CN106560945A - 燃料电池堆装配装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池堆装配装置。该装配装置包括：堆叠引导装置，其使用多个引导条排列并堆叠燃料电池，以及压力机单元，其基于堆叠引导装置而反复地上下移动并且对堆叠在堆叠引导装置上的燃料电池进行按压。辊结构包括与引导条滚动接触的辊，其安装在压力机单元处。载荷检测部检测由引导条施加至辊上的载荷。此外，控制器基于载荷检测部的检测信号来确定引导条是否位于原始位置，并操作压力机单元。

Description

燃料电池堆装配装置和控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月25日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0137067号的优先权和权益，其全部内容并入本文以作参考。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池堆装配装置和控制方法，更具体地，涉及用于将堆叠的燃料电池部件压紧并将电堆组装成燃料电池组装件的燃料电池堆装配装置和控制方法。

背景技术

领域内众所周知的是，燃料电池堆是一类配置成通过燃料电池的氢和氧的电化学反应而产生电能的发电设备，例如，燃料电池被应用至燃料电池车辆。燃料电池堆是具有几百个连续布置的单燃料电池的燃料电池组装件。燃料电池是这样的单电池，其中隔板布置在介于其间的膜电极组件(MEA)的两侧。燃料电池可通过端板和接合装置在施压状态下进行组合。

可通过如下过程装配燃料电池堆，例如，使用堆叠引导装置(在工业上通常称作“筒(cartridge)”)堆叠和排列燃料电池，将上端板和下底端板之间堆叠的燃料电池压紧，并使用接合装置将端板组合。在现有技术中，堆叠引导装置以不产生燃料电池的排列错误的方式排列和堆叠燃料电池，并且堆叠引导装置包括配置成引导和排列燃料电池的引导条。例如，堆叠引导装置包括上端形成为自由端并且下端形成为结合至底侧的结构的引导条。

然而，当使用堆叠引导装置堆叠和排列燃料电池时，燃料电池可能不能够堆叠在准确的位置上，并且可能以超出预定的排列误差范围的偏差进行堆叠。特别地，当以所存在的这样的偏差来按压燃料电池时，堆叠引导装置的引导条可能会因燃料电池的排列误差而发生变形。换句话说，引导条的下端结合至堆叠引导装置的底部，并且该引导条上端不受支承，因此，当按压燃料电池时，因燃料电池的排列误差可能出现屈曲现象(buckling phenomenon)，并且引导条可能在其向外方向上发生变形。

因此，在现有技术中，堆叠引导装置的引导条不能适当地执行燃料电池的排列，因此，由于燃料电池的堆叠不当而可能导致不良装配的发生，并且由于燃料电池的排列误差将使燃料电池堆的缺陷装配增加。

在本部分所公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成该国本领域中普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种燃料电池堆装配装置和控制方法，其使用简化结构确定引导条是否处于原始位置(例如，初始位置)并使燃料电池的排列误差降至最低。

根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置可包括：堆叠引导装置，其配置成使用多个引导条排列并堆叠燃料电池；压力机单元，其配置成根据堆叠引导装置在上下方向上反复移动(例如，基于堆叠引导装置的移动而上下地移动)，并对堆叠在堆叠引导装置上的燃料电池进行按压；辊结构，其包括与引导条滚动接触的辊并且安装在压力机单元处；载荷检测部，其配置成检测由引导条施加至辊上的载荷；以及控制器，其配置成基于载荷检测部的检测信号来确定引导条是否处于原始位置，并操作压力机单元。

在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置中，压力机单元可包括：压力机架；安装在压力机架上的压缸；以及与压缸连接的压力机机身。此外，引导条可配置成在引导条的内表面排列燃料电池，并且辊可以与引导条的外表面滚动接触。

