CN105680069B - 燃料电池堆的激活装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池堆的激活装置。所述燃料电池堆的激活装置设置为在燃料电池堆进入框架时对燃料电池堆执行激活并评估性能。该装置包括输出线缆连接单元，该输出线缆连接单元安装成以马达操作的方式沿着燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动，并且该输出线缆连接单元构造成连接输出线缆与燃料电池堆。

Description

燃料电池堆的激活装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年12月8日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0175101号的优先权和权益，其全部内容通过引证方式结合在此。
技术领域
本发明涉及一种用于激活燃料电池堆的系统，并且更具体地，涉及一种燃料电池堆的激活装置，该燃料电池堆的激活装置使得性能评估以及燃料电池堆的激活过程能够实现无人化和自动化。
背景技术
通常，燃料电池包括引起燃料与氧化剂之间的电化学反应的电极、传输通过该反应生成的质子的聚合物电解质膜并包括支撑该电极和该聚合物电解质膜的分离器。目前，聚合物电解质燃料电池通常用作车辆的燃料电池。聚合物电解质燃料电池具有不被腐蚀的优势并且无需调节电解质，因为聚合物电解质燃料电池比其他形式的燃料电池具有更高的效率，所以电流密度和输出密度高，其使用聚合物电解质，并且启动时间大幅度降低。
此外，因为聚合物电解质燃料电池是不产生废气排放物(除纯水之外)的环境友好型电源，所以正在进行对该领域的研究。这种电解质燃料电池可通过包括氢的燃料与诸如空气的氧化剂之间的电化学反应而产生电能，同时生成水和热。
换言之，在电解质燃料电池中，供应的燃料通过阳极的催化剂被分解成氢离子和电子，并且分解出的氢离子通过聚合物电解质膜横过至阴极，以通过与供应的氧化剂的结合而生成水并且产生电能，并且电子沿外部电线被注入。在实际的用于车辆的燃料电池中，各单元电池堆叠以获得所需的电势，并且单元电池的堆叠结构被称为堆(stack，组)。
同时，燃料电池的电极通过将氢离子载体与催化剂混合而形成，由于输送孔(transfer port，输送端口)被阻塞且载体不能到达催化剂，氢离子的形成三相界面(interface)的载体在初始操作时不容易被水解，并且难以确保氢离子与电子的连续迁移率，所以在制造燃料电池之后的初始操作时，电化学反应的活性可能会降低。因此，为了在组装包括电极和聚合物电解质膜的膜-电极组件之后最大程度地确保燃料电池的性能，并且最大程度地确保堆(用于产生电力并包括分离器的燃料电池组件)的性能，执行燃料电池堆的激活和性能评估过程。
激活和性能评估的目的是去除在制造膜电极组件和堆的过程中流入的残余杂质，激活不参与反应的部位(site，位点)，并通过使电极和包含在聚合物电解质膜中的电解质充分水解而确保氢离子的通路，以及确保反应物移动至催化剂所通过的通路。尽管在相关技术中已经在各种方法中执行了燃料电池堆的激活，然而，激活的主要方法是在预定电压下长时间地操作堆，同时检测燃料电池堆的电压。
因此，基于相关技术的用于激活燃料电池堆的设备可通过在制造堆(多个燃料电池分层地设置在该堆中)之后将燃料和氧化剂供应至燃料电池中，并通过将由燃料电池产生的电能施加至电负载装置且同时监控燃料电池的电压，由此来执行用于激活燃料电池堆和评估性能的过程。在激活燃料电池堆和评估性能的这个过程中，电压测量设备的连接器连接至从堆的每个燃料电池突伸出的端子，连接至电负载装置的输出线缆连接至位于堆的两侧处的输出端子，并且用于供应流体(例如，氢、空气以及冷却水)的流体供应管连接至堆的歧管。
在将电压测量设备的连接器连接至从堆的每个燃料电池突伸出的端子的过程中，手动地连接连接器与每个燃料电池的端子。因此，在相关技术中，由于电压测量设备的连接器被手动地连接至堆的端子，所以可操作性(workability)可能会劣化，连接连接器与端子的整个过程需要过长的一段时间，并且在连接端子的操作过程中可能会对堆造成损坏。
此外，在将连接至电负载装置的输出线缆连接至位于堆的两侧处的输出端子的过程中，工人使用螺栓将连接至电负载装置和输出线缆的汇流排(bus bar)夹紧至堆的两侧的输出端子。因此，在相关技术中，当将输出线缆手动地连接至堆的两侧上的输出端子/从堆的两侧上的输出端子手动地拆下输出线缆时，工人可能会暴露于触电的危险。换言之，即使是在中断向堆供应氢和空气的情况下，由于残留的氢与空气之间的电化学反应也可能产生电流，所以在从端子拆下输出线缆时，可能会造成工人的意外触电。
此外，在将用于供应流体至堆的燃料电池的流体供应管连接至堆的歧管的过程中，通过手动地推动堆而将堆连接至激活设备的流体供应管。因此，在相关技术中，由于通过手动地推动而将重量为几十公斤的堆连接至激活设备的流体供应管，所以可操作性可能会劣化，并且在将流体供应管连接至堆的歧管时不能确保气密性。
该部分中公开的上述信息仅用于增强对发明背景的理解，因此，其可能包含并不构成该国中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种燃料电池堆的激活装置，该激活装置能使性能评估和燃料电池堆的激活过程实现无人化和自动化，并且该激活装置适应于装配有燃料电池的车辆的自动化组装的大规模生产过程。此外，本发明的示例性实施方式提供了一种燃料电池堆的激活装置，该激活装置能够在自动化过程中同时连接电压测量连接器、输出线缆以及流体供应管。
在根据本发明的示例性实施方式的用于在燃料电池堆进入框架时对燃料电池堆执行激活并评估性能的燃料电池堆的激活装置中，该装置可包括输出线缆连接单元，该输出线缆连接单元安装成以马达操作的方式沿着燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动，并且该输出线缆连接单元构造成连接输出线缆与燃料电池堆。
此外，输出线缆连接单元可包括移动体和一对连接端子组，该移动体安装成通过致动器沿着燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动，并且该一对连接端子组弹性地安装在移动体上并连接至燃料电池堆的输出端子。此外，可安装有支撑燃料电池堆的侧表面的一对附接件，并且该一对附接件可设置成块状形状并由橡胶材料制成。
在根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置中，连接端子组可包括线缆连接构件和端子杆件，该线缆连接构件固定地安装至移动体并通过输出线缆连接至电负载设备，该端子杆件从线缆连接构件的内部突伸至外部，并且安装成在燃料电池堆的侧方向上能向后和向前移动。连接端子可安装至突出端，并且弹簧可安装在线缆连接构件的内部并且可向端子杆件施加弹力。此外，连接端子可插入到端子插孔中，该端子插孔设置在燃料电池堆的侧表面处，并且该连接端子可形成渐缩的外周缘。
此外，在端子杆件的突出端处可安装有盘形形状的支撑构件，该支撑构件支撑燃料电池堆的输出端子。致动器可包括连接至移动体的操作气缸，该移动体可利用一对引导杆能向后和向前移动地安装至框架。
