只作為舉例而并不限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說明，在不背離所述原理下，本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以有任何變形或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，包括主控系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)燃料電池，一個(gè)或多個(gè)風(fēng)冷風(fēng)扇，以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，其中各個(gè)所述風(fēng)冷風(fēng)扇使對(duì)應(yīng)的所述燃料電池強(qiáng)制風(fēng)冷并且同時(shí)給對(duì)應(yīng)的所述燃料電池提供包含氧氣的燃料，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，所述主控系統(tǒng)使所述風(fēng)冷風(fēng)扇以及所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，從而為所述燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而所述燃料電池給負(fù)載提供電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲(chǔ)能單元，用于當(dāng)市電斷電之后以及所述燃料電池啟動(dòng)之前給負(fù)載提供電能，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到所述儲(chǔ)能單元的直流電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述主控系統(tǒng)啟動(dòng)所述燃料電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)所述燃料電池連接于一個(gè)直流變直流裝置，從而所述燃料電池，所述直流變直流裝置以及所述風(fēng)冷風(fēng)扇組成燃料電池發(fā)電單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括交流變直流單元，所述交流變直流單元與所述儲(chǔ)能單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括卸荷單元，以用于給所述燃料電池按設(shè)定電流放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括直流配電單元，其與所述儲(chǔ)能單元連接，以將直流電分配給不同的負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括輔助電源變換裝置，其與所述儲(chǔ)能單元連接，以用于給所述主控系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓供給。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全鏈，當(dāng)所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)的氫氣傳感器檢測到環(huán)境中氫氣含量大于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，所述安全鏈啟動(dòng)并停止所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)的氫氣供應(yīng)。
9.一種燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，包括可操作地連接的主控系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)燃料電池發(fā)電單元，以及氫氣供應(yīng)系統(tǒng)，各個(gè)所述燃料電池發(fā)電單元包括燃料電池，直流變直流裝置以及風(fēng)冷風(fēng)扇，其中各個(gè)所述風(fēng)冷風(fēng)扇使對(duì)應(yīng)的所述燃料電池強(qiáng)制風(fēng)冷并且同時(shí)給對(duì)應(yīng)的所述燃料電池提供包含氧氣的燃料，當(dāng)所述主控系統(tǒng)檢測到市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，所述主控系統(tǒng)使所述風(fēng)冷風(fēng)扇以及所述氫氣供應(yīng)系統(tǒng)處于打開狀態(tài)，從而為所述燃料電池提供氫氣和包含氧氣的燃料，從而所述燃料電池給負(fù)載提供電能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作地連接的卸荷單元，交流變直流裝置，直流配電裝置，儲(chǔ)能單元，輔助電源變換裝置，所述卸荷單元用于給所述燃料電池進(jìn)行電流放電，所述交流變直流裝置與所述儲(chǔ)能單元連接，所述直流配電單元與所述儲(chǔ)能單元連接，以將直流電分配給不同的負(fù)載，所述輔助電源變換裝置與所述儲(chǔ)能單元連接，以用于給所述主控系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓供給。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述燃料電池備用供電系統(tǒng)包括第一燃料電池發(fā)電單元以及第二燃料電池發(fā)電單元，所述第一燃料電池發(fā)電單元包括第一燃料電池，第一直流變直流裝置以及第一風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第二燃料電池發(fā)電單元包括第二燃料電池，第二直流變直流裝置以及第二風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第一風(fēng)冷風(fēng)扇，所述第一燃料電池，與所述第一直流變直流裝置組成一個(gè)燃料電池發(fā)電單元；所述燃料電池備用供電系統(tǒng)還包括第一、第二、第三和第四直流接觸器，以及第一和第二繼電器； 所述第一燃料電池正極輸出端通過所述第一直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第一直流變直流裝置的輸入正極連接，所述第一燃料電池的負(fù)極與所述第一直流變直流裝置的輸入負(fù)極連接，所述第一直流變直流裝置的輸出正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，所述第一風(fēng)冷風(fēng)扇電源輸入正極通過所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接； 所述第二燃料電池正極輸出端通過所述第四直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第二直流變直流裝置的輸入正極連接，所述第二燃料電池的負(fù)極與所述第一直流變直流裝置的輸入負(fù)極連接，所述第二直流變直流裝置的輸出正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出負(fù)極與儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，所述第二風(fēng)冷風(fēng)扇電源輸入正極通過所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接； 所述卸荷單元的負(fù)極位于所述第一燃料電池與所述第二燃料電池之間，所述卸荷單元的正極位于所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)與所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)一端位于所述第二燃料電池輸出正極與第四直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，另外一 端位于所述卸荷單元的輸入正極與所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，所述第二直流接觸器的常開觸點(diǎn)一端位于所述第一燃料電池輸出正極與所述第一直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間，另外一端位于所述卸荷單元的輸入正極與所述第三直流接觸器的常開觸點(diǎn)之間； 所述交流變直流裝置輸出的正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸出的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接，輸入端與電網(wǎng)連接； 所述直流配電單元，輸入的正極與儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接； 所述輔助電源變換裝置輸入的正極與所述儲(chǔ)能單元的正極連接，輸入的負(fù)極與所述儲(chǔ)能單元的負(fù)極連接； 所述的主控系統(tǒng)輸出點(diǎn)通過所述第一、第二、第三和第四直流接觸器，以及所述第一和第二繼電器的線圈與所述輔助電源變換裝置的負(fù)極連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料電池備用供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全鏈，所述安全鏈由所述輔助電源變換裝置輸出的正極與氫氣傳感器的常閉觸點(diǎn)，急停按鈕，繼電器線圈和所述輔助電源變換裝置輸出的負(fù)極串聯(lián)組成，所述氫氣傳感器檢測到環(huán)境中氫氣的含量大于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，其常閉觸點(diǎn)將打開，當(dāng)所述氫氣傳感器的所述常閉觸點(diǎn)或者所述急停按鈕按下時(shí)，繼電器線圈將失電，安全鏈動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】H01M8/00GK203734372SQ201320853249
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】左彬, 李驍, 趙鋒 申請(qǐng)人:武漢眾宇動(dòng)力系統(tǒng)科技有限公司