此外，辊结构可包括：旋转盘，其安装在与压力机单元连接的支承条处，并且可通过电动机进行旋转。辊结构的辊是可旋转的并且可以安装在旋转盘的中央。此外，电动机可通过驱动轴与旋转盘结合。载荷检测部还可配置成测量电动机的电流值，并检测随施加至辊上的载荷而变化的异常电动机电流值。

根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置可包括：堆叠引导装置，其配置成使用多个引导条排列并堆叠燃料电池；压力机单元，其配置成基于堆叠引导装置在上下方向上(例如，垂直方向上)反复移动，并对堆叠在堆叠引导装置上的燃料电池进行按压；辊结构，其包括与引导条滚动接触的辊并且安装在压力机单元处；载荷检测部，其配置成检测由引导条施加至辊上的载荷；位置检测部(例如传感器)，其安装在压力机单元处并且配置成检测引导条的位置；以及控制器，其配置成基于载荷检测部和位置检测部的检测信号来输出燃料电池的排列误差值，通过将排列误差值与基准误差范围进行比较来确定引导条是否处于原始位置，并操作压力机单元。

在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置中，辊结构可包括安装在与压力机单元连接的支承条上并且可通过电动机进行旋转的旋转盘。此外，上述辊是可旋转的并且安装在旋转盘的中央。载荷检测部还可配置成测量电动机的电流值，并且检测随着施加至辊上的载荷而变化的异常电动机电流值。位置检测部可包括位移传感器。

根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法可包括：对压力机单元施加下降操作信号；通过对电动机施加控制信号使得辊结构旋转；通过载荷检测部测量电动机的电流值，并且检测随着施加至辊结构的辊的载荷而变化的异常电动机电流值；通过将由载荷检测部检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，来确定引导条是否位于原始位置；以及响应于确定引导条不位于原始位置，通过所述控制器对压力机单元施加上升操作信号。

在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法中，当实际电动机电流值处于基准电动机电流值范围内时，可确定引导条位于原始位置。此外，当实际电动机电流值超出基准电动机电流值范围时，可确定引导条不位于原始位置。响应于确定引导条位于原始位置，可对压力机单元持续地施加下降操作信号。

此外，根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法可包括：对压力机单元施加下降操作信号；通过对电动机施加控制信号使得辊结构旋转；通过载荷检测部测量电动机的电流值，并且检测随着施加至辊的载荷而变化的异常电动机电流值；通过位置检测部检测引导条的位置；将由载荷检测部检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，从而在当实际电动机电流值超出基准电动机电流值时，根据由位置检测部检测的引导条的位置值输出燃料电池的排列误差值；将排列误差值与预定的基准误差范围进行比较，从而确定引导条是否位于原始位置；以及响应于确定引导条不位于原始位置，对压力机单元施加上升操作信号。

在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法中，可通过公式{sin(引导条的位置值)°×引导条的长度(mm)}输出排列误差值(mm)。此外，当排列误差值在基准误差范围内时，可确定引导条位于原始位置。当排列误差值超出基准误差范围时，可确定引导条不位于原始位置。响应于确定引导条位于原始位置，可对压力机单元持续地施加下降操作信号。

根据本发明的示例性实施方式，可使用简化结构确定引导条是否位于原始位置，并使燃料电池的排列误差降至最低，可防止由于燃料电池的不准确堆叠而发生的装配缺陷，并且可防止由于堆叠排列误差而发生的燃料电池堆的装配缺陷。

附图说明

由于这些附图是作为参考用来解释本发明的示例性实施方式，因此本发明的精神不应受到附图的限制。

图1是根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意性正视图；

图2是根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的局部细节图；

图3是根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意性平面图；

图4A-4B是示出应用至根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的辊结构的图；

图5是示出根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法的流程图；

图6是示出根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意图。

图7是示出根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法的流程图。

符号说明

1...燃料电池

5...基架

10...堆叠引导装置

11...底板

15...引导条

30...压力机单元

31...压力机架

32a..下板

32c..导杆

32d..上板

33...压缸

34...操作杆

35...压力机机身

39...支承条

50...辊结构

51...旋转盘

53...辊

55...电动机

57...驱动轴

70...载荷检测部

80...位置检测部

90...控制器

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

尽管示例性实施方式被描述为利用多个单元来进行示例性操作，但应当理解示例性操作也可以由一个或多个模块完成。此外，应当理解，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。存储器配置为存储模块，并且处理器被具体配置为执行所述模块以进行以下进一步描述的一个或多个操作。

