CN112595978A - 一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，属于燃料电池技术领域，包括氢板、氧板、探针、定位套、限位组件和辅助组件，所述氢板和氧板通过冲压形成半圆柱形凸起，两个半圆柱形凸起构成圆柱形的定位腔，半圆柱形凸起的中部均开设有定位圆孔，定位套插接于定位腔内，限位组件与定位套抵触配合，辅助组件套设于定位套上，所述探针与定位套相配合。本发明通过旋转壳体在定位套内旋进，壳体呈锥形的前端将三个弹性拨块向外推送直至限位挡块与定位圆孔另一侧的内壁抵触以及三个弹性拨块与定位环上的三个阻挡块抵触，将定位套紧密的固定在氢板和氧板上，再将探针插入壳体内，从而避免探针难以固定在金属双极板上。

Description

一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构

技术领域

本发明涉及燃料电池电堆领域，尤其是涉及了一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构。

背景技术

燃料电池是一种能量转换装置，它按电化学原理等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。燃料电池作为一种电化学发电结构，由多片双极板和膜电极交替组装组成，由于各片电池是串联而成的，一旦某一节出现问题，则意味着整个电堆出现问题，为了确保燃料电池正常工作，需要在每一节电池上增加电压检测功能，即为巡检。巡检由探针和检测电路组成，探针安装在每一节双极板上，将电压导入到检测电路内，由电路进行检测，并将检测结果传递给燃料电池控制器。

现有技术中将探针安装金属双极板上，通常都是采用焊接和插入式这两种安装方式，其中焊接工艺复杂，容易焊接不良导致探针脱落且不适宜大规模生产，而插入式容易虚接并且在振动过程中容易脱落，需要涂抹导电胶等额外工艺补充才能够保证探针的稳固性，因此急需一种稳定将探针安装的巡检设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，以解决现有技术中探针难以固定在金属双极板上的技术问题。

本发明提供一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，包括氢板、氧板和探针，还包括定位套、限位组件和辅助组件，所述氢板和氧板对称设置且两者分别通过冲压形成半圆柱形凸起，氢板和氧板紧密贴合且两个半圆柱形凸起构成圆柱形的定位腔，氢板和氧板的半圆柱形凸起的中部均开设有定位圆孔，所述定位套的一端插接于定位腔内，定位套的另一端延伸出氢板外，所述限位组件置于定位圆孔内且限位组件与定位套抵触配合，所述辅助组件位于氢板的旁侧且辅助组件套设于定位套上，所述探针的检测端置于定位套内并与定位套相配合。

进一步的，所述辅助组件包括辅助套和两个螺纹杆，所述辅助套套接于定位套上且辅助套上设有与定位套抵触的限位螺栓，两个螺纹杆分别位于辅助套的两端，两个螺纹杆均与辅助套固定连接且两个螺纹杆的底部均设有延伸至氢板下方的固定板，两个螺纹杆的顶部均设有与其滑动配合的压紧板且两个压紧板均延伸至氧板的正上方，两个螺纹杆上均设有与其螺纹配合的旋拧块，两个旋拧块的底部与对应的压紧板贴合。

进一步的，所述限位组件包括定位环、第一抵触块和第二抵触块，所述定位套位于第一抵触块和第二抵触块之间且第一抵触块与第二抵触块插接配合，定位环位于定位圆孔内且定位环套设于定位套上，所述定位环位于第一抵触块和第二抵触块的旁侧并与第一抵触块和第二抵触块的一侧贴合，第一抵触块和第二抵触块的另一侧与定位圆孔内壁贴合。

进一步的，所述定位套上设有三个等角度差设置的弹性拨块，三个弹性拨块的一端与定位套固定连接，三个弹性拨块的另一端倾斜向下设置，每个所述弹性拨块的顶部均设有限位挡块，所述定位套上对应每个弹性拨块均设有供其穿过的通孔，每个限位挡块截面均呈三角形。

