CN113725457A

CN113725457A - 一种燃料电池电压巡检装置

Info

Publication number: CN113725457A
Application number: CN202110793909.7A
Authority: CN
Inventors: 鲁元; 孙劲松
Original assignee: Wuhan Central Hydrogen Energy Industry Innovation Center Co ltd
Current assignee: Wuhan Central Hydrogen Energy Industry Innovation Center Co ltd
Priority date: 2021-07-14
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2041-07-14
Also published as: CN113725457B

Abstract

本发明提供一种燃料电池电压巡检装置，涉及燃料电池技术领域；燃料电池电压巡检装置包括：安装支架和设置于安装支架底部的多个巡检机构；巡检机构包括PCB板、安装底座和W形弹片；安装底座的底部设置有多个安装滑槽；相应地，安装底座的顶部设置有多个避让孔；避让孔分别与安装滑槽连通；PCB板设置在安装底座的顶部；PCB板的下表面设置有多块铜片；W形弹片的中间设置有第一连接部，两端分别设置有第二连接部；W形弹片用于卡设在安装滑槽和避让孔内，使得第一连接部和第二连接部分别与铜片和电堆中的单电池抵接，进而实现铜片与单电池电性连接；本发明中的燃料电池电压巡检装置可靠性好，且易于维护。

Description

一种燃料电池电压巡检装置

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电压巡检装置。

背景技术

燃料电池一般都由上百片单电池叠加而成，当任何一节单电池的电压出现一定范围内的波动时，都会影响到整个系统的正常工作，严重时甚至会损坏电堆。因此，燃料电池在工作时，需要时刻检测单片电池的电压，当发现某片单电池的电压超出安全电压范围时，整机控制策略根据电压的波动情况去响应，以保证系统的正常工作，保护电堆。

目前，常见的电压巡检装置的结构均采用插针式或者胶粘式。插针式电压巡检装置需要专门在双极板上开特殊形状的工艺槽，既增加了双极板的结构设计难度，又影响到双极板的强度。胶粘式电压巡检装置的生产、安装工艺复杂，为了保证可靠的粘贴强度都会选择有着非常强力粘性的强力胶，强力胶粘在电堆表面，对电堆有损害，往往也无法拆装，即使强行拆装也会给电堆表面造成损伤；另外，随着电堆的不同工况点，电堆表面的温度、外形均会发生变化，这种变化将会影响到粘贴的牢固程度。在车用工况时，恶劣的工作环境和车辆在行驶过程中的振动，会引起插针或者粘胶的松动，从而导致以上两种电压巡检装置的可靠性严重下降。

发明内容

本发明旨在解决现有的燃料电池电压巡检装置可靠性较差的技术问题。

本发明提供一种燃料电池电压巡检装置，包括：安装支架和设置于所述安装支架底部的多个巡检机构；

所述巡检机构包括PCB板、安装底座和W形弹片；

所述安装底座的底部设置有多个安装滑槽；相应地，所述安装底座的顶部设置有多个避让孔；所述避让孔分别与所述安装滑槽连通；

所述PCB板设置在所述安装底座的顶部；所述PCB板的下表面设置有多块铜片，所述铜片用于与外部设备电性连接；

所述W形弹片的中间设置有第一连接部，所述W形弹片的两端分别设置有第二连接部；所述W形弹片用于卡设在所述安装滑槽和所述避让孔内，使得所述第一连接部和所述第二连接部分别与所述铜片和所述电堆中的单电池抵接，进而实现所述铜片与所述单电池电性连接。

进一步地，所述巡检机构还包括多根引线；所述安装底座顶部的一端设置有引线避让槽；所述引线分别与所述铜片焊接；所述铜片通过所述引线与外部设备电性连接。

进一步地，所述燃料电池电压巡检装置还包括护线板；所述护线板的一侧设置有线槽；所述护线板可拆卸地安装在所述安装支架的一侧，用于将所述引线分别卡设在所述线槽内。

进一步地，所述安装支架上设置有螺栓安装孔；所述螺栓安装孔呈长条状，并沿所述安装支架的长度方向设置；所述安装底座和所述PCB板通过螺栓和所述螺栓安装孔安装在所述安装支架的底部。

