CN108461795A - 一种用于燃料电池电堆的压堆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池电堆的压堆装置，该装置包括底座、沿竖直方向设置在底座上的立柱、设置在立柱顶部的顶板、沿竖直方向设置在顶板上的气缸组件、设置在底座上并位于气缸组件下方的定位机构以及与气缸组件电连接的控制机构。与现有技术相比，本发明通过选择合适大小的压块及合适数量的铝板，并分别利用气缸定位孔、距离传感器对气缸、铝板进行定位，保证电堆的位置正确且受力均匀，避免电堆在压堆过程中发生组件碎裂的情况，保证了电堆的质量；通过操作面板设定压堆参数，之后装置即可自动进行压堆过程，操作简单，安全可靠。

Description

一种用于燃料电池电堆的压堆装置
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种用于燃料电池电堆的压堆装置。
背景技术
随着汽车氢燃料电池行业的爆发式发展，相应的燃料电池电堆的需求量不断增加。电堆在制作过程中，需要对电堆进行压堆装配，即：将堆叠在一起的电堆进行压紧，便于对其进行紧固。然而，由于电堆中的石墨等材质较脆，若在压堆过程中，电堆受力不均匀或放置位置出现偏差，非常容易导致电堆中的组件碎裂，影响电堆的正常使用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于燃料电池电堆的压堆装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于燃料电池电堆的压堆装置，该装置包括底座、沿竖直方向设置在底座上的立柱、设置在立柱顶部的顶板、沿竖直方向设置在顶板上的气缸组件、设置在底座上并位于气缸组件下方的定位机构以及与气缸组件电连接的控制机构。通过定位机构将电堆放置在气缸组件下方的预设位置处，之后通过控制机构控制气缸组件工作，对电堆进行压堆。
进一步地，所述的气缸组件包括沿竖直方向设置在顶板上的气缸以及设置在气缸底部并与气缸中的活塞传动连接的压块组件。气缸中的活塞带动压块组件向下运动，对电堆进行压堆。
进一步地，所述的顶板上沿竖直方向开设有气缸定位孔，所述的气缸固定设置在气缸定位孔内。气缸定位孔能够保证气缸的位置固定且准确，避免气缸发生位置偏移，同时保证气缸在工作时的稳定性。
进一步地，所述的压块组件包括设置在气缸底部并与气缸中的活塞传动连接的压板以及设置在压板底部的压块，该压块与压板可拆卸连接。根据电堆的大小，选择合适大小压块，避免压块压在电堆上时，电堆因应力集中而受到损坏。
进一步地，所述的压板上开设有压板螺孔，所述的压块上开设有与压板螺孔相适配的压块螺孔。通过螺栓、压板螺孔、压块螺孔的配合，实现压块与压板的可拆卸连接，便于压块的快速更换。
进一步地，所述的控制机构包括设置在压块与压板之间的压力传感器、设置在顶板上的压力显示仪以及分别与气缸、压力传感器电连接的操作面板。压块压在电堆上时，压力传感器实时监测压块与压板之间的压力，并将压力值显示在压力显示仪上，通过操作面板便于对预设压力进行设定和调节。
进一步地，所述的定位机构包括设置在底座上并位于气缸组件下方的铝板组件以及多个均匀布设在铝板组件外部的距离传感器。利用距离传感器对铝板组件进行定位，使铝板组件恰好位于压块的正下方，便于压块对放置在铝板组件上的电堆进行压堆。
进一步地，所述的铝板组件包括多个沿竖直方向依次堆叠设置在底座上的铝板。根据电堆的高度，设置相应数量的铝板，避免气缸超过工作行程。
进一步地，所述的距离传感器共设有4个，并均匀布设在铝板组件的四周。4个距离传感器两两一组，每组的两个距离传感器相对设置，能够检测铝板组件在水平面的位置。
作为优选的技术方案，所述的距离传感器为激光距离传感器。
进一步地，所述的定位机构还包括与距离传感器电连接的报警器。将铝板组件置于4个距离传感器之间，每个距离传感器分别测定其自身与铝板组件之间的距离；若铝板组件恰好位于压块的正下方，则相对设置的两个距离传感器与铝板组件之间的距离相同；若铝板组件位置发生偏差，则相对设置的两个距离传感器与铝板组件之间的距离不同，此时报警器将会进行报警，直到将铝板组件的位置调整至压块正下方。
作为优选的技术方案，所述的底座上设有电源开关，控制装置的通断电。
本发明在实际应用时，根据电堆的大小和高度，选择相应大小的压块及相应数量的铝板；将待压堆的电堆放置在最上层铝板上，并利用距离传感器调节铝板及电堆的位置，使铝板及电堆位于压块的正下方；在操作面板上设定压堆参数，之后启动气缸，使压块向下运动并压在电堆上，当达到预设压力值时，保持一定时间；之后对电堆进行紧固，结束后通过气缸使压块缓慢抬起泄压，即可取下压堆装配好的电堆。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)通过选择合适大小的压块及合适数量的铝板，并分别利用气缸定位孔、距离传感器对气缸、铝板进行定位，保证电堆的位置正确且受力均匀，避免电堆在压堆过程中发生组件碎裂的情况，保证了电堆的质量；
