CN114367933A - 燃料电池电堆返修定位工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池电堆返修定位工装，包括：底座，所述底座上设置有导轨；定位装置，所述定位装置包括支撑板和设置在所述支撑板上的限位件，所述支撑板开设有通孔，且所述支撑板能够沿着所述导轨滑动，所述限位件用于对电池电堆的外壁限位；压装装置，所述压装装置包括压板和驱动所述压板升降的压装驱动件，所述压板能够下降至压紧电池电堆顶部的端板；封堵装置，所述封堵装置设置于所述支撑板的底部，且所述封堵装置能够穿过所述支撑板的通孔以封堵电池电堆的内腔口。该燃料电池电堆返修定位工装的结构设计可以在返修检测过程中对电池电堆进行定位以及封堵以便于检测。

Description

燃料电池电堆返修定位工装
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，更具体地说，涉及一种燃料电池电堆返修定位工装。
背景技术
氢燃料电池是一种通过电化学反应将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于采用纯氢作为燃料，电化学反应产物只有水，对环境污染小，并且燃料电池工作时不存在相对机械运动，噪音小，而且燃料电池的理论效率高、应用范围广，是21世纪最有希望的绿色能源动力系统。
氢燃料电池具有零污染、低噪音、高效率、燃料来源广、适用广的优点，被广泛应用于固定电源、便携式电源、交通运输、航空航天、船舶动力等众多领域，具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
燃料电池单电池可以产生约0.7V的输出电压，无法满足实际应用需求。一般需要将多个相同的单电池进行串联，形成一个燃料电池电堆，从而提供电力。
当前，由于对燃料电池的功率要求不断提高，燃料电池电堆所包含的单电池数量越来越多。由于数量众多的单电池本身均存在尺寸公差，容易出现电堆的泄露、单电池的偏移、碎裂等情况，影响电堆的装配和使用，降低生产效率。因此电堆出现故障后会对电池电堆进行返修，如何能够在返修过程中对电池电堆进行定位以及封堵以便于工件替换和检测是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料电池电堆返修定位工装，该燃料电池电堆返修定位工装的结构设计可以在返修检测过程中对电池电堆进行定位以及封堵以便于更换不合格零件及检测。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种燃料电池电堆返修定位工装，包括：
底座，所述底座上设置有导轨；
定位装置，所述定位装置包括支撑板和设置在所述支撑板上的限位件，所述支撑板开设有通孔，且所述支撑板能够沿着所述导轨滑动，所述限位件用于对电池电堆的外壁限位；
压装装置，所述压装装置包括压板和驱动所述压板升降的压装驱动件，所述压板能够下降至压紧电池电堆顶部的端板；
封堵装置，所述封堵装置设置于所述支撑板的底部，且所述封堵装置能够穿过所述支撑板的通孔以封堵电池电堆的内腔口。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述支撑板上开设有插孔，所述限位件的底部插设在所述支撑板上。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述限位件包括底部插杆、中间板和限位杆，所述底部插杆与所述中间板的底侧固定连接，所述限位杆与所述中间板的顶侧固定连接。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述限位杆的数量为多个且沿置于所述支撑板上的电池电堆的周向分布。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述底座上还设置有限位块，所述支撑板能够滑动至与所述限位块相抵。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述封堵装置包括封堵板和驱动所述封堵板升降的封堵气缸，所述封堵板上设置有封堵凸起。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述封堵气缸的数量为两个。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，所述封堵装置还包括到位检测开关，所述封堵板上升至预设位置后触发所述到位检测开关；
所述封堵装置还包括原位检测开关，所述封堵板下降复位后触发所述原位检测开关。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，还包括罩设在所述底座上的防护罩，所述防护罩设置有安全门和光电传感器。
优选地，上述燃料电池电堆返修定位工装中，还包括PLC，所述PLC的信号输出端与所述压装装置的信号输入端和封堵装置的信号输入端均连接。
