CN110103732B - 用于燃料电池的电能分配装置及其制造和集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于燃料电池的配电装置，其包括一箱体，所述箱体具有一收容室；至少一输入端口，所述输入端口被设置于所述箱体；至少一输出端口，所述输出端口被设置于所述箱体和一电能分配模块，所述电能分配模块被设置于所述收容室，所述输入端口和所述输出端口电连接于所述电能分配模块；其中所述输入端口适于从至少一电源获取电能，和将电能传送至所述电能分配模块，所述电能分配模块集中地分配电能，并且通过所述输入端口输出，所述输出端口适于为至少一配合燃料电池工作的负载提供电能。

Description

用于燃料电池的电能分配装置及其制造和集成方法

技术领域

本发明涉及燃料电池，更进一步，涉及适用于汽车的燃料电池低压电能分配装置及其制造方法和集成方法。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能转化电能的装置，是近些年发展起来的新型能源供应方式，且最近几年被应用于汽车领域，由于具有发电效率高、环境污染少等优点而被认为是一种可替代传统的汽油等能源的汽车能源供应方式。

车用燃料电池，如水冷车用燃料电池，在使用时需要多个部件的配合工作，比如，需要多个气瓶电磁阀、多个水泵、多个风扇和氢气循环泵等辅助部件的配合工作。这些电气部件工作时，都需要从电源获取工作的电能，且工作电压一般为低压，比如12V或者24V。另一方面这些电气部件被设置于应用环境，比如汽车时，需要满足相应防水防尘的安全标准要求。

燃料电池起初被应用于航空领域，比如飞机上，在近些年才被应用于汽车领域，因此很多技术还有待完善，比如燃料电池的众多辅助部件的供电、配置方式有待提高。在现有技术中，燃料电池相关的辅助部件的基本都是各自独立、零散的设置，很多方面不能达到要求。

比如，燃料电池的辅助部件都需要从相同的或不同的电源获取电能，来提供工作的电能，在输送的过程中，一些电气部件需要经过一个电压转换过程，也就是说，需要设置电压转换部件，因此对应每个电气部件都需要单独从电源拉电线，连接电源，进一步，需要单独设置控制元件来配合每个电气部件的工作。

一方面，这些电气部件在设置于汽车时，通常都是零散的各自固定于汽车内，整体布置比较分散，造成安装位置极大的空间浪费，且与汽车其他部件混乱的布置，对于安装或者修理都带来极大的困难。

另一方面，这些电气部件各自设置电路元件，其中包括一些重复的设置，比如电线，一方面造成元器件的浪费，另一方面也带来额外的空间占用。

第三，这些电气部件各自在安装于汽车时，都需要具备一定的防水、防尘的性能，以保证电路安全的工作，而现有技术中，这些电气部件零散、独立的配置方式，使得对每个电气部件以及相关的电路元件都需要独立地进行防水、防尘的设置，这对安装和设计过程都带来极大的不便利，且使得占用空间更大，且可靠性和安全性都较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置规范地、集成地设计和布置多个负载的电能分配模块，提高燃料电池以及相关辅件的安全工作性能。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置从一电源获取电能，并集中地将获取的电能向多个负载输送。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置将多个负载的配电部件按预定布局集成设置于一收容室内，使其集成化，占用空间体积较小。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置按预定布局配置电路元件，使得不同负载的电路元件合理地分布。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置集成设计不同的负载的电能分配模块元件，共用部分电路元件，从而电路元件资源的浪费，且减少空间的占用。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置将多个电能分配模块(部件)密封地设置于所述收容室，从而多个配电部件统一地进行防水、防尘设计，降低设计以及安装的难度，且提高防护安全性。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置设置多个控制元件，分别控制不同负载电路的工作，以使得不同负载电路安全工作。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置是适应车用的低压配电装置。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池配电装置将多个电路部件电磁屏蔽地设置于所述收容室内，从而防止内部电路部件受到外部电磁干扰。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述燃料电池的配电装置的电路元件被设计绝缘，从而绝缘地与外部隔离，且防止各电路部件之间的相互干扰。

本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其中所述配电装置提供简便的输入端口和输出端口，以便于简单、方面地连接于电源和不同负载，安装简单方便。

为了实现以上至少一发明目的，本发明的一方面提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其包括：

一箱体，所述箱体具有一收容室；

至少一输入端口，所述输入端口被设置于所述箱体；

至少一输出端口，所述输出端口被设置于所述箱体；和

一电能分配模块，所述电能分配模块被设置于所述收容室，所述输入端口和所述输出端口电连接于所述电能分配模块；其中所述输入端口适于从至少一电源获取电能，将电能传送至所述电能分配模块，所述电能分配模块集中地分配电能，并且通过所述输入端口输出，所述输出端口适于为至少一配合燃料电池工作的负载提供电能。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块包括至少两导流元件，其中一所述导流元件适于电连接所述输入端口的所述电源的正极，另一所述导流元件适于电连接所述输入端口的所述电源的负极。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述配电装置包括至少一接线端子和至少一引线，所述接线端子被设置于其中至少一所述导流元件，所述引线电连接于所述输入端口和所述导流元件，所述引线适于接入电源正极。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中至少一所述导流元件的所述引线适于接入电源负极。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中电能分配模块包括至少一控制线端口，所述控制线端口被设置于所述箱体，所述控制线端口电连接于所述配单电路，所述控制线端口适于接入一控制器，以便于通过所述控制器控制所述电能分配模块工作。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中至少一引线电连接于适于接入所述电源正极的所述导流元件，至少一引线电连接于适于接入所述电源负极的所述导流元件，两所述引线电连接于所述控制线端口，以便于当所述控制器被连接于所述输出端口时，形成一电路回路。

