用于配置具有較低冷卻劑路徑隔離電阻的燃料電池的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】公開了與具有較低冷卻劑路徑隔離電阻的燃料電池系統(tǒng)的配置有關的系統(tǒng)和方法。在某些實施例中，所述燃料電池系統(tǒng)可以包含第一燃料電池亞組，其包括第一多個電池。所述燃料電池系統(tǒng)還可以包含第二燃料電池亞組，其包括第二多個電池。所述第一和第二燃料電池亞組可以共用至少一個終端和/或共用共同濕端部。冷卻劑系統(tǒng)可以被耦接至所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組并且可以被配置為使用冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組產生的熱量。
【專利說明】用于配置具有較低冷卻劑路徑隔離電阻的燃料電池的系統(tǒng) 和方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及燃料電池系統(tǒng)。更具體地，但不排他地，本公開涉及具有較低冷卻劑路 徑隔離電阻的燃料電池系統(tǒng)的配置。
【背景技術】
[0002] 載客車輛可以包括燃料電池("FC"）系統(tǒng)以向車輛的電氣和傳動系系統(tǒng)的某些裝 置提供電功率。例如，F(xiàn)C系統(tǒng)可以被用在車輛中以直接地和/或經由中間蓄電池系統(tǒng)給車 輛的電氣傳動系系統(tǒng)部件(例如，電驅動的電動機及類似物)提供電功率。FC系統(tǒng)可以包括 單個電池，或可選擇地，可以包括布置在一種組配置中的多個電池。
[0003] 在某些實施例中，冷卻系統(tǒng)可以與FC系統(tǒng)相關聯(lián)。所述冷卻系統(tǒng)可以被配置為使 用循環(huán)冷卻劑從FC系統(tǒng)除去在其操作期間產生的熱量。在常規(guī)FC系統(tǒng)中，高電阻冷卻劑 和/或長冷卻劑路徑可以幫助防止泄漏電流在FC組與FC底盤和/或車輛底盤之間流動。 然而，這樣的高電阻冷卻劑和/或長冷卻劑路徑可以限制可被用在FC系統(tǒng)中冷卻劑的類型 和/或在FC系統(tǒng)的制造和封裝中引入困難。
【發(fā)明內容】
[0004] 關于用于具有較低冷卻劑路徑隔離電阻的FC系統(tǒng)的配置，提出了系統(tǒng)和方法。符 合在本文中所公開的某些實施例的FC系統(tǒng)可以包含第一 FC亞組，其包括第一多個電池。所 述FC系統(tǒng)還可以包含第二FC亞組，其包括第二多個電池。所述第一和第二FC亞組可以共 用至少一個終端和/或共用共同濕端部。冷卻劑系統(tǒng)可以被耦接至所述第一 FC亞組和所 述第二FC亞組并且可以被配置為使用冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第 一 FC亞組和所述第二FC亞組產生的熱量。在某些實施例中，以前面提及的方式使用第一 和第二亞組可以允許冷卻劑路徑具有較低隔離電阻，同時仍然滿足泄漏和/或本體電流和 /或隔離電阻的安全要求。
[0005] 本發(fā)明還包括如下方案： 1. 一種燃料電池系統(tǒng)，包括： 第一燃料電池亞組，其包括第一多個電池； 第二燃料電池亞組，其包括第二多個電池，所述第二燃料電池亞組與所述第一燃料電 池亞組共用至少一個終端；以及 耦接至所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組的冷卻劑系統(tǒng)，其被配置為使 用冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電 池亞組所產生的熱量。
[0006] 2.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組共用共同濕端部。
[0007] 3.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑系統(tǒng)被配置為使所述冷卻 劑循環(huán)。
[0008] 4.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一多個電池的電池和所述第二 多個電池的電池均通過雙極板被分開。
[0009] 5.根據方案4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述雙極板包括通道，所述冷卻劑系統(tǒng) 被配置為使所述冷卻劑循環(huán)通過所述通道。
