CN111766025A - 一种氢燃料电池电堆气密性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，包括固定底座，固定底座的顶部分别固定连接有检测箱、固定板和控制台，检测箱的左侧固定连接有氮气罐，氮气罐的顶部连通有输气管道，输气管道的一端贯穿检测箱的左侧并延伸至检测箱的右侧，本发明涉及燃料电池检测装备技术领域。该氢燃料电池电堆气密性检测装置，连杆带动连接架向右运动，带动伸缩软管向右运动，使得伸缩软管与电堆进气口紧紧抵触在一起，此时通过挤压第一密封垫圈进行二次密封，此时第二密封垫圈受到推力，膨胀对出气管道和电堆出气口进行二次密封，在快速对电堆进行固定的同时，可以保证气密性，防止因为管道泄漏导致检测出现误差，增加了检测的准确性。

Description

一种氢燃料电池电堆气密性检测装置

技术领域

本发明涉及燃料电池检测装备技术领域，具体为一种氢燃料电池电堆气密性检测装置。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物，如上所述，燃料电池只会产生水和热，如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程，燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平，这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方，燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。

在氢燃料电池的生产过程中，必须对电堆气密性进行检测。

根据专利号为CN110487488A所述的一种全自动化检测燃料电池电堆气密性的装置和方法，通过将该装置与待测燃料电池电堆连接，设定好检测压力和时间，在固定步骤下实现电堆气密性的检测，气密性的检测结果可以通过压力损耗值和气体泄露速率的数值来量化，检出精度高，但是在进行检测时，往往因为管道连接处密封不牢固，导致气体在输送时产生泄露，导致检测结果出现误差，影响了检测结果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，解决了因为管道连接处密封不牢固，导致气体在输送时产生泄露，导致检测结果出现误差，影响了检测结果的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，包括固定底座，所述固定底座的顶部分别固定连接有检测箱、固定板和控制台，所述检测箱的左侧固定连接有氮气罐，所述氮气罐的顶部连通有输气管道，所述输气管道的一端贯穿检测箱的左侧并延伸至检测箱的右侧，所述输气管道的右端连通有伸缩软管，所述检测箱的左侧固定连接有电机箱，并且电机箱的内腔固定连接有驱动电机，所述驱动电机输出轴的右端通过联轴器固定连接有驱动轴，所述驱动轴的左侧贯穿检测箱的左侧并延伸至检测箱的内腔，所述驱动轴的表面与检测箱的内腔转动连接，所述驱动轴位于检测箱内腔的表面螺纹连接有滑板，所述滑板的表面与检测箱的内腔滑动连接，所述滑板远离驱动电机的一侧固定连接有连杆，所述连杆的一端贯穿检测箱的内腔并延伸至检测箱的右侧，所述检测箱的内腔开设有与连杆的表面滑动连接的滑动槽。

优选的，所述连杆远离滑板的一端固定连接有连接架，所述伸缩软管的一端贯穿连接架的左侧并延伸至连接架的右侧，所述伸缩软管的表面与连接架的内腔固定连接。

优选的，所述连接架的右侧固定连接有第一密封垫圈，所述第一密封垫圈的内腔与伸缩软管的表面相互抵触。

优选的，所述输气管道的表面从左到右分别固定连接有第一电磁阀和压力计。

优选的，所述检测箱的顶部固定连接有警示灯，所述警示灯的表面通过导线分别与压力计和控制台的表面电性连接。

优选的，所述固定底座的顶部开设有电堆固定槽，所述电堆固定槽设置有多个，且在固定底座的顶部均匀分布。

优选的，所述固定板的左侧连通有出气管道，所述出气管道的表面固定连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀的表面通过导线与控制台的表面电性连接。

优选的，所述出气管道的左端固定连接有第二密封垫圈，所述出气管道设置有多个，且在固定板的表面均匀分布。

(三)有益效果

本发明提供了一种氢燃料电池电堆气密性检测装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该氢燃料电池电堆气密性检测装置，通过在固定底座的顶部分别固定连接有检测箱、固定板和控制台，输气管道的右端连通有伸缩软管，检测箱的左侧固定连接有电机箱，并且电机箱的内腔固定连接有驱动电机，驱动电机输出轴的右端通过联轴器固定连接有驱动轴，驱动轴的左侧贯穿检测箱的左侧并延伸至检测箱的内腔，驱动轴的表面与检测箱的内腔转动连接，驱动轴位于检测箱内腔的表面螺纹连接有滑板，滑板的表面与检测箱的内腔滑动连接，滑板远离驱动电机的一侧固定连接有连杆，连杆的一端贯穿检测箱的内腔并延伸至检测箱的右侧，检测箱的内腔开设有与连杆的表面滑动连接的滑动槽，连杆远离滑板的一端固定连接有连接架，伸缩软管的一端贯穿连接架的左侧并延伸至连接架的右侧，伸缩软管的表面与连接架的内腔固定连接，连接架的右侧固定连接有第一密封垫圈，第一密封垫圈的内腔与伸缩软管的表面相互抵触，连杆带动连接架向右运动，带动伸缩软管向右运动，使得伸缩软管与电堆进气口紧紧抵触在一起，此时通过挤压第一密封垫圈进行二次密封，此时第二密封垫圈受到推力，膨胀对出气管道和电堆出气口进行二次密封，在快速对电堆进行固定的同时，可以保证气密性，防止因为管道泄漏导致检测出现误差，增加了检测的准确性。