根据一些实施例，所述燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块包括至少一隔离电源，所述隔离电源被设置于所述电路回路，以便于提供不同电源等级。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块包括至一继电器，所述继电器被设置于所述电路回路，以便于监控所述电路回路的工作。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述继电器选自组合：自锁继电器、ON继电器、电磁阀继电器、备用继电器中其中一种。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中至少一引线电连接于适于接入所述电源正极的所述导流元件，至少一引线电连接于适于接入所述电源负极的所述导流元件，两所述引线电连接于所述输出端口，以便于当所述负载被连接于所述输出端口时，形成一电路回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电路回路是负载电路。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中电能分配模块包括至少一接触器，所述接触器被设置于所述负载回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块包括至一熔断器，其中所述熔断器被设置于其中至少一所述电路回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述熔断器选自多路熔断器和单路熔断器中的一种。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块被电磁屏蔽地设置于所述箱体内。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块被绝缘地设置于所述箱体内。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述配电装置被密封地设置于所述箱体内。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述箱体是一金属箱体。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电能分配模块包括至少一绝缘子，所述绝缘子被设置于所述电能分配模块和所述箱体之间，以绝缘地设置所述电能分配模块。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述箱体包括一主体和一盖板，所述盖板遮挡于所述主体，形成所述收容室。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述箱体包括一密封元件，所述密封元件被设置于所述盖板和所述主体相接位置，以便于密封所述收容室。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述输入端口是一接插件。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述箱体包括至少两密封元件，各所述密封元件被设置于所述输入端口和所述输出端口相接位置。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述燃料电池配电装置包括4所述输入端口，适于连接两所述电源。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述燃料电池配电装置包括5所述输出端口，适于连接5所述负载。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述负载选自组合：风扇、气瓶电磁阀、水泵、氢气循环泵、空气流量计中的一个或多个。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电源选自组合蓄电池和燃料电池中的一种或多种。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电源是低压电源。

本发明的另一方面提供一燃料电池电能分配模块，所述电能分配模块适于接入至少一电源和至少一负载，其特征在于，包括：至少两导流元件，其中一所述导流元件适于电连接所述输入端口的所述电源的正极，另一所述导流元件适于电连接所述输入端口的所述电源的负极，从而使得所述电源向所述负载的电路配置集成化。

根据一些实施例，根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述电能分配模块包括至少一接线端子和至少一引线，所述接线端子被设置于其中至少一所述导流元件，所述引线电连接于所述输入端口和所述导流元件，所述引线适于接入电源正极。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中至少一所述导流元件的所述引线适于接入电源负极。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中电能分配模块包括至少一控制线端口，所述控制线端口适于接入一控制器，以便于通过所述控制器控制所述电能分配模块工作。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中至少一引线电连接于适于接入所述电源正极的所述导流元件，至少一引线电连接于适于接入所述电源负极的所述导流元件，两所述引线电连接于所述控制线端口，以便于当所述控制器被连接于所述输出端口时，形成一电路回路。

根据一些实施例，所述燃料电池电能分配模块，其中所述电能分配模块包括至少一隔离电源，所述隔离电源被设置于所述电路回路，以便于提供不同电源等级。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述电能分配模块包括至一继电器，所述继电器被设置于所述电路回路，以便于监控所述电路回路的工作。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述继电器选自组合：自锁继电器、ON继电器、电磁阀继电器、备用继电器中其中一种。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中至少一引线电连接于适于接入所述电源正极的所述导流元件，至少一引线电连接于适于接入所述电源负极的所述导流元件，两所述引线电连接于所述输出端口，以便于当所述负载被连接于所述输出端口时，形成一电路回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述电路回路是负载电路。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中电能分配模块包括至少一接触器，所述接触器被设置于所述负载回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述电能分配模块包括至一熔断器，其中所述熔断器被设置于其中至少一所述电路回路。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述熔断器选自多路熔断器和单路熔断器中的一种。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述负载选自组合：风扇、气瓶电磁阀、水泵、氢气循环泵、空气流量计中的一个或多个。

根据一些实施例，所述的燃料电池配电装置，其中所述电源选自组合蓄电池和燃料电池中的一种或多种。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述电源是低压电源。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中电能分配模块包括四所述导流元件，其中三所述导流元件适于电连接所述电源正极，其中一所述导流元件适于电连接所述电源负极。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中各所述导流元件的电路等级选自组合：80A，120A，220A中的一种或多种。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中导流元件选自组合：铜排、铝排、不锈钢镀金板中的一种。