[0010] 6.根據方案5所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述雙極板包括臨近所述通道的熱交 換表面。
[0011] 7.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組均被配置為以所述燃料電池系統(tǒng)的全電壓的一半操作。
[0012] 8.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組均包括氫燃料電池組。
[0013] 9.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述燃料電池系統(tǒng)包括質子交換隔膜 燃料電池系統(tǒng)。
[0014] 10.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑包括水。
[0015] 11.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑包括防凍劑溶液。
[0016] 12.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑包括乙二醇溶液。
[0017] 13.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑系統(tǒng)經由所述冷卻劑限定 所述第一燃料電池亞組及所述第二燃料電池亞組與接地底盤之間的電氣路徑。
[0018] 14.根據方案13所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述接地底盤包括燃料電池系統(tǒng)底 盤。
[0019] 15.根據方案13所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述接地底盤包括車輛底盤。
[0020] 16.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述燃料電池系統(tǒng)被配置為向車輛傳 動系系統(tǒng)提供電功率。
[0021] 17.根據方案1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組的負終端與所 述第二燃料電池亞組的正終端耦接。
[0022] 18. -種方法，包括： 將包括第一多個電池的第一燃料電池亞組布置在燃料電池系統(tǒng)中； 將包括第二多個電池的第二燃料電池亞組布置在所述燃料電池系統(tǒng)中； 將所述第一燃料電池亞組的第一終端耦接至所述第二燃料電池亞組的第二終端；以及 將冷卻劑系統(tǒng)耦接至所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組，其配置為使用 冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池 亞組產生的熱量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 參照圖描述本公開的非限制性和非排他的實施例，其包括本公開的各種實施例， 其中： 圖1示出了符合在本文中所公開的實施例的車輛中的FC系統(tǒng)的示例。
[0024] 圖2示出了符合在本文中所公開的實施例的常規(guī)FC組配置的概念性電路圖。
[0025] 圖3示出了符合在本文中所公開的實施例的示例性FC組配置的概念性電路圖。
[0026] 圖4示出了符合在本文中所公開的實施例的示例性FC組配置。
[0027] 圖5示出了符合在本文中所公開的實施例的用于布置FC系統(tǒng)的示例性方法的流 程圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面提供符合本公開的實施例的系統(tǒng)和方法的【具體實施方式】。盡管描述了幾個 實施例，但應該理解，本公開不限于任何一個實施例，而是相反包含許多替代方案、修改、及 等同物。另外，盡管許多具體細節(jié)在下列描述中被陳述以便提供在本文中所公開的實施例 的徹底理解，但是一些實施例在沒有一些或所有這些細節(jié)的情況下可以被實施。而且，為了 清晰目的，在相關領域中已知的某些技術材料尚未被詳細描述以便避免不必要地模糊本公 開。
