CN105406094A - 一种燃料电池系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统具有一监测装置以及一组单体电池，每所述单体电池形成至少一燃料电池堆，通过所述监测装置可以对每个所述燃料电池堆的状态进行监测，从而，确保所述燃料电池系统在使用过程中的可靠性和稳定性。

Description

一种燃料电池系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电池系统，特别涉及一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一燃料电池堆，形成每所述燃料电池堆的每单体电池的电压都可以被方便地监测。

背景技术

燃料电池(FuelCell)是一种采用非燃烧的方式将化学能转化为电能的发电装置，其具有环境友好、安全可靠和易于操作等多种优点。其中，燃料电池的结构组成与一般的电池大致相同，其包括多个串联在一起的单体电池组成，每个单体电池具有正电极和负电极以及电解质。与传统的电池区别的是，燃料电池的正电极和负电极本身不包含活性物质，而是在燃料电池工作时，燃料和氧化剂在外部供应，并在燃料电池的内部进行反应，从而，产生电能。

燃料电池包括多种不同的类型，例如，质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，其工作的原理是氢气在正电极由裂解形成质子和电子，其中质子渗透电解质膜到负电极与氢气以及通过外电路的电子结合产生电能，并进一步反应生成水。由于燃料电池的排放物仅为纯水，不会污染环境，因此，燃料电池肯定是今后电池发展的重要方向之一。

对于燃料电池来说，对形成燃料电池的每个单体电池的电压进行监测，是确保燃料电池的正常运行的必要手段。一般情况下，对燃料电池的每个单体电池的电压进行监测的方式一般为巡检式。具体地说，假设燃料电池堆由n个单体电池(cell)串联形成，在监测的过程中，需要对从cell.1，cell.2，cell.3……cell.n的每个单体电池进行监测，并计算出相邻单体电池的电位差V，其中计算电位差V的方法为：V.1＝V(cell.1)－V(cell.2)，V.2＝V(cell.2)－V(cell.3)……，依次计算出V.1－V.n的电压值。该电压值可以用来反映燃料电池堆在运行过程中单体电池的电压随输出功率的变化情况，从而，反映出电池堆的性能情况。同时，该电压值也可以间接地反映出电池堆内、外部漏气，风量调节等指标，因此，电压值的测试对于燃料电池堆的运行有着重要作用。

传统的，通常使用测试夹或测试勾的方式将燃料电池堆的单体连接到电路板上，当燃料电池堆的单体电池的数目较少时，采用这种方式拆卸快捷方便、安全可靠，并且测试夹或测试勾还能够适配于不同类型的燃料电池堆，具有较强的通用性。然而，随着燃料电池堆的单体电池数目的增加，这种采用测试夹或测试勾的方式不仅拆装费时费力，各个测试夹或测试勾排列过于紧密，当测试夹或测试勾安装到燃料电池堆之后，如果某一个测试夹或测试勾出现接触不良或者脱落的问题，监测人员会很难发现该问题的所在，并且，即便是发现问题之后，也很难对其进行修复，以至于给监测结果造成较大的误差或者导致监测无法正常的完成。

另外，随着燃料电池堆的单体数目的增加，用于连接的测试夹或测试勾也必将占用较大的空间，对于紧凑性的发电装置来说，传统的这种方式是无法适用的。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一燃料电池堆，形成每所述燃料电池堆的每单体电池的电压都可以被方便地监测。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一连接器，每所述连接器选择性地被配置于所述燃料电池堆，从而，藉由所述连接器，方便监测每所述燃料电池堆的每所述单体电池的电压。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，所述连接器可以以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆，从而方便使用。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供一监测装置，所述监测装置能够通过所述连接器对每所述单体电池的电压方便地进行监测。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，藉由一个所述监测装置可以对多个所述燃料电池堆的每所述单体电池电压进行监测，从而，提高其通用性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，藉由所述监测装置对每所述燃料电池堆进行监测时，能够被快速地拆卸和安装，并保证其在使用的过程中的稳定性和可靠性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述监测装置包括一警示组件，以用于在对所述燃料电池堆进行监测的过程中，向监测人员示警每所述单体电池与所述监测装置的电联接状态，从而，确保监测结果的可靠性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，所述燃料电池系统可以占用较小的空间，以便于提高其应用范围。