此外，本发明的控制逻辑可以实现为包含可由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、快闪驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在连接网络的计算机系统中，以便，例如通过远程信息处理(telematics)服务器或控制器局域网(CAN)以分布式模式存储和执行计算机可读介质。

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该(a、an、the)”也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising)”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。

除非具体说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准差范围内。“约”可以理解为在所述数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清楚得到，否则本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。

在下文中，将参考示出了本发明示例性实施方式的附图来更全面地描述本发明。如本领域的技术人员将意识到的，在不违背本发明的精神或范围的情况下，所描述的示例性实施方式可以各种不同的方式进行修改。

在附图中，为了清晰地描述本发明，与描述无关的部件将被省略，并且贯穿说明书，对相同或相似的元件指定相同的附图标记。在附图中所示出的每个元件的尺寸和厚度是为了便于描述任意示出的，但是本发明的范围不必限制于所述附图，并且为了清晰地表达若干部件和区域将厚度夸大。在详细描述中，通过第一、第二等区分元件，但是这些元件不必受限于描述中的顺序。当一个部件“包括”某元件时，这意味着，除非呈现了具体的相反描述，否则贯穿说明书该部件可以不排除其他元件而是可以还包括其他元件。此外，在说明书中所描述的术语例如“单元”、“装置”、“部”、“构件”等意味着能够处理至少一个功能或者操作的单元。

图1是根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意性正视图。参考图1，燃料电池堆装配装置100通过按压按顺序堆叠的燃料电池1并使其组合的工序来装配燃料电池堆。具体地，燃料电池1可包括隔板组件，其中例如阴极金属隔板和阳极金属隔板彼此连接，并且燃料电池1可包括膜电极组件(MEA)片材组件，其中气体扩散层(GDL)连接至MEA的两侧。

在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置100中，当燃料电池顺序排列和堆叠时，可通过压力机按压燃料电池1，通过接合装置将其组合，并且可装配成燃料电池堆。根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置100可通过使用简化结构使燃料电池1的堆叠排列误差最小化。此外，燃料电池堆装配装置100可包括堆叠引导装置10、压力机单元30、辊结构50、载荷检测部70以及控制器90。

将在下文中进行描述的燃料电池堆装配装置100的各组成元件可安装在基架5上，并且基架5可配置成支承各个组成元件，并且可由一个框架构成或由分开的两部份或者多部份的框架构成。基架5可包括多个子元件，例如，配置成支承各个组成元件的支架、杆、棒、板、外罩、壳体和块件。然而，由于各个子元件可用于将下文所要描述的燃料电池堆装配装置100的组成元件安装在基架5上，故除了在本发明示例性实施方式中的特定情况以外，上述子元件可通常被称为基架5。

在本发明的示例性实施方式中，堆叠引导装置10可配置成在上下方向上排列和堆叠燃料电池1，并且可基于设定的传送路径可移动地安装在基架5上。具体地，堆叠引导装置10可包括底板11和多个引导条15，所述引导条分别结合在前边缘和后边缘上作为一对，并且按向上方向布置。

底板11可基于设定的导轨可移动地安装，并且引导条15可具有方形截面形状。引导条的上端可形成为自由端，并且引导条15的下端可以结合(例如，连接至)底板11的前边缘和后边缘。引导条15可配置成通过内表面支承堆叠的燃料电池1的边缘，并且可配置成使燃料电池1排列。引导条15的与内表面相反的面可在下文中被称作外表面。