根据一些实施例，所述的燃料电池电能分配模块，其中所述配单电路被绝缘地设置。

本发明的另一方面提供一种用于制造燃料电池电能分配装置的方法，其包括步骤：

(A)集成一电能分配模块，所述电能分配模块适于将至少一电源的电能分配至至少一配合燃料电池工作的负载；

(B)封装所述电能分配模块；和

(C)设置至少一输入端口和至少一输出端口电连接于所述电能分配模块，所述输入端口适于电连接至少一所述电源，所述输出端口适于电连接至少一所述负载。

本发明的另一方面提供一种用于燃料电池电能分配模块的集成方法，其包括步骤：

(a)提供至少两导流元件，各所述导流元件设置多个接线端子；

(b)提供至一引线，电连接于其中一所述导流元件的所述接线端子，所述引线适于电连接一电源正极；

(c)提供至少一所述引线，电连接于其中另一所述导流元件的所述接线端子，所述引线适于电连接于电源负极；和

(d)提供多个所述引线，设置于至少两所述导流元件之间，形成多个电路回路。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的应用框图示意图。

图2是根据本发明的上述实施例的燃料电池配电装置的立体示意图。

图3是根据本发明的上述实施例的燃料电池配电装置的分解示意图。

图-4A至4C是根据本发明的上述实施例的燃料电池配电装置的电路原理图。

图5是根据本发明的上述实施例的燃料电池配电装置的制造方法框图。

图6是根据本发明的上述实施例的燃料电池配电装置的电能分配模块集成方法框图。

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。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

燃料电池是近些年发展起来的一种重要的清洁能源，逐渐被应用于汽车领域的，以替代传统的环境污染型能源，具有良好的发展前景。燃料电池在工作时需要多辅助部件的工作，比如需要为燃料电池提供散热的部件、为燃料电池提供反应物质的部件等，这些部件与燃料电池协调配置以及稳定地、安全地工作，是在汽车内应用燃料电池的基础。如前所述，燃料电池在汽车领域发展还处于初期阶段，在众多方面有待提高。在燃料电池被安装于汽车时，相应的辅助部件也需要被安装，在传统的方式中，这些部件都是零散、独立地被设置，存在诸多问题，比如，在车体内众多散乱的布线、占用空间较多、防水、防尘效果较差等，在此不再一一列举，而根据本发明，提供一种用于燃料电池的电能分配装置，其采用集中设计的方式，整体地设计燃料电池电能分配模块，设计相适应的集成化电能分配模块，使得电路能够被精简、线路布局规范，且整体进行防水、防尘的设计，从而从不同方面提高电能分配模块工作的安全可靠性；所述燃料电池配电装置集成地设置于箱体内，替代传统的零散的布线方式，可以快速、简单地被安装于应用于设备，比如被安装于汽车，从而提供工作效率，降低工作难度；所述燃料电池配电装置整体的设计以及配置方式，精简电路，针对设计需求设置需要的电路元件，减小元件的重复浪费，且减小体积的占用；所述燃料电池配电装置整体密封的设计，使得所述配电装置能够达到较高的安全防护等级要求，比如可以达到IP67的防水、防尘要求，且避免了电路元件单独设置时安全防护设计的难度以及安装时的繁琐；所述燃料电池配电装置设置电磁屏蔽的方式，防止电能分配模块受到外部磁场的干扰，保证电能分配模块稳定地工作；所述燃料电池配电装置设置绝缘方式，保证安全使用，且防止所述电能分配模块的电路元件之间的相互干扰。

如图1至图4C所示，是根据本发明的一实施例的燃料电池配电装置100，其中所述燃料电池配电装置100适于应用于汽车，且所述燃料电池配电装置100 适于是低压配电装置。所述燃料电池配电装置100可以从一个或多个电源200获取电能，并且将电能集中配置，以提供给配合燃料电池工作的不同负载300进行工作。

所述燃料电池配电装置100具有一容纳室511以及包括一电能分配模块10、一输入端口20和一输出端口30。

所述电能分配模块10适于向配合所述燃料电池工作的不同负载300提供工作电能。也就是说，所述电能分配模块10是配合所述燃料电池工作的各负载300 的电能分配模块10的集成。所述电能分配模块10是一集成电路。

所述电能分配模块10被设置于所述容纳时，以便于所述电能分配模块10被整体地容纳于一整体空间内，而不是向传统方式中零散地、散乱地设置。

进一步，根据本发明的这个实施例，所述燃料电池配电装置100包括一箱体 50，所述箱体50提供所述收容室511。也就是说，所述箱体50具有所述收容室 511，所述电能分配模块10被设置于所述箱体50内。

进一步，所述箱体50包括一主体51和一盖板52，所述主体51形成所述收容室511，所述盖板52适于遮盖于所述主体51，将所述收容室511封闭。当然，在本发明的其他实施例中，还可以通过其他方式提供所述收容室511，以便于为所述电能分配模块10提供独立空间，比如可以是筒状部件或球状部件等。本领域的技术人员应当理解的是，所述收容室511的空间形状以及所述收容室511空间的形成方式，并不是本发明的限制。

所述盖板52密封地设置于所述主体51，以便于所述将所述收容室511空间密封，防护所述电能分配模块10，使得所述燃料电池配电装置100具有较好的防水、防尘性能，比如使其达到IP67的安装标准要求，使其适于应用于汽车环境。

具体地，根据本发明的这个实施例，所述箱体50包括至少一第一密封元件54，其中一所述第一密封元件54被设置于所述主体51和所述盖板52相接的位置，从而使得所述盖板52被安装于所述主体51时，连接位置被密封。