为了达到上述目的，本发明提供一种燃料电池系统，其包括：

一监测装置，其包括一连接器、一PCB基板以及设置于所述PCB基板的一组导电元件；所述连接器包括一连接器本体，其具有一组通孔；以及

一组单体电池，其形成至少一燃料电池堆；其中，每所述单体电池具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极，并且，每所述第一、第二连接端得以分别延伸进入所述连接器本体的每所述通孔；其中，每所述导电元件得以穿过每所述通孔并电联接于每所述第一、第二连接端。

优选地，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆。

优选地，所述连接器主体具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

优选地，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

优选地，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

优选地，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

优选地，所述第一连接元件还具有两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。

优选地，每所述导电元件呈“Y”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“Y”形的中部。

优选地，每所述导电元件呈“V”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“V”形的中部。

优选地，每所述导电元件包括一第一导电体以及一第二导电体，以在所述第一导电体与所述第二导电体之间形成一接受腔；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入所述接受腔。

优选地，每所述导电元件选择性地被设置为“Y”、“V”、“I”、“II”和“S”的一种。

优选地，所述监测装置还包括一警示组件，所述警示组件包括一组显示元件，每所述显示元件被设置在所述PCB基板上，以被分别配置于每所述导电元件。

优选地，所述警示组件还包括一发声元件，所述发声元件电联接于所述PCB基板，并耦接于所述显示元件。

优选地，所述监测装置还包括一供电元件，所述供电元件电联接于所述PCB基板。

本发明还提供一种燃料电池堆，其包括：

一连接器，其包括一连接器本体，所述连接器本体具有一组通孔；以及

一组单体电池，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于每所述单体电池；其中，每所述单体电池分别具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极，并且每所述第一、第二连接端得以分别延伸进入所述连接器本体的每所述通孔。

优选地，所述连接器主体具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

优选地，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

优选地，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

优选地，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

优选地，所述第一连接元件还具有两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。

本发明还提供一种燃料电池系统的运行方法，所述方法包括如下步骤：

(a)藉由一组单体电池，形成至少一燃料电池堆，其中每所述单体电池具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极；

(b)配置一连接器于每所述燃料电池堆，所述连接器具有一组通孔，以使每所述第一、第二连接器延伸进入每所述通孔；以及

(c)提供一监测装置，所述监测装置包括一PCB基板以及一组导电元件被设置于所述PCB基板，其中每所述导电元件延伸进入每所述通孔并电联接于每所述第一、第二连接端。

优选地，每所述导电元件呈“Y”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“Y”形的中部。

优选地，每所述导电元件呈“V”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“V”形的中部。

优选地，每所述导电元件包括一第一导电体以及一第二导电体，以在所述第一导电体与所述第二导电体之间形成一接受腔；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入所述接受腔。

