CN111781523B - 一种燃料电池双极板内阻检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池双极板内阻检测装置，涉及燃料电池双极板检测设备技术领域。包括工作平台、密封机构、加湿装置、干燥装置、正极检测机构和负极检测机构，密封机构、加湿装置、干燥装置、正极检测机构和负极检测机构均安装在工作平台上，密封机构罩盖在正极检测机构和负极检测机构上，加湿装置以及干燥装置均设置在密封机构的顶部，且加湿装置以及干燥装置的输出端均连通至密封机构中，正极检测机构与负极检测机构相对设置在工作平台上。本发明中通过设置的加湿装置以及干燥装置能够对空气中的湿度进行调控，通过设置的正极检测机构以及负极检测机构对待检测体进行检测，从而能够得出待检测体在不同湿度状态下内阻的变化。

Description

一种燃料电池双极板内阻检测装置

技术领域

本发明涉及燃料电池双极板检测设备技术领域，尤其是涉及一种燃料电池双极板内阻检测装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高; 另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术，其中双极板便是燃料电池中最重要的结构之一，为了提高燃料电池的工作效率以及安全性对双极板进行内阻检测将会是必不可少的一个过程。

在硕士论文《金属双极板质子交换膜燃料电池内阻讲究》中指出，在不同的湿度条件下对内阻的影响巨大，因此现有技术中的内阻检测设备在对双极板进行检测的过程中的数据可能会存在误差，且无法针对不同湿度状态下的内阻进行检测。

现有技术中公开号为CN111446471A的专利提供了一种气体控制设备和燃料电池测试系统，该专利中通过设置的加湿器以及干燥器相互配合工作从而实现对设备内部检测空间的湿度进行调整，从而实现对产品进行不同湿度的检测，但是该设备在检测过程中无法对检测触点部分的结构进行遮挡与防护，因此在设备重复运行的过程中，设备内部的水汽可能会残留在检测触点位置处，从而导致产品的检测过程仍然存在误差，因此降低了设备的检测准确性以及可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池双极板内阻检测装置，以解决现有技术中双极板检测设备无法针对不同湿度状态进行检测以及检测过程中无法对检测触点位置处进行防护处理从而降低检测数据准确性的技术问题。

一种燃料电池双极板内阻检测装置，包括工作平台、密封机构、加湿装置、干燥装置、正极检测机构和负极检测机构，所述密封机构、加湿装置、干燥装置、正极检测机构和负极检测机构均安装在工作平台上，所述密封机构罩盖在正极检测机构和负极检测机构上，所述加湿装置以及干燥装置均设置在密封机构的顶部，且所述加湿装置以及干燥装置的输出端均连通至密封机构中，所述正极检测机构与负极检测机构相对设置在工作平台上,所述正极检测机构与负极检测机构结构相同，所述正极检测机构由检测密封箱、检测密封挡板、检测丝杆、丝杆驱动电机、检测导电块、检测翻转电机以及检测电缸组成，所述检测密封箱滑动设置在工作平台上，所述检测密封箱的内部为空心结构且正极检测机构与负极检测机构中相对方向处均设有一个开口，所述检测导电块设置在检测密封箱内，且所述检测导电块的两侧活动限位在检测密封箱内，所述正极检测机构以及负极检测机构中的检测导电块分别连通至正负极电流，所述检测翻转电机安装在所述检测密封箱的侧端，所述检测翻转电机的输出端与所述检测导电块的一端传动连接，且所述检测翻转电机与检测导电块的连接部位经过绝缘处理，所述检测丝杆竖直设置在检测密封箱的顶部，所述丝杆驱动电机的输出端与检测丝杆连接，所述检测密封挡板竖直设置在检测密封箱中设有开口的一侧，且所述检测密封挡板连接至检测丝杆，所述检测电缸安装在工作平台上，且所述检测电缸的输出端传动连接至检测密封箱，通过设置的检测电缸驱动检测密封箱进行移动，当需要进行检测时启动丝杆驱动电机。