(2)、该氢燃料电池电堆气密性检测装置，通过在检测箱的顶部固定连接有警示灯，警示灯的表面通过导线分别与压力计和控制台的表面电性连接，固定底座的顶部开设有电堆固定槽，电堆固定槽设置有多个，且在固定底座的顶部均匀分布，固定板的左侧连通有出气管道，出气管道的表面固定连接有第二电磁阀，第二电磁阀的表面通过导线与控制台的表面电性连接，通过设置的多个电堆固定槽同时，对多个电堆进行检测，数值降低超过1kpa时，通过控制台控制警示灯进行示警，可以快速的进行示警，及时的将检测不合格的电堆进行处理。

(3)、该氢燃料电池电堆气密性检测装置，通过在检测箱的左侧固定连接有氮气罐，氮气罐的顶部连通有输气管道，输气管道的一端贯穿检测箱的左侧并延伸至检测箱的右侧，通过氮气罐进行集中供气，氮气性质稳定，不易发生事故，泄露也不会产生影响，增加了检测装置的安全性。

附图说明

图1为本发明结构的立体示意图；

图2为本发明结构的侧视图；

图3为本发明图2中A处的局部结构放大图；

图4为本发明连接架结构的侧视图；

图5为本发明图2中B处的局部结构放大图。

图中，1-固定底座、2-检测箱、3-固定板、4-控制台、5-氮气罐、6-输气管道、7-伸缩软管、8-电机箱、9-驱动电机、10-驱动轴、11-滑板、12-连杆、13-滑动槽、14-连接架、15-第一密封垫圈、16-第一电磁阀、17-压力计、18-警示灯、19-电堆固定槽、20-出气管道、21-第二电磁阀、22-第二密封垫圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，包括固定底座1，固定底座1的顶部开设有电堆固定槽19，电堆固定槽19设置有多个，且在固定底座1的顶部均匀分布，通过设置的多个电堆固定槽19同时，对多个电堆进行检测，数值降低超过1kpa时，通过控制台4控制警示灯18进行示警，可以快速的进行示警，及时的将检测不合格的电堆进行处理，固定底座1的顶部分别固定连接有检测箱2、固定板3和控制台4，固定板3的左侧连通有出气管道20，出气管道20的表面固定连接有第二电磁阀21，第二电磁阀21与电源连通，电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证，电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，第二电磁阀21的表面通过导线与控制台4的表面电性连接，出气管道20的左端固定连接有第二密封垫圈22，出气管道20设置有多个，且在固定板3的表面均匀分布，检测箱2的顶部固定连接有警示灯18，警示灯18的表面通过导线分别与压力计17和控制台4的表面电性连接，检测箱2的左侧固定连接有氮气罐5，通过氮气罐5进行集中供气，氮气性质稳定，不易发生事故，泄露也不会产生影响，增加了检测装置的安全性，氮气罐5的顶部连通有输气管道6，输气管道6的一端贯穿检测箱2的左侧并延伸至检测箱2的右侧，输气管道6的右端连通有伸缩软管7，输气管道6的表面从左到右分别固定连接有第一电磁阀16和压力计17，第一电磁阀16与电源连通，打开第一电磁阀16通过氮气罐5进行输送氮气，当压力机17的数值达到100kpa时，关闭第一电磁阀16，十分钟后对检查压力计17数值，数值降低超过1kpa时，通过控制台4控制警示灯18进行示警，然后反向驱动驱动电机9，使得驱动轴10反转，将伸缩软管7收回，将电堆取下，完成检测，检测箱2的左侧固定连接有电机箱8，并且电机箱8的内腔固定连接有驱动电机9，驱动电机9与电源连通，为三相异步电机，三相异步电机是靠同时接入380V三相交流电源供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机，驱动电机9输出轴的右端通过联轴器固定连接有驱动轴10，驱动轴10的左侧贯穿检测箱2的左侧并延伸至检测箱2的内腔，驱动轴10的表面与检测箱2的内腔转动连接，驱动轴10位于检测箱2内腔的表面螺纹连接有滑板11，滑板11的表面与检测箱2的内腔滑动连接，滑板11远离驱动电机9的一侧固定连接有连杆12，连杆12远离滑板11的一端固定连接有连接架14，连接架14的右侧固定连接有第一密封垫圈15，第一密封垫圈15的内腔与伸缩软管7的表面相互抵触，使用时，将电堆放置在电堆固定槽19内，然后将进气口与伸缩软管7连通，将出气口与出气管道20连通，然后驱动驱动电机9，驱动电机9启动带动驱动轴10转动，带动滑板11在检测箱2内滑动，滑板11带动连杆12向右运动，连杆12顺着滑动槽13滑动，连杆12带动连接架14向右运动，带动伸缩软管7向右运动，使得伸缩软管7与电堆进气口紧紧抵触在一起，伸缩软管7的一端贯穿连接架14的左侧并延伸至连接架14的右侧，伸缩软管7的表面与连接架14的内腔固定连接，连杆12的一端贯穿检测箱2的内腔并延伸至检测箱2的右侧，检测箱2的内腔开设有与连杆12的表面滑动连接的滑动槽13，连杆12带动连接架14向右运动，带动伸缩软管7向右运动，使得伸缩软管7与电堆进气口紧紧抵触在一起，此时通过挤压第一密封垫圈15进行二次密封，此时第二密封垫圈22受到推力，膨胀对出气管道20和电堆出气口进行二次密封，在快速对电堆进行固定的同时，可以保证气密性，防止因为管道泄漏导致检测出现误差，增加了检测的准确性。