进一步的，所述定位环对应三个弹性拨块设有三个阻挡块，三个阻挡块的下段均设有与对应弹性拨块相配合的圆弧过渡部。

进一步的，所述探针上套设有壳体且壳体的外侧壁上设有外螺纹，所述定位套内侧壁上设有与外螺纹相啮合的内螺纹，所述壳体的前端呈锥形设置。

进一步的，所述壳体内设有与探针过盈配合的容纳槽。

进一步的，每个所述限位挡块和每个所述阻挡块上均包覆有橡胶层。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本发明在组装时，首先将定位套置于定位腔内，随后通过定位环推动第一抵触块和第二抵触块与定位圆孔一侧的内壁抵触，旋转壳体使其在定位套旋进，壳体呈锥形的前端将三个弹性拨块向外推送直至限位挡块与定位圆孔另一侧的内壁抵触以及三个弹性拨块与定位环上的三个阻挡块抵触，以此将定位套紧密的固定在氢板和氧板上，随后再将探针插入与其过盈配合的壳体内，从而避免探针难以固定在金属双极板上，通过卡合的方式将定位套固定在两个半圆柱形凸起构成圆柱形的定位腔使定位套无法被轻易拔出，随后将带有探针的壳体与定位套螺接配合完成可拆卸的组装，不仅能够将探针安装在金属双极板上，还能够在探针出现损坏时及时的更换。

其二，当壳体在定位套内旋进时，壳体呈锥形的前端与三个倾斜向下设置的弹性拨块抵触，并且随着壳体的不断旋进使三个弹性拨块由倾斜状变成竖直状直至三个弹性拨块的端部与定位环上的三个阻挡块抵触使定位环将第一抵触块和第二抵触块紧密的与定位圆孔一侧的内壁贴合，当三个弹性拨块呈水平状时，固定在三个弹性拨块上的限位挡块分别与定位圆孔的另一侧内壁抵触，通过第一抵触块、第二抵触块和三个限位挡块同时对定位圆孔内壁施加抵触力从而将定位套限位固定在两个半圆柱形凸起构成圆柱形的定位腔内，以避免定位套无法固定在氢板和氧板通过冲压形成的半圆柱形凸起内，致使探针无法固定在氢板和氧板上。

其三，设置的辅助组件用以提高定位套安装在氢板和氧板上的稳定性，当定位套安装完成后，将辅助套套接于定位套上并通过限位螺栓将辅助套限位固定在定位套上，两个固定板的上端面与氢板贴合，两个压紧板的下端面与氧板贴合后，通过转动旋拧块使两个固定板和两个压紧板将氢板和氧板紧密的夹持，通过固定的辅助套避免了定位套受力集中在一个点上导致定位套局部压力过大而损坏。

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为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明定位套和探针局部安装在氢板和氢板的装配立体结构示意图；

图3为本发明氢板、氢板、定位套和探针局部的局部剖视图；

图4为本发明弹性拨块和限位挡块的立体结构示意图；

图5为本发明探针和壳体的立体结构示意图；

图6为本发明第一抵触块、第二抵触块与定位套的装配示意图；

图7为本发明辅助组件的放大图。

附图标记：氢板1，半圆柱形凸起11，定位腔12，定位圆孔13，氧板2，探针3，壳体31，容纳槽32，定位套4，弹性拨块41，限位挡块42，限位组件5，定位环51，第一抵触块52，第二抵触块53，阻挡块54，辅助组件6，辅助套61，螺纹杆62，固定板63，压紧板64，旋拧块65。

具体实施方式

下面将结合附图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。

下面结合图1和图7所示，本发明实施例提供了一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，包括氢板1、氧板2和探针3，还包括定位套4、限位组件5和辅助组件6，所述氢板1和氧板2相对设置且两者分别通过冲压形成半圆柱形凸起11，氢板1和氧板2紧密贴合且两个半圆柱形凸起11构成圆柱形的定位腔12，氢板1和氧板2的半圆柱形凸起11的中部均开设有定位圆孔13，所述定位套4的一端插接于定位腔12内，定位套4的另一端延伸出氢板1外，所述限位组件5置于定位圆孔13内且限位组件5与定位套4抵触配合，所述辅助组件6位于氢板1的旁侧且辅助组件6套设于定位套4上，所述探针3的检测端置于定位套4内并与定位套4相配合。