进一步，所述正极检测机构与负极检测机构之间设有检测夹持件，所述检测夹持件竖直安装在工作平台上。

进一步，所述工作平台上设有检测滑槽，所述正极检测机构与负极检测机构的底部均设有检测滑块，所述检测滑块限位于检测滑槽中。

进一步，所述检测密封箱上设有清理棉，所述清理棉固定在检测密封箱上，且所述清理棉的清理端朝向检测密封箱的内侧。

进一步，所述密封机构包括密封罩、密封电机、密封丝杆和密封安装架，所述密封安装架安装在工作平台上，所述密封丝杆设有两个，两个所述密封丝杆分别设置在密封安装架的两侧，所述密封电机设有两个，两个所述密封电机均设置在密封安装架的顶部且分别与两侧的密封丝杆传动连接，所述密封罩设置在密封安装架中，所述密封罩的两侧分别设有一个丝杆套，所述密封罩两侧的丝杆套均套设于密封丝杆上，所述正极检测机构和负极检测机构均设置在工作台上且处于密封罩的内侧。

进一步，所述密封安装架的两侧设有导向杆，所述密封罩的两侧设有导向套，所述密封罩两侧的导向套套设在所述导向杆上。

进一步，所述工作平台上设有一圈密封槽，所述密封槽围绕密封罩的底部轮廓设置，所述密封槽为橡胶材质。

进一步，所述密封罩为透明材质。

与现有技术相比较本发明的有益效果在于：

其一，本发明通过设置的加湿装置以及干燥装置能够对空气中的湿度进行调控，然后启动正极检测机构以及负极检测机构，通过设置的正极检测机构以及负极检测机构对待检测体进行检测，并且能够通过加湿装置以及干燥装置产生多种不同湿度条件并进行检测，从而能够探究出待检测体在不同湿度状态下内阻的变化状态，以此有效解决现有技术中双极板检测设备无法针对不同湿度状态进行检测以及检测过程中无法对检测触点位置处进行防护处理从而降低检测数据准确性的技术问题。

其二，本发明通过检测电缸分别将正极检测机构与负极检测机构向两侧推开，然后启动检测翻转电机驱动检测导电块向检测密封箱的内侧翻转，并且通过丝杆驱动电机及检测丝杆运行将检测密封挡板下推，从而使检测密封挡板将整个检测机构内部进行密封处理，此时再通过加湿装置与干燥装置对密封机构内部空气的湿度进行调整，并且不会改变检测导电块上的湿度状态，从而增加了本发明的检测准确性。

其三，本发明在检测密封箱上设有清理棉，当检测导电块进行翻转时，所述检测导电块的检测端会滑过清理棉，从而通过清理棉对检测导电块进行清理，以此保证检测导电块在每次进行检测前后都会处于清洁状态，且对可能吸附在检测导电块上的水珠进行清除，从而保证检测导电块在每次检测过程中均处于干燥状态，增加了本发明的检测准确性，且所述清理棉能够在检测密封箱中进行拆除更换。

其四，本发明在工作平台上设有一圈密封槽，通过设置的密封槽能够增加密封罩的密封性能。

其五，本发明中的密封罩为透明材质，通过将密封罩设为透明材质能够便于检测人员对密封罩内的检测状态进行观察。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中密封机构处于密封状态时的立体结构示意图；

图2为本发明中密封机构处于打开状态时的立体结构示意图；

图3为本发明中正极检测机构与负极检测机构处于接触状态时的示意图；

图4为本发明中正极检测机构与负极检测机构处于分开状态时的示意图；

图5为本发明中正极检测机构处于检测状态时的剖开结构主视图；

图6为本发明中正极检测机构处于密封状态时的剖开结构主视图；

图7为现有技术中内阻检测装置的工作原理示意图；

附图标记：工作平台1，检测滑槽11，密封槽12，密封机构2，密封罩21，密封电机22，密封丝杆23，密封安装架24，导向杆25，加湿装置3，干燥装置4，正极检测机构5，检测密封箱51，检测密封挡板52，检测丝杆53，丝杆驱动电机54，检测导电块55，检测翻转电机56，检测电缸57，检测滑块58，清理棉59，负极检测机构6，检测夹持件7。

