CN115249831A - 燃料电池系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池系统及车辆，涉及新能源车辆技术领域，该燃料电池系统包括电堆壳体、DC/DC壳体、铜排、压盖、铜排密封件和壳体密封件；电堆壳体和DC/DC壳体并排设置，且两者通过铜排互通；压盖和铜排密封件均套设于铜排，且铜排密封件夹紧于铜排与压盖之间；壳体密封件套设于压盖的外周侧，且压盖通过壳体密封件与DC/DC壳体密封连接；压盖的一侧与电堆壳体密封连接。该车辆包括燃料电池系统。解决了现有技术中存在的采用高压连接器进行连接，导致其占用空间较大的技术问题，达到了占用空间小的技术效果。

Description

燃料电池系统及车辆
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其是涉及一种燃料电池系统及车辆。
背景技术
燃料电池是燃料电池汽车的主要动力源。它是一种不燃烧燃料而直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。
一般的，燃料电池主要包括电堆壳体和安装于电堆壳体内部的电堆。由于燃料电池的输出电压不稳定，因此需要DC/DC转换器调节燃料电池的输出电压。
现有电堆壳体与DC/DC转换器的安装方式，主要通过高压连接器进行连接。在安装高压连接器时，首先将高压连接器一一安装在电堆壳体上，随后将电堆壳体内部的线束与高压连接器连接，最后车辆的电气件通过高压插头与高压连接器插接，以实现燃料电池系统对车辆的电气件的供电。
然而，采用高压连接器进行连接的方式，由于高压连接器本身需要输电线缆连接，导致其占用空间较大，这对于要求空间小的燃料电池来说不太理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池系统及车辆，以缓解现有技术中存在的采用高压连接器进行连接，导致其占用空间较大的技术问题。
第一方面，本发明提供一种燃料电池系统，包括：电堆壳体、DC/DC壳体、铜排、压盖、铜排密封件和壳体密封件；所述电堆壳体和所述DC/DC壳体并排设置，且两者通过所述铜排互通；所述压盖和所述铜排密封件均套设于所述铜排，且所述铜排密封件夹紧于所述铜排与所述压盖之间；所述壳体密封件套设于所述压盖的外周侧，且所述压盖通过所述壳体密封件与所述DC/DC壳体密封连接；所述压盖的一侧与所述电堆壳体密封连接。
进一步的，所述压盖上设有内安装槽，所述铜排密封件夹紧于所述内安装槽内。
进一步的，所述压盖上设有用于穿设所述铜排的压盖孔，所述压盖孔的部分孔壁沿径向凹陷形成所述内安装槽。
进一步的，所述压盖包括相连接的第一板件和第二板件；所述第一板件和所述第二板件相对的侧部开设有槽口相对的半槽结构，相对的所述半槽结构扣合形成所述内安装槽。
进一步的，所述压盖上设有用于穿设所述铜排的压盖孔；所述压盖孔贯穿所述第一板件和所述第二板件，并与所述半槽结构相通。
进一步的，所述第一板件和所述第二板件通过紧固件固定连接，以使所述第一板件和所述第二板件相对的侧面紧密贴合。
进一步的，所述第一板件与所述第二板件相背的侧面上的压盖孔的边缘设有翻边结构，所述翻边结构向背离所述第二板件的方向延伸；所述翻边结构的内径与所述铜排相适配。
进一步的，所述第一板件的外周面上向内凹陷形成环状的外安装槽；所述壳体密封件套设于所述外安装槽。
进一步的，所述压盖的一侧与所述电堆壳体之间通过密封剂密封连接。
有益效果：
本发明提供的燃料电池系统，压盖和铜排密封件均套设于铜排，且铜排密封件夹紧于铜排与压盖之间，如此设置可实现铜排与压盖之间的密封，通过铜排密封件进行密封可具有较好的密封性，可防止电堆壳体内的氢气和水蒸气等泄漏到DC/DC壳体内；同时，壳体密封件套设于压盖的外周侧，且压盖通过壳体密封件与DC/DC壳体密封连接，通过壳体密封件，可与实现压盖与DC/DC壳体之间的密封，可防止外界灰尘和水等进入到DC/DC壳体内，再者，压盖的一侧与电堆壳体密封连接。
由前述可知，该燃料电池系统通过实现铜排与压盖、压盖与DC/DC壳体、压盖与电堆壳体之间的密封，能够使电堆壳体、DC/DC壳体和铜排之间实现较紧密的密封，从而使得燃料电池系统的长期密封性能比较稳定。此外，与高压连接器器相比，该燃料电池系统采用铜排输电，对空间的要求较小，可在有限空间内实现可安装性，且密封性较好。
第二方面，本发明提供一种车辆，包括：前述实施方式所述的燃料电池系统。
有益效果：
本发明提供的车辆包括前述的燃料电池系统，由此，该车辆所能达到的技术优势和效果同样包括燃料电池系统所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
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为本发明实施例提供的燃料电池系统的剖视图；