[0029] 將參照附圖最佳地理解本公開的實施例，其中，類似部分可以用類似編號表示。所 公開的實施例的部件(如在本文中的圖中總體描述和示出的）可以以多種多樣的不同配置 被布置且被設計。因此，本公開的系統(tǒng)和方法的實施例的下列詳細描述不旨在限制本公開 的范圍(如所要求保護的)，而是僅僅代表本公開的可能的實施例。另外，方法的步驟不一定 需要按任何具體的次序執(zhí)行，或甚至順序地，也不一定需要將所述步驟執(zhí)行一次，除非另外 規(guī)定。
[0030] 在本文中所公開的系統(tǒng)和方法的實施例提供比常規(guī)FC系統(tǒng)具有更低冷卻劑路徑 隔離電阻的FC系統(tǒng)配置。某些實施例可以結合質子交換隔膜("PEM")FC系統(tǒng)一起被使用， 但是其他類型的FC系統(tǒng)也可以被使用。在PEM型FC中，氫可以被供應至FC的陽極，并且 氧可以作為氧化劑被供應至FC的陰極。PEM FC可以包含隔膜電極組件("1^八")，其包含在 其表面的一個上具有陽極催化劑并在相對的表面上具有陰極催化劑的質子傳輸非導電固 體聚合物電解質隔膜。所述MEA可以被設置在一對導電元件之間，充當用于陽極和陰極的 電流收集器并包括用于跨過相應陽極和陰極催化劑的表面而分布氣體反應劑的一個/或 多個通道和/或開口。
[0031] FC系統(tǒng)可以包括單個電池，或可選擇地，可以包括布置在一種組配置中的多個電 池。例如，在某些實施例中，多個電池可以串聯(lián)布置以形成FC組。在FC組中，多個電池可 以電串聯(lián)組疊在一起并且可以通過不透氣的導電雙極板分開。所述雙極板可以執(zhí)行各種功 能并且可以以各種方式進行配置。在某些實施例中，所述雙極板可以限定包含一個或多個 熱交換表面的一個或多個內部冷卻通路和/或通道，冷卻劑可以流動通過所述一個或多個 內部冷卻通路和/或通道以從FC組除去在其操作期間產生的熱量。
[0032] 各種冷卻劑可以被用在FC系統(tǒng)中。例如，在某些實施例中，水、防凍劑、和/或其 任何組合可以被用作FC系統(tǒng)冷卻劑。在另外實施例中，F(xiàn)C冷卻劑可以包括甲醇、乙二醇、 乙烯二醇、丙二醇、甘油、DeX-c 〇〇r、和/或其任何其他組合。在某些FC系統(tǒng)中，高電阻和 /或低電導率冷卻劑可以被用來幫助防止泄漏和/或本體電流在FC組與FC底盤和/或車 輛底盤之間流動。過量的泄漏和/或本體電流可能與各種FC系統(tǒng)問題(包括例如短路、腐 蝕、及電解冷卻劑）相關聯(lián)。這樣的問題可以降低FC系統(tǒng)的效率。
[0033] 在某些實施例中，系統(tǒng)與泄漏電流的隔離電阻可以至少部分被冷卻劑的電阻和/ 或電導率和/或冷卻劑通路（即，冷卻劑路徑）的幾何形狀影響。在常規(guī)FC系統(tǒng)中，由冷卻 劑通路限定的高電阻冷卻劑和/或長冷卻劑路徑可以被用來滿足某些隔離電阻和/或泄漏 和/或本體電流的安全要求。然而，這樣的高電阻冷卻劑和/或長冷卻劑路徑可以限制可 被用在FC系統(tǒng)中的冷卻劑的類型和/或可以在FC系統(tǒng)的制造和/或封裝中引入困難。 [0034] 符合在本文中所公開的實施例，F(xiàn)C系統(tǒng)可以被配置為在選擇冷卻劑類型時允許更 多靈活性和/或由于較短的冷卻劑路徑而更容易封裝。在某些實施例中，F(xiàn)C組的第一部分 (例如，第一亞組）和FC組的第二部分(例如，第二亞組）可以在中間電氣點處共用共同終端 (例如，共同濕端部)。例如，第一亞組可以包含與第二亞組的正終端共用的負終端。第一亞 組可以以完整FC組的全電壓的第一部分操作并且第二亞組可以以完整FC組的全電壓的第 二部分操作。在一些實施例中，中間電氣點可以是FC組的電氣中心點。在這樣的實施例中， FC組的第一亞組和第二亞組可以各自以完整FC組的全電壓的一半操作。
[0035] 在一些實施例中，以前面提及的方式配置FC組以包括第一部分和第二部分可以 允許冷卻劑路徑具有較低隔離電阻，同時仍然滿足泄漏和/或本體電流和/或隔離電阻的 安全要求。例如，在第一亞組和第二亞組各自以完整FC組的全電壓的一半操作的FC組中， FC組的冷卻劑路徑可以具有常規(guī)FC組的隔離電阻的一半。較低隔離電阻的要求可以允許 更高的可容許冷卻劑電導率和可以在與FC系統(tǒng)連接時被使用的合適冷卻劑類型的更廣泛 范圍。而且，與第一和第二亞組配置相關聯(lián)的更短的冷卻劑路徑可以允許完整FC系統(tǒng)更容 易地制造和封裝。
[0036] 圖1示出了符合在本文中所公開的實施例的車輛100中的FC系統(tǒng)102的示例。所 述車輛100可以是機動車輛、海上車輛、飛機、和/或任何其他類型的車輛，并且可以包括用 于并入在本文中所公開的系統(tǒng)和方法的任何合適類型的傳動系。如圖所示，車輛1〇〇可以 包含被配置為向車輛100的某些部件提供電功率的FC系統(tǒng)102。例如，F(xiàn)C系統(tǒng)102可以被 配置為向車輛100的電氣傳動系系統(tǒng)部件104提供電功率。所述FC系統(tǒng)102可以包括單 個電池或布置成組配置的多個電池，并且可以包括上面所描述的某些FC系統(tǒng)元件和/或裝 置。