具体实施方式

下面将结合附图1-7对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种燃料电池双极板内阻检测装置，包括工作平台1、密封机构2、加湿装置3、干燥装置4、正极检测机构5和负极检测机构6，所述密封机构2、加湿装置3、干燥装置4、正极检测机构5和负极检测机构6均安装在工作平台1上，所述密封机构2罩盖在正极检测机构5和负极检测机构6上，通过设置的密封机构2能够将正极检测机构5和负极检测机构6设置在一个密封的空腔中，从而便于对正极检测机构5和负极检测机构6周围的空气湿度进行调控，所述加湿装置3以及干燥装置4均设置在密封机构2的顶部，且所述加湿装置3以及干燥装置4的输出端均连通至密封机构2中，其作用在于，通过设置的加湿装置3以及干燥装置4的相互配合能够对密封机构2中的空气湿度进行调控，所述正极检测机构5与负极检测机构6相对设置在工作平台1上，使用时工作人员将待检测体放置在正极检测机构5以及负极检测机构6之间，然后启动加湿装置3以及干燥装置4，通过设置的加湿装置3以及干燥装置4能够对空气中的湿度进行调控，然后启动正极检测机构5以及负极检测机构6，通过设置的正极检测机构5以及负极检测机构6对待检测体进行检测，并且能够通过加湿装置3以及干燥装置4产生多种不同湿度条件并进行检测，从而能够探究出待检测体在不同湿度状态下内阻的变化状态。

如图3、4、5或6所示，所述正极检测机构5与负极检测机构6结构相同，所述正极检测机构5由检测密封箱51、检测密封挡板52、检测丝杆53、丝杆驱动电机54、检测导电块55、检测翻转电机56以及检测电缸57组成，本实施例中检测导电块55为现有技术，因此在实施例中将不在对检测导电块55的检测原理进行进一步的解释，具体原理参照附图7所示，所述检测密封箱51滑动设置在工作平台1上，所述检测密封箱51的内部为空心结构且正极检测机构5与负极检测机构6中相对方向处均设有一个开口，所述检测导电块55设置在检测密封箱51内，且所述检测导电块55的两侧活动限位在检测密封箱51内，因此所述检测导电块55能够在检测密封箱51内进行一定角度的旋转，所述正极检测机构5以及负极检测机构6中的检测导电块55分别连通至正负极电流，所述检测翻转电机56安装在所述检测密封箱51的侧端，所述检测翻转电机56的输出端与所述检测导电块55的一端传动连接，且所述检测翻转电机56与检测导电块55的连接部位处绝缘处理，通过设置的检测翻转电机56能够驱动检测导电块55进行旋转，当需要对待检测体进行检测时，通过检测翻转电机56驱动检测导电块55翻转使正极检测机构5与负极检测机构6中的检测导电块55的端部相互靠近，所述检测丝杆53竖直设置在检测密封箱51的顶部，所述丝杆驱动电机54的输出端与检测丝杆53连接，通过设置的丝杆驱动电机54驱动检测丝杆53进行转动，所述检测密封挡板52竖直设置在检测密封箱51中设有开口的一侧，且所述检测密封挡板52连接至检测丝杆53，当检测丝杆53转动时能够驱动检测密封挡板52进行上下移动，所述检测电缸57安装在工作平台1上，且所述检测电缸57的输出端传动连接至检测密封箱51，通过设置的检测电缸57驱动检测密封箱51进行移动。 如图4所示，当需要进行检测时启动丝杆驱动电机54，通过丝杆驱动电机54驱动检测丝杆53带动检测密封挡板52上升从而使检测密封箱51中开口的一端打开，然后启动检测翻转电机56，通过检测翻转电机56带动检测导电块55进行翻转，从而使检测导电块55的检测端突出于检测密封箱51，启动检测电缸57通过检测电缸57能够同步将正极检测机构5与负极检测机构6向对侧推动，从而使正极检测机构5与负极检测机构6中的检测导电块55对待检测体进行夹紧从而实现对待检测体的内阻进行检测。