所述箱体50包括至少一固定元件53，所述固定元件53用于固定所述盖板 52和所述主体51。举例地，所述固定元件53可以是一螺栓，所述主体51和所述盖板52各自具有对应的固定孔514，521，所述螺栓螺接于所述盖板52和所述主体51的所述固定孔514，521，将所述盖板52和所述主体51可拆卸地固定连接。在本发明的其他实施例中，所述盖板52和所述主体51还可以通过其他方式可拆卸地或可分离地固定，比如通过扣接的方式，或直接螺接的方式，或者卡接的方式，本领域的技术人员应当理解的是，所述盖板52和所述主体51的连接方式并不是本发明的限制。

值得一提的是，所述固定元件53所在位置可以设有一密封元件，比如橡胶垫圈，以便于密封所述固定元件53和所述箱体50相接的位置。

根据本发明的一些实施例，所述电能分配模块10被电磁屏蔽地设置于所述箱体50内，从而防止所述电能分配模块10受到外部的电磁干扰，以使得所述电能分配模块10安全、稳定地工作。举例地，在一些实施例中，所述箱体50为金属箱体，形成电磁屏蔽的所述收容室511。在一些实施例中，通过在所述箱体50 的内部或外部设置金属网、金属罩等金属屏蔽部件，从而使得所述收容室511成为电磁屏蔽环境。本领域的技术人员应当理解的是，所述箱体50的材质以及形成电磁屏蔽的方式并不是本发明的限制。

所述输入端口20适于连接于至少一电源200，以便于所述燃料电池配电装置100从所述电源200获取电能。所述电源200可以是一个电源，也可以是多个电源。所述电源200可以是蓄电池，也可以是燃料电池。在一些实施例中，所述输入端口20通过一电源200接插件实现电源200的输入，特别地，所述输入端口20可以是插拔式接插件，以便于所述电源200的连接和断开，使用简单、快捷。

根据本发明的这个实施例，所述输入端口20电连接于所述电能分配模块10。所述输入端口20被设置于箱体50，以便于通过所述输入端口20电连接位于所述箱体50内的所述电能分配模块10。也就是说，所述电源200可以通过所述输入端口20向所述电能分配模块10输送电能。

所述输入端口20的数量和类型可以根据需要设置。举例地但不限于，所述输入端口20的数量可以是一个、两个、三个、四个以及四个及上等，以便于分别电连接多个电源200。

在一些实施例中，所述电源200可以是一高压转低压的直流电源，也可以是低压电瓶。本领域的技术人员应当理解的是，所述电源200的具体类型，并不是本发明的限制。

特别地，根据本发明的这个实施例，所述主体51包括一底壁512和四侧壁 513，所述底壁512和四所述侧壁513形成所述收容室511。所述输入端口20被设置于所述主体51的其中一侧壁513，以方便外部的所述电源200的连接。所述输入端口20可以集中地设置于一预定位置，以便于配合所述主体51内的所述电能分配模块10的电路布局。比如多个所述输入端口20可以呈线性地布置于所述主体51的一所述侧壁513。

进一步，所述输入端口20位置设有一第二密封元件55，以密封所述输入端口20与所述主体51相接的位置，保证所述收容室511的密封性。所述第二密封元件55举例地但不限于橡胶垫圈。

所述输出端口30电连接于所述电能分配模块10。所述输出口端口被设置于所述箱体50，以便于通过所述输出端口30从位于所述箱体50内的所述电能分配模块10获取电能，为电连接于所述输出端口30的所述负载300提供适宜电能。

值得一提的是，所述电源200提供一致的或者较高电压的电源200，所述负载300的工作电压通常较底，比如12V或24V，而所述燃料电池配电装置100 可以将所述电源200的集中地分配给多个所述负载300，同时所述燃料电池配电装置100将所述电源200转变为适宜于不同负载300工作的电能，比如转变为预定电压值12V或24V的电能。

所述输出端口30适于连接至少一负载300，以便于为所述负载300提供工作电能。所述负载300，即配合所述燃料电池工作的辅助部件。所述负载300举例地但不限于，气瓶电磁阀、水泵、风扇、氢气循环泵、空气流量计等。本领域的技术人员应当理解的是，所述输出端口30连接的所述负载300的类型和数量并不是本发明的限制。

也就是说，当所述负载300需要工作时，将所述电源200通过所述输入端口 20电连接于所述燃料电池配电装置100，将所述负载300连接于所述输出端口 30，从而当所述配电装置工作时，可以为所述负载300提供适宜的工作电能，使得所述负载300稳定地工作。

进一步，所述输出端口30被设置于所述箱体50的所述侧壁513，以便于所述负载300便捷地连接于所述输出端口30，所述输出端口30可以集中地设置于一预定位置，以便于配合所述主体51内的所述电能分配模块10的电路布局。比如多个所述输出端口30可以呈线性地布置于所述主体51的一所述侧壁513。所述输出端口30可以是一多针的接插件。

进一步，所述输出端口30位置设有一第二密封元件55，以密封所述输出端口30与所述主体51相接的位置，保证所述收容室511的密封性。所述第二密封元件55举例地但不限于橡胶垫圈。

所述输出端口30的数量和类型可以根据需要设置。举例地但不限于，所述输出端口30的数量可以是一个、两个、三个、四个以及四个及上等，以便于分别电连接多个负载300。

特别地，根据本发明的一些实施例，所述输入端口20和所述输出端口30分别被设置于相对的两所述侧壁513，以方便所述电源200和所述负载300的连接，更加合理地利用利用被设置位置的空间，比如更加适合所述电源200和所述负载 300的位置布局。当然，在本发明的其他实施例中，所述输入端口20和所述输出端口30可以是其他布局，比如分别被设置于相邻的两所述侧壁513上，以适用所述电源200和所述负载300的布置位置。本领域的技术人员应当理解的是，所述输入端口20和所述输出端口30的布局位置并不是本发明的限制。