[0037] 如圖所示，所述FC系統(tǒng)102可以被配置為直接向電氣傳動系系統(tǒng)部件104提供電 功率。在某些實施例中，所述FC系統(tǒng)102可以被配置為經由中間蓄電池系統(tǒng)(未示出）向電 氣傳動系系統(tǒng)部件104提供電功率。在另外實施例中，所述FC系統(tǒng)102可以被配直為向包 含低電壓電池系統(tǒng)(例如，鉛酸12V汽車蓄電池）的一個或多個其他蓄電池系統(tǒng)(未示出）提 供電功率，其將電能供應至包含例如車輛起動器系統(tǒng)(例如，起動器電動機)、照明系統(tǒng)、音 頻系統(tǒng)、和/或類似物的各種車輛100系統(tǒng)。
[0038] 冷卻系統(tǒng)106可以被耦接至FC系統(tǒng)102并且被配置為通過循環(huán)一個或多個冷卻 劑從FC系統(tǒng)102除去熱量(例如，在操作FC系統(tǒng)期間）。所述冷卻系統(tǒng)106可以包括任何合 適數(shù)量的泵、閥、冷卻劑循環(huán)路徑(例如，管道)、冷卻劑儲存器、熱交換器(例如，液體/液體、 液體/空氣、液體/AC單元、及類似物)、冷卻系統(tǒng)電子設備(例如，反饋機構、溫度傳感器、恒 溫控制器、冷卻劑流量傳感器、泵和熱交換器控制電子設備、及類似物)、和/或在任何合適 的配置中用于使冷卻劑循環(huán)至被包含在FC系統(tǒng)102中的各種部件和系統(tǒng)的任何其他冷卻 系統(tǒng)部件和/或系統(tǒng)。在某些實施例中，所述冷卻系統(tǒng)106可以包括被包含在FC系統(tǒng)102 中的一個或多個雙極板和/或與被包含在FC系統(tǒng)102中的一個或多個雙極板相關聯(lián)，所述 一個或多個雙極板可以限定包含一個或多個熱交換表面的一個或多個內部冷卻通路，冷卻 劑可以流動通過所述一個或多個內部冷卻通路以從FC系統(tǒng)102除去熱量。
[0039] 所述FC系統(tǒng)102和/或所述冷卻系統(tǒng)106可以通信地與相關聯(lián)的FC控制系統(tǒng)108 耦接。所述FC控制系統(tǒng)108可以被配置為監(jiān)視并控制FC系統(tǒng)102、冷卻系統(tǒng)106、和/或 其他相關聯(lián)系統(tǒng)的某些操作。例如，所述FC控制系統(tǒng)108可以被配置為監(jiān)視并控制FC系 統(tǒng)102的充電和/或放電操作。另外，所述FC控制系統(tǒng)108可以被配置為監(jiān)視和/或控制 冷卻系統(tǒng)106的冷卻操作。在另外實施例中，內部車輛計算機系統(tǒng)(未示出）和/或任何其 他合適計算機系統(tǒng)可以被配置為監(jiān)視并控制FC系統(tǒng)102和/或冷卻系統(tǒng)106的某些操作。
[0040] 圖2示出了符合在本文中所公開的實施例的常規(guī)FC組202配置的概念性電路圖。 在FC組202的正終端與接地底盤200 (例如，車輛底盤和/或FC底盤）之間的正終端隔離 電阻可以用電阻器R1 206表示。在FC組202的負終端與接地底盤200之間的負終端隔離 電阻可以用電阻器R2 208表示。與冷卻劑系統(tǒng)相關聯(lián)的隔離電阻可以用電阻器Rc 204表 /_J、1 〇
[0041] 如上面所討論的，F(xiàn)C系統(tǒng)可以具有相關聯(lián)的泄漏和/或本體電流和/或隔離電阻 的安全要求。這樣的要求可以根據泄漏和/或本體電流閾值來表達。例如，F(xiàn)C系統(tǒng)的示例 性泄漏和/或本體電流閾值可以是10mA。在所示出的概念性電路圖的示例性配置中(在其 中FC組具有300V的電壓、1ΜΩ的電阻器R1 206的電阻、1ΜΩ的電阻器R2 208的電阻、及 32讓〇的冷卻劑系統(tǒng)的隔離電阻)^(：系統(tǒng)的泄漏和/或本體電流("113。(1/'）可以根據公式1 被粗略估計： r 3CHW , 300F ? . "…、 hu,(iy 9·675 (公式 1) 因此，在前面提及的示例性FC系統(tǒng)配置中，泄漏和/或本體電流滿足10mA的電流閾值 的安全要求。然而，為了滿足這樣的要求，32k Ω冷卻劑系統(tǒng)隔離電阻被使用，其可以與較高 的電阻和/或較低的電導率冷卻劑和/或較長的冷卻劑路徑相關聯(lián)。