如图3所示当完成对待检体的检测后，再通过检测电缸57分别将正极检测机构5与负极检测机构6向两侧推开，然后启动检测翻转电机56驱动检测导电块55向检测密封箱51的内侧翻转，并且通过丝杆驱动电机54驱动检测丝杆53运行将检测密封挡板52下推，从而使检测密封挡板52将整个检测密封箱51内部进行密封处理，此时再通过加湿装置3与干燥装置4对密封机构2内部空气的湿度进行调整，并且不会改变检测导电块55上的湿度状态，从而增加了本发明的检测准确性。

如图4所示，优选的，所述正极检测机构5与负极检测机构6之间设有检测夹持件7，所述检测夹持件7竖直安装在工作平台1上，通过设置的检测夹持件7能够将待检测件竖直的固定在正极检测机构5与负极检测机构6之间，从而便于正极检测机构5与负极检测机构6对待检测件进行检测。

如图3和6所示，优选的，所述工作平台1上设有检测滑槽11，所述正极检测机构5与负极检测机构6的底部均设有检测滑块58，所述检测滑块58限位于检测滑槽11中，通过设置的检测滑块58与检测滑槽11相互配合能够对正极检测机构5与负极检测机构6在工作平台1上的滑动方向进行限定，从而增加了正极检测机构5与负极检测机构6的滑动稳定性。

如图5或6所示，优选的，所述检测密封箱51上设有清理棉59，所述清理棉59固定在检测密封箱51上，且所述清理棉59的清理端朝向检测密封箱51的内侧，其作用在于，当检测导电块55进行翻转时，所述检测导电块55的检测端会滑过清理棉59，从而通过清理棉59对检测导电块55进行清理，以此保证检测导电块55在每次进行检测前后都会处于清洁状态，且对可能吸附在检测导电块55上的水珠进行清除，从而保证检测导电块55在每次检测过程中均处于干燥状态，增加了本发明的检测准确性，且所述清理棉59能够在检测密封箱51中进行拆除更换。

如图2所示，优选的，所述密封机构2包括密封罩21、密封电机22、密封丝杆23和密封安装架24，所述密封安装架24安装在工作平台1上，所述密封丝杆23设有两个，两个所述密封丝杆23分别设置在密封安装架24的两侧，所述密封电机22设有两个，两个所述密封电机22均设置在密封安装架24的顶部且分别与两侧的密封丝杆23传动连接，通过设置的密封电机22能够驱动密封丝杆23进行旋转，所述密封罩21设置在密封安装架24中，所述密封罩21的两侧分别设有一个丝杆套，所述丝杆套套设于密封丝杆23上，所述正极检测机构5和负极检测机构6均设置在工作台上且处于密封罩21的内侧，使用时，通过设置的两个密封电机22能够同时驱动两个密封丝杆23进行旋转，在密封丝杆23与密封罩21两侧的丝杆套相互配合，从而实现对密封罩21进行提升与放下，当需要进行检测时控制密封罩21下降，从而使密封罩21内部形成一个密封的空间，以便于对正极检测机构5和负极检测机构6处的空气进行密封，完成检测后对密封罩21进行提升，以便于对待检测体进行更换以及取出。

如图2所示，优选的，所述密封安装架24的两侧设有导向杆25，所述密封罩21的两侧设有导向套，所述密封罩21两侧的导向套套设在所述导向杆25上，通过导向杆25与导向套的相互配合能够对密封罩21进行限位。

如图2和3所示，优选的，所述工作平台1上设有一圈密封槽12，所述密封槽12围绕密封罩21的底部轮廓设置，所述密封槽12可以为橡胶材质，通过设置的密封槽12能够增加密封罩21的密封性能。