优选地，每所述导电元件选择性地被设置为“Y”、“V”、“I”、“II”和“S”的一种。

优选地，所述单体电池的数量为n个时，需要的所述导电元件的数量为n+1个。

优选地，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆。

优选地，所述连接器包括一所述连接器主体，其具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

优选地，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

优选地，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

优选地，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

优选地，所述第一连接元件还具有至少两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。

附图说明

图1是本发明的第一较佳实施例的框图示意图。

图2是本发明的第一较佳实施例的燃料电池堆与监测装置的立体示意图。

图3是本发明的第一较佳实施例的燃料电池堆与监测装置的分解示意图。

图4是燃料电池堆的立体示意图。

图5是燃料电池堆的每单体电池的关系示意图。

图6和图7是连接器与燃料电池堆的第一种实施方式示意图。

图8和图9是连接器与燃料电池堆的第二种实施方式示意图。

图10是连接器的第一种实施方式的立体示意图。

图11是连接器的第一种实施方式的分解示意图。

图12是连接器的第二种实施方式的立体示意图。

图13是连接器的第二种实施方式的分解示意图。

图14A至图14E分别是导电元件的不同实施方式的示意图。

图15A和图15B是根据本发明的监测装置的使用状态示意图。

图16是监测装置的另个实施例的立体示意图。

图17是监测装置的上述实施例的框图示意图。

图18是燃料电池系统的运行方法流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

如图1至图3所示是根据本发明的一个较佳实施例的一燃料电池系统，其包括一连接器10，至少一燃料电池堆30，其中所述连接器10在后续用于制备一监测装置20，通过所述监测装置20，可以方便地对每所述燃料电池堆30的运行情况进行监测，从而，确保所述燃料电池系统在使用的过程中的稳定性和可靠性。

在本发明的这个实施例中，所述燃料电池堆30的数量不受限制，也就是说，所述燃料电池系统可以包括一个或一个以上的所述燃料电池堆30，而且，所述燃料电池系统的所述燃料电池堆30的数量可以在最初被根据不同的使用需要配置完成，也可以在后续的使用过程中，再重新配置不同数量的所述燃料电池堆30。

值得一提的是，在本发明的这个优选实施例中，所述燃料电池堆30的类型不受限制，其可以包括但不限于碱性燃料电池堆、磷酸燃料电池堆、熔融碳酸燃料电池堆、质子交换膜燃料电池堆和固体氧化物燃料电池堆等。本技术领域的技术人员应当明白，在本发明中被提及的所述燃料电池堆30还可以包括具有其他类型的电解质的燃料电池堆，而这些都不会对本发明的内容和范围构成限制。

如图4和图5所示，每所述燃料电池堆30包括一组单体电池31，每所述单体电池31分别具有一第一连接端311和一第二连接端312，并且所述第一连接端311和所述第二连接端312分别电联接于所述单体电池31的正极和负极，以允许其他的结构能够通过电联接所述第一、第二连接端311、312后，与每所述单体电池31的正极和负极电联接。

值得一提的是，由于每个所述单体电池31需要被固定并串联在一起，以形成所述燃料电池堆30，所示，相邻的所述单体电池31的正极和负极需要被电联接在一起，因此，可以通过将每所述单体电池31的所述第一连接端311与相邻所述单体电池31的所述第二连接端312电联接在一起，形成所述燃料电池堆30。

即是说，在本发明的所述燃料电池系统被制造的过程中，通过提供一组所述单体电池31，并选择性地电联接所述单体电池31的所述第一连接端311与所述第二连接端312，可以制备至少一个所述燃料电池堆30。并且，每所述燃料电池堆30的所述单体电池31的数量不受限制，其可以根据不同的使用需要来被限定。

值得一提的是，根据所述燃料电池堆30的形成特点，当将每个所述单体电池31固定并串联在一起之后，如果所述单体电池31的数量为奇数时，所述第一、第二连接端311、312的数量为偶数个；相应地，所述单体电池31的数量为偶数时，所述第一、第二连接端311、312的数量总数可以为奇数个。

还值得一提的是，所述燃料电池堆30的第一、第二连接端311、312的数量，与形成所述燃料电池堆30的所述单体电池31的数量相关，其中当所述单体电池31的数量为n个时，则所述第一、第二连接端311、312的数量为n+1个，其中n为自然数。而在本发明的说明书附图中，所述单体电池31的数量可以被实施为23个，所以，所述第一、第二连接端311、312的数量总数为24个，但是，本技术领域的技术人员应当理解，所述单体电池的数量仅作为举例性说明，并不构成对本发明的内容和范围的限制。