具体地，引导杆可插入到设置在框架上的一对支撑块中，并且这些引导杆可引导移动体的移动。输出线缆连接单元可将电负载设备的正(+)输出线缆连接至设置在燃料电池堆的一侧处的正(+)输出端子。具体地，电负载设备的负(-)输出线缆可通过流体供应管连接单元连接至设置在燃料电池堆的另一侧处的负(-)输出端子，以向燃料电池堆供应流体。流体供应管连接单元可包括另一移动体，该另一移动体通过另一致动器在燃料电池堆的另一侧方向上能向后和向前移动地安装至框架。
本发明的示例性实施方式可通过连接器连接单元、输出线缆连接单元以及流体供应管连接单元使燃料电池堆的激活过程和性能评估实现无人化和自动化。此外，因为可在自动化过程中同时连接电压测量连接器、输出线缆以及流体供应管，所以该系统可灵活地适应于装配有燃料电池的汽车的自动化组装的大规模生产过程。
在本发明的另一示例性实施方式中，因为在自动化过程中可同时连接电压测量连接器、输出线缆以及流体供应管，所以可以提高在燃料电池堆的激活过程中的可操作性，可以防止对燃料电池堆造成损坏并防止工人遭遇意外触电，并且当供应流体时，可确保燃料电池堆的气密性。
附图说明
参考附图，用于描述示例性实施方式，并且本发明的创造性构思不应被视为局限于这些附图。
图1是示意性示出了用于激活燃料电池堆的过程的框图，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置应用于该过程中；
图2A是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的视图；
图2B是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的平面示意图；
图3是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的框图；
图4是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的移动体的操作的示图；
图5是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的端子引导件的示图；
图6是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的连接部分的示图；
图7是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接部分的连接器探测件的示图；
图8A至图8B是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的燃料电池堆的示图；
图9A至图9B是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的输出线缆连接单元的示图；
图10是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的输出线缆连接单元的移动体的操作的示图；
图11是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的输出线缆连接单元的第一连接端子组的示图；
图12A至图12B是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的示图；
图13是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的移动体的操作的示图；
图14是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的第二连接端子组的示图；以及
图15是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的气密性测试部分的示图。
具体实施方式
可以理解的是，如在本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似的术语总体上包括机动车辆，诸如乘用车(包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、船舶(包括各种小船和轮船)、飞行器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他替代燃料车辆(例如，燃料源于石油以外的资源)。如本文中提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力两者的车辆。
尽管示例性实施方式描述为使用多个单元来执行示例性过程，然而，可以理解的是，还可通过一个或多个模块来执行示例性过程。此外，可以理解的是，术语“控制器/控制单元”指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器构造成存储模块，并且处理器特别地构造成执行所述模块，以实现一个或多个过程(在下文进一步描述)。
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施方式，而并非旨在对本发明进行限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在还包括复数形式，除非上下文另外明确地说明。还应理解的是，在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。
在下文中，将参考附图详细描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明能以多种形式实现，并且本发明的范围并不限于本文所描述的示例性实施方式。
在附图中，为了清楚地描述本发明，省略了与说明无关的部分，并且贯穿本说明书，相同的参考标号表示相同或相似的元件。为便于描述，任意地示出了附图中所示的每个元件的尺寸和厚度，但是本发明的范围并不一定局限于附图，并且为了清楚地表达多个零件和区域而放大了厚度。在详细描述中，元件通过第一、第二等来区分，以区分开各个元件，但是，这些元件并不一定局限于描述中的顺序，并且在权利要求中删除了第一、第二等的表述。
图1是示意性示出了用于激活燃料电池堆的过程的框图，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置应用于该过程中。参考图1，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置1可用于确保燃料电池堆5的性能，多个燃料电池(下文中称为“单元电池”)设置在该燃料电池堆中。换言之，燃料电池堆的激活装置1可激活构成燃料电池堆5的单元电池并可评估其性能。
例如，在燃料电池堆的激活装置1中，通过将氢、空气以及冷却水供应至每个单元电池以及从单元电池将预定电压施加至电负载的方法，可执行激活膜-电极组件和评估性能的过程。具体地，燃料电池堆的激活装置1可将氢、空气以及冷却水供应至燃料电池堆5的单元电池，并且将由单元电池中的氢与空气之间的电化学反应所产生的电能通过输出线缆施加至电负载设备。
燃料电池堆的激活装置1可进一步构造成通过使用电池电压测量设备来测量单元电池的施加至电负载设备的电压而检测燃料电池堆的故障。在制造燃料电池堆5之后，可以执行激活燃料电池堆5和评估性能的过程，燃料电池堆的激活装置1可应用于该过程中。