在本发明的示例性实施方式中，压力机单元30可以从堆叠引导装置10的底板11的上表面在朝上的方向上堆置，并且可配置成对沿着引导条15排列的燃料电池1进行压紧。该压力机单元30可包括压力机架31、压缸33以及压力机机身35。压力机架可安装在基架5上。此外，压力机架31可包括：固定在基架5上并且形成为方形形状的下板32a，在下板32a的各边缘处沿上下方向垂直安装的导杆32c，以及固定在导杆32c的上端部并且形成为方形形状的上板32d。堆叠引导装置10可沿着导轨进行传送，并且可布置在压力机架31的下板32a上。

导杆32c可配置成支承压力机机身35并且在上下方向上(例如，垂直方向)引导压力机机身35。导杆32c的下端部可连接至下板32a的各个边缘，并且导杆32c的上端部可连接至上板32d的各个边缘。压缸33可安装在压力机架31的上板32d上，并且可包括操作杆34，操作杆34穿过上板32d并且在上下方向上(例如，垂直方向上)向前和向后操作。压缸33可以是气压缸或者液压缸。

此外，压力机机身35可配置成将压力或者力施加至在布置于压力机架31下板32a上的堆叠引导装置10上所堆叠的燃料电池1，并且可通过压缸33在垂直方向上反复地移动。压力机机身35可安装在并连接至压缸33的操作杆34的前端。此外，压力机机身35可与压力机架31的导杆32c接合，并且可配置成通过压缸33的操作杆34的向前和向后操作，沿着导杆32c在垂直方向上反复移动。在本发明的示例性实施方式中，辊结构50可配置成当压力机机身35下降以按压堆叠在堆叠引导装置10上的燃料电池1时，支承堆叠引导装置10的引导条15。

图2是根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的局部细节图，图3是根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意性平面图，图4A-4B是示出应用至根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的辊结构的图。参考图1至图4B，根据本发明的示例性实施方式的辊结构50可安装在并连接到压力机机身35。辊结构50可包括旋转盘51和辊53。

此外，旋转盘51可安装在与压力机机身35连接的支承条39上，并且可进行旋转。旋转盘51通过固定在支承条39上的电动机55而旋转。电动机55可通过驱动轴57连接到高于旋转盘51中心的位置。辊53可安装在旋转盘51的中心并且可进行旋转。具体地，辊53以无负载的状态以可空转的方式安装在旋转盘51的中心。此外，辊53可与堆叠引导装置10的引导条15滚动接触(例如，在其与引导条15接触时，辊53可沿着引导条移动)。换句话说，辊53可配置成在其与引导条15的外表面接触时进行旋转。

辊结构50的旋转盘51可被安装为可通过电动机55旋转，从而在压力机机身35下降时使得辊53不干扰引导条15。此外，旋转盘51可配置成以电动机55的预定旋转角度进行旋转，从而允许辊53以引导条15的预定基准位置进入原始位置(例如，初始位置)。具体地，引导条15的基准位置表示引导条15并未在向外方向上岔开(split)而是相对于堆叠引导装置10的底板11保持垂直状态的位置。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的载荷检测部70可配置成检测当压力机机身35下降从而下压燃料电池1并通过电动机55引起辊结构50的旋转盘51旋转时，施加至处于旋转状态并与引导条15接触的辊53上的载荷。换句话说，载荷检测部70可配置成当通过压力机机身35下压燃料电池1并且由于燃料电池1的堆叠误差引起引导条15向外岔开时，检测通过引导条15施加至辊53上的载荷。例如，载荷检测部70可配置成测量电动机55的电流值，并且检测因引导条15施加至辊53上的载荷而改变的异常电动机电流值。