所述燃料电池配电装置100进一步包括一控制线端口40，所述控制线端口 40用于电连接所述燃料电池配电装置100的控制器，如，控制所述电能分配模块10工作的控制器。所述控制线端口40电连接于所述电能分配模块10，以便于将所述电能分配模块10电连接于外部控制器，通过所述控制器监控所述电能分配模块10的工作。所述控制线端口40可以是一多针的接插件。

在本发明的这个实施例中，所述燃料电池配电装置100包括两个所述控制线端口40，与所述输出端口30位于所述侧壁513的同一侧。更具体地，两所述控制线端口40位于三所述输出端口30的两侧。当然，在本发明的其他实施例中，所述控制线端口40可以被设置于其他位置，比如与所述输入端口20同侧的位置、与所述输出端口30相邻的所述侧壁513等，所述控制线端口40也可以是其他数量，比如一个，三个、四个以及四个以上等，本领域的技术人员应当理解的是，所述控制线端口40的数量、类型以及设置位置并不是本发明的限制。

进一步，在所述控制线端口40位置设有一密封元件，以便于密封所述控制线端口40与所述主体51相接的位置，以保证所述收容室511的密封性。所述密封元件举例地但不限于橡胶垫圈。

由此，本发明提供一种用于燃料电池的电能分配装置100，其包括：一箱体 50，所述箱体50具有一收容室511；至少一输入端口20，所述输入端口20被设置于所述箱体50；至少一输出端口30，所述输出端口30被设置于所述箱体50；和一电能分配模块10，所述电能分配模块10被设置于所述收容室511，所述输入端口20和所述输出端口30电连接于所述电能分配模块10；其中所述输入端口20适于从至少一电源200获取电能，将电能传送至所述电能分配模块10，所述电能分配模块10集中地分配电能，并且通过所述输入端口20输出，所述输出端口30适于为至少一配合燃料电池工作的负载300提供电能。

以下以所述电能分配模块10的一种具体实施方式为例，说明所述电能分配模块10的设计构思，本本领域的技术人员应当理解的是，所述电能分配模块10 的具体电路元件的配置，并不是本发明的限制。

根据本发明的这个实施方式，参照图1至4，所述电能分配模块10包括至少一导流元件11和至少一引线13。所述导流元件11用于将所述电源200的电能输送，并且进行分配。所述引线13用于将电能传送至所述输出端口30。

更具体地，所述导流元件11电连接于所述输入端口20，以便于传输由所述输入端口20接入的电能。值得一提的是，在本发明中，通过一所述导流元件11 从所述电源200获取电能，多个负载300工作时，也不需要多次从所述电源200 获取电能，因此减少了重复的电路元件的设置。比如在现有技术中，通常是将每个负载300部件单独设置导线连接于电源200，耗费的导线较多，且占用的空间较大。

所述导流元件11举例地但不限于，铜排、铝排、不锈钢镀金元件、端子排、导线等，优选地，在本发的这个实施例中，所述导流元件11可以是铜排，以减小所述导流元件11的发热量。值得一提的是，当采用铜排时，所述铜排可以提供较大的连接区域，使得点连接节点可以规律地排列于所述铜排，使得布线更加规范，清楚明了，方便后期的维修检查。另一方面，所述铜排具有较好的散热性能，电阻率小，产生的热量小，且可以将产生的热量较好的散失。

在发明的这个实施例中，所述配电电流被安装于所述主体51的底壁512。也就是说，通过所述底壁512为所述电能分配模块10提供安装依附位置，使得所述电能分配模块10被稳定地容纳于所述主体51的所述收容室。

进一步，所述电能分配模块10包括至少一绝缘子15，以便绝缘地隔离所述电能分配模块10和所述箱体50。所述电能分配模块10被安装于所述绝缘子15，以使得所述电能分配模块10与所述箱体50绝缘地隔离。举例地，在一些实施例中，所述导流元件11被固定于所述绝缘子15，所述绝缘子15被固定于所述主体51，也就是说，所述绝缘子15被安装于所述电能分配模块10和所述主体51 之间。比如，所述铜排被支撑固定于所述绝缘子15，从而将所述铜排绝缘地支撑固定，使得所述电能分配模块10的导电部分不会与所述箱体50直接接触，也没有电流导通。

在一些实施例中，所述电能分配模块10包括至少一接触器17，所述接触器 17用于控制支路的工作。比如控制所述风扇和所述水泵的工作。

在一些实施例中，所述电能分配模块10包括至少一继电器16，用于监控所述配电路支路的工作，比如监控所述气瓶电磁阀，保护所述电路安全工作。所述继电器16举例地但不限于自锁继电器、电磁阀继电器、ON档继电器、备用继电器。

在一些实施例中，所述电能分配模块10包括至少一熔断器14，保护所述电能分配模块10的安全工作。所述熔断器14可以是一快速熔断器14，也可以是一多路保险，以便于将所述电能分配模块10的多个支路集中地设置。