在详细地描述激活燃料电池堆5和评估性能的过程(燃料电池堆的激活装置1应用于该过程中)时，在本发明的示例性实施方式中，首先可执行由载体3传递的燃料电池堆5的可视检查。在完成燃料电池堆5的可视检查之后，燃料电池堆5可被传递至燃料电池堆的激活装置1，并且激活燃料电池堆5和评估性能的过程可使用激活装置1自动地执行。
本文中，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置1可设置在两个通道中，以用于激活燃料电池堆5和评估性能的过程。换言之，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的多个激活装置1可设置在由燃料电池堆5的传递路径1a间隔开的两个通道中，该传递路径位于这两个通道之间。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置1可包括一结构，该结构能使得激活燃料电池堆5的激活过程和性能评估过程实现无人化和自动化。换言之，本发明的示例性实施方式提供这样的燃料电池堆的激活装置1，该燃料电池堆的激活装置可自动地且同时地连接用于燃料电池堆5的电压测量连接器并连接输出线缆以及流体供应管。
图2A是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的立体图，并且图2B是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的平面示意图。参考图2A和图2B，燃料电池堆的激活装置1可包括框架7、连接器连接单元100、输出线缆连接单元200以及流体供应管连接单元300。
具体地，框架7可构造成支撑各个组成元件(将在下面进行描述)，并且该框架可包括一个框架或包括分成两个或更多个部分的框架。框架7可包括各种附属元件，诸如用于支撑各组成元件的支架、杆、杆件、板、壳体、外壳、块、分隔壁、肋部、横杆、轴环等。然而，由于各种附属元件设计成将每个组成元件(将在下面进行描述)安装在框架7中，所以附属元件被统称为框架7，例外情况除外。此外，在框架7中，传递装置可安装成将燃料电池堆5设置于激活任务区域中或将燃料电池堆5从激活任务区域中取出，多个单元电池分层地设置在该燃料电池堆中。
传递装置可包括驱动器件(附图中未示出)和第一导轨8，驱动器件构造成将向后和向前的驱动力提供给燃料电池堆5，并且第一导轨构造成将燃料电池堆5引导至激活任务区域中。此外，从多个单元电池突伸出的多个电池端子9(在行业中通常称为“SVM端子”)可形成在燃料电池堆5上。例如，电池端子9可连续地布置在燃料电池堆5的下部处，同时以预定的间隔隔开。
图3是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的框图。参考图2A、图2B以及图3，连接器连接单元100可设计成用于自动地连接电池电压测量设备2与燃料电池堆5的电池端子9，电池电压测量设备构造成测量构成燃料电池堆5的单元电池的平均电池电压。该连接器连接单元100可包括第一移动体10、端子引导件30以及连接部分60。
在本发明的示例性实施方式中，第一移动体10可与在下文描述的端子引导件30和连接部分60连接，并且该第一移动体可安装成通过进入到框架7上的燃料电池堆5而能向后和向前移动。第一移动体10可安装成能够基于进入到框架7上的燃料电池堆5在框架7上沿燃料电池堆5的进入方向(例如，水平方向)通过燃料电池堆5的电池端子9进行往复移动。换言之，第一移动体10可安装在框架7上，以允许沿着燃料电池堆5的进入方向进行电力驱动的往复移动，该燃料电池堆使用第一导轨8进入到框架7上。
该第一移动体10可通过第一致动器11(如图4中示出的)沿燃料电池堆5的进入方向(例如，水平移动)向后和向前移动地安装在框架7上，并且该第一移动体可安装成沿着安装在框架7上的第二导轨13在燃料电池堆5的进入方向上能向后和向前移动。第一致动器11可包括常规的气缸装置，该气缸装置构造成通过第一移动体10而提供气压或油压的向后和向前的驱动力，并且该第一致动器还可包括常规的传递装置，该传递装置构造成通过导螺杆(lead screw)和线性运动(LM)引导件将马达的旋转力转化成线性往复运动。本文中，构造成限制第一移动体10的传递位置的接近传感器(proximity sensor)17可安装在框架7上。
具体地，接近传感器17可构造成限定第一移动体10通过燃料电池堆5而移动的向前位置。当第一移动体10到达预定位置时，接近传感器17可构造检测该位置并成通过控制器90输出感测信号。然后控制器90可构造成通过向第一致动器11施加控制信号而使第一移动体10的移动停止。参考图3，在本发明的示例性实施方式中，端子引导件30可构造成支撑如上所述的进入到框架7上的燃料电池堆5的电池端子9。
图5是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的端子引导件的示图。参考图3和图5，在本发明的示例性实施方式中，端子引导件30可形成为通过燃料电池堆5的电池端子9而使第一移动体10向后和向前移动。端子引导件30可包括引导块33，该引导块安装成通过第二致动器31在第一移动体10中沿水平方向(例如，燃料电池堆的进入方向)能向后和向前移动。
在上述描述中，第二致动器31可包括常规的气缸装置，该气缸装置构造成通过引导块33而提供气压的或油压的向前和向后的驱动力，并且该第二致动器还可包括常规的传递装置，该传递装置构造成通过导螺杆和LM引导件将马达的旋转力转换成线性的向后和向前运动。
在引导块33上，“V”形支撑槽35可形成为支撑燃料电池堆5的电池端子9。插入槽37可形成在支撑槽35中，电池端子9插入到该插入槽中。换言之，随着引导块33通过第二致动器31朝向燃料电池堆5的电池端子9移动，电池端子9可被引导至引导块33的支撑槽35并插入到插入槽37中。此处，使用第一引导杆39，引导块33能移动地安装至第二致动器31的连接端，并且在引导块33与第二致动器31的连接端之间可在第一引导杆39上安装减震弹簧41，该减震弹簧构造成抵抗电池端子9吸收引导块33的支撑压力。
构造成检测与第二致动器31的连接端的接触的第一测力元件(load cell)43可安装在引导块33上。第一测力元件43可构造成感测第二致动器31的连接端与引导块33之间的接触压力，并通过控制器90输出感测信号。换言之，当引导块33通过第二致动器31朝向燃料电池堆5的电池端子9移动时，第一测力元件43可构造成抵抗电池端子9吸收引导块33的支撑压力，并且当第二致动器31的连接端与引导块33接触时，第一测力元件43可构造成感测该接触并通过控制器90输出感测信号。然后，控制器90可构造成向第二致动器31施加控制信号并使第二致动器31的操作停止。参考图3，在本发明的示例性实施方式中，连接部分60可连接至燃料电池堆5的电池端子9，并且该连接部分在行业中通常被称为“CVM连接器”。
图6是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接器连接单元的连接部分的示图。参考图3和图6，在本发明的示例性实施方式中，连接部分60可包括探测块63，该探测块安装在第一移动体10中，以通过第三致动器61进行向上和向下往复移动(例如，竖直移动)。换言之，在燃料电池堆5的电池端子9可由引导块33支撑时，探测块63可通过第三致动器61在向下的方向上进行移动。
