CN107623096A - 燃料电池堆减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃料电池堆减震装置，由于本发明的燃料电池堆减震装置具有安装部和减震部，安装时可将燃料电池堆安装在安装部上，减震部设置在安装部的下方，当燃料电池堆受到振动和冲击时，减震部能够有效地吸收振动能量，从而有效地防止了电池堆出现反应气体泄露、冷却水泄露等损坏情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池减震设备技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池堆减震装置。
背景技术
燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于不受卡诺循环的限制，其直接发电效率可高达45％以上，具有环境友好、能量转化效率高、寿命长等特点，在航空航天、潜艇、电动车、电站、移动设备、居民家庭等领域存在广泛的应用前景。随着燃料电池技术的成熟和制造成本的降低，具有零污染排放特点的燃料电池动力模块逐渐应用到交通领域，比较具有代表性的是燃料电池轿车和燃料电池大巴车。不同于燃料电池在固定式发电设备中的应用，燃料电池在交通领域的应用中将面临更多的挑战，比如频繁起停、路面震动等。
燃料电池堆是燃料电池动力模块的核心单元，由膜电极、阴极板、阳极板、绝缘板、集流板、端板和密封层等部件组成。膜电极夹嵌于阴、阳极板之间构成单电池，单电池相互堆叠组成多节电池，辅之以集流板、绝缘板和端板，在预紧力作用下组装成燃料电池堆。其中阳极板和阴极板上刻有流道，为反应气体提供运输通道，燃料氢气沿阳极板流道分配在膜电极的阳极侧，在阳极催化剂的作用下解离成电子和质子，电子经外电路到达阴极，质子直接穿过膜电极装置到达阴极，与阴极反应气体氧气反应生成水。
根据燃料电池堆内部反应气的分布和液态水的排放特点，燃料电池堆的放置方式通常包括水平放置和竖直放置两种固定方式，如图1和图2所示。在如固定式发电等应用中，发电系统受外界干扰较小，燃料电池堆的两种不同固定方式都具有比较可靠的安全性；在动力模块的应用中，燃料电池堆通常采用水平放置的形式，其运用于交通领域时，燃料电池堆将承受不同程度的震动和冲击。在此工况下，电池堆的安全性尤其是密封性极有可能受到影响，出现反应气体泄露、冷却水泄露的现象，严重时可能会导致单电池、绝缘板、集流板等组件和端板之间出现错位，甚至造成阴阳极板的破碎和断裂。除了电堆在交通领域上的应用，电池堆在运输过程中也会面临震动和冲击的影响。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃料电池堆减震装置，以解决现有技术中的燃料电池堆无法减震的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池堆减震装置，该燃料电池堆减震装置包括：安装部，安装部用于安装燃料电池堆；减震部，减震部设置在安装部的下方，以对燃料电池堆进行减震。
进一步地，安装部包括：安装结构，燃料电池堆安装在安装结构上；支撑结构，支撑结构设置在安装结构的底部，减震部安装在支撑结构的底部。
进一步地，安装结构包括绝缘板，支撑结构包括多个支撑长块，多个支撑长块的长度方向一致，多个支撑长块间隔设置在绝缘板的底部，减震部为多个，多个减震部分别设置在多个支撑长块的底部。
进一步地，支撑长块的两端均突出于绝缘板的边缘，支撑长块的两端均设置有连接部，燃料电池堆安装在连接部上。
进一步地，连接部为连接孔和穿设在连接孔中的螺丝，燃料电池堆通过螺丝连接在支撑长块上。
进一步地，每个减震部均包括两个减震组件，每个减震部的两个减震组件间隔设置在支撑长块的底部。
进一步地，减震组件包括第一连接板和第二连接板以及设置在第一连接板与第二连接板之间的弹性件，第一连接板安装在绝缘板的底部，弹性件的高度可随第一连接板和第二连接板之间的距离变化而变化。
进一步地，弹性件为弹簧，弹簧横设在第一连接板与第二连接板之间，并分别与第一连接板与第二连接板焊接，弹簧的长度方向与支撑长块的长度方向一致。
进一步地，绝缘板的底部设置有多个固定部，多个支撑长块一一对应地安装在多个固定部中。
进一步地，固定部为固定凹槽，固定凹槽设置在绝缘板上，固定凹槽的宽度与支撑长块的宽度相等，支撑长块安装在固定凹槽中。
进一步地，固定部包括成对设置的多个固定凸起，同一对中的两个固定凸起之间形成固定槽，固定槽的宽度与支撑长块的宽度相等，支撑长块安装在固定槽中。
进一步地，绝缘板为由多块分板组成，多个分板的长度方向与支撑长块的长度方向相同。
进一步地，绝缘板上设置有多个散热孔。
应用本发明的技术方案，由于本发明的燃料电池堆减震装置具有安装部和减震部，安装时可将燃料电池堆安装在安装部上，减震部设置在安装部的下方，当燃料电池堆受到振动和冲击时，减震部能够有效地吸收振动能量，从而有效地防止了电池堆出现反应气体泄露、冷却水泄露等损坏情况的发生。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的立式燃料电池堆的结构图；