使用时，将电堆放置在电堆固定槽19内，然后将进气口与伸缩软管7连通，将出气口与出气管道20连通，然后驱动驱动电机9，驱动电机9启动带动驱动轴10转动，带动滑板11在检测箱2内滑动，滑板11带动连杆12向右运动，连杆12顺着滑动槽13滑动，连杆12带动连接架14向右运动，带动伸缩软管7向右运动，使得伸缩软管7与电堆进气口紧紧抵触在一起，此时通过挤压第一密封垫圈15进行二次密封，此时第二密封垫圈22受到推力，膨胀对出气管道20和电堆出气口进行二次密封，然后打开第一电磁阀16通过氮气罐5进行输送氮气，当压力机17的数值达到100kpa时，关闭第一电磁阀16，十分钟后对检查压力计17数值，数值降低超过1kpa时，通过控制台4控制警示灯18进行示警，然后反向驱动驱动电机9，使得驱动轴10反转，将伸缩软管7收回，将电堆取下，完成检测。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，包括固定底座(1)，所述固定底座(1)的顶部分别固定连接有检测箱(2)、固定板(3)和控制台(4)，其特征在于：所述检测箱(2)的左侧固定连接有氮气罐(5)，所述氮气罐(5)的顶部连通有输气管道(6)，所述输气管道(6)的一端贯穿检测箱(2)的左侧并延伸至检测箱(2)的右侧，所述输气管道(6)的右端连通有伸缩软管(7)，所述检测箱(2)的左侧固定连接有电机箱(8)，并且电机箱(8)的内腔固定连接有驱动电机(9)，所述驱动电机(9)输出轴的右端通过联轴器固定连接有驱动轴(10)，所述驱动轴(10)的左侧贯穿检测箱(2)的左侧并延伸至检测箱(2)的内腔，所述驱动轴(10)的表面与检测箱(2)的内腔转动连接，所述驱动轴(10)位于检测箱(2)内腔的表面螺纹连接有滑板(11)，所述滑板(11)的表面与检测箱(2)的内腔滑动连接，所述滑板(11)远离驱动电机(9)的一侧固定连接有连杆(12)，所述连杆(12)的一端贯穿检测箱(2)的内腔并延伸至检测箱(2)的右侧，所述检测箱(2)的内腔开设有与连杆(12)的表面滑动连接的滑动槽(13)。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述连杆(12)远离滑板(11)的一端固定连接有连接架(14)，所述伸缩软管(7)的一端贯穿连接架(14)的左侧并延伸至连接架(14)的右侧，所述伸缩软管(7)的表面与连接架(14)的内腔固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述连接架(14)的右侧固定连接有第一密封垫圈(15)，所述第一密封垫圈(15)的内腔与伸缩软管(7)的表面相互抵触。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述输气管道(6)的表面从左到右分别固定连接有第一电磁阀(16)和压力计(17)。

5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述检测箱(2)的顶部固定连接有警示灯(18)，所述警示灯(18)的表面通过导线分别与压力计(17)和控制台(4)的表面电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述固定底座(1)的顶部开设有电堆固定槽(19)，所述电堆固定槽(19)设置有多个，且在固定底座(1)的顶部均匀分布。

7.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述固定板(3)的左侧连通有出气管道(20)，所述出气管道(20)的表面固定连接有第二电磁阀(21)，所述第二电磁阀(21)的表面通过导线与控制台(4)的表面电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种氢燃料电池电堆气密性检测装置，其特征在于：所述出气管道(20)的左端固定连接有第二密封垫圈(22)，所述出气管道(20)设置有多个，且在固定板(3)的表面均匀分布。

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