上述第三致动器61可安装在第一移动体10中，并且该第三致动器可包括通过气压或油压进行向前和向后操作的常规的气缸装置，并且该第三致动器可致使探测块63向上和向下往复运动。在上述描述中，多个连接器探测件65可安装在探测块63上，该多个连接器探测件与布置成由引导块33支撑的电池端子9接触。连接器探测件65可相继地布置，同时在探测块63上对应于燃料电池堆5的电池端子9以预定间隔隔开。该连接器探测件65能以接触方式连接至燃料电池堆5的电池端子9。
图7是示意性示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的连接部分的连接器探测件的示图。参考图6和图7以及图3，在本发明的示例性实施方式中，连接器探测件65可在向上/向下的方向上和向左/向右的方向上(例如，在水平方向上和竖直方向上)能移动地安装在探测块63上。
因此，一对固定板67可安装在探测块63上，该对固定板包括安装孔66并通过安装孔66支撑连接器探测件65，该安装孔具有的内径比连接器探测件65的外径更大。环形构件69可固定在连接器探测件65处，并且环形构件69能以距固定板67的预定距离设置在一对固定板67之间。换言之，连接器探测件65可由固定板67的固定孔(该固定孔具有的内径比连接器探测件的外径更大)66支撑，并且当环形构件69固定在该对固定板67之间时，连接器探测件可在向上/向下的方向上和向左/向右的方向上(参考附图)移动地安装在探测块63处。
因此，当发生位置偏离时(诸如，当连接器探测件在预定公差范围内设置在电池端子9上或电池端子9不均匀地布置时)，通过允许连接器探测件65在竖直方向和水平方向上移动，电池端子9可与连接器探测件65更为准确地连接。
同时，在本发明的示例性实施方式中，连接器探测件65可包括气缸构件71、探测针73、复位弹簧75以及连接器头77。气缸构件71可在如上所述的竖直和水平方向上移动地安装在探测块63上，并且探测针73可在竖直方向上能移动地安装在气缸构件71中，同时突伸出气缸构件71之外。复位弹簧75可向电池端子9提供粘附力并安装在气缸构件71中，并且该复位弹簧可向探测针73施加弹力。连接器头77可与燃料电池堆5的电池端子9充分接触(例如，邻接)，并且该连接器头可安装在探测针73的端部处(例如，基于附图的下端部)。
此处，支撑燃料电池堆5的电池端子9的“V”形头部槽79可形成在连接器头77中。换言之，因为“V”形头部槽79可形成在连接器头77中，所以连接器探测件65可通过探测块63竖直地和水平地移动。
此外，参考图3和图7，根据本发明的示例性实施方式的连接器连接单元100还可包括显示部分80，该显示部分构造成显示燃料电池堆5的电池端子9与连接器探测件65之间的电连接。在本发明的示例性实施方式中，显示部分80可电连接至连接器探测件65和端子引导件30的引导块33，并且该显示部分可包括发光二极管(LED)灯泡81，该灯泡构造成通过电信号发光(LED光)。
此外，连接器探测件65和引导块33可由导电材料制成，并且当连接器探测件65与电池端子9接触(例如，邻接)时，电力可应用于LED灯泡81，并且LED灯泡81可构造成利用光显示每个连接器探测件65与电池端子9之间的连接状态。当连接器探测件65与电池端子9不适当地接触或单元电池不良(例如，未充分接触)时，因为没有电力应用于LED灯泡81，所以该LED灯泡可构造成不发光，并且因此，对应电池的不良状态可显示给外部。
如图2A、图2B以及图3中示出的，在本发明的示例性实施方式中，可包括控制器90，以执行激活装置1的全部操作。上述的接近传感器17的感测信号可应用于控制器90，并且控制器90可构造成操作第一致动器11，以限制第一移动体10相对于燃料电池堆5的向前位置。
此外，如上所述，当第二致动器31的连接端子与引导块33接触时，第一测力元件43的感测信号可传输至控制器90，并且控制器90可构造成操作第二致动器31。然后，控制器90可构造成操作第三致动器61并在竖直方向上移动探测块63，并且该控制器可构造成当连接器探测件65与电池端子9接触时将电力应用于显示部分80的LED灯泡81。参考图2A和图2B，在本发明的示例性实施方式中，输出线缆连接单元200可构造成将电负载设备4的正(+)输出线缆4a自动地连接至进入到框架7上的燃料电池堆5的侧表面。
如图8A所示，输出线缆连接单元200可构造成将电负载设备4的正(+)输出线缆4a(参考图2B)自动地连接至设置在燃料电池堆5的侧表面处的端子5a。该正(+)输出端子5a可设置在端部板(燃料电池堆5的侧部处均装配有端部板)5b处，并且在正(+)输出端子5a处可形成有端子插孔5c。
图9A至图9B是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的输出线缆连接单元的视图。参考图2A、图2B以及图9A至图9B，在本发明的示例性实施方式中，输出线缆连接单元200可包括第二移动体110和第一连接端子组150。
第二移动体110可包括将在下文描述的第一连接端子组150，并且该第二移动体可安装成相对于进入到框架7上的燃料电池堆5的一侧部能向后和向前移动。第二移动体110可安装成基于进入到框架7上的燃料电池堆5相对于设置在燃料电池堆5的侧表面处的端部板5b(参考图8A)的正(+)输出端子5a(参考图8A)在框架7上沿燃料电池堆5的侧方向能向后和向前移动。
换言之，第二移动体110可安装成以马达操作的方式沿使用第一导轨8进入到框架7上的燃料电池堆5的侧方向能向后和向前移动。此外，第二移动体110可安装成通过第四致动器111在框架7上沿着燃料电池堆5的侧方向能向后和向前移动。第四致动器111可包括操作气缸115，该操作气缸构造成通过相对于第二移动体110在向前和向后方向(例如，水平方向)上提供驱动力而使第二移动体110沿着燃料电池堆5的侧方向向后和向前移动。例如，操作气缸115可包括气压气缸。
此外，支撑燃料电池堆5的侧表面的一对附接件117可安装在第二移动体110上。附接件117可构造成当第二移动体110的前表面通过第四致动器111的向前驱动与燃料电池堆5的侧表面接触时，对第二移动体110的粘附力进行缓冲。此外，附接件117可包括由橡胶材料制成的块状体，并且该附接件可固定地安装在第二移动体110的对应于燃料电池堆5的侧表面的两个前侧处。
此处，如图9和图10所示，因为第二移动体110可连接至第四致动器111的操作气缸115，并且该第二移动体可构造成沿着燃料电池堆5的侧表面向后和向前移动，所以第二移动体110可利用第二引导杆131向后和向前可移动地支撑在框架7上。一对第二引导杆131可连接至第二移动体110的后表面，并且这对第二引导杆可插入到固定在框架7上的一对第一支撑块133中，从而引导第二移动体110的向后和向前移动。
图11是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的输出线缆连接单元的第一连接端子组的示图。参考图9A至图9B以及图11，在本发明的示例性实施方式中，第一连接端子组150可通过沿着燃料电池堆5的侧方向移动的第二移动体110电连接至燃料电池堆5的正(+)输出端子5a。