所述燃料电池堆30还包括一固定元件32，其中当每个所述单体电池31并排排列设置并串联在一起时，可以被所述固定元件32固定在一起，从而，确保所述燃料电池堆30在使用的过程中的稳定性和可靠性。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，所述固定元件32还可以形成所述连接器10，其中所述连接器10包括一连接器本体11，所述连接器本体11具有一组通孔111，并且每所述单体电池31的所述第一、第二连接端311、312延伸进入每所述通孔111，以在后续与所述监测装置20的相关结构电联接。也就是说，每个所述燃料电池堆30都被配置一个所述连接器10，从而，方便后续的监测。

即是说，如图7所示，一个所述连接器10可以均被配置于一个所述燃料电池堆30，并且所述连接器10与所述燃料电池堆30一体地形成。

本发明的另外一些实施例中，如图8所示，所述连接器10在使用的时候被安装在所述燃料电池堆30上，并且每所述单体电池31的所述第一、第二连接端311、312得以延伸进入每所述通孔111。优选地，所述连接器10可以被安装在所述固定元件32上，从而，确保所述连接器10在使用状态下的稳定性和安全性。

即是说，如图9所示，一个所述连接器10可以被配置于多个所述燃料电池堆30，从而，降低所述燃料电池堆30的使用成本。

也就是说，所述连接器10可以以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆30，从而，满足不同的使用需要。

如图10和图11所示，是本发明的所述连接器10’的一种使用方式的示意图，其包括一连接器本体11’，所述连接器本体11’由一第一连接元件12’以及一第二连接元件13’相互重叠形成。也就是说，所述连接器10’还包括所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’，其中所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’相互重叠，以形成所述连接器本体11’，并在所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’之间形成一引导腔112’。其中，所述第一连接元件12’具有一组第一通孔121’连通于所述第一连接元件12’的两侧，相应地，所述第二连接元件13’具有一组第二通孔131’连通于所述第二连接元件13’的两侧，每所述第一通孔121’与每所述第二通孔131’分别与所述引导腔112’相连通，以允许所述监测装置20’的相关构件能够通过每所述第一通孔121’与每所述第二通孔131’。

所述连接器10’还包括一可活动连接元件14’，其被设置在所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’之间的引导腔112’内，并得以沿着所述引导腔112’形成的轨道运动。所述可活动连接元件14’具有一组第三通孔141’连通于所述可活动连接元件14’的两侧。

其中，当所述可活动连接元件14’设置在所述引导腔112’时，每所述第一通孔121’、每所述第二通孔131’与每所述第三通孔141’相对应，并得以相互联通，其中当所述可活动连接元件14’沿着所述引导腔112’形成的轨道运动时，每所述第三通孔141与每所述第一通孔121’和每所述第二通孔131’的位置的关系得以被改变。

进一步地，所述第一连接元件12’包括两支撑体122’，其对称地设置在所述第一连接元件12’的端部，其中，当所述第一连接元件12’重叠地设置在所述第二连接元件13’时，每所述支撑体122’得以接触于所述第二连接元件13’的表面，从而，在所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’之间形成所述引导腔112’，以允许所述可活动连接元件14’被提供并设置在所述引导腔112’。值得一提的是，所述引导腔112’的类型不受限制，其可以选自通道与非通道的一种。

所述第一连接元件12’与所述第二连接元件13’可以通过螺丝钉等诸如机械式的连接方式连接在一起，还可以通过诸如胶水、焊接等等效的实施方式连接在一起，从而，使得所述连接器10’在使用的过程中，可以具有较好的稳定性和可靠性。

所述第一连接元件12’还具有两第一安装孔123’，对称地被设在每所述支撑体122’的端部；所述可活动连接元件14’具有两第二安装孔142’，并与每所述第一安装孔123’对应，两安装元件143’得以同时安装于每所述第一安装孔123’与每所述第二安装孔142’，以将所述可活动连接元件14’定位在所述引导腔112’中。

特别地，每所述第一安装孔123’、每所述第二安装孔142’与每所述安装元件143’被设为相互啮合的螺纹结构，通过旋转每所述安装元件143’，可以使得所述可活动连接元件14’在所述引导腔112’中移动，从而，调整所述可活动连接元件14’与所述第一、第二连接元件12’、13’之间的位置关系。