进一步地，所述螺栓安装孔的数量为两条，两条所述螺栓安装孔平行设置在所述安装支架上。

进一步地，所述W形弹片的材质为磷铜。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例中的燃料电池电压巡检装置包括安装支架和设置于所述安装支架底部的多个巡检机构；其中，所述巡检机构包括PCB板、安装底座和W形弹片；通过在所述PCB板的下表面设置多块铜片，并在所述安装底座上设置安装滑草和避让孔，将所述W形弹片卡设在所述安装滑槽和所述避让孔内，在所述W形弹片弹性的作用下，使得所述W形弹片的第一连接部和第二连接部分别与所述铜片和电堆中的单电池弹性连接，实现所述铜片与所述单电池的电性连接，不易松动，可靠性好；另外，所述W形弹片通过其自身的弹性卡接在所述安装底座与所述电堆之间，能够在不借助外部工具的情况下支架独立更换，易于维护。

附图说明

图1为本发明某一实施例中燃料电池电压巡检装置100的立体结构示意图；

图2为图1燃料电池电压巡检装置100中A部分的局部放大示意图；

图3为图1燃料电池电压巡检装置100中安装支架1的立体结构示意图；

图4为图1燃料电池电压巡检装置100中巡检机构的立体结构示意图；

图5为图4中巡检机构的另一立体结构示意图；

图6为图4巡检机构中安装底座2与W形弹片的组合示意图；

图7为图4巡检机构中安装底座2的立体结构示意图；

图8为图7中安装底座2的另一立体结构示意图；

图9为图4巡检机构中PCB板4的立体结构示意图；

图10为图4巡检机构中W形弹片3的立体结构示意图；

图11为图1燃料电池电压巡检装置100中护线板6的立体结构示意图；

图12为图1中燃料电池电压巡检装置100与电堆200的组合示意图

其中，1、安装支架；101、螺栓安装孔；2、安装底座；201、安装滑槽；202、避让孔；203、引线避让槽；3、W形弹片；301、第一连接部；302、第二连接部；4、PCB板；401、铜片；5、引线；6、护线板；601、线槽；100、燃料电池电压巡检装置；200、电堆。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

请参考图1至图10，本发明的实施例提供了一种燃料电池电压巡检装置100，包括：安装支架1和设置于所述安装支架1底部的多个巡检机构；

巡检机构包括PCB板4、安装底座2和W形弹3片；

安装底座2的底部设置有多个安装滑槽201；相应地，安装底座2的顶部设置有多个避让孔202；避让孔202分别与安装滑槽201连通；避让孔202呈长条状；避让孔202沿安装滑槽201设置，且位于安装滑槽201的中间位置；

PCB板4设置在安装底座2的顶部；PCB板4的下表面设置有多块铜片401，铜片401用于与外部设备电性连接；

W形弹3片的中间设置有第一连接部301，W形弹3片的两端分别设置有第二连接部302；W形弹3片用于卡设在安装滑槽201和避让孔202内，使得第一连接部301和第二连接部302分别与铜片401和电堆200中的单电池弹性抵接，进而实现铜片401与所述单电池电性连接。

示例性地，在本实施例中，所述巡检机构的数量为六个，六个所述巡检机构依次设置于安装支架1的底部；每个所述巡检结构中，W形弹3片的数量为十五个，相应地，安装滑槽201、铜片401、引线5和引线避让槽203的数量分别为十五个，能够同时监测十五个所述单电池；每块铜片401通过一个W形弹3片与电堆200中的一个所述单电池电性连接。

参考图2，为了方便将燃料电池电压巡检装置100与外部设备进行电性连接，所述巡检机构还包括多根引线5；安装底座2顶部的一端设置有引线避让槽203；引线5分别与铜片401焊接；铜片401通过引线5与外部设备电性连接；通过将引线5与铜片401焊接，并设置引线避让槽203，容纳引线5与铜片401的连接处，保证了引线5与铜片401连接可靠性。

进一步地，参考图2和图11，燃料电池电压巡检装置100还包括护线板6；护线板6的一侧设置有线槽601；护线板6通过螺栓可拆卸地安装在安装支架1的一侧，用于将引线5分别卡设在线槽601内；通过护线板6与安装支架1配合，可以有效地保护引线5，防止引线5折断，并可依照线槽601的顺序，依次整理好引线5的顺序。