第一连接端子组150可弹性地安装在第二移动体110上，并且该第一连接端子组可电连接至设置在燃料电池堆5的侧表面处的端部板5b的正(+)输出端子5a。此外，第一连接端子组150可包括固定地安装在第二移动体110上的第一线缆连接构件151、安装在第一线缆连接构件151上的第一端子杆件153并包括安装在第一线缆连接构件151的内部的第一弹簧155。
第一线缆连接构件151可具有柱形形状，该第一线缆连接构件可安装在第二移动体110的后表面处，并且该第一线缆连接构件可通过正(+)输出线缆4a连接至电负载设备4(参考图2B)。第一端子杆件153可从第一线缆连接构件151的内部突伸至第二移动体110的前侧，并且该第一端子杆件可安装成沿着燃料电池堆5的侧方向能移动。换言之，第一端子杆件153可穿过第二移动体110的孔157从第一线缆连接构件151的内部安装至第二移动体110的前侧。
电连接至燃料电池堆5的正(+)输出端子5a的第一连接端子159可安装在第一端子杆件153的突出端处。第一连接端子159可插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中。第一连接端子159的外周缘表面可形成渐缩表面161，以使第一连接端子159插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中。
在上述描述中，具有盘形形状的第一支撑构件163可安装在第一端子杆件153的突出端处，该第一支撑构件支撑燃料电池堆5的正(+)输出端子5a。换言之，第一支撑构件163可构造成当第一端子杆件153插入到正(+)输出端子5a的端子插孔中时支撑端部板5b的正(+)输出端子5a。
第一弹簧155可安装在位于第一线缆连接构件151内部的第一端子杆件153上。第一弹簧155可构造成使用第一支撑构件163支撑端部板5b的正(+)输出端子5a，并且当第一端子杆件153插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中时，该第一弹簧可向第一端子杆件153施加弹力。换言之，第一端子杆件153可构造成在第二移动体110的向后方向上移动，同时克服第一弹簧155的弹力，并且该第一端子杆件通过第一连接端子159将第一弹簧155的弹力施加于正(+)输出端子5a。
参考图2A和图2B，在本发明的示例性实施方式中，流体供应管连接单元300可构造成将电负载设备4的负(-)输出线缆4b自动地连接至进入到框架7上的燃料电池堆5的另一侧表面，并且该流体供应管连接单元可构造成将流体供应设备6的流体供应管6a自动地连接至燃料电池堆5。具体地，流体供应管连接单元300可构造成将电负载设备4的负(-)输出线缆4b(参考图2B)自动地连接至设置在燃料电池堆5的另一侧表面处的负(-)输出端子5d(如图8B所示)。
此外，负(-)输出端子5d可设置在装备在燃料电池堆5的另一侧(例如，第二侧)处的每个端部板5b处，并且在负(-)输出端子5d上可形成有端子插孔5e。燃料电池堆5可设置有歧管(manifold)5m，该歧管构造成注入和排出通过流体供应设备6的流体供应管6a供应的氢、空气以及冷却水，并且该歧管连接至流体供应管连接单元300。
图12A至图12B是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的立体图。参考图2A、图2B以及图12A至图12B，在本发明的示例性实施方式中，流体供应管连接单元300可包括第三移动体210和第二连接端子组250。
第三移动体210可包括将在下文描述的第二连接端子组250，并且该第三移动体可安装成相对于进入到框架7上的燃料电池堆5的另一侧向后和向前移动。第三移动体210可安装成基于进入到框架7上的燃料电池堆5相对于设置在燃料电池堆5的另一侧表面处的端部板5b(参考图8B)的负(-)输出端子5d(参考图8B)在框架7上沿燃料电池堆5的另一侧方向向后和向前移动。换言之，第三移动体210可安装成以马达操作的方式沿通过第一导轨8进入到框架7上的燃料电池堆5的另一侧方向能向后和向前移动。
此外，第三移动体210可安装成通过第五致动器211在框架7上沿着燃料电池堆5的另一侧方向能向后和向前移动。框架7上的第三移动体210可安装成利用附接至框架7上的第三导轨213沿着燃料电池堆5的另一侧方向能向后和向前移动。第五致动器211可包括传递装置，该传递装置构造成通过导螺杆和LM引导件将马达215的旋转运动转化成线性往复运动。
具体地，如图12A至图12B以及图13所示，第三移动体210可使用一对第三引导杆231在燃料电池堆5的另一侧方向上能向后和向前移动地安装至框架7。第三引导杆231可连接至第三移动体210的后表面，该第三引导杆可插入到设置在框架7上的一对第二支撑块233中，并且该第三引导杆可引导第三移动体210的移动。
框架7的对应于第三移动体210的后表面的位置上可安装有移动块241，该移动块构造成通过第五致动器211在燃料电池堆5的另一侧方向上向后和向前移动。移动块241可耦接至上文提及的第三导轨213，以允许在燃料电池堆5的另一侧方向上滑动运动。具体地，在移动块241的两侧处可整体形成有止动件243。此外，在第三引导杆231的端部处可安装有止动块245，该止动块与止动件243接合并且对应于止动件243。因此，当移动块241通过第五致动器211从燃料电池堆5的另一侧表面反向移动(例如，相反方向)时，止动件243可构造成在与止动块245接合的同时使第三移动体210反向移动。
同时，在移动块241处可固定地安装有固定块247，该固定块面向第三移动体210的后表面。固定块247可构造成在移动块241通过第五致动器211在燃料电池堆5的另一侧方向上向前移动时，支撑第三移动体210的后表面。换言之，固定块247可构造成在移动块241通过第五致动器211在燃料电池堆5的另一侧方向上向前移动时向前移动，同时推动第三移动体210。
对应于固定块247，与固定块247接触的第二测力元件249可安装在第三移动体210的后表面处。第二测力元件249可用于感测固定块247对第三移动体210的接触压力。具体地，第二测力元件249可构造成感测与固定块247的接触压力，并且将感测信号输出至控制器90(参考图2B)。第二测力元件249还可构造成当第三移动体210的前表面通过固定块247与燃料电池堆5的另一侧表面接触，同时通过第五致动器211使移动块241向前移动时，感测固定块247对第三移动体210的接触压力。
然后，通过比较施加于燃料电池堆5的另一侧表面的压力与预定参考压力，当施加于燃料电池堆5的另一侧表面的压力超过预定参考压力时，控制器90可构造成通过向第五致动器211施加控制信号而终止第五致动器211的操作。
图14是示出了应用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置的流体供应管连接单元的第二连接端子组的示图。参考图12A至图12B以及和图14，在本发明的示例性实施方式中，第二连接端子组250可构造成通过第三移动体210(构造成在燃料电池堆5的另一侧方向上移动)将电负载设备4的负(-)输出线缆4b(参考图2B)连接至燃料电池堆5的负(-)输出端子5d，并且该第二连接端子组可电连接至燃料电池堆5的负(-)端子5d。