同时，在本发明的示例性实施方式中，控制器90可配置成操作燃料电池堆装配装置100，接收来自载荷检测部70的检测信号从而基于检测信号确定引导条15是否在原始位置上或处于原始位置，并且操作压力机机身35。现将通过根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法的说明对控制器90的控制逻辑进行更具体地描述。

在下文中，将参考前文公开的附图和另外的附图对根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置100的控制方法和使用该方法的整个装配过程进行具体描述。

图5是示出根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法的流程图。首先，参考图5和前文所公开的附图，在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆叠过程中，燃料电池1可堆叠在堆叠引导装置10上，并且堆叠引导装置10可在压力机架31的下板32a上进行传送。在此状态下，通过引导条15将燃料电池1保持排列在堆叠引导装置10上(步骤S11)。

具体地，在本发明的示例性实施方式中，可通过控制器90将下降操作信号施加至压缸31，从而通过压缸31的操作使压力机机身35下降(步骤S12)。因此，在本发明的示例性实施方式中，可通过压力机机身35下压燃料电池1，并向电动机55施加控制信号从而操作电动机55，其使辊结构50的旋转盘51旋转。于是，辊结构50的辊53可配置成在其与引导条15的外表面接触时进行旋转。

在本发明的示例性实施方式中，可通过载荷检测部70实时测量电动机55的电流值，并且随着引导条15施加至辊53上的载荷而变化的异常电动机电流值和检测信号可被输出到控制器90(步骤S13)。接着，控制器90可配置成将由载荷检测部70检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，从而确定引导条是否位于原始位置(步骤S14)。

此外，控制器90可配置成将实际电动机电流值与基准电动机电流值进行比较，从而在实际电动机电流值超出基准电动机电流值时确定引导条15不在原始位置。具体地，引导条15不处于原始位置表明当通过压力机机身35按压燃料电池1时，由于燃料电池1的堆叠排列误差导致引导条15在向外方向上岔开并发生变形。

如上所述，响应于确定引导条15未处于原始位置，控制器90可配置为对压缸33施加上升操作信号，使用压缸33使得压力机机身35上升(步骤S15)。随后，堆叠着燃料电池1的堆叠引导装置10可返回至燃料电池堆叠过程，并且可在燃料电池堆叠过程中重新堆叠燃料电池1。

在本发明的示例性实施方式中，控制器90可配置成将实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，并且当实际电动机电流值在基准电动机电流值的范围内时，控制器90可配置成确定引导条15处于原始位置。于是，控制器90可配置成对压缸33持续地施加下降操作信号，并且通过使用压缸33持续地下降压力机机身35来按压燃料电池1(步骤S16)。

此外，在本发明的示例性实施方式中，当通过压力机机身35将燃料电池1按压在一起时，可使接合装置(未在附图中示出)与堆叠结构连接(步骤S17)，并且可完成燃料电池堆装配过程(步骤S18)。在完成燃料电池堆的装配后，可通过压缸33使压力机机身35上升，并返回至初始位置。

如目前所述，在根据本发明示例性实施方式的燃料电池堆装配装置和控制方法中，可使用简化结构确定引导条15的原始位置，并使燃料电池1的排列误差最小化。因此，在本发明的示例性实施方式中，可防止由于燃料电池的不当堆叠而出现的燃料电池堆的不准确装配，并且可防止由于燃料电池1的堆叠排列误差而出现的燃料电池堆的不当装配。

图6是示出根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的示意图。参考图6，根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置200在具有前文所描述的示例性实施方式的基础结构的同时，还可包括位置检测部80，其配置成检测堆叠引导装置10的引导条15的位置。

在本发明的示例性实施方式中，位置检测部80可安装在压力机单元30的压力机机身35处，例如，位置检测部80可配置成检测引导条15的位置(例如，变形量)，并且可包括配置成向控制器90输出检测信号的位移传感器81。该位移传感器81可包括在工业中常规知晓的位移传感器，因此其详细描述将被省略。根据本发明的另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置200的其他组成部分与前文所述的本发明示例性实施方式的组成部分相同，因此，将省去具体描述。