在一些实施例中，所述电能分配模块10包括至少一隔离电源18，以便于提供预定的工作电源200。所述隔离电源18将输入的电源200直接输出提供，也可以将其转变为预定电压值输出，以便于提供不同电压等级的电能。举例地但不限于24V或12V。

在一些实施例中，所述电能分配模块10包括至少一接线端子12，以便于电连接所述导流元件11和所述引线13。举例地，所述接线端子12可以被设置于所述导流元件11的预定位置，从而可以方便地将引线13连接于导流元件，且方便所述引线13连接于所述输入端口20、所述输出端口30和所述控制线端口40。

如图4A至图4C所示，是根据本发明的一实施例电路原理图。所述电路原理图用于举例地说明所述电能分配模块10的一种可以实施方式，以说明本发明将配合所述燃料电池工作的负载300的如何集中地进行配电，使得电路集成化，且更加规范化的布局，使得所述电能分配模块10整体工作更加安全，且电路精简化，提高所述电能分配模块10的安全等级。本领域的技术人员所述电能分配模块10的具体连接方式以及其中电路元件的选择并不是本发明的限制，在本发明的其他实施例中，还可以采用其他等效电路进行替代，或者采用不同类型的电路元件进行替换。

以图4A至图4C所示的电路图进行举例说明，在本发明的这个实施例中，适于从两个电源200获取电流，分别为第一电源201和一第二电源202。所述第一电源201可以是电池电源，所述第二电源202可以是燃料电池电源。所述电能分配模块10包括四个所述导流元件11，比如被实施为四个铜排，分别承担电流的引入和分配的功能。

四个导流元件11分别为第一导流元件111、一第二导流元件112、一第三导流元件113和一第四导流元件114。举例地可以被实施为四个铜排。

所述第一导流元件111、所述第二导流元件112、所述第三导流元件113用于接入相应电源200的正极，所述第四导流元件114用于接入相应电源200的负极，以便于和其他电路元件配合形成闭合的回路。将正极的连接点和负极的连接点清楚的分开，使得所述配电电流清楚明了，电路简洁。

进一步，所述第一导流元件111、所述第二导流元件112、所述第三导流元件113和所述第四导流元件114适于不同电流等级的工作条件，以便于连接不同类型的负载300，且使得各所述导流元件11得到充分利用。举例地，所述第一导流元件111是220A等级，所述第二导流元件112是120A等级，所述第三导流元件113是80A等级，所述第四导流元件114是220A等级。举例地，当所述第一导流元件111、所述第二导流元件112、所述第三导流元件113和所述第四导流元件114被实施为铜排，对应不同的电流等级要求以及接入支路的多少提供不同厚度和不同面积的所述铜排，从而使得所述铜排被充电地利用，减少不必要的空间占用。

当然，在本发明的其他实施例中，所述导流元件11可以被设置为其他数量以及其他配置方式，如将所述第一导流元件111、所述第二导流元件112和所述第三通六元件选择性地合并，采用更少的所述导流元件11，或者都采用相同类型的所述导流元件11，本发明在这方面并不限制。

更具体地，在这种实施方式中，所述第一导流元件111接入所述第一电源 200和所述第二电源200的正极，对应的所述接线端子12为copper1：1，copper1： 2，且分别向4路输出，对应的接线端子12分别为copper1：3，copper1：4，copper1： 5，copper1：6。也就是说，所述第一导流元件111设有6个所述接线端子12，分别接连接所述电源200的所述引线13以及连接用于连接所述负载300的引线 13。当然，在本发明的其他实施例中，所述第一导流元件111可以设有其他数量的所述接线端子12以及连接其他部件。

所述第二导流元件112接入电源200正极，对应的接线端子12为copper2： 1。更具体地，从所述第一导流元件111接入电源200正极，比如从所述第一导流元件111的所述接线端子copper1：5接入电源200正极。所述第二导流元件 112设有6路输出，对应的所述接线端子12分别为copper2：2，copper2：3，copper2： 4，copper2：5，copper2：6，copper2：7。也就是说，所述第二导流元件112设有7个所述接线端子12，分别接连接所述电源200的所述引线13以及连接用于连接所述负载300的引线13。当然，在本发明的其他实施例中，所述第二导流元件112可以设有其他数量的所述接线端子12以及连接其他部件。

所述第三导流元件113接入电源200正极，对应的接线端子12为copper3： 1。更具体地，从所述第一导流元件111接入电源200正极，比如从所述第一导流元件111的所述接线端子copper1：4接入电源200正极。所述第三导流元件 113设有4路输出，对应的所述接线端子12分别为copper3：2，copper3：3，copper3： 4。也就是说，所述第三导流元件113设有4个所述接线端子12，分别接连接所述电源200的所述引线13以及连接用于连接所述负载300的引线13。当然，在本发明的其他实施例中，所述第三导流元件113可以设有其他数量的所述接线端子12以及连接其他部件。

所述第四导流元件114接入所述第一电源200和所述第二电源200负极，对应的所述接线端子12为copper4：1，copper4：2，且提供负载300连接端子，对应不同的负载300回路，对应的接线端子12分别为copper4：3，copper4：4， copper4：5，copper4：6，copper4：7，copper4：8，copper4：9，copper4：10， copper4：11，copper4：12，copper4：13，copper4：14，copper4：15，copper4： 16，copper4：17，copper4：18。也就是说，所述第四导流元件114设有20个所述接线端子12，分别接连接所述电源200的所述引线13以及连接用于连接所述负载300的引线13。当然，在本发明的其他实施例中，所述第四导流元件114 可以设有其他数量的所述接线端子12以及连接其他部件。

