一种船舶及其燃料电池动力系统结构的制作方法

1.本发明涉及燃料电池动力系统结构技术领域，特别涉及一种船舶及其燃料电池动力系统结构。


背景技术：

2.现有小型船舶的电力来源多是锂电池或者柴油发电机其中之一。锂电池作为船用动力电源，若需长时间运行需要巨大的电池容量，从而造成电池体积过重，充电时间过长的问题。若用柴油发电机作为动力电源，会有巨大的噪声，并且需要燃烧化石燃料而造成污染，不符合碳减排要求。针对锂电池和柴油发电机作为船用动力电源存在的问题，这里用氢气作为燃料，以燃料电池作为发电核心设备。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种船舶及其燃料电池动力系统结构，具有若干可独立运行的燃料电池装置，还可以根据负载所需功率增减燃料电池装置的数量。
5.为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：
6.一种船舶用燃料电池动力系统结构，包括若干组可独立运行的燃料电池装置，所述燃料电池装置包括燃料电池、dc-dc模块、控制模块、供氢组件和锂电池，所述供氢组件连接燃料电池，所述dc-dc模块连接于燃料电池的电源输出端，所述锂电池、dc-dc模块均与控制模块连接。
7.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述燃料电池装置还包括电磁阀，所述电磁阀设置于燃料电池的氢气进口和氢气出口处，与所述控制模块电连接。
8.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述燃料电池装置还包括通讯模块，所述通讯模块与控制模块连接。
9.所述的船舶用燃料电池动力系统结构，还包括外壳，所述外壳罩设于燃料电池装置外。
10.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述外壳上设置有指示灯、控制开关、电源输出口和usb接口，所述指示灯、控制开关、电源输出口和usb接口与控制模块连接。
11.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述外壳上还设置有用于连接船舶的船用通讯口和用于连接供氢组件的氢源通讯口。
12.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述外壳的至少一侧面设置有散热栅。
13.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述燃料电池装置还包括散热风扇，所述散热风扇的出风口朝向散热栅。
14.所述的船舶用燃料电池动力系统结构中，所述外壳的底部还设置有支撑脚。
15.一种船舶，包括船舶本体，所述船舶本体上设置有如上述任意一项所述的船舶用
燃料电池动力系统结构。
16.相较于现有技术，本发明提供的船舶及其燃料电池动力系统结构，其中所述燃料电池动力系统结构包括若干组可独立运行的燃料电池装置，通过dc-dc模块调节燃料电池的电源输出电压，以适用于不同船舶设备，而且控制模块之间电连接，每一控制模块控制一dc-dc模块,使所述控制模块可根据设备用电需求经dc-dc模块控制燃料电池的输出电压，从而使每组燃料电池装置可独立运行，以便于定制批量生产，同时多个燃料电池装置还可以组合成一个大功率发电系统，以适用于不同功率大小的设备。
附图说明
17.图1为本发明提供的燃料电池动力系统结构的整体结构示意图。
18.图2为本发明提供的燃料电池动力系统结构的内部结构示意图。
19.附图标注说明：
20.燃料电池装置1、燃料电池11、散热风扇111、dc-dc模块12、控制模块13、锂电池15、电磁阀16、通讯模块17、外壳2、指示灯21、控制开关22、电源输出口23、usb接口24、船用通讯口25、氢源通讯口26、散热栅27、支撑脚28、安装孔281
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
23.还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