参照附图7，具体地，所述辅助组件6包括辅助套61和两个螺纹杆62，所述辅助套61套接于定位套4上且辅助套61上设有与定位套4抵触的限位螺栓，两个螺纹杆62分别位于辅助套61的两端，两个螺纹杆62均与辅助套61固定连接且两个螺纹杆62的底部均设有延伸至氢板1下方的固定板63，两个螺纹杆62的顶部均设有与其滑动配合的压紧板64且两个压紧板64均延伸至氧板2的正上方，两个螺纹杆62上均设有与其螺纹配合的旋拧块65，两个旋拧块65的底部与对应的压紧板64贴合，设置的辅助组件6用以提高定位套4安装在氢板1和氧板2上的稳定性，当定位套4安装完成后，将辅助套61套接于定位套4上并通过限位螺栓将辅助套61限位固定在定位套4上，两个固定板63的上端面与氢板1贴合，两个压紧板64的下端面与氧板2贴合后，通过转动旋拧块65使两个固定板63和两个压紧板64将氢板1和氧板2紧密的夹持，并且通过固定辅助套61避免了定位套4受力集中在一个点上导致定位套4局部压力过大致使定位套4损坏。

参照附图6，具体地，所述限位组件5包括定位环51、第一抵触块52和第二抵触块53，所述定位套4位于第一抵触块52和第二抵触块53之间且第一抵触块52与第二抵触块53插接配合，定位环51位于定位圆孔13内且定位环51套设于定位套4上，所述定位环51位于第一抵触块52和第二抵触块53的旁侧并与第一抵触块52和第二抵触块53的一侧贴合，第一抵触块52和第二抵触块53的另一侧与定位圆孔13内壁贴合，设置的定位环51用于推动第一抵触块52和第二抵触块53与定位圆孔13内壁抵触，从而配合定位套4将其固定在氧板2和氢板1之间。

参照附图4，具体地，所述定位套4上设有三个等角度差设置的弹性拨块41，三个弹性拨块41的一端与定位套4固定连接，三个弹性拨块41的另一端倾斜向下设置，每个所述弹性拨块41的顶部均设有限位挡块42，所述定位套4上对应每个弹性拨块41均设有供其穿过的通孔，每个限位挡块42截面均呈三角形，三个弹性拨块41能够在定位套4内因外力移动，并且当三个弹性拨块41呈水平状时，每个限位挡块42均能够穿过通孔与定位圆孔13的内侧壁贴合。

参照附图3，具体地，所述定位环51对应三个弹性拨块41设有三个阻挡块54，三个阻挡块54的下段均设有与对应弹性拨块41相配合的圆弧过渡部，当三个弹性拨块41呈水平状时，三个弹性拨块41的端部分别与对应的阻挡块54抵触，三个阻挡块54上设置的圆弧过渡部增大了与三个弹性拨块41抵触面积从而便于抵触。

参照附图5，具体地，所述探针3上套设有壳体31且壳体31的外侧壁上设有外螺纹，所述定位套4内侧壁上设有与外螺纹相啮合的内螺纹，所述壳体31的前端呈锥形设置，当壳体31在定位套4内旋进时，壳体31呈锥形的前端与三个倾斜向下设置的弹性拨块41抵触，并且随着壳体31的不断旋进使三个弹性拨块41由倾斜状变成竖直状直至三个弹性拨块41的端部与定位环51上的三个阻挡块54抵触将第一抵触块52和第二抵触块53紧密的与定位圆孔13贴合在一起，当三个弹性拨块41呈水平状时，固定在三个弹性拨块41上的限位挡块42分别与定位圆孔13的另一侧内壁抵触，通过第一抵触块52、第二抵触块53和三个限位挡块42同时对定位圆孔13内壁施加抵触力从而将定位套4限位固定在两个半圆柱形凸起11构成圆柱形的定位腔12内，以避免定位套4无法固定在氢板1和氧板2通过冲压形成的半圆柱形凸起11内，导致探针3难以在壳体31上。