所述第一导流元件111、所述第二导流元件112、所述第三导流元件113和所述第四导流元件114与所述输入端口20以及所述输出端口30的连接可以通过铜排等固定部件连接，也可以通过导线等软连接线连接。

进一步，所述第一导流元件111的一所述接线端子copper1：3的所述引线 13与所述第四导流元件114的一所述接线端子copper4：3的所述引出线构成一电源200转换回路，以提供不同等级的电源200，比如提供24V和12V的电源 200。在这个回路中与正极相连的部分设有一所述熔断器F4，以便于保护电路。进一步，在这个回路设有一所述继电器16，为一所述自锁继电器16，以监控电路工作。进一步，在这个回路中设有一所述隔离电源18，以提供预定等级电压的电源200。特别地，所述隔离电源18是一24V隔离电源。由所述隔离电源18输出的电源200可以是与接入的所述电源200一致电压的电源，也可以是与接入的所述电源200不同等级的电压，即经过转换过的电压。如附图中所示，输出两路电源200，分别是24V的PCU和12V的HDC，连接所述控制线端口40。

进一步，所述第一导流元件111的一所述接线端子copper1：3与所述第四导流元件114的一所述接线端子copper4：4的引出线构成一电源200控制回路。所述电源200控制回路与所述电源200转换回路共用所述熔断器F4。所述电源 200控制回路设有一所述继电器16，是所述ON档继电器。所述电源200控制口路线用于连接所述控制回路，提供两接口POWER+，POWER-，连接所述控制线端口40。

进一步，所述第一导流元件111的一所述接线端子copper1：6的所述引线 13与所述第四导流元件114的一所述接线端子copper4：9构成一电源200控制回路。在这个回路中设有一所述继电器16，以便于控制所述电路的工作，如设置所述气瓶电磁阀鸡继电器16，提供接口High Valve+和High Valve-，连接所述控制线端口40。

进一步，所述第四导流元件114的三所述接线端子12，分别为copper4：4，copper4：5，copper4：6各接有一所述继电器16，以便于提供不同的工作控制状态，比如copper4：4对应回路设有一所述备用继电器，copper4：5对应回路设有一ON档继电器，copper4：6设有一自锁继电器，分别提供三接口NULL，ON，LOCK，连接所述控制线端口40。特别地，所述控制回路用于控制电磁阀的不同工作状态。

所述第二导流元件112的6所述接线端子copper2：2，copper2：3，copper2： 4，copper2：5，copper2：6，copper2：7的所述引线13和所述第四导流元件114 的6所述接线端子12copper4：10，copper4：11，copper4：12，copper4：13，copper4： 14，copper4：15的所述引线13分别构成6个负载3回路。特别地，构成6个风扇回路，即，风扇1，风扇2，风扇3，风扇4，风扇5，风扇6对应的回路。其中每个回路中与正极相接的部分分别设有一熔断器14，分别为F5，F6，F7，F8， F9，F10，以便于保护各风扇工作的电路。各风扇回路分别连接所述输出端口30，以便于连接各负载300。

所述第二导流元件112的所述接线端子copper2：1对应的接入电源200正极的部分设有一接触器17。

所述第三导流元件113三所述接线端子copper3：2，copper3：3，copper3： 4的所述引线13分别与所述第四导流元件114的三所述接线端子copper4：16， copper4：17，copper4：18的所述引线13构成3个负载回路。举例地，构成所述水泵和所述氢气循环泵的工作回路。如水泵1，水泵2和氢气循环泵，分别连接于所述输出端口30，以便于连接对应的所述负载300。其中每个回路中与正极相接的部分分别设有一熔断器14，分别为F11，F12，F13，以便于保护对应的负载300工作电路。

所述接线端子12可以是端子排，可以是螺栓压接，本领域的技术人员应当理解的是，所述接线端子12的具体类型，并不是本发明的限制。所述熔断器14 的类型以及规格可以根据需求设置，比如单路或多路，比如20A或30A。

根据本发明的上述实施例，参照图5，本发明提供一种用于燃料电池的电能分配装置100制造方法1000，所述方法包括步骤：

1001：集成一电能分配模块10，所述电能分配模块10适于将至少一电源200 的电能分配至至少一配合燃料电池工作的负载300；

1002：封装所述电能分配模块10；和

1003：设置至少一输入端口20和至少一输出端口30电连接于所述电能分配模块10，所述输入端口20适于电连接至少一所述电源200，所述输出端口30适于电连接至少一所述负载300。

