CN110828876A - 用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，包括：电堆、第一安装槽以及第二安装槽。第一安装槽开设于电堆的前端面的左下角，且第一安装槽的内部通过第一连接部连接有第一关节轴承；以及第二安装槽开设于电堆的前端面的右上角，且第二安装槽的内部通过第二连接部连接有第二关节轴承；其中，第一关节轴承和第二关节轴承的前端圆柱分别与固定在燃料电池壳体的两个前固定支架轴套活动连接。借此，本发明的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，结构简单合理，且提高了安全性及稳定性。

Description

用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置
技术领域
本发明是关于新能源汽车领域中的燃料电池结构技术领域，特别是关于一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置。
背景技术
氢燃料电池堆是氢气和氧气发生电化学反应的场所，其主要作用是通过电化学反应发电，生成物是水，燃料电池堆有一定数量的单电池叠加密封组成，单电池的内部结构为：双极板-气体扩散层-电极-催化层-质子交换膜-催化层-电极-气体扩散层-双极板，在两片双极板之间由密封圈密封，燃料电池堆在工作过程中由于气体的加注，会发生伸缩形变，因此对其安装固定方式有较高的兼容性和稳定性要求。
在现有生活中的燃料电池堆的支撑固定装置中，主要有夹具安装固定方式和含弹性装置的固定方式两种，其中夹具安装固定方式安装便捷，在故障时易拆装维修，省时省力，但是这种安装方式占用空间较大，而且未考虑到燃料电池堆在工作过程中的膨胀形变等的影响，实用性不高，含弹性装置的固定方式中虽然可以兼容燃料电池堆工作过程中的径向形变，但是结构复杂占用空间较多，而且未考虑燃料电池堆工作过程中轴向的形变，此外采用弹簧支撑容易产生金属疲劳，降低固定装置寿命，整体经济性、安全性、效益性以及实用性普遍较低。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其结构简单合理，且提高了安全性及稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，包括：电堆、第一安装槽、第二安装槽以及第三安装槽。第一安装槽开设于电堆的前端面的左下角，且第一安装槽的内部通过第一连接部连接有第一关节轴承；第二安装槽开设于电堆的前端面的右上角，且第二安装槽的内部通过第二连接部连接有第二关节轴承；以及第三安装槽开设于电堆的背面的中心处，且第三安装槽的内部通过第三连接部连接有第三关节轴承；其中，电堆的背面且位于第三安装槽的四周开设有螺纹孔。
在本发明的一实施方式中，第一关节轴承和第二关节轴承的前端圆柱分别与固定在燃料电池壳体的两个前固定支架轴套活动连接。
在本发明的一实施方式中，第一关节轴承和第二关节轴承在安装固定后与轴向能够偏离轴心向左、右、上、下一定角度转动，且第一关节轴承和第二关节轴承的前端圆柱在对应的轴套中均具有伸缩余量。
在本发明的一实施方式中，第三关节轴承通过四个螺栓紧固在电堆后端面的中心。
在本发明的一实施方式中，第三关节轴承的前端圆柱用螺栓固定在燃料电池后壳体盖板上。
在本发明的一实施方式中，第三关节轴承在安装固定后能够偏离轴心向左、右、上、下一角度转动。
与现有技术相比，根据本发明的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，结构简单合理，且提高了安全性、稳定性、经济性、便捷性以及实用性。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的俯视结构示意图；
图2是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的前端面结构示意图；
图3是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的后端面结构示意图。
主要附图标记说明：
1-电堆，2-第一安装槽，3-第二安装槽，4-第一连接部，5-第一关节轴承，6-第二连接部，7-第二关节轴承，8-第三安装槽，9-第三连接部，10-第三关节轴承，11-螺纹孔，12-固定支架轴套。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图2所示，图2是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的前端面结构示意图。
根据本发明一实施方式的一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，包括电堆1，电堆1前端面的左下角开设有第一安装槽2，电堆1前端面的右上角开设有第二安装槽3，第一安装槽2的内部通过第一连接部4连接有第一关节轴承5。第二安装槽3的内部通过第二连接部6连接有第二关节轴承7。第一关节轴承5和第二关节轴承7的前端圆柱分别穿过固定在燃料电池壳体的两个前固定支架轴套12(活动连接)，第一关节轴承5和第二关节轴承7在安装固定后与轴向可以偏离轴心向左、右、上、下一定角度转动，并且第一关节轴承5和第二关节轴承7的前端圆柱在对应的轴套中均有一定的伸缩余量，电堆1背面的中心处开设有第三安装槽8。