图2为压盖和紧固件的连接结构剖视图；
图3为铜排、压盖、紧固件的连接结构示意图；
图4为铜排、压盖、紧固件、铜排密封件和壳体密封件的拆分示意图；
图5为图3的左视图；
图6为沿图5所示A-A线的剖视图；
图7为燃料电池系统的一种安装示意图。
图标：
100-电堆壳体；200-DC/DC壳体；300-铜排；400-压盖；500-铜排密封件；600-壳体密封件；700-密封剂；
410-内安装槽；420-第一板件；430-第二板件；440-压盖孔；450-紧固件；421-翻边结构；422-外安装槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参照图1和图2，本实施例提供一种燃料电池系统，包括：电堆壳体100、DC/DC壳体200、铜排300、压盖400、铜排密封件500和壳体密封件600；电堆壳体100和DC/DC壳体200并排设置，且两者通过铜排300互通；压盖400和铜排密封件500均套设于铜排300，且铜排密封件500夹紧于铜排300与压盖400之间；壳体密封件600套设于压盖400的外周侧，且压盖400通过壳体密封件600与DC/DC壳体200密封连接；压盖400的一侧与电堆壳体100密封连接。
本实施例提供的燃料电池系统，压盖400和铜排密封件500均套设于铜排300，且铜排密封件500夹紧于铜排300与压盖400之间，如此设置可实现铜排300与压盖400之间的密封，通过铜排密封件500进行密封可具有较好的密封性，可防止电堆壳体100内的氢气和水蒸气等泄漏到DC/DC壳体200内；同时，壳体密封件600套设于压盖400的外周侧，且压盖400通过壳体密封件600与DC/DC壳体200密封连接，通过壳体密封件600，可与实现压盖400与DC/DC壳体200之间的密封，可防止外界灰尘和水等进入到DC/DC壳体200内，再者，压盖400的一侧与电堆壳体100密封连接。
由前述可知，该燃料电池系统通过实现铜排与压盖、压盖400与DC/DC壳体200、压盖400与电堆壳体100之间的密封，能够使电堆壳体100、DC/DC壳体200和铜排300之间实现较紧密的密封，从而使得燃料电池系统的长期密封性能比较稳定。此外，与高压连接器器相比，该燃料电池系统采用铜排输电，对空间的要求较小，可在有限空间内实现可安装性，且密封性较好。
进一步的，压盖400上设有内安装槽410，铜排密封件500夹紧于内安装槽410内；如此设置，可使铜排密封件500在径向能够受压一定的压缩量，不会因铜排300在Z方向长时间的上下蠕动而与铜排300或压盖400脱离，长期密封性能比较稳定。
本实施例中，铜排密封件500和壳体密封件600均可以采用耐高温的材质，比如：硅胶等。
压盖400可以采用图1所示的一体结构，在安装时，可先将铜排密封件500夹紧在铜排300放入内安装槽410内，然后将两者套设在铜排300上。
请继续参照图1，在一体结构的压盖400中，压盖400上设有用于穿设铜排300的压盖孔440，压盖孔440的部分孔壁沿径向凹陷形成内安装槽410。
其他实施例中，压盖400采用分体结构。
具体的，参照图2，压盖400包括相连接的第一板件420和第二板件430；第一板件420和第二板件430相对的侧部开设有槽口相对的半槽结构，相对的半槽结构扣合形成内安装槽410，如此设置，可便于内安装槽410的加工以及便于铜排密封件500的安装。
在具体加工时，可在第一板件420和第二板件430的一侧分别加工出槽口朝外的半槽结构，然后将相对的半槽结构扣合并将第一板件420和第二板件430连接在一起，可形成内安装槽410。
在具体安装时，可先将第二板件430套设在铜排300上，然后将铜排密封件500套设在铜排300上，并使铜排密封件500的下端卡在第二板件430的半槽结构中；再将第一板件420套设在铜排300上，此时，铜排密封件500的上端卡在第一板件420的半槽结构中，最后将第一板件420和第二板件430连接在一起。
请继续参照图2，在分体结构的压盖400中，压盖400上设有用于穿设铜排300的压盖孔440；压盖孔440贯穿第一板件420和第二板件430，并与半槽结构相通。
具体的，压盖孔440与内安装槽410形成“十”字结构。
在本申请的一种实施方式中，参照图2、图3或图6，第一板件420和第二板件430通过紧固件450固定连接，以使第一板件420和第二板件430相对的侧面紧密贴合。
可选的，紧固件450可以为螺栓、螺钉、销钉等，当然，只要能够实现第一板件420和第二板件430连接的部件均在本发明的保护范围之内。
进一步的，参照图3至图6，第一板件420与第二板件430相背的侧面上的压盖孔440的边缘设有翻边结构421，翻边结构421向背离第二板件430的方向延伸；翻边结构421的内径与铜排300相适配，如此设置，可在铜排300的周向形成限定，减少铜排300的晃动；另外，还可能便于铜排300由翻边结构421插入第一板件420。