所述步骤1001中，所述集成的方式为，将所述电源200的集成引入，将所述电源200的负极集成引入。

所述步骤1001中集成的方式为，分类集成分配电路。

所述步骤1001中包括步骤：

10011：设置至少一导流元件11引入所述电源200正极；

10012：设置至少一导流元件11引入所述电源200负极；

10013：在所述正极的对应的所述导流元件11和所述负极对应的导流元件之间设置负载300回路；

10014：在所述正极的对应的所述导流元件11和所述负极对应的导流元件之间设置电源200控制回路；

所述步骤1002中，封装所述电能分配模块10的方式为密封的方式。

所述步骤1002中，封装所述电能分配模块10的方式为电磁屏蔽的封装方式。

所述步骤1002中，封装所述电能分配模块10的方式为绝缘的封装方式。

根据本发明的上述实施例，参照图6，本发明提供一燃料电池电能分配模块 10集成方法2000，其特征在于，包括步骤：

2001：提供至少两导流元件，各所述导流元件11设置多个接线端子12；

2002：提供至一引线13，电连接于其中一所述导流元件11的所述接线端子 12，所述引线13适于电连接一电源200正极；

2003：提供至少一所述引线13，电连接于其中另一所述导流元件11的所述接线端子12，所述引线13适于电连接于电源200负极；和

2004：提供多个所述引线13，设置于至少两所述导流元件11之间，形成多个电路回路。

在所述步骤2004中，所述电路回路是负载工作回路、电源控制回路、电源转换回路。

在所述步骤2004中包括步骤：提供至少一熔断器14，设置于至少一所述电路回路。

在所述步骤2004中包括步骤：提供至少一继电器16，设置于至少一所述电路回路。

在所述步骤2004中包括步骤：提供至少一接触器17，设置于至少一所述电路回路。

在所述步骤2004中包括步骤：提供至少一隔离电源18，设置于至少一所述电路回路。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (19)

1.一种用于燃料电池的配电装置，其特征在于，包括：

一箱体，所述箱体具有一收容室；

至少一输入端口，所述输入端口被设置于所述箱体；

至少一输出端口，所述输出端口被设置于所述箱体；一电能分配模块，所述电能分配模块被设置于所述收容室，所述输入端口和所述输出端口电连接于所述电能分配模块；其中所述输入端口适于从至少一电源获取电能，和将电能传送至所述电能分配模块，所述电能分配模块集中地分配电能，并且通过所述输出端口输出，所述输出端口适于为至少一配合燃料电池工作的负载提供电能；所述电能分配模块适于从两个电源获取电流，两个电源分别为第一电源和一第二电源；其中所述电能分配模块包括一个第一导流元件、一个第二导流元件、一个第三导流元件和一个第四导流元件，所述第一导流元件、所述第二导流元件、所述第三导流元件和所述第四导流元件适于不同电流等级的工作条件，以便于连接不同类型的负载，且使得各所述导流元件得到充分利用；其中所述第一导流元件接入所述电源的第一电源和第二电源的正极，所述第二导流元件的接线端子copper2：1从所述第一导流元件接入所述电源正极，所述第二导流元件设有对应6路输出的接线端子；所述第三导流元件的接线端子copper3：1从所述第一导流元件的接线端子copper1：4接入所述电源正极，所述第三导流元件设有对应3路输出的接线端子；所述第四导流元件接入所述第一电源和所述第二电源负极，且提供负载连接端子，对应不同的负载回路；所述第二导流元件的对应6路输出的所述接线端子的引线和所述第四导流元件的对应的6个接线端子的引线13分别构成6个风扇回路；所述第三导流元件的对应3路输出的所述接线端子的引线分别与所述第四导流元件的对应的3个接线端子的引线构成3个负载回路，3个负载回路为水泵和氢气循环泵的工作回路；所述第二导流元件的所述接线端子copper2：1对应的接入所述电源正极的部分设有风扇接触器；所述第三导流元件的所述接线端子copper3：1对应的接入所述电源正极的部分设有水泵接触器。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的配电装置，其中电能分配模块包括至少一控制线端口，所述控制线端口被设置于所述箱体，所述控制线端口电连接于配电电路，所述控制线端口适于接入一控制器，以便于通过所述控制器控制所述电能分配模块工作。

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池的配电装置，其中至少一引线电连接于适于接入所述电源正极的所述第一导流元件，至少一引线电连接于适于接入所述电源负极的所述第四导流元件，两所述引线电连接于所述控制线端口，以便于当所述控制器被连接于所述控制线端口时，形成一电路回路。

4.根据权利要求3所述用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块包括至少一隔离电源，所述隔离电源被设置于所述电路回路，以便于提供不同电源等级。

5.根据权利要求3所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块包括至一继电器，所述继电器被设置于所述电路回路，以便于监控所述电路回路的工作。

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述继电器选自组合：自锁继电器、ON继电器、电磁阀继电器、备用继电器中其中一种。

7.根据权利要求3至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块包括至一熔断器，其中所述熔断器被设置于其中至少一所述电路回路。

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述熔断器选自多路熔断器和单路熔断器中的一种。

9.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块被电磁屏蔽地设置于所述箱体内。

10.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块被绝缘地设置于所述箱体内。

11.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述配电装置被密封地设置于所述箱体内。

12.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述箱体是一金属箱体。

13.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电能分配模块包括至少一绝缘子，所述绝缘子被设置于所述电能分配模块和所述箱体之间，以绝缘地设置所述电能分配模块。

14.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述箱体包括一主体和一盖板，所述盖板遮挡于所述主体，形成所述收容室。

15.根据权利要求14所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述箱体包括一密封元件，所述密封元件被设置于所述盖板和所述主体相接位置，以便于密封所述收容室。

16.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述输入端口是一接插件。

17.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述箱体包括至少两密封元件，各所述密封元件被设置于所述输入端口和所述输出端口相接位置。

18.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电源选自组合蓄电池和燃料电池中的一种或多种。

19.根据权利要求1至6任一所述的用于燃料电池的配电装置，其中所述电源是低压电源。