在本发明的一实施方式中，如图1和图3所示，图1是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的俯视结构示意图；图3是根据本发明一实施方式的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的后端面结构示意图。第三安装槽8的内部通过第三连接部9连接有第三关节轴承10，电堆1的背面且位于第三安装槽8的四周开设有螺纹孔11。第三关节轴承10通过四个螺栓紧固在电堆1后端面的中心，第三关节轴承10的前端圆柱用螺栓固定在燃料电池后壳体盖板上，第三关节轴承10在安装固定后可以偏离轴心向左、右、上、下一定角度转动。
通过燃料电池堆的浮点支撑固定装置的设计，可以兼容解决燃料电池工作过程中的伸缩形变问题；相比传统固定方式，浮点支撑的固定方式结构简单，方便拆装，克服金属疲劳，增加使用寿命。稳定性好，有利于延长电堆1的使用寿命。占用空间小，节省系统内部空间，提高系统体积功率密度和质量功率密度，整体经济性、安全性、稳定性、便捷性以及实用性较高。
在实际应用中，本发明的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置的工作流程如下：在使用用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置时，当电堆1不工作时，通过第一关节轴承5、第二关节轴承7和第三关节轴承10的浮点支撑，固定在壳体内。
当电堆1工作时，如果伸缩形变量不大，可通过第一关节轴承5和第二关节轴承7前端的圆柱前后滑动自动调节。
如果膨胀伸长量较大时，需要加上第一关节轴承5、第二关节轴承7和第三关节轴承10内球面的协调转向来容纳长度变化，更倾向于让关节轴承内球面在上下方向转动，通过浮点支撑的固定方式，可以解决电堆1工作过程的伸缩形变问题，保证电堆1的稳定性，同时避免了传统的压夹或直接紧固的固定方式对形变电堆1的应力破坏，增加电堆1的使用寿命，整个工作流程简单便捷，与现有的用于燃料电池堆的支撑固定装置相比较，本发明通过设计能够提高用于燃料电池堆的支撑固定装置的安全性、稳定性、经济性、便捷性以及实用性。
总之，本发明的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置具有如下有益效果：通过燃料电池堆的浮点支撑固定装置的设计，可以兼容解决燃料电池工作过程中的伸缩形变问题；而且相比传统固定方式，浮点支撑的固定方式结构简单，方便拆装，克服金属疲劳，增加使用寿命；稳定性好，有利于延长电堆使用寿命；占用空间小，节省系统内部空间，提高了系统体积功率密度和质量功率密度，整体经济性、安全性、稳定性、便捷性以及实用性较高。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，包括：
电堆；
第一安装槽，开设于所述电堆的前端面的左下角，且所述第一安装槽的内部通过第一连接部连接有第一关节轴承；以及
第二安装槽，开设于所述电堆的前端面的右上角，且所述第二安装槽的内部通过第二连接部连接有第二关节轴承；
其中，所述第一关节轴承和所述第二关节轴承的前端圆柱分别与固定在燃料电池壳体的两个前固定支架轴套活动连接。
2.如权利要求1所述的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，还包括第三安装槽，开设于所述电堆的背面的中心处，且所述第三安装槽的内部通过第三连接部连接有第三关节轴承；
其中，所述电堆的背面且位于所述第三安装槽的四周开设有螺纹孔。
3.如权利要求1所述的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，所述第一关节轴承和所述第二关节轴承在安装固定后与轴向能够偏离轴心向左、右、上、下一定角度转动，且所述第一关节轴承和所述第二关节轴承的前端圆柱在对应的轴套中均具有伸缩余量。
4.如权利要求1所述的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，所述第三关节轴承通过四个螺栓紧固在所述电堆后端面的中心。
5.如权利要求1所述的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，所述第三关节轴承的前端圆柱用螺栓固定在燃料电池后壳体盖板上。
6.如权利要求1所述的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，其特征在于，所述第三关节轴承在安装固定后能够偏离轴心向左、右、上、下一角度转动。
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Denomination of invention: Floating point support fixing device for fuel cell stacks

Granted publication date: 20220422

License type: Common License

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