具体地，参考图2和图3，安装支架1上设置有螺栓安装孔101；螺栓安装孔101呈长条状，并沿安装支架1的长度方向设置；安装底座2和PCB板4通过螺栓和螺栓安装孔101安装在安装支架1的底部；螺栓安装孔101的数量为两条，两条螺栓安装孔101平行设置在安装支架1上；通过将螺栓安装孔101设置呈长条状，方便安装所述巡检机构。

示例性地，在本实施例中，W形弹3片的材质为磷铜。

参考图12，本实施例中燃料电池电压巡检装置100的安装方法如下：

1、在PCB板4上根据电堆200中所述单电池的装配距离，在与W形弹3片的接触位置设置铜片401，并将铜片401引至引线5外接位置，把引线5的一端焊接在此处，与此处位置对应的安装底座2上开设有引线避让槽203；

2、将安装底座2、焊好引线5的PCB板4一起安装在安装支架1上，先不要完全固定，以方便调整与所述单电池之间的位置关系，再把安装支架1固定在电堆200上；

3、将W形弹3片的第二连接部302与所述单电池表面接触，将中间的第一连接部301对准安装滑槽201，下压W形弹3片的同时，顺着安装滑槽201向里推动，直到W形弹3片的第一连接部301移动至安装底座2上中间部位时会顺着安装滑槽201和避让孔202自动向上弹起，W形弹3片的第一连接部301与PCB板4上的铜片401接触，调整安装底座2并且带动W形弹3片，使之处于所述单电池的中间位置，此时固定安装底座2和PCB板4。

4、顺着安装滑槽201，依次装配其他的W形弹3片，只到完成全部的W形弹3片安装。

5、将护线板6安装在安装支架1上，并根据引线5的顺序，把引线5依序卡进线槽601内，拧紧护线板6，夹紧引线5。

本实施例中燃料电池电压巡检装置100具有以下优点：

1、本实施例中燃料电池电压巡检装置100中的W形弹3片的材质为磷铜，使得W形弹3片具有优异的导电性和弹性，采用可调弹性接触，使得所述燃料电池电压巡检机构具备极高的可靠性，在燃料电池的正常使用过程中，任何环境、任何振动均不会影响其可靠性；

2、通过将所述巡检机构设置成模块化结构，可任意扩展所述巡检机构的数量，且适合大批量生产；

3、本实施例中燃料电池电压巡检装置100安装极其方便，且不用在所述单电池上开槽，只要保证局部平面即可安装，拆装便利，不会对电堆200造成任何的损伤；

4、将引线5直接焊接在PCB板4上，可保证良好的可靠性，并且带有用于引线5排序线槽601，即可保护引线5，防止引线5折断，并可依照线槽601的顺序，依次整理好线序。

5、每根W形弹3片均可在不借用任何外部工具的情况下直接独立更换，有着极优异的的维护性。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种燃料电池电压巡检装置，其特征在于，包括：安装支架和设置于所述安装支架底部的多个巡检机构；

所述巡检机构包括PCB板、安装底座和W形弹片；

2.根据权利要求1所述的燃料电池电压巡检装置，其特征在于，所述巡检机构还包括多根引线；所述安装底座顶部的一端设置有引线避让槽；所述引线分别与所述铜片焊接；所述铜片通过所述引线与外部设备电性连接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电压巡检装置，其特征在于，还包括护线板；所述护线板的一侧设置有线槽；所述护线板可拆卸地安装在所述安装支架的一侧，用于将所述引线分别卡设在所述线槽内。

4.根据权利要求1所述的燃料电池电压巡检装置，其特征在于，所述安装支架上设置有螺栓安装孔；所述螺栓安装孔呈长条状，并沿所述安装支架的长度方向设置；所述安装底座和所述PCB板通过螺栓和所述螺栓安装孔安装在所述安装支架的底部。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电压巡检装置，其特征在于，所述螺栓安装孔的数量为两条，两条所述螺栓安装孔平行设置在所述安装支架上。

6.根据权利要求1所述的燃料电池电压巡检装置，其特征在于，所述W形弹片的材质为磷铜。