如图12和图13所示，是本发明的所述连接器10”的另一种使用方式的示意图，其包括一连接器本体11”，所述连接器本体11”具有一引导腔112”，其中所述引导腔112”将所述连接器本体11”分隔成一第一连接元件12”以及一第二连接元件13”，分别位于所述引导腔112”的两侧。即是说，所述连接器10”包括所述第一连接元件12”与所述第二连接元件13”，其中，所述第一连接元件12”与所述第二连接元件13”相互重叠在一起，并在所述第一连接元件12”与所述第二连接元件13”之间形成所述引导腔112”，并且，所述第一连接元件12”与所述第二连接元件13”一体地形成。

所述第一连接元件12”具有一组第一通孔121”连通于所述第一连接元件12”的两侧；相应地，所述第二连接元件13”具有一组第二通孔131”连通于所述第二连接元件13”的两侧，其中，每所述第一通孔121”与每所述第二通孔131”相对应。并且，每所述第一通孔121”与每所述第二通孔131”分别连通于所述引导腔112”。

所述连接器10”还包括一可活动连接元件14”，其被设置在所述引导腔112”内，并得以沿着所述引导腔112”形成的轨道运动。所述可活动连接元件14”具有一组第三通孔141”连通于所述可活动连接元件13”的两侧，以能够于分别于所述第一、第二通孔121”、131”相连通。

其中，当所述可活动连接元件14”设置在所述引导腔112”时，每所述第一、第二通孔121”、131”得以于每所述第三通孔141”相对应，并得以相互联通，其中，当所述可活动连接元件14”沿着所述引导腔112”形成的轨道运动时，每所述第三通孔141”与每所述第一、第二通孔121”、131”的位置关系得以被改变。

如图3所示，所述监测装置20’包括一监测主体21’以及一连接器10’，其中所述监测主体21’得以与所述连接器10’重叠设置，以用于与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

进一步地，所述监测主体21’包括一PCB基板211’以及一组导电元件212’被设置在所述PCB基板211’，其中，每所述导电元件212’与每所述第一、第二、第三通孔121’、131’、141’相连通，以使得每所述导电元件212’得以依此延伸进入每所述第一通孔121’、每所述第四通孔141’与每所述第二通孔131’，从而与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

值得一提的是，由于所述燃料电池堆30’包括多个并排排列并固定地串联在一起的所述单体电池31’，并且一个所述单体电池31’的所述第一连接端311’电联接于相邻所述单体电池31’的所述第二连接端312’，从而，在所述连接器10’被使用的过程中，相邻所述单体电池31’的一个所述第一、第二连接端311’、312’同时延伸进入一个所述第二通孔131’中。

如图14A、图14B、图14C、图14D和图14E所示分别是所述导电元件212的不同实施方式。

具体地说，在一些实施例中，如图14A所示，每所述导电元件212’呈“Y”形，其中每所述导电元件212’被倒置且设置在所述PCB基板211’上。优选地，每所述导电元件212’被倒置且焊接在所述PCB基板211’上，从而，确保所述监测主体21’在使用的过程中的可靠性和稳定性。

在所述监测装置20’使用的过程中，每所述导电元件212’分别穿过每所述第一通孔121’、每所述第三通孔141’以与位于每所述第二通孔131’的每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，其中每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’插入到所述导电元件212’的“Y”形的中部。并且，所述导电元件212’的“Y”形的分叉处处于所述第三通孔141’中，当使所述可活动连接元件14’沿着所述引导腔112’形成的轨道运动时，所述导电元件212’的“Y”形的分叉处的尺寸得以被缩小，以更好地与处于所述导电元件212’的“Y”形的中部的每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