参照图3、或图4或图6，第一板件420的外周面上向内凹陷形成环状的外安装槽422，壳体密封件600套设于外安装槽422，如此设置，也可使壳体密封件600在径向能够受压一定的压缩量，不会因铜排300在Z方向长时间的上下蠕动而与压盖400或DC/DC壳体200脱离，长期密封性能比较稳定。
进一步的，压盖400的一侧与电堆壳体100通过密封剂700密封连接，该密封剂700能够防止外界灰尘和水等进入到电堆壳体100内。
具体的，本实施例中，第二板件430的底端面通过密封剂700与电堆壳体100密封连接。
参照图7，在具体安装时，可先装配好铜排300后，再装配铜排密封结构。
综合以上，该燃料电池系统通过设置的壳体密封件600和密封剂700，可以实现双向密封，即可同时密封电堆壳体100和DC/DC壳体200。
本实施例还提供一种车辆，该车辆包括前述的燃料电池系统。本实施例提供的车辆包括前述的燃料电池系统，由此，该车辆所能达到的技术优势和效果同样包括燃料电池系统所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
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 (10)

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆壳体(100)、DC/DC壳体(200)、铜排(300)、压盖(400)、铜排密封件(500)和壳体密封件(600)；
所述电堆壳体(100)和所述DC/DC壳体(200)并排设置，且两者通过所述铜排(300)互通；
所述压盖(400)和所述铜排密封件(500)均套设于所述铜排(300)，且所述铜排密封件(500)夹紧于所述铜排(300)与所述压盖(400)之间；
所述壳体密封件(600)套设于所述压盖(400)的外周侧，且所述压盖(400)通过所述壳体密封件(600)与所述DC/DC壳体(200)密封连接；
所述压盖(400)的一侧与所述电堆壳体(100)密封连接。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述压盖(400)上设有内安装槽(410)，所述铜排密封件(500)夹紧于所述内安装槽(410)内。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述压盖(400)上设有用于穿设所述铜排(300)的压盖孔(440)，所述压盖孔(440)的部分孔壁沿径向凹陷形成所述内安装槽(410)。
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述压盖(400)包括相连接的第一板件(420)和第二板件(430)；
所述第一板件(420)和所述第二板件(430)相对的侧部开设有槽口相对的半槽结构，相对的所述半槽结构扣合形成所述内安装槽(410)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述压盖(400)上设有用于穿设所述铜排(300)的压盖孔(440)；
所述压盖孔(440)贯穿所述第一板件(420)和所述第二板件(430)，并与所述半槽结构相通。
6.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一板件(420)和所述第二板件(430)通过紧固件(450)固定连接，以使所述第一板件(420)和所述第二板件(430)相对的侧面紧密贴合。
7.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一板件(420)与所述第二板件(430)相背的侧面上的压盖孔(440)的边缘设有翻边结构(421)，所述翻边结构(421)向背离所述第二板件(430)的方向延伸；
所述翻边结构(421)的内径与所述铜排(300)相适配。
8.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一板件(420)的外周面上向内凹陷形成环状的外安装槽(422)；
所述壳体密封件(600)套设于所述外安装槽(422)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述压盖(400)的一侧与所述电堆壳体(100)之间通过密封剂(700)密封连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的燃料电池系统。
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