第二连接端子组250可弹性地安装至第三移动体210，并且该第二连接端子组可电连接至设置在燃料电池堆5的另一侧表面处的端部板5b的负(-)输出端子5d。第二连接端子组250可包括固定地安装至第三移动体210的第二线缆连接构件251、安装至第二线缆连接构件251的第二端子杆件253并包括安装在第二线缆连接构件251内部的第二弹簧255。
此外，第二线缆连接端子251可具有柱形形状，该第二线缆连接端子可安装在第三移动体210的后表面处，并且该第二线缆连接端子可通过负(-)输出线缆4b连接至电负载设备4(参考图2B)。第二端子杆件253可从第二线缆连接构件251的内部突伸至第三移动体210的前表面，并且该第二端子杆件可移动地安装在燃料电池堆5的另一侧方向上。换言之，第二端子杆件253可穿过第三移动体210的孔257安装至第三移动体210的前表面，同时从第二线缆连接构件251的内部突伸至第三移动体的前表面。
电连接至燃料电池堆5的负(-)输出端子5d的第二连接端子259可安装在第二端子杆件253的突出端处。第二连接端子259可插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中。第二连接端子259的外周缘表面上可形成渐缩表面261，以将第二连接端子259插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中。
在上文描述中，具有盘形形状的第二支撑构件263可安装在第二端子杆件253的突出端处，该第二支撑构件支撑燃料电池堆5的负(-)输出端子5d。换言之，第二支撑构件263可构造成当将第二端子杆件253插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中时支撑端部板5b的负(-)输出端子5d。
第二弹簧255可安装在位于第二线缆连接构件251内部的第二端子杆件253上。此外，第二弹簧255可构造成使用第二支撑构件263支撑端部板5b的负(-)输出端子5d，并且当第二端子杆件253插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中时，该第二弹簧可施加弹力。换言之，第二端子杆件253可构造成在第三移动体210的向后方向上移动，同时克服第二弹簧255的弹力，并且该第二端子杆件可构造成通过第二连接端子259将第二弹簧255的弹力施加于负(-)输出端子5d。
参考图2A、图2B以及图12A至图12B，在本发明的示例性实施方式中，流体供应管连接单元300可设置有第三移动体210，并且该流体供应管连接单元可包括多个管连接部分270，该多个管连接部分连接至流体供应设备6的流体供应管6a。每个管连接部分270均可连接至燃料电池堆5的歧管5m(参考图8B)，并且每个管连接部分均可构造成将氢、空气以及冷却水供应至燃料电池堆5的歧管5m，并且每个管连接部分均可形成流体供应/排出孔，氢、空气以及冷却水可通过该流体供应/排出孔从燃料电池堆5排出。
此外，如图15所示，根据本发明的示例性实施方式的流体供应管连接单元300还可包括用于测试燃料电池堆5的气密性的气密性测试部分290。气密性测试部分290可构造成通过管连接部分270将流体供应设备6的流体供应管6a连接至燃料电池堆5的歧管5m，以通过将空气注入到燃料电池堆5中而测试燃料电池堆5的气密性。
该气密性测试部分290可包括空气供应源291、气压调节器293、流量计295以及压力传感器297，其中，空气供应源构造成将空气供应至第三移动体210的管连接部分270，气压调节器构造成调节供应至管连接部分270的气压，流量计构造成测量所供应的空气，压力传感器构造成感测施加到燃料电池堆内部的气压。因此，在本发明的示例性实施方式中，管连接部分270的流体供应孔可以打开，并且从空气供应源291供应的空气可注入到管连接部分270的流体供应孔中，同时流体排放孔可以保持关闭。从空气供应源291供应的气压可使用气压调节器293调节成预定的压力，并且所供应的空气的流速可通过流量计295进行测量并基于测量值调节成预定的流速。
压力传感器297可构造成感测燃料电池堆5内部所施加的气压，并将感测信号输出至控制器90(参考图2B)。因此，控制器90可构造成基于感测信号通过比较燃料电池堆5内部的预定气压与燃料电池堆5内部的实际气压而确定燃料电池堆5的气密性是否出现失效(例如，漏气)。
此外，如图2B所示，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置1还可包括显示器400，该显示器构造成根据使用电池电压测量设备2测量的燃料电池堆的平均电池电压基于来自控制器90的控制信号输出(例如，显示)燃料电池堆5的故障。例如，控制器90可构造成通过确定使用电池电压测量设备2测量的燃料电池堆5的平均电池电压并对该平均电池电压与参考电压进行对比而通过显示器400显示燃料电池堆5的故障。
在下文中，将参考所示出的附图来描述根据本发明的示例性实施方式的上述描述中所包括的燃料电池堆的激活装置的操作。
在本发明的示例性实施方式中，可以移动设置有多个单元电池的燃料电池堆5，并且可执行可视检查，并且可通过传递路径1a将被可视检查的燃料电池堆5传递至设置有两个通道的激活装置1。具体地，可使燃料电池堆5进入到激活装置1的框架7上(例如，可移动至该框架上)，即，可沿着框架7上的第一导轨8进入到预定激活工作空间中。
在本发明的示例性实施方式中，当燃料电池堆5进入到激活工作空间中时，可使用连接器连接单元100自动连接电池电压测量设备2与燃料电池堆5的电池端子9。具体地，可通过第一致动器11在燃料电池堆5的进入方向上向前移动第一移动体10。然后，可将第一移动体10构造成沿着框架7的第二导轨13向前移动至燃料电池堆5的进入侧，并且当第一移动体10到达预定位置时，可将接近传感器17构造成感测该位置并且将感测信号输出至控制器90。然后，可将控制器90构造成通过将控制信号施加给第一致动器11而使第一移动体10的移动停止。
在上述情况中，在本发明的示例性实施方式中，可通过第二致动器31将端子引导件30的引导块33向前移动至燃料电池堆5的电池端子9。当通过第二致动器31使引导块33移动至燃料电池堆的电池端子9时，可使电池端子9被引导至引导块33的“V”形支撑槽35中并可被插入到插入槽37中。
当通过第二致动器31使引导块33移动至燃料电池堆5的电池端子9时，可通过减震弹簧41吸收引导块33对电池端子9的支撑压力。此外，当引导块33在通过克服减震弹簧41的弹力而连续移动的同时与第二致动器31的连接端子接触时，第一测力元件43可感测该接触并可将感测信号输出至控制器90。然后，可将控制器90构造成向第二致动器31施加控制信号并且使第二致动器31的操作停止。
如上所述，当由端子引导件30的引导块33支撑燃料电池堆5的电池端子9时，可通过第三致动器61使连接部分60的探测块63在向下方向上移动。然后，安装在探测块63上的多个连接器探测件65可与对准的同时由引导块33支撑的电池端子9接触。具体地，可通过安装在探测针73的端部处的连接器头77将连接器探测件65连接至电池端子9。
此外，因为可通过固定板67的安装孔66支撑连接器探测件65，并且可在一对固定板67之间将环形构件69固定地安装至连接器探测件65，所以可允许(例如，可不限制)连接器探测件65相对于探测块63在竖直和水平方向上移动。因此，即使存在位置偏差(诸如连接器探测件65以预定公差定位于电池端子9上或当电池端子9不均匀地布置时)，也可更为准确地连接电池端子9与连接器探测件65。