24.请参阅图1和图2，本发明提供的船舶用燃料电池动力系统结构包括若干组可独立运行的燃料电池装置1，所述燃料电池装置1包括燃料电池11、dc-dc模块12、控制模块13、供氢组件(图中未示出)和锂电池15，所述供氢组件连接燃料电池11，所述dc-dc模块12连接于燃料电池11的电源输出端，所述锂电池15、dc-dc模块12均与控制模块13连接。
25.具体地，所述控制模块13集成于电路板上，所述dc-dc模块12为直流转换模块，用于调节燃料电池11的电源输出电压，以适用于不同船舶设备，而且控制模块13之间电连接，每一控制模块13控制一dc-dc模块12,所述控制模块13可根据设备用电需求经dc-dc模块12控制燃料电池11的输出电压，使每组燃料电池装置1可独立运行，以便于根据船舶所需的动力定制批量生产，同时还可以组合成一个大功率发电系统，以适用于不同功率大小的设备。
26.所述燃料电池装置1还包括电磁阀16和通讯模块17，所述电磁阀16设置于燃料电池11的氢气进口和氢气出口处，所述电磁阀16和通讯模块17均与所述控制模块13电连接，用于控制氢气的通断。具体地，所述电磁阀16设置于燃料电池11与控制模块13之间，还通过所述通讯模块17用于接收船舶设备用电所需的控制指令，再经所述控制模块13控制燃料电池装置1的输出功率，以满足船舶设备用电。
27.请继续参阅图1和图2，所述的船舶用燃料电池动力系统结构还包括外壳2，所述外壳2罩设于燃料电池装置1外，起到保护燃料电池装置1的作用。具体地，所述外壳2上设置有指示灯21、控制开关22、电源输出口23和usb接口24，所述指示灯21、控制开关22、电源输出口23和usb接口24与控制模块13连接，通过所述usb接口24可用作外接电脑，进行指令或控制数据的收发，通过所述控制开关22开启燃料电池装置1，经指示灯21指示该系统的工作状态，指示灯21亮起表明正在工作，指示灯21熄灭表时停止工作，并由所述电源输出口23将燃料电池11发出的电传送出去供给船用电动机。
28.其中，所述外壳2上还设置有用于连接船舶的船用通讯口25和用于连接供氢组件的氢源通讯口26，由所述船用通讯口25用于该动力系统给船舶本体控制系统的通讯，通过所述氢源通讯口26用于给供氢组件提供氢气压力输出控制，以保证用氢安全。
29.所述外壳2的至少一侧面设置有散热栅27，用于将燃料电池11运行中产生的热量散发至外壳2外，本实施例中，所述散热栅27设置于外壳2的后侧及两侧面，围绕燃料电池11组周围设置，以达到较佳散热效果。
30.进一步地，所述燃料电池装置1还包括散热风扇111，所述散热风扇111的出风口朝向散热栅27，通过所述散热风扇111可达到更佳地散热效果，可避免燃料电池装置1过热导致损坏。
31.较佳地，所述散热栅27可设置于外壳2上的，临近燃料电池11的三个侧面上，增加散热效果。而且散热栅27还可以设置更多，进一步提供散热效果。
32.更进一步地，所述散热栅27的每条栅片向下倾斜设置，在便于散热的同时，还可防止灰尘进入壳体内部，防尘效果好。
33.请继续参阅图1和图2，所述外壳2的底部还设置有支撑脚28，起到支撑外壳2的作用，而且所述支撑脚28上设置有安装孔281，以便于将外壳2与船舶本体安装，起到固定燃料电池11动力系统的作用。
34.基于上述的船舶用燃料电池动力系统结构，本发明还相应提供一种船舶，包括船舶本体(图中未示出)，所述船舶本体上设置有燃料电池动力系统结构,通过以所述燃料电池动力系统作为发电核心，根据船舶所需的燃料电池发电功率确定需要几台燃料电池11结合使用，以满足整体功率需求，而且还考虑了用氢安全、散热等问题，从而确保使用的安全性。由于上文已对所述燃料电池动力系统结构进行了详述，此处不再赘述。
35.综上所述，本发明提供的船舶及其燃料电池动力系统结构，其中所述燃料电池动力系统结构包括若干组可独立运行的燃料电池装置，通过dc-dc模块调节燃料电池的电源输出电压，以适用于不同设备，而且控制模块之间电连接，每一控制模块控制一dc-dc模块,使所述控制模块可根据设备用电需求经dc-dc模块控制燃料电池的输出电压，使每组燃料电池装置可独立运行，以便于定制批量生产，同时还可以组合成一个大功率发电系统，以适用于不同功率大小的设备。
36.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。