[0042] 圖3示出了符合在本文中所公開的實施例的示例性FC組配置的概念性電路圖。FC 組可以包括被配置為共用共同端部(例如，共同濕端部)的第一亞組300和第二亞組302。例 如，如圖所示，所述第一亞組300的負終端和所述第二亞組302的正終端可以電氣地耦接和 /或共用。在第一亞組300的正終端與接地底盤200 (例如，車輛底盤和/或FC底盤)之間 的隔離電阻可以用電阻器R1 306表示。在第二亞組302的負終端與接地底盤200之間的 隔離電阻可以用電阻器R2 308表示。與FC組的FC冷卻劑系統(tǒng)相關聯(lián)的隔離電阻可以用 Rc 304表示。
[0043] 在所示出的概念性電路圖的示例性配置中（在其中每個亞組具有150V的電壓、 1ΜΩ的電阻器R1 206的電阻、1ΜΩ的電阻器R2 208的電阻、及16kQ的冷卻劑系統(tǒng)的隔 離電阻)，？(：系統(tǒng)的泄漏和/或本體電流("113。 (1/'）可以根據公式2被粗略估計： 1501/ 100V n 4 "V-P· 〇λ hmdv = ---^--= 9,675 (公式 2) 因此，在符合在本文中所公開的實施例的示例性FC系統(tǒng)配置中，為了滿足10mA的電流 閾值的安全要求，16kQ冷卻劑系統(tǒng)隔離電阻可以被使用(例如，在圖2中所示的FC系統(tǒng)的 冷卻劑系統(tǒng)隔離電阻的一半)。使用較小的冷卻劑隔離電阻以滿足電流閾值的安全要求可 以允許更多種多樣的冷卻劑類型與FC系統(tǒng)相結合使用（例如，具有較低的電阻和/或較高 的電導率的冷卻劑)。而且，較短的冷卻劑路徑可以被用在FC系統(tǒng)的設計中，其可以允許FC 系統(tǒng)更容易制造并封裝。
[0044] 圖4示出了符合在本文中所公開的實施例的示例性FC組配置。所述FC組可以包 含第一亞組300和第二亞組302,所述第一亞組300和所述第二亞組302可以在中間電點處 共用共同終端，其在某些實施例中可以是亞組300,302的共同濕端部。例如，第一亞組300 可以包含正終端400和負終端402。第二亞組302可以包含負終端404和與第一亞組300 的負終端402共用的正終端406。一個或多個冷卻劑路徑408,410可以提供與在亞組300， 302與接地底盤200 (例如，F(xiàn)C和/或車輛底盤）之間的冷卻劑隔離電阻相關聯(lián)的某個電導 率的路徑。
[0045] 如上面所討論的，以前面提及的方式配置FC組以包括第一和第二亞組300, 302可 以允許冷卻劑路徑408,410比常規(guī)設計具有更低的隔離電阻，同時仍然滿足泄漏和/或本 體電流和/或隔離電阻的安全要求。例如，在第一亞組300和第二亞組302各自以完整FC 組的全電壓的一半操作的FC組中，F(xiàn)C組的冷卻劑路徑408,410可以展示出常規(guī)FC組的隔 離電阻的一半。較低的隔離電阻要求可以允許更高的可容許冷卻劑電導率和可以在與FC 系統(tǒng)連接時被使用的合適冷卻劑類型的更廣泛范圍。而且，更短的冷卻劑路徑408,410可 以允許完整FC系統(tǒng)的更容易制造和封裝。
[0046] 圖5示出了符合在本文中所公開的實施例的用于布置FC系統(tǒng)的示例性方法500 的流程圖。在502處，所述方法可以被啟動。在504處，包括第一多個電池的第一 FC亞組可 以被布置在FC系統(tǒng)中。在506處，包括第二多個電池的第二FC亞組可以被布置在FC系統(tǒng) 中。在508處，第一 FC亞組的第一終端可以對于第二FC亞組的第二終端具有電性。在某 些實施例中，這可以導致第一 FC亞組和第二FC亞組共用共同濕端部。在510處，冷卻劑系 統(tǒng)可以被耦接至第一 FC亞組和第二FC亞組，其被配置為通過使冷卻劑循環(huán)來除去在操作 FC系統(tǒng)期間由所述第一 FC亞組和所述第二FC亞組產生的熱量。在512處，所述方法500 可以終止。
[0047] 雖然為了清晰目的前文已經在某種程度上詳細地描述，但是將顯而易見的是，在 不背離其原理的情況下可以做出某些改變和修改。例如，在某些實施例中，在本文中所公 開的系統(tǒng)和方法可以被用在不被包含在車輛中的FC系統(tǒng)中（例如，如同在備用功率源或類 似物中的)。要注意的是，存在實現(xiàn)在本文中描述的過程和系統(tǒng)這兩者的許多替代方式。因 此，目前的實施例要被認為是說明性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在本文中給出的 細節(jié)，而是可以在所附的權利要求的范圍和等效物內被修改。