图2示出了现有技术中的卧式燃料电池堆的结构图；
图3示意性示出了本发明的燃料电池堆减震装置的实施例的整体结构图；
图4示意性示出了本发明的燃料电池堆减震装置的实施例的另一个角度的整体结构图；
图5示意性示出了本发明的安装结构的第一个实施例的结构图；
图6示意性示出了本发明的安装结构的第二个实施例的结构图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、安装部；11、安装结构；12、支撑长块；13、螺丝；20、减震部；21、第一连接板；22、第二连接板；23、弹簧；31、固定凹槽；32、固定凸起；33、固定槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术中所记载的，燃料电池堆承受不同程度的震动和冲击时，电池堆的安全性尤其是密封性极有可能受到影响，出现反应气体泄露、冷却水泄露的现象，严重时可能会导致单电池、绝缘板、集流板等组件和端板之间出现错位，甚至造成阴阳极板的破碎和断裂。除了电堆在交通领域上的应用，电池堆在运输过程中也会面临震动和冲击的影响。
参见图3至图6所示，本发明提供了一种燃料电池堆减震装置，本实施例中的燃料电池堆减震装置包括安装部10和减震部20，其中，安装部10用于安装燃料电池堆；减震部20设置在安装部10的下方，以对燃料电池堆进行减震。安装时，工作人员将本实施例中的减震部20安装在安装部10的下方，并将燃料电池堆安装在安装部10上，当燃料电池堆受到振动和冲击时，减震部能够有效地吸收振动能量，从而有效地防止了电池堆出现反应气体泄露、冷却水泄露等损坏情况的发生。
为了保证本发明的燃料电池堆减震装置的支撑稳定性，本实施例中的安装部10包括安装结构11和支撑结构，其中，燃料电池堆安装在安装结构11上；支撑结构设置在安装结构11的底部，减震部20安装在支撑结构的底部。工作时，通过支撑结构支撑安装结构11，进而支撑燃料电池堆的载荷，保证了本实施例的燃料电池堆减震装置的支撑稳定性。
参见图4所示，本实施例中的安装结构11包括绝缘板，支撑结构包括多个支撑长块12，多个支撑长块12的长度方向一致，多个支撑长块12间隔设置在绝缘板的底部，减震部20为多个，多个减震部20分别设置在多个支撑长块12的底部。安装时，工作人员将本实施例中的多个减震部分别设置在多个支撑长块上，通过多个支撑长块12间隔设置在绝缘板的底部，使安装结构被更稳固地固定和支撑，同时每个支撑长块上均设置有减震部，提高了本发明的燃料电池堆减震装置的减震性能，同时通过绝缘板安装燃料电池堆，防止了漏电现象的发生。
为了保证整体性，提高整体结构的稳定性，本实施例中的支撑长块12的两端均突出于绝缘板的边缘，支撑长块12的两端均设置有连接部，燃料电池堆安装在连接部上。
具体来说，本实施例中的连接部为连接孔和穿设在连接孔中的螺丝13，燃料电池堆通过螺丝13连接在支撑长块12上。
为了进一步提高本发明的燃料电池堆减震装置的减震性能，本实施例中的每个减震部20均包括两个减震组件，每个减震部20的两个减震组件间隔设置在支撑长块12的底部。
参见图3和图4所示，本实施例中的减震组件包括第一连接板21和第二连接板22以及设置在第一连接板21与第二连接板22之间的弹性件，第一连接板21安装在绝缘板的底部，弹性件的高度可随第一连接板21和第二连接板22之间的距离变化而变化。安装时，工作人员先将第二连接板22固定在外部工作区域，固定方式可为螺纹固定或焊接等，再将第一连接板及弹性件安装在第二连接板上。
具体来说，本实施例中的弹性件为弹簧23，弹簧23横设在第一连接板21与第二连接板22之间，并分别与第一连接板21与第二连接板22焊接，弹簧23的长度方向与支撑长块12的长度方向一致。通过将弹簧横设在第一连接板21及第二连接板22之间，实现了其在垂直方向及水平方向的减震功能，且通过焊接的连接方式使其工作更加稳定。
为了使支撑长块更加准确且稳定地安装在绝缘板上，本实施例中的绝缘板的底部设置有多个固定部，多个支撑长块12一一对应地安装在多个固定部中。
具体来说，本实施例中的固定部为固定凹槽31，固定凹槽31设置在绝缘板上，固定凹槽31的宽度与支撑长块12的宽度相等，支撑长块12安装在固定凹槽31中。
在本发明的另一种实施例中，为了提高整体强度，本实施例中的固定部包括成对设置的多个固定凸起32，同一对中的两个固定凸起32之间形成固定槽33，固定槽33的宽度与支撑长块12的宽度相等，支撑长块12安装在固定槽33中。通过固定槽33起到固定支撑长块的作用，与此同时，通过固定凸起起到加强筋的作用。
为了方便维修、加工和携带，在本发明的又一实施例中，本实施例中的绝缘板为由多块分板组成，多个分板的长度方向与支撑长块12的长度方向相同。
