CN115561489A - 一种电堆巡检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电堆巡检装置，属于燃料电池检测设备技术领域。本发明的电堆巡检装置，用于检测电堆的双极板的工作状态，电堆巡检装置包括多个巡检组件，巡检组件包括导电连接件和巡检接头，导电连接件用于与双极板固定连接，多个巡检组件的导电连接件依次布设于双极板；巡检接头包括连接槽，连接件能沿第一方向插设于连接槽内，以使导电连接件与巡检接头电连接。通过将多个巡检组件的导电连接件布设于双极板，以同时对双极板的多个部位的工作状态比如电压进行检测，能快速判断不同测试条件对双极板不同部位的性能的影响，提高了电堆性能测试结果的准确性，还能缩短测试时间，更能量化不同测试条件下电堆性能的变化。

Description

一种电堆巡检装置
技术领域
本发明涉及燃料电池检测设备技术领域，尤其涉及一种电堆巡检装置。
背景技术
在质子交换膜电池中，双极板与膜电极组成一个单电池，通过多个单电池堆叠形成电堆。其中每节单电池的性能是评价整个电堆的关键参数，并且会影响整个电堆，因此需要在开发阶段，采用巡检装置对双极板的工作状态进行巡检，以判断单电池的性能。
现有技术中，通常在双极板上选取一处作为检测点，而在敏感性测试过程中，测试条件的变化一定会影响电堆内的燃料、温度及水平衡，更为直观的就是双极板的不同区域，尤其是特殊区域比如阴极入口处、阴极出口处、阳极入口处和阳极出口处的工作状态比如电压存在差异，因此，仅在双极板上选取一处作为检测点，并不能反应双极板特殊区域的电压，可能会存在误判，进而影响测试结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电堆巡检装置，提高了电堆性能测试结果的准确性，还能缩短测试时间。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一种电堆巡检装置，用于检测所述电堆的双极板的工作状态，所述电堆巡检装置包括多个巡检组件，所述巡检组件包括：
导电连接件，用于与所述双极板固定连接，多个所述巡检组件的所述导电连接件依次布设于所述双极板；
巡检接头，包括连接槽，所述导电连接件能沿第一方向插设于所述连接槽内，以使所述导电连接件与所述巡检接头电连接。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述巡检接头包括：
绝缘块，所述绝缘块呈U形；
两个导电块，两个所述导电块分别固设于所述绝缘块的U形结构相对设置的两侧壁的内侧，两个所述导电块之间形成所述连接槽。
作为电堆巡检装置的可选方案，沿所述第一方向，两个所述导电块之间的间距逐渐减小。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述导电块包括位于所述绝缘块的U形结构的开口处的导向结构，所述导向结构用于引导所述导电连接件插入所述连接槽内。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述导电连接件沿第二方向的两侧均设有限位部；所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述巡检接头还包括与所述导电连接件沿所述第二方向两侧的所述限位部对应设置的限位卡扣，所述限位卡扣能与对应的所述限位部卡接，以限制所述导电连接件从所述连接槽中脱出。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述限位卡扣的一端与所述绝缘块固定连接，另一端设有卡接部；
所述导电连接件还设有与所述限位部对应设置的导向斜面；
所述卡接部能沿所述导向斜面滑动，以使所述限位卡扣能产生弹性形变，并使所述卡接部向背离所述限位部的方向移动；所述限位卡扣还能自动复位，以使所述卡接部与所述限位部卡接。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述限位卡扣还设有把持部，所述把持部与所述卡接部分别位于所述限位卡扣与所述绝缘块连接处的两侧。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述卡接部为连接于所述限位卡扣面朝所述连接槽的一侧的卡接凸块；所述限位部为凸设于所述导电连接件沿所述第二方向的一侧的限位凸块。