此外，因为上述连接器探测件65可通过位于气缸构件71内部的复位弹簧75弹性地支撑探测针73，所以可增加连接器头77对电池端子9的接触力。此外，如上所述，因为“V”形头部槽79可形成在连接器探测件65的连接器头77上，所以在通过“V”形头部槽79支撑电池端子9时，可允许连接器探测件65相对于探测块63竖直和水平地移动。
在该过程中，在本发明的示例性实施方式中，可将电负载设备4的正(+)输出线缆4a自动连接至设置在燃料电池堆5的侧表面处的正(+)输出端子5a。具体地，在本发明的示例性实施方式中，首先，可通过第四致动器111在燃料电池堆5的侧方向上移动第二移动体110。因此，可将第二移动体110引导通过插入到第一支撑块133中的第二引导杆131，并且使该第二移动体在燃料电池堆5的侧方向上移动。然后，第二移动体110的前表面可与燃料电池堆5的侧表面接触(例如，邻接)，并且可将由橡胶材料制成的附接件117构造成支撑燃料电池堆5的侧表面。此外，可通过附接件117吸收第二移动体对燃料电池堆5的侧表面的粘附力。
如上所述，当第二移动体110的前表面与燃料电池堆5的侧表面接触时，可将第一连接端子组150的第一端子杆件153构造成通过利用第一支撑构件163支撑正(+)输出端子5a的同时克服第一弹簧155的弹力而在第二移动体110的向后方向上移动。
此外，可将设置在第一端子杆件153上的第一连接端子159插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中，并且因为第一连接端子159的外周缘表面可形成渐缩表面161，所以可将该第一连接端子插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中。此外，因为可将第一弹簧155的弹力施加在第一端子杆件153上，所以可利用改进的粘附力使第一连接端子159插入到正(+)输出端子5a的端子插孔5c中，并可形成表面接触。
在本发明的示例性实施方式中，可通过流体供应管连接单元300将电负载设备4的负(-)输出线缆4b自动地连接至设置在燃料电池堆5的另一侧表面处的负(-)输出端子5d，并且可将流体供应设备6的流体供应管6a自动地连接至燃料电池堆5的歧管5m。具体地，可通过第五致动器211将移动块241沿着第三导轨213在燃料电池堆5的另一侧方向上向前移动。然后，可将固定至移动块241的固定块247构造成与第二测力元件249接触，并且在燃料电池堆5的另一侧方向上向前推动并移动第三移动体210。可沿着插入到第二支撑块233中的一对第三引导杆231来引导第三移动体210，并且可将该第三移动体构造成在燃料电池堆5的另一侧方向上移动。
当尝试从燃料电池堆5的另一侧表面向后移动第三移动体210时，可通过第五致动器211使移动块241从燃料电池堆5的另一侧表面向后移动。然后，在移动块241的止动件243与第三引导杆231的止动块245接合的同时，可使第三移动体210向后移动。
同时，如上所述，当使第三移动体210的前表面向前移动并且粘附至燃料电池堆5的另一侧表面时，可将固定块247构造成挤压第二测力元件249。然后，可将第二测力元件249构造成感测固定块247对第三移动体210的接触压力，并将感测信号输出至控制器90。通过比较施加于燃料电池堆5的另一侧表面的压力与预定参考压力，当施加于燃料电池堆5的另一侧表面的压力超过预定参考压力时，可将控制器90构造成通过向第五致动器211施加控制信号而终止第五致动器211的操作。当第三移动体210的前表面与燃料电池堆5的侧表面接触时，可将第二连接端子组250的第二端子杆件253构造成通过在利用第二支撑构件263支撑负(-)输出端子5d的同时克服第二弹簧255的弹力而在第三移动体210的向后方向上移动。
可将设置在第二端子杆件253上的第二连接端子259插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中，并且因为第二连接端子259的外周缘表面可形成渐缩表面261，所以可将该第二连接端子插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中。因为可将第二弹簧255的弹力施加在第二端子杆件253上，所以可利用足够的粘附力将第二连接端子259插入到负(-)输出端子5d的端子插孔5e中，并且可形成表面接触。
此外，可将第三移动体210的管连接部分270连接至燃料电池堆5的歧管5m，同时可将第二连接端子组250的第二连接端子259连接至燃料电池堆5的负(-)输出端子5d。在通过管连接部分270将流体供应设备6的流体供应管6a连接至燃料电池堆5的歧管5m之后，可将从气密性测试部分290的空气供应源291供应的空气注入至管连接部分270的流体供应孔中。
可使用气压调节器293使从空气供应源291供应的气压调节成预定的压力，并且可通过流量计295测量所供应的空气的流速，并可基于测量值将供应的空气的流速调节成预定的流速。可将气密性测试部分290的压力传感器297构造成感测在燃料电池堆5内部施加的气压，并且将感测信号输出至控制器90。因此，可将控制器90构造成基于感测信号通过比较燃料电池堆5内部的预定气压与燃料电池堆5内部的实际气压而确定燃料电池堆5的气密性是否失效。
此外，可以使用连接器连接单元100实现用于测量燃料电池堆5的平均电池电压的电池电压测量设备2与燃料电池堆5的电池端子9之间的自动连接。此外，可将电负载设备4的正(+)输出线缆4a自动地连接至设置在燃料电池堆5的侧表面处的正(+)输出端子5a。
在本发明的示例性实施方式中，可通过流体供应管连接单元300将电负载设备4的负(-)输出线缆4b自动地连接至设置在燃料电池堆5的另一侧表面处的负(-)输出端子5d，并且可将流体供应设备6的流体供应管6a自动连接至燃料电池堆5的歧管5m。在这种情况下，通过流体供应管连接单元300的管连接部分270可将通过流体供应设备6的流体供应管6a供应的空气和冷却水提供至燃料电池堆5。
然后，可通过氢与空气之间的电化学反应在燃料电池堆5中产生电能。可通过燃料电池堆5的正(+)输出端子5a和正(+)输出线缆4a并且通过燃料电池堆5的负(-)输出端子5d和负(-)输出线缆4b将电能应用于电负载设备4，其中，正(+)输出端子和正(+)输出线缆通过输出线缆连接单元200电连接，负(-)输出端子和负(-)输出线缆通过流体供应管连接单元300电连接。
在将从燃料电池堆5产生的电应用于电负载设备4的过程中，可通过显示部分80显示(例如，可以输出)燃料电池堆5的电池端子9与连接器连接单元100的连接器探测件65之间的电连接。换言之，通过电连接连接器探测件65、引导块33以及显示部分80，并且通过使用控制器90向显示部分80施加电力，可将显示部分80的LED灯泡81构造成发光。
当连接器探测件65与电池端子9不适当地接触(例如，未连接或未充分连接)或单元电池出现故障时，因为电力不能应用于显示部分80的LED灯泡81，所以可显示对应电池的故障状态。因此，可通过从显示部分80的LED灯泡81发出的光来显示连接器探测件65与每个电池端子9之间的连接。