参照附图3，具体地，所述壳体31内设有与探针3过盈配合的容纳槽32，当壳体31安装在定位套4内时，将探针3插入壳体31的容纳槽32内并形成过盈配合使探针3难以取出壳体31外，壳体31用于对探针3进行保护防止探针3受到外部撞击造成损坏。

具体地，每个所述限位挡块42和每个所述阻挡块54上均包覆有橡胶层，设置的橡胶层用于对每个所述限位挡块42和每个所述阻挡块54进行保护从而延长使用寿命。

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)

1.一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，包括氢板（1）、氧板（2）和探针（3），其特征在于：还包括定位套（4）、限位组件（5）和辅助组件（6），所述氢板（1）和氧板（2）相对设置且氢板（1）和氧板（2）均设有半圆柱形凸起（11），氢板（1）和氧板（2）紧密贴合且两个半圆柱形凸起（11）构成圆柱形的定位腔（12），氢板（1）和氧板（2）的半圆柱形凸起（11）的中部均开设有定位圆孔（13），所述定位套（4）的一端插接于定位腔（12）内，所述限位组件（5）置于定位圆孔（13）内且限位组件（5）与定位套（4）抵触配合，所述辅助组件（6）位于氢板（1）的旁侧且辅助组件（6）套设于定位套（4）上，所述探针（3）的检测端置于定位套（4）内并与定位套（4）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述辅助组件（6）包括辅助套（61）和两个螺纹杆（62），所述辅助套（61）套接于定位套（4）上且辅助套（61）上设有与定位套（4）抵触的限位螺栓，两个螺纹杆（62）分别位于辅助套（61）的两端，两个螺纹杆（62）均与辅助套（61）固定连接且两个螺纹杆（62）的底部均设有延伸至氢板（1）下方的固定板（63），两个螺纹杆（62）的顶部均设有与其滑动配合的压紧板（64）且两个压紧板（64）均延伸至氧板（2）的正上方，两个螺纹杆（62）上均设有与其螺纹配合的旋拧块（65），两个旋拧块（65）的底部与对应的压紧板（64）贴合。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述限位组件（5）包括定位环（51）、第一抵触块（52）和第二抵触块（53），所述定位套（4）位于第一抵触块（52）和第二抵触块（53）之间且第一抵触块（52）与第二抵触块（53）插接配合，定位环（51）位于定位圆孔（13）内且定位环（51）套设于定位套（4）上，所述定位环（51）位于第一抵触块（52）和第二抵触块（53）的旁侧并与第一抵触块（52）和第二抵触块（53）的一侧贴合，第一抵触块（52）和第二抵触块（53）的另一侧与定位圆孔（13）内壁贴合。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述定位套（4）上设有三个等角度差设置的弹性拨块（41），三个弹性拨块（41）的一端与定位套（4）固定连接，三个弹性拨块（41）的另一端倾斜向下设置，每个所述弹性拨块（41）的顶部均设有限位挡块（42），所述定位套（4）上对应每个弹性拨块（41）均设有供其穿过的通孔，每个限位挡块（42）截面均呈三角形。

5.根据权利要求3所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述定位环（51）对应三个弹性拨块（41）设有三个阻挡块（54），三个阻挡块（54）的下段均设有与对应弹性拨块（41）相配合的圆弧过渡部。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述探针（3）上套设有壳体（31）且壳体（31）的外侧壁上设有外螺纹，所述定位套（4）内侧壁上设有与外螺纹相啮合的内螺纹，所述壳体（31）的前端呈锥形设置。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：所述壳体（31）内设有与探针（3）过盈配合的容纳槽（32）。

8.根据权利要求6所述的一种燃料电池金属双极板插入式巡检结构，其特征在于：每个所述限位挡块（42）和每个所述阻挡块（54）上均包覆有橡胶层。

Images