优选的，所述密封罩21为透明材质，其作用在于，通过将密封罩21设为透明材质能够便于检测人员对密封罩21内的检测状态进行观察。

本发明在使用过程中：工作人员将待检测体放置在正极检测机构5以及负极检测机构6之间的检测夹持件7中，然后通过设置的两个密封电机22能够同时驱动两个密封丝杆23进行旋转，密封丝杆23与密封罩21两侧的丝杆套相互配合，从而实现密封罩21的底部嵌入密封槽12中，此时密封罩21内部处于密封状态，此时通过设置的加湿装置3以及干燥装置4能够对空气中的湿度进行调控，然后启动正极检测机构5以及负极检测机构6，通过设置的正极检测机构5以及负极检测机构6对待检测体进行检测，并且能够通过加湿装置3以及干燥装置4产生多种湿度条件并进行检测，从而能够探究出待检测体在不同湿度状态下内阻的变化状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：包括工作平台（1）、密封机构（2）、加湿装置（3）、干燥装置（4）、正极检测机构（5）和负极检测机构（6），所述密封机构（2）、加湿装置（3）、干燥装置（4）、正极检测机构（5）和负极检测机构（6）均安装在工作平台（1）上，所述密封机构（2）罩盖在正极检测机构（5）和负极检测机构（6）上，所述加湿装置（3）以及干燥装置（4）均设置在密封机构（2）的顶部，且所述加湿装置（3）以及干燥装置（4）的输出端均连通至密封机构（2）中，所述正极检测机构（5）与负极检测机构（6）相对设置在工作平台（1）上,所述正极检测机构（5）与负极检测机构（6）结构相同，所述正极检测机构（5）由检测密封箱（51）、检测密封挡板（52）、检测丝杆（53）、丝杆驱动电机（54）、检测导电块（55）、检测翻转电机（56）以及检测电缸（57）组成，所述检测密封箱（51）滑动设置在工作平台（1）上，所述检测密封箱（51）的内部为空心结构，所述正极检测机构（5）与负极检测机构（6）中检测密封箱（51）相互靠近的一侧设有一个开口，所述检测导电块（55）设置在检测密封箱（51）内，且所述检测导电块（55）的两侧活动限位在检测密封箱（51）内，所述正极检测机构（5）以及负极检测机构（6）中的检测导电块（55）分别连通至正负极电流，所述检测翻转电机（56）安装在所述检测密封箱（51）的侧端，所述检测翻转电机（56）的输出端与所述检测导电块（55）的一端传动连接，且所述检测翻转电机（56）与检测导电块（55）的连接部位经过绝缘处理，所述检测丝杆（53）竖直设置在检测密封箱（51）的顶部，所述丝杆驱动电机（54）的输出端与检测丝杆（53）连接，所述检测密封挡板（52）竖直设置在检测密封箱（51）中设有开口的一侧，且所述检测密封挡板（52）连接至检测丝杆（53），所述检测电缸（57）安装在工作平台（1）上，且所述检测电缸（57）的输出端传动连接至检测密封箱（51）。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述正极检测机构（5）与负极检测机构（6）之间设有检测夹持件（7），所述检测夹持件（7）竖直安装在工作平台（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述工作平台（1）上设有检测滑槽（11），所述正极检测机构（5）与负极检测机构（6）的底部均设有检测滑块（58），所述检测滑块（58）限位于检测滑槽（11）中。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述检测密封箱（51）上设有清理棉（59），所述清理棉（59）固定在检测密封箱（51）上，且所述清理棉（59）的清理端朝向检测密封箱（51）的内侧。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述密封机构（2）包括密封罩（21）、密封电机（22）、密封丝杆（23）和密封安装架（24），所述密封安装架（24）安装在工作平台（1）上，所述密封丝杆（23）设有两个，两个所述密封丝杆（23）分别设置在密封安装架（24）的两侧，所述密封电机（22）设有两个，两个所述密封电机（22）均设置在密封安装架（24）的顶部且分别与两侧的密封丝杆（23）传动连接，所述密封罩（21）设置在密封安装架（24）中，所述密封罩（21）的两侧分别设有一个丝杆套，所述密封罩（21）两侧的丝杆套均套设于密封丝杆（23）上，所述正极检测机构（5）和负极检测机构（6）均设置在工作台上且处于密封罩（21）的内侧。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述密封安装架（24）的两侧设有导向杆（25），所述密封罩（21）的两侧设有导向套，所述密封罩（21）两侧的导向套套设在所述导向杆（25）上。

7.根据权利要求5所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述工作平台（1）上设有一圈密封槽（12），所述密封槽（12）围绕密封罩（21）的底部轮廓设置，所述密封槽（12）为橡胶材质。

8.根据权利要求5所述的一种燃料电池双极板内阻检测装置，其特征在于：所述密封罩（21）为透明材质。

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