应用上述实施例提供的燃料电池电堆返修定位工装时，可以将待返修的电池电堆置于支撑板上，且限位件与支撑板上的电池电堆的外壁相抵，以使限位件对支撑板上的电池电堆限位。然后，支撑板沿着导轨滑动，支撑板带动电池电堆移动至返修位置后，压装驱动件带动压板下降至压板压紧电池电堆顶部的端板。封堵装置穿过支撑板的通孔以封堵电池电堆的内腔口，最终实现燃料电池电堆的返修过程中的定位。更换不合格工件后，对燃料电池电堆进行试漏检测，以判断返修后的电堆泄漏量是否合格。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的燃料电池电堆返修定位工装的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的底座的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的定位装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的定位装置上设置电池电堆的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的封堵装置的结构示意图。
在图1-5中：
1-底座、1a-导轨、1b-限位块、1c-穿孔、2-定位装置、2a-支撑板、2b-限位件、2b1-底部插杆、2b2-中间板、2b3-限位杆、2c-通孔、3-防护罩、4-PLC、5-试漏装置、6-压装装置、7-电池电堆、8-封堵装置、8a-封堵板、8b-封堵气缸、8c-到位检测开关、8d-原位检测开关。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种燃料电池电堆返修定位工装，该燃料电池电堆返修定位工装的结构设计可以在返修过程中对电池电堆进行定位以及封堵以便于更换不合格零件及检测。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-图5，本申请提供的燃料电池电堆返修定位工装包括底座1、定位装置2、压装装置6和封堵装置8。
其中，底座1上设置有导轨1a。定位装置2设置在底座1上。具体地，定位装置2包括支撑板2a和限位件2b。限位件2b设置在支撑板2a上，具体地，限位件2b可以固定在支撑板2a上，或者限位件2b可以与支撑板2a可拆卸连接。
支撑板2a能够沿着导轨1a滑动，即支撑板2a的底部与导轨1a配合，以使支撑板2a可以沿着导轨1a滑动。具体地，导轨1a可以为滑槽，支撑板2a的底部具有伸入滑槽内的凸起，凸起沿着滑槽滑动以使支撑板2a沿着导轨1a滑动。
支撑板2a上开设有通孔2c，该通孔2c用于供封堵装置8穿过。限位件2b用于对电池电堆7的外壁限位，具体地，限位件2b与电池电堆7的外壁相抵以对电池电堆7限位。
压装装置6包括压板和驱动压板升降的压装驱动件，压板能够下降至压紧电池电堆7顶部的端板。具体地，压装驱动件带动压板升降，检测前，压装驱动件带动压板下降能够使压板压紧支撑板2a上的电池电堆7顶部的端板，以便于拆卸和安装电堆前后壳以及电堆外部相关零件。压装驱动件可以为气缸或者直线电机等部件，在此不作限定。
封堵装置8设置于支撑板2a的底部，且封堵装置8能够穿过支撑板2a的通孔2c以封堵电池电堆7的内腔口，封堵电池电堆7的内腔口后可以对电池电堆7进行试漏。
应用上述实施例提供的燃料电池电堆7返修定位工装时，可以将待返修的电池电堆7置于支撑板2a上，且限位件2b与支撑板2a上的电池电堆7的外壁相抵，以使限位件2b对支撑板2a上的电池电堆7限位。然后，支撑板2a沿着导轨1a滑动，支撑板2a带动电池电堆7移动至返修位置后，压装驱动件带动压板下降至压板压紧电池电堆7顶部的端板。更换不合格零件后，封堵装置8穿过支撑板2a的通孔2c以封堵电池电堆7的内腔口，最终实现燃料电池电堆7的返修过程中的定位。然后，对燃料电池电堆7进行试漏检测，以判断返修后的电堆泄漏量是否合格。
在一具体实施例中，支撑板2a上开设有插孔，限位件2b的底部插设在支撑板2a上。如此设置，更加便于限位件2b的拆卸和安装。当然，限位件2b也可以与支撑板2a焊接或者螺纹连接，在此不作限定。
进一步地，如图3所示，限位件2b包括底部插杆2b1、中间板2b2和限位杆2b3，其中，底部插杆2b1与中间板2b2的底侧固定连接，限位杆2b3与中间板2b2的顶侧固定连接。底部插杆2b1用于插入支撑板2a上的插孔内。限位杆2b3用于电池电堆7的外壁相抵。底部插杆2b1、中间板2b2和限位杆2b3可以为一体结构，或者底部插杆2b1和限位杆2b3可以均与中间板2b2焊接，在此不作限定。
当然，限位件2b也可以仅仅包括限位杆2b3，限位杆2b3的底部直接插入支撑板2a上的插孔内，在此不作限定。
如图4所示，优选地，限位杆2b3的数量为多个，多个限位杆2b3沿置于支撑板2a上的电池电堆7的周向分布。如此，支撑板2a上的电池电堆7的每个侧壁均与至少一个限位杆2b3相抵。当然，支撑板2a上的电池电堆7的长度较长的侧壁可以与两个限位杆2b3相抵。
另一实施例中，底座1上还设置有限位块1b，支撑板2a能够滑动至与限位块1b相抵。支撑板2a与限位块1b相抵后，便不能再继续滑动，以便于对支撑板2a限位。