在另一些实施例中，如图14B所示，每所述导电元件212’被实施为“V”形，其中每所述导电元件212’被倒置且设置在所述PCB基板211’上，优选地，每所述导电元件212’被倒置且焊接在所述PCB基板211’上，从而，确保所述监测主体21’在使用的过程中的可靠性和稳定性。

在所述监测装置20’使用的过程中，每所述导电元件212’分别穿过每所述第一通孔121’、每所述第三通孔141’以与位于每所述第二通孔131’的每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，其中每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’插入到每所述导电元件212’的“V”形的中部。并且，所述导电元件212’的“V”形的分叉处处于所述第三通孔141’中，当使所述可活动连接元件14’沿着所述引导腔112’形成的轨道运动时，所述导电元件212’的“V”形的分叉处的尺寸得以被缩小，以更好地与处于所述导电元件212’的“V”形的中部的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

在另一些实施例中，如图14C所示，每所述导电元件212’包括一第一导电体2121’以及一第二导电体2122’，其中所述第一导电体2121’与所述第二导电体2122’的一端分别设置在所述PCB基板211’上，并在所述第一导电体2121’与所述第二导电体2122’之间形成一接受腔2123’，优选地，每所述第一导电体2121’与每所述第二导电体2122’分别被焊接在所述PCB基板211’上，从而，确保所述监测主体21在使用的过程中的可靠性和稳定性。

即是说，在本发明的这个实施例中，每所述导电元件212’被实施为“II”形。

在所述监测装置20’使用的过程中，每所述导电元件212’分别穿过每所述第一通孔121’、每所述第三通孔141’以与位于每所述第二通孔131’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，其中每所述第一、第二连接端311’、312’插入到每所述导电元件212’的所述第一导电体2121’与所述第二导电体2122’形成的“II”形的所述接受腔2123’中，并且，当所述可活动连接元件14’沿着所述引导腔212’形成的轨道运动时，所述导电元件212’的所述接受腔2123’的尺寸得以被缩小，以更好地与处于所述导电元件212’的所述接受腔2123’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

在另一些实施例中，如图14D和图14E，以及其他未被示出的实施例中，所述导电元件212’还可以被实施为诸如“I”、“S”形或者其他的形状，以便于所述导电元件212’可以与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，或者在所述可活动连接元件14’的作用下与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接。

如图15A和图15B所示，以所述导电元件212’被实施为“Y”形为例，所述燃料电池系统的使用过程中：

藉由一个所述燃料电池堆30’形成所述燃料电池系统，所述连接器10’被提供并安装于所述燃料电池堆30’的上述，并使得每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’分别延伸进入每所述第二通孔131’。值得一提的是，所述连接器10’可以用来连续地设置于不同位置的所述燃料电池堆30’。

将所述监测主体21’重叠地设置在所述连接器10’的上部，并使得每所述导电元件212’分别插入每所述第一通孔121’与每所述第二通孔131’，并与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，并且，每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’分别插入所述导电元件212’的“Y”形结构的中部，从而，实现所述燃料电池堆30’与所述监测装置20’的电联接。

另外，在使用的过程中，通过使所述可活动连接元件14’沿着所述引导腔112’移动的过程中，可以使得每所述导电元件212’更好地与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’电联接，从而，增强所述监测装置20’在使用的过程中的可靠性和稳定性。

如图16和图17所示，所述监测装置20’还包括一警示组件22’，其能够在所述监测装置20’使用的过程中，向监测人员示警每所述单体电池31’与所述导电元件212’的电联接情况，例如，所述警示组件22’能够示警所述单体电池31’与所述PCB基板21’之间是否被正常地电联接，从而，确保监测结果的可靠性。

具体地说，所述警示组件22’包括一组显示元件221’，其中每所述显示元件221’被设置在所述PCB基板211’上，优选地，每所述显示元件221’被焊接在所述PCB基板211’上，并且，每所述显示元件221’被配置于每所述导电元件212’。其中，当所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’的电联接正常时，所述显示元件221’可以显示一种模式；当所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’的电联接不正常时，典型如所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’接触不良或者每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’从所述导电元件212’上滑脱时，此时，所述显示元件221’可以显示另一种模式。这样，监测人员就可以方便地寻找所述监测装置20’在使用的过程种出现问题的位置，以便于帮助监测人员对该位置的所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’的电联接关系进行修复。