作为电堆巡检装置的可选方案，多个所述巡检组件的所述导电连接件依次布设于所述双极板的阴极入口处、阴极出口处、阳极入口处和阳极出口处中的至少两处。
作为电堆巡检装置的可选方案，所述导电块面朝另一个所述导电块的一侧设有能与所述导电连接件抵接的导电夹持结构，所述导电夹持结构能产生弹性形变并自动复位。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的电堆巡检装置，通过将多个巡检组件的导电连接件布设于双极板，以同时对双极板的多个部位的工作状态比如电压进行检测，能快速判断不同测试条件对双极板不同部位的性能的影响，提高了电堆性能测试结果的准确性，还能缩短测试时间，更能量化不同测试条件下电堆性能的变化。
附图说明
图1为本发明实施例中多个巡检组件的导电连接件与双极板的配合关系示意图；
图2为本发明实施例中巡检接头的结构示意图一；
图3为本发明实施例中巡检接头的结构示意图二；
图4为本发明实施例中导电连接件的结构示意图。
附图标记：
100、双极板；101、阴极入口处；102、阴极出口处；103、阳极入口处；104、阳极出口处；
1、导电连接件；11、限位部；12、导向斜面；13、连接部；14、转接部；2、巡检接头；2a、连接槽；21、绝缘块；22、导电块；221、引导面；23、限位卡扣；231、卡接部；232、把持部。
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“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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”、“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。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在质子交换膜电池的电堆中，每节单电池的性能是评价整个电堆的关键参数，并且会影响整个电堆，因此需要在开发阶段，采用巡检装置对双极板的工作状态进行巡检，以判断单电池的性能。
现有技术中，通常在双极板上选取一处作为检测点，而在敏感性测试过程中，测试条件的变化一定会影响电堆内的燃料、温度及水平衡，更为直观的就是双极板的不同区域，尤其是特殊区域比如阴极入口处、阴极出口处、阳极入口处和阳极出口处的工作状态比如电压存在差异，因此，仅在双极板上选取一处作为检测点，并不能反应双极板特殊区域的电压，可能会存在误判，进而影响测试结果的准确性。
为了解决上述问题，如图1-4所示，本实施例提供了一种电堆巡检装置，用于检测电堆的双极板100的工作状态，电堆巡检装置包括多个巡检组件，巡检组件包括导电连接件1和巡检接头2，导电连接件1用于与双极板100固定连接，多个巡检组件的导电连接件1依次布设于双极板100；巡检接头2包括连接槽2a，导电连接件1能沿第一方向插设于连接槽2a内，以使导电连接件1与巡检接头2电连接。
通过将多个巡检组件的导电连接件1布设于双极板100，以同时对双极板100的多个部位的工作状态比如电压进行检测，能快速判断不同测试条件对双极板100不同部位的性能的影响，提高了电堆性能测试结果的准确性，还能缩短测试时间，更能量化不同测试条件下电堆性能的变化。
需要说明的是，在敏感性测试过程中，双极板100的阴极入口处101、阴极出口处102、阳极入口处103和阳极出口处104的工作状态更易受到测试条件变化的影响。因此，本实施例中，双极板100的阴极入口处101、阴极出口处102、阳极入口处103和阳极出口处104均设有导电连接件1，以便同时对双极板100的阴极入口处101、阴极出口处102、阳极入口处103和阳极出口处104的工作状态比如电压进行检测，进一步提高电堆性能测试结果的准确性。当然，在其他实施例中，还可使多个巡检组件的导电连接件1依次布设于双极板100的阴极入口处101、阴极出口处102、阳极入口处103和阳极出口处104中的至少两处。