在本发明的示例性实施方式中，因为可以使用连接器连接单元100连接电池电压测量设备2与燃料电池堆5的电池端子9，所以可通过电池电压测量设备2测量燃料电池堆5的平均电池电压。因此，使用电池电压测量设备2测量的平均电池电压值可传输至控制器90，并且控制器90可构造成通过确定使用电池电压测量设备2测量的燃料电池堆5的平均电池电压并对该平均电池电压与参考电压进行对比而显示燃料电池堆5的故障。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的激活装置1通过连接器连接单元100、输出线缆连接单元200以及流体供应管连接单元300使性能评估和燃料电池堆的激活过程实现无人化和自动化。此外，在本发明的示例性实施方式中，因为在自动化过程中可同时连接电压测量连接器、输出线缆以及流体供应管，所以该系统可更为灵活地响应装配有燃料电池的车辆的自动组装的大规模生产过程。
此外，因为在自动化过程中可以同时连接输出线缆和流体供应管，所以可以改善燃料电池堆在激活过程中的可操作性，可以防止对燃料电池造成堆损坏和工人遭遇触电的事故，并且在供应流体时可以确保燃料电池堆的气密性。
尽管已经结合目前被视为示例性的实施方式的内容描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的示例性实施方式，而是相反地，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等同布置。
符号描述
1...激活装置
1a...传递路径
2...电池电压测量设备
3...载体
4...电负载设备
4a...正(+)输出线缆
4b...负(-)输出线缆
5...燃料电池堆
5a...正(+)输出端子
5b...端部板
5c,5e...端子插孔
5d...负(-)输出端子
5m...歧管
6...流体供应设备
6a...流体供应管
7...框架
8...第一导轨
9...电池端子
10...第一移动体
11...第一致动器
13...第二导轨
17...接近传感器
30...端子引导件
31...第二致动器
33...引导块
35...支撑槽
37...插入槽
39...第一引导杆
41...减震弹簧
43...第一测力元件
60...连接部分
61...第三致动器
63...探测块
65...连接器探测件
66...安装孔
67...固定板
69...环形构件
71...气缸构件
73...探测针
75...复位弹簧
77...连接器头
79...头部槽
80...显示部分
81...LED灯泡
90...控制器
100...连接器连接单元
110...第二移动体
111...第四致动器
115...操作气缸
117...附接件
131...第二引导杆
133...第一支撑块
150...第一连接端子组
151...第一线缆连接构件
153...第一端子杆件
155...第一弹簧
157，257...穿透孔
159...第一连接端子
161，261...减缩表面
163...第一支撑构件
200...输出线缆连接单元
210...第三移动体
211...第五致动器
213...第三导轨
215...马达
231...第三引导杆
233...第二支撑块
241...移动块
243...止动件
245...止动块
247...固定块
249...第二测力元件
250...第二连接端子组
251...第二线缆连接构件
253...第二端子杆件
255...第二弹簧
259...第二连接端子
263...第二支撑构件
270...管连接部分
290...气密性测试部分
291...空气供应源
293...气压调节器
295...流量计
297...压力传感器
300...供应管连接单元
400...显示器

Claims (11)

1.一种燃料电池堆的激活装置，所述燃料电池堆的激活装置用于在所述燃料电池堆进入框架时对所述燃料电池堆执行激活并评估性能，所述燃料电池堆的激活装置包括：
输出线缆连接单元，所述输出线缆连接单元安装成以马达操作的方式沿着所述燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动，并且所述输出线缆连接单元构造成连接输出线缆与所述燃料电池堆，
其中，所述输出线缆连接单元包括：
移动体，所述移动体安装成通过致动器沿着所述燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动；以及
一对连接端子组，所述一对连接端子组弹性地安装在所述移动体上，并且连接至所述燃料电池堆的输出端子，
其中，所述连接端子组包括：
线缆连接构件，所述线缆连接构件固定地安装至所述移动体，并且所述线缆连接构件通过输出线缆连接至电负载设备；
端子杆件，所述端子杆件从所述线缆连接构件向外突伸出，并且所述端子杆件安装成在所述燃料电池堆的侧方向上能向后和向前移动，其中，在所述端子杆件的突出端处安装有连接端子；以及
弹簧，所述弹簧安装在所述线缆连接构件的内部，并且构造成向所述端子杆件施加弹力。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的激活装置，其中，在所述移动体上安装有一对附接件，以支撑所述燃料电池堆的侧表面。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述附接件具有块状形状并且由橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述连接端子插入到端子插孔中，所述端子插孔设置在所述燃料电池堆的侧表面处，并且所述连接端子形成渐缩的外周缘。
5.根据权利要求4所述的燃料电池堆的激活装置，其中，在所述端子杆件的所述突出端处安装有盘形形状的支撑构件，所述支撑构件支撑所述燃料电池堆的所述输出端子。
6.根据权利要求1所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述致动器包括连接至所述移动体的操作气缸。
7.根据权利要求6所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述移动体通过一对引导杆能向后和向前移动地安装至所述框架。
8.根据权利要求7所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述引导杆插入到设置在所述框架上的一对支撑块中，并且所述引导杆构造成引导所述移动体的移动。
9.根据权利要求1所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述输出线缆连接单元将电负载设备的正输出线缆连接至设置在所述燃料电池堆的一侧处的正输出端子。
10.根据权利要求9所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述电负载设备的负输出线缆使用流体供应管连接单元连接至设置在所述燃料电池堆的另一侧处的负输出端子，以将流体供应至所述燃料电池堆。
11.根据权利要求10所述的燃料电池堆的激活装置，其中，所述流体供应管连接单元包括：
另一移动体，所述另一移动体通过另一致动器在所述燃料电池堆的另一侧方向上能向后和向前移动地安装至所述框架。
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