如图5所示，封堵装置8包括封堵板8a和驱动封堵板8a升降的封堵气缸8b，封堵板8a上设置有封堵凸起。具体地，封堵气缸8b带动封堵板8a上升后，封堵板8a穿过底座1的穿孔1c和支撑板2a的通孔2c后，封堵板8a上的封堵凸起与电池电堆7的内腔口相对，并最终封堵电池电堆7的内腔口，以实现对电池电堆7内腔的封堵。然后操作人员可以使用试漏装置5对电池电堆7进行泄露检测。试漏装置5可以为现有技术中的装置，在此不作详细介绍。
可选地，封堵气缸8b的数量为两个。当然，根据实际情况，封堵气缸8b的数量可以做适应性调整，在此不作限定。
进一步地，封堵装置8还包括到位检测开关8c，封堵板8a上升至预设位置后触发到位检测开关8c，以使封堵板8a停止上升。
封堵装置8还包括原位检测开关8d，封堵板8a下降复位后触发原位检测开关8d，以使封堵板8a停止下降。
具体地，到位检测开关8c和原位检测开关8d可以均为光电传感器，在此不作限定。
为了保证安全防护，上述燃料电池电堆7返修定位工装还包括罩设在底座1上的防护罩3，防护罩3设置有安全门和光电传感器。对电池电堆7进行检测过程中，安全门处于闭合状态，以免造成人身伤害。另外，防护罩3还设置有光电传感器，当检测到有人靠近时，则断电保护。
为了降低劳动强度，燃料电池电堆7返修定位工装还包括PLC4(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)，PLC4的信号输出端与压装装置6的信号输入端和封堵装置8的信号输入端均连接。如此，PLC4控制压装装置6和封堵装置8的工作状态。PLC4的信号输入端与到位检测开关8c的信号输出端和原位检测开关8d的信号输出端均连接，到位检测开关8c被触发后将信号传输给PLC4，PLC4控制封堵气缸8b停止上升。原位检测开关8d被触发后将信号传输给PLC4，PLC4控制封堵气缸8b停止下降。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，包括：
底座(1)，所述底座(1)上设置有导轨(1a)；
定位装置(2)，所述定位装置(2)包括支撑板(2a)和设置在所述支撑板(2a)上的限位件(2b)，所述支撑板(2a)开设有通孔(2c)，且所述支撑板(2a)能够沿着所述导轨(1a)滑动，所述限位件(2b)用于对电池电堆的外壁限位；
压装装置(6)，所述压装装置(6)包括压板和驱动所述压板升降的压装驱动件，所述压板能够下降至压紧电池电堆顶部的端板；
封堵装置(8)，所述封堵装置(8)设置于所述支撑板(2a)的底部，且所述封堵装置(8)能够穿过所述支撑板(2a)的通孔(2c)以封堵电池电堆的内腔口。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述支撑板(2a)上开设有插孔，所述限位件(2b)的底部插设在所述支撑板(2a)上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述限位件(2b)包括底部插杆(2b1)、中间板(2b2)和限位杆(2b3)，所述底部插杆(2b1)与所述中间板(2b2)的底侧固定连接，所述限位杆(2b3)与所述中间板(2b2)的顶侧固定连接。
4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述限位杆(2b3)的数量为多个且沿置于所述支撑板(2a)上的电池电堆的周向分布。
5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述底座(1)上还设置有限位块(1b)，所述支撑板(2a)能够滑动至与所述限位块(1b)相抵。
6.根据权利要求1所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述封堵装置(8)包括封堵板(8a)和驱动所述封堵板(8a)升降的封堵气缸(8b)，所述封堵板(8a)上设置有封堵凸起。
7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述封堵气缸(8b)的数量为两个。
8.根据权利要求6所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，所述封堵装置(8)还包括到位检测开关(8c)，所述封堵板(8a)上升至预设位置后触发所述到位检测开关(8c)；
所述封堵装置(8)还包括原位检测开关(8d)，所述封堵板(8a)下降复位后触发所述原位检测开关(8d)。
9.根据权利要求1所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，还包括罩设在所述底座(1)上的防护罩(3)，所述防护罩(3)设置有安全门和光电传感器。
10.根据权利要求1所述的燃料电池电堆返修定位工装，其特征在于，还包括PLC(4)，所述PLC(4)的信号输出端与所述压装装置(6)的信号输入端和封堵装置(8)的信号输入端均连接。
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