在下文中，将参考前文所公开的附图和另外的附图具体地描述根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置200的控制方法和使用该方法的燃料电池堆的整个装配过程。

图7是示出根据本发明另一示例性实施方式的燃料电池堆装配装置的控制方法的流程图。参考图6、图7以及前文所公开的附图，在燃料电池1的堆叠过程中，根据本发明的另一示例性实施方式的压力机机身35的下降过程和载荷检测部70的检测过程与前文所描述的本发明示例性实施方式的步骤S11至S13相同，因此，将省去其具体的描述。

在步骤S13后，在本发明的另一示例性实施方式中，可通过位置检测部80的位移传感器81检测引导条15的位置，并且可将检测信号输出至控制器90(步骤S14)。随后，在步骤S15中，控制器90可配置成将由载荷检测部70检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，并且当实际电动机电流值超出基准电动机电流值时，可将燃料电池1的排列误差值输出为由位移传感器81检测的引导条15的位置值(步骤S16)。具体地，控制器90可配置成通过公式{sin(引导条的位置值)°×引导条的长度(mm)}输出燃料电池1的排列误差值。

此外，控制器90可配置成通过将排列误差值与预定的基准误差范围进行比较来确定引导条15是否处于原始位置(步骤S17)。具体地，控制器90可配置成将排列误差值与预定的基准误差范围进行比较，当排列误差值超出基准误差范围时，控制器90可配置成确定引导条15未处于原始位置。如上所述，响应于确定引导条15未处于原始位置，控制器90可配置成对压缸33施加上升操作信号，使用压缸33使压力机机身35上升(步骤S18)。

同时，在本发明的另一示例性实施方式中，控制器90可配置成将实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，并且当实际电动机电流值处于基准电动机电流值以内时，控制器90可配置成确定引导条15处于原始位置。此外，控制器90可配置成将排列误差值与预定基准误差范围进行比较，并且当排列误差值处于基准误差范围内时，控制器90可配置成确定引导条15处于原始位置。

另外，燃料电池1的按压过程、接合装置的组合过程、以及燃料电池堆的完成装配过程(步骤S19至S21)都与前文所描述的示例性实施方式中的过程相同，并且根据本发明的当前示例性实施方式实现的效果也与前文所描述的示例性实施方式的效果相同，因此其具体描述将被省略。

尽管本发明已经结合目前被认为是示例性实施方式的内容进行描述，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施方式，相反地，本发明意图于覆盖包括在所附权利要求所主张的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (16)

1.一种燃料电池堆装配装置，包括：

堆叠引导装置，其配置成使用多个引导条排列并堆叠燃料电池；

压力机单元，其配置成基于所述堆叠引导装置反复地上下移动，并将堆叠在所述堆叠引导装置上的燃料电池按压在一起；

辊结构，其包括与所述引导条滚动接触的辊并安装在所述压力机单元处；

载荷检测部，其配置成检测由所述引导条施加至所述辊上的载荷；以及

控制器，其配置成基于所述载荷检测部的检测信号来确定所述引导条是否位于原始位置，并操作所述压力机单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述压力机单元包括：

压力机架；

安装在所述压力机架上的压缸；以及

与所述压缸连接的压力机机身。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述引导条配置成在所述引导条的内表面处排列所述燃料电池，并且所述辊与所述引导条的外表面滚动接触。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊结构包括：

旋转盘，其安装在与所述压力机单元连接的支承条上并且能通过电动机进行旋转，

其中所述辊可旋转地进行空转且安装在所述旋转盘的中央。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述电动机通过驱动轴与所述旋转盘连接。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述载荷检测部配置成测量所述电动机的电流值，并检测随着施加至所述辊上的载荷而变化的异常电动机电流值。