2)通过操作面板设定压堆参数，之后装置即可自动进行压堆过程，操作简单，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中标记说明：
1—底座、2—立柱、3—顶板、4—气缸、5—压板、6—压块、7—压力显示仪、8—操作面板、9—距离传感器、10—铝板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，该装置包括底座1、沿竖直方向设置在底座1上的立柱2、设置在立柱2顶部的顶板3、沿竖直方向设置在顶板3上的气缸组件、设置在底座1上并位于气缸组件下方的定位机构以及与气缸组件电连接的控制机构。
其中，气缸组件包括沿竖直方向设置在顶板3上的气缸4以及设置在气缸4底部并与气缸4中的活塞传动连接的压块组件。顶板3上沿竖直方向开设有气缸定位孔，气缸4固定设置在气缸定位孔内。压块组件包括设置在气缸4底部并与气缸4中的活塞传动连接的压板5以及设置在压板5底部的压块6，该压块6与压板5可拆卸连接。压板5上开设有压板螺孔，压块6上开设有与压板螺孔相适配的压块螺孔。
控制机构包括设置在压块6与压板5之间的压力传感器、设置在顶板3上的压力显示仪7以及分别与气缸4、压力传感器电连接的操作面板8。
定位机构包括设置在底座1上并位于气缸组件下方的铝板组件以及多个均匀布设在铝板组件外部的距离传感器9。铝板组件包括多个沿竖直方向依次堆叠设置在底座1上的铝板10。距离传感器9共设有4个，并均匀布设在铝板组件的四周。定位机构还包括与距离传感器9电连接的报警器。
在实际应用时，根据电堆的大小和高度，选择相应大小的压块6及相应数量的铝板10；将待压堆的电堆放置在最上层铝板10上，并利用距离传感器9调节铝板10及电堆的位置，使铝板10及电堆位于压块6的正下方；在操作面板8上设定压堆参数，之后启动气缸4，使压块6向下运动并压在电堆上，当达到预设压力值时，保持一定时间；之后对电堆进行紧固(手动紧固或利用机器人进行紧固)，结束后通过气缸4使压块6缓慢抬起泄压，即可取下压堆装配好的电堆。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，该装置包括底座(1)、沿竖直方向设置在底座(1)上的立柱(2)、设置在立柱(2)顶部的顶板(3)、沿竖直方向设置在顶板(3)上的气缸组件、设置在底座(1)上并位于气缸组件下方的定位机构以及与气缸组件电连接的控制机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的气缸组件包括沿竖直方向设置在顶板(3)上的气缸(4)以及设置在气缸(4)底部并与气缸(4)中的活塞传动连接的压块组件。
3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的顶板(3)上沿竖直方向开设有气缸定位孔，所述的气缸(4)固定设置在气缸定位孔内。
4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的压块组件包括设置在气缸(4)底部并与气缸(4)中的活塞传动连接的压板(5)以及设置在压板(5)底部的压块(6)，该压块(6)与压板(5)可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的压板(5)上开设有压板螺孔，所述的压块(6)上开设有与压板螺孔相适配的压块螺孔。
6.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的控制机构包括设置在压块(6)与压板(5)之间的压力传感器、设置在顶板(3)上的压力显示仪(7)以及分别与气缸(4)、压力传感器电连接的操作面板(8)。
7.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的定位机构包括设置在底座(1)上并位于气缸组件下方的铝板组件以及多个均匀布设在铝板组件外部的距离传感器(9)。
8.根据权利要求7所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的铝板组件包括多个沿竖直方向依次堆叠设置在底座(1)上的铝板(10)。
9.根据权利要求7所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的距离传感器(9)共设有4个，并均匀布设在铝板组件的四周。
10.根据权利要求9所述的一种用于燃料电池电堆的压堆装置，其特征在于，所述的定位机构还包括与距离传感器(9)电连接的报警器。
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