[0048] 前文的說明書已經參照各種實施例進行了描述。然而，本領域的普通技術人員將 了解，在不脫離本公開的范圍的情況下可以做出各種修改和改變。例如，各個操作步驟，以 及用于實現(xiàn)操作步驟的部件，可以以交替的方式被實現(xiàn)，這取決于特定應用或鑒于與系統(tǒng) 的操作相關聯(lián)的任何數(shù)量的成本函數(shù)。因此，任何一個或多個步驟可以被刪除、被修改、或 與其他步驟組合。此外，本公開要以說明性而不是限制性的意義來考慮，并且所有這些修改 旨在包括在其范圍內。同樣地，上面已經關于各種實施例描述了益處、其它優(yōu)勢和問題解決 方案。然而，可能導致任何益處、優(yōu)勢或解決方案發(fā)生或變得更為顯著的益處、優(yōu)勢、問題解 決方案和任何元件，不應被解釋成關鍵、必需的或必要的特征或元件。
[0049] 如在本文中所使用的，術語"包括"和"包含"及其任何其它變型，旨在涵蓋非排他 性包含物，以使得包括一系列元件的過程、方法、物品或裝置并不僅僅包括這些元件，還可 以包括未明確列出的或對于這些過程、方法、物品或裝置所固有的其它元件。同樣，如在本 文中所使用的，術語"耦接的"、"耦接"及其任何其它變型，旨在涵蓋物理連接、電氣連接、磁 性連接、光學連接、通信連接、功能連接和/或任何其他連接。
[0050] 本領域技術人員將了解，在不背離本發(fā)明的基本原理的情況下可以對上面描述的 實施例的細節(jié)做出改變。因此，本發(fā)明的范圍應僅由下列的權利要求確定。
【權利要求】
1. 一種燃料電池系統(tǒng)，包括： 第一燃料電池亞組，其包括第一多個電池； 第二燃料電池亞組，其包括第二多個電池，所述第二燃料電池亞組與所述第一燃料電 池亞組共用至少一個終端；以及 耦接至所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組的冷卻劑系統(tǒng)，其被配置為使 用冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電 池亞組所產生的熱量。
2. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組共用共同濕端部。
3. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述冷卻劑系統(tǒng)被配置為使所述冷卻 劑循環(huán)。
4. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一多個電池的電池和所述第二 多個電池的電池均通過雙極板被分開。
5. 根據權利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述雙極板包括通道，所述冷卻劑系統(tǒng) 被配置為使所述冷卻劑循環(huán)通過所述通道。
6. 根據權利要求5所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述雙極板包括臨近所述通道的熱交 換表面。
7. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組均被配置為以所述燃料電池系統(tǒng)的全電壓的一半操作。
8. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一燃料電池亞組和所述第二燃 料電池亞組均包括氫燃料電池組。
9. 根據權利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述燃料電池系統(tǒng)包括質子交換隔膜 燃料電池系統(tǒng)。
10. -種方法，包括： 將包括第一多個電池的第一燃料電池亞組布置在燃料電池系統(tǒng)中； 將包括第二多個電池的第二燃料電池亞組布置在所述燃料電池系統(tǒng)中； 將所述第一燃料電池亞組的第一終端耦接至所述第二燃料電池亞組的第二終端；以及 將冷卻劑系統(tǒng)耦接至所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池亞組，其配置為使用 冷卻劑除去在操作所述燃料電池系統(tǒng)期間由所述第一燃料電池亞組和所述第二燃料電池 亞組產生的熱量。
【文檔編號】H01M8/04GK104103843SQ201410127263
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權日:2013年4月1日
【發(fā)明者】R.S.富利 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司