作为优选，每所述显示元件221’可以是LED发光元件，以控制所述显示元件221’的耗电量，从而，不仅方便使用，而且还能够降低在对所述燃料电池堆30’进行监测的过程种，电能的消耗给所述燃料电池堆30’的正常运行带来的负担。

例如，当所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’的电联接正常时，所述显示元件221’可以以绿灯方式示警，否则，以红灯方式示警。

进一步地，所述警示组件22’还可以包括一发声元件222’，其中所述发声元件222’耦连于所述显示元件221’，相应地，当所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二导电元件311’、312’的电联接正常时，所述发声元件222’没有声音；当所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二导电元件311’、312’的电联接不正常时，在所述显示元件221’改变示警模式的同时，所述发生元件222’同时产生声音，以向监测人员示警所述监测装置20’的连接出现问题，此时，监测人员可以根据所述显示元件221’所显示的位置，方便地找到出现问题的所述导电元件212’与每所述单体电池31’的所述第一、第二连接端311’、312’的相应位置，依此，来提高所述燃料电池堆30’的每所述单体电池31’的电压进行监测效率。

另外，每所述显示元件221’的电能可以通过相应位置的所述单体电池31’来提供，也可以通过在所述监测装置20’上增加额外的一供电元件23’来提供。详细地说，所述监测装置20’还包括所述供电元件23’，并与所述PCB基板211’电联接，以在所述监测装置20’使用的过程中，所述供电元件23’能够为所述警示组件22’提供电能。

值得一提的是，所述供电元件23’的类型不受限制，其可以是干电池、纽扣电池或蓄电池的一种，其优选为纽扣电池，以提高所述监测装置20’的性价比和体积。

如图18所示，本发明还提供一种燃料电池系统的运行方法，其中所述方法包括如下步骤：

(a)藉由一组单体电池31，形成至少一燃料电池堆30，其中每所述单体电池31具有一第一、第二连接端311、312，分别电联接于所述单体电池31的正极和负极；

(b)配置一连接器10于每所述燃料电池堆30，所述连接器10具有一组通孔111，以使每所述第一、第二连接器311、312延伸进入每所述通孔111；以及

(c)提供一监测装置20，所述监测装置20包括一PCB基板211以及一组导电元件212被设置于所述PCB基板211，其中每所述导电元件212延伸进入每所述通孔111并电联接于每所述第一、第二连接端311、312。

本领域技术人员会明白附图中所示的和以上所描述的本发明实施例仅是对本发明的示例而不是限制。

由此可以看到本发明目的可被充分有效完成。用于解释本发明功能和结构原理的该实施例已被充分说明和描述，且本发明不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因此，本发明包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。

Claims (32)

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

一监测装置，其包括一连接器、一PCB基板以及设置于所述PCB基板的一组导电元件；所述连接器包括一连接器本体，其具有一组通孔；以及

一组单体电池，其形成至少一燃料电池堆；其中，每所述单体电池具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极，并且，每所述第一、第二连接端得以分别延伸进入所述连接器本体的每所述通孔；其中，每所述导电元件得以穿过每所述通孔并电联接于每所述第一、第二连接端。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆。

3.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述连接器主体具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

4.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

5.如权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

6.如权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

7.如权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一连接元件还具有两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。

8.如权利要求1至7中任一所述的燃料电池系统，其特征在于，每所述导电元件呈“Y”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“Y”形的中部。

9.如权利要求1至7中任一所述的燃料电池系统，其特征在于，每所述导电元件呈“V”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“V”形的中部。

10.如权利要求1至7中任一所述的燃料电池系统，其特征在于，每所述导电元件包括一第一导电体以及一第二导电体，以在所述第一导电体与所述第二导电体之间形成一接受腔；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入所述接受腔。