为了有效地将燃料电池堆的热量散出，本实施例中的绝缘板上设置有多个散热孔。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
由于本发明的燃料电池堆减震装置具有安装部和减震部，安装时可将燃料电池堆安装在安装部上，减震部设置在安装部的下方，当燃料电池堆受到振动和冲击时，减震部能够有效地吸收振动能量，从而有效地防止了电池堆出现反应气体泄露、冷却水泄露等损坏情况的发生。
应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。
根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种燃料电池堆减震装置，其特征在于，包括：
安装部(10)，所述安装部(10)用于安装燃料电池堆；
减震部(20)，所述减震部(20)设置在所述安装部(10)的下方，以对所述燃料电池堆进行减震。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述安装部(10)包括：
安装结构(11)，所述燃料电池堆安装在所述安装结构(11)上；
支撑结构，所述支撑结构设置在所述安装结构(11)的底部，所述减震部(20)安装在所述支撑结构的底部。
3.根据权利要求2所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述安装结构(11)包括绝缘板，所述支撑结构包括多个支撑长块(12)，多个所述支撑长块(12)的长度方向一致，多个所述支撑长块(12)间隔设置在所述绝缘板的底部，所述减震部(20)为多个，多个所述减震部(20)分别设置在多个所述支撑长块(12)的底部。
4.根据权利要求3所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述支撑长块(12)的两端均突出于所述绝缘板的边缘，所述支撑长块(12)的两端均设置有连接部，所述燃料电池堆安装在所述连接部上。
5.根据权利要求4所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述连接部为连接孔和穿设在所述连接孔中的螺丝(13)，所述燃料电池堆通过所述螺丝(13)连接在所述支撑长块(12)上。
6.根据权利要求3所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，每个所述减震部(20)均包括两个减震组件，每个所述减震部(20)的两个所述减震组件间隔设置在所述支撑长块(12)的底部。
7.根据权利要求6所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述减震组件包括第一连接板(21)和第二连接板(22)以及设置在所述第一连接板(21)与所述第二连接板(22)之间的弹性件，所述第一连接板(21)安装在所述绝缘板的底部，所述弹性件的高度可随所述第一连接板(21)和第二连接板(22)之间的距离变化而变化。
8.根据权利要求7所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧(23)，所述弹簧(23)横设在所述第一连接板(21)与所述第二连接板(22)之间，并分别与所述第一连接板(21)与所述第二连接板(22)焊接，所述弹簧(23)的长度方向与所述支撑长块(12)的长度方向一致。
9.根据权利要求3所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述绝缘板的底部设置有多个固定部，多个所述支撑长块(12)一一对应地安装在多个所述固定部中。
10.根据权利要求9所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述固定部为固定凹槽(31)，所述固定凹槽(31)设置在所述绝缘板上，所述固定凹槽(31)的宽度与所述支撑长块(12)的宽度相等，所述支撑长块(12)安装在所述固定凹槽(31)中。
11.根据权利要求9所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述固定部包括成对设置的多个固定凸起(32)，同一对中的两个所述固定凸起(32)之间形成固定槽(33)，所述固定槽(33)的宽度与所述支撑长块(12)的宽度相等，所述支撑长块(12)安装在所述固定槽(33)中。
12.根据权利要求3所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述绝缘板为由多块分板组成，多个所述分板的长度方向与所述支撑长块(12)的长度方向相同。
13.根据权利要求3所述的燃料电池堆减震装置，其特征在于，所述绝缘板上设置有多个散热孔。
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