7.一种燃料电池堆装配装置，包括：

堆叠引导装置，其配置成使用多个引导条排列并堆叠燃料电池；

压力机单元，其配置成基于所述堆叠引导装置反复地上下移动，并将堆叠在所述堆叠引导装置上的燃料电池按压在一起；

辊结构，其包括与所述引导条滚动接触的辊并安装在所述压力机单元处；

载荷检测部，其配置成检测由所述引导条施加至所述辊上的载荷；

位置检测部，其安装在所述压力机单元处并配置成检测所述引导条的位置；以及

控制器，其配置成基于所述载荷检测部和所述位置检测部的检测信号而输出所述燃料电池的排列误差值，通过将所述排列误差值与基准误差范围进行比较来确定所述引导条是否处于原始位置，并操作所述压力机单元。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述辊结构包括安装在与所述压力机单元连接的支承条上并且能通过电动机进行旋转的旋转盘，并且所述辊可旋转地进行空转且安装在所述旋转盘的中央。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述载荷检测部配置成测量所述电动机的电流值，并检测随着施加至所述辊上的载荷而变化的异常电动机电流值，其中所述位置检测部是位移传感器。

10.根据权利要求1所述的燃料电池堆装配装置的控制方法，其中通过所述堆叠引导装置的引导条对所堆叠的燃料电池进行按压并将所堆叠的燃料电池装配，所述方法包括以下步骤：

由控制器对所述压力机单元施加下降操作信号；

由所述控制器通过对所述电动机施加控制信号使得所述辊结构旋转；

由所述控制器，经所述载荷检测部测量所述电动机的电流值，并检测随着施加至所述辊结构的辊上的载荷而变化的异常电动机电流值；

由所述控制器，通过将由所述载荷检测部检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，来确定所述引导条是否位于所述原始位置；以及

响应于确定所述引导条不位于所述原始位置，由所述控制器对所述压力机单元施加上升操作信号。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：

当所述实际电动机电流值处于所述基准电动机电流值的范围内时，由所述控制器确定所述引导条位于所述原始位置；以及

当所述实际电动机电流值超出所述基准电动机电流值的范围时，由所述控制器确定所述引导条不位于所述原始位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，响应于确定所述引导条位于所述原始位置，对所述压力机单元持续地施加下降操作信号。

13.根据权利要求7所述的燃料电池堆装配装置的控制方法，其中通过所述堆叠引导装置的引导条对所堆叠的燃料电池进行按压并将所堆叠的燃料电池装配，所述方法包括以下步骤：

由控制器对所述压力机单元施加下降操作信号；

由所述控制器通过对所述电动机施加控制信号使得所述辊结构旋转；

由所述控制器，经所述载荷检测部测量所述电动机的电流值，并检测随着施加至所述辊的载荷而变化的异常电动机电流值；

由所述控制器经所述位置检测部检测所述引导条的位置；

由所述控制器，将由所述载荷检测部检测的实际电动机电流值与具有预定范围的基准电动机电流值进行比较，从而在当所述实际电动机电流值超出所述基准电动机电流值时，根据由所述位置检测部检测的所述引导条的位置值输出所述燃料电池的排列误差值；

由所述控制器，将所述排列误差值与预定的基准误差范围进行比较，从而确定所述引导条是否位于所述原始位置；以及

响应于确定所述引导条不位于所述原始位置，由所述控制器对所述压力机单元施加上升操作信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中通过公式{sin(引导条的位置值)°×引导条的长度(mm)}来输出所述排列误差值(mm)。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

当所述排列误差值在所述基准误差范围内时，由所述控制器确定所述引导条位于所述原始位置；以及

当所述排列误差值超出所述基准误差范围时，由所述控制器确定所述引导条不位于所述原始位置。

16.根据权利要求13所述的方法，其中响应于确定所述引导条位于所述原始位置，对所述压力机单元持续地施加下降操作信号。