11.如权利要求1至7中任一所述的燃料电池系统，其特征在于，每所述导电元件选择性地被设置为“Y”、“V”、“I”、“II”和“S”的一种。

12.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述监测装置还包括一警示组件，所述警示组件包括一组显示元件，每所述显示元件被设置在所述PCB基板上，以被分别配置于每所述导电元件。

13.如权利要求12所述的燃料电池系统，其特征在于，所述警示组件还包括一发声元件，所述发声元件电联接于所述PCB基板，并耦接于所述显示元件。

14.如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于，所述监测装置还包括一供电元件，所述供电元件电联接于所述PCB基板。

15.一种燃料电池堆，其特征在于，包括：

一连接器，其包括一连接器本体，所述连接器本体具有一组通孔；以及

一组单体电池，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于每所述单体电池；其中，每所述单体电池分别具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极，并且每所述第一、第二连接端得以分别延伸进入所述连接器本体的每所述通孔。

16.如权利要求15所述的燃料电池堆，其特征在于，所述连接器主体具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

17.如权利要求15所述的燃料电池堆，其特征在于，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

18.如权利要求17所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

19.如权利要求17所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

20.如权利要求19所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一连接元件还具有两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。

21.一种燃料电池系统的运行方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(a)藉由一组单体电池，形成至少一燃料电池堆，其中每所述单体电池具有一第一、第二连接端，分别电联接于所述单体电池的正极和负极；

(b)配置一连接器于每所述燃料电池堆，所述连接器具有一组通孔，以使每所述第一、第二连接器延伸进入每所述通孔；以及

(c)提供一监测装置，所述监测装置包括一PCB基板以及一组导电元件被设置于所述PCB基板，其中每所述导电元件延伸进入每所述通孔并电联接于每所述第一、第二连接端。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，每所述导电元件呈“Y”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“Y”形的中部。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，每所述导电元件呈“V”形，并且每所述导电元件被倒置的设置在所述PCB基板；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入每所述导电元件的“V”形的中部。

24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，每所述导电元件包括一第一导电体以及一第二导电体，以在所述第一导电体与所述第二导电体之间形成一接受腔；其中当所述监测主体重叠地设置于所述连接器时，每所述单体电池的所述第一、第二连接端得以分别插入所述接受腔。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，每所述导电元件选择性地被设置为“Y”、“V”、“I”、“II”和“S”的一种。

26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述单体电池的数量为n个时，需要的所述导电元件的数量为n+1个。

27.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述连接器选择性地以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆。

28.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述连接器包括一所述连接器主体，其具有一引导腔，每所述通孔与所述引导腔相连通；所述连接器主体还包括一可活动连接元件，并具有一组第三通孔；

其中，所述可活动联接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使得每所述第三通孔与每所述通孔相连通。

29.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述连接器主体包括一第一连接元件、一第二连接元件以及一可活动连接元件，其中所述第一连接元件具有一组第一通孔，所述第二连接元件具有一组第二通孔，所述可活动连接元件具有一组第三通孔；

其中，所述第一连接元件与所述第二连接元件相互重叠，以形成一引导腔，所述可活动连接元件位于所述引导腔，并得以沿着所述引导腔形成的轨道运动，以使每所述第三通孔与每所述第一、第二通孔相连通，以形成所述连接器主体的所述通孔。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述第一连接元件与所述第二连接元件选择性地以一体或安装的方式形成。

31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一连接元件包括两支撑体，对称地设置在所述第一连接元件端部；其中，每所述支撑体得以接触于所述第二连接元件，以在所述第一连接元件与所述第二连接元件之间形成所述引导腔。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第一连接元件还具有至少两第一安装孔，对称地设置在每所述支撑体端部，所述可活动连接元件具有两第二安装孔，与每所述第一安装孔对应；其中，两安装元件分别同时安装于每所述第一安装孔与每所述第二安装孔。