此外，现有技术中，通常在双极板上预留插槽，并利用巡检块插入插槽内，以对双极板的工作状态进行检测，由于巡检块采用导电材料制成，这就需要把持与巡检块连接的导线对巡检块进行插拔操作，长时间使用，容易出现导线与巡检块脱离的问题。
为了解决上述问题，本实施例中，巡检接头2包括绝缘块21和两个导电块22，绝缘块21呈U形；两个导电块22分别固设于绝缘块21的U形结构相对设置的两侧壁的内侧，两个导电块22之间形成连接槽2a。进而可通过把持绝缘块21使导电连接件1与连接槽2a进行插接或分离，既不会产生触电的安全隐患，还有利于延长巡检接头2的使用寿命。
示例性地，绝缘块21为塑料块，导电块22为金属块。塑料块本身具有一定的弹性，将两个金属块分别固设于塑料块的U形结构相对设置的两侧壁的内侧，在导电连接件1插入连接槽2a中时，导电连接件1会对两个金属块产生一定的挤压力，以使塑料块产生一定的弹性形变，可进一步促进巡检接头2夹紧导电连接件1，提高二者连接稳定性。
可选地，沿第一方向，两个导电块22之间的间距逐渐减小。如此设置，可促进巡检接头2能进一步夹紧导电连接件1，提高二者的连接稳定性。
可选地，导电块22包括位于绝缘块21的U形结构的开口处的导向结构，导向结构用于引导导电连接件1插入连接槽2a内。本实施例中，导向结构为导电块22上设置的位于绝缘块21的U形结构的开口处的引导面221，具体地，引导面221为弧形面，当然，引导面221也可以为斜面，换言之，沿第一方向(即导电连接件1插入连接槽2a的方向)，两个导电块22的引导面221之间的间距逐渐减小，以使位于绝缘块21的U形结构的开口处的部分连接槽2a呈八字形，进而有利于导电连接件1准确、快速地插入连接槽2a内。
可选地，导电连接件1沿第二方向的两侧均设有限位部11；第二方向与第一方向垂直；巡检接头2还包括与导电连接件1沿第二方向两侧的限位部11对应设置的限位卡扣23，限位卡扣23能与对应的限位部11卡接，以限制导电连接件1从连接槽2a中脱出，进一步提高了导电连接件1与巡检接头2的连接稳定性，避免巡检接头2意外松动或脱落，保证敏感性测试的结果准确性。
本实施例中，限位卡扣23的一端与绝缘块21固定连接，另一端设有卡接部231；导电连接件1还设有与限位部11对应设置的导向斜面12；卡接部231能沿导向斜面12滑动，以使限位卡扣23能产生弹性形变，并使卡接部231向背离限位部11的方向移动，换言之，限位卡扣23的一端与绝缘块21固定连接，另一端能向背离限位部11的方向张开；然后，限位卡扣23还能自动复位，以使卡接部231与限位部11卡接。示例性地，限位卡扣23为塑料材质。需要说明的是，限位卡扣23具有弹性，能产生弹性形变并自动复位，当向巡检接头2沿第二方向的两侧掰限位卡扣23时，可使限位卡扣23产生弹性形变并张开，随着导电连接件1逐渐插入连接槽2a，限位卡扣23上的卡接部231达到限位部11所在位置，然后松开限位卡扣23，限位卡扣23能自动复位，进而使卡接部231与限位部11卡接。导向斜面12的设置，可对卡接部231起到引导作用，在卡接部231沿导向斜面12滑动时，可使限位卡扣23逐渐被撑开，进而无需人工手动掰限位卡扣23，提高导电连接件1与巡检接头2连接的便利性。
可选地，卡接部231为连接于限位卡扣23面朝连接槽2a的一侧的卡接凸块；限位部11为凸设于导电连接件1沿第二方向的一侧的限位凸块。如此设置，不仅能通过卡接凸块抵接于限位凸块的下方，以限制导电连接件1从连接槽2a中脱出，还具有结构简单，易于加工制造的优点。
具体地，本实施例中，导电连接件1包括连接部13和转接部14，其中，连接部13的一端与双极板100固定连接，另一端与转接部14固定连接，转接部14呈等腰梯形结构，且转接部14宽度较大的一端与连接部13连接，进而使得连接部13与转接部14之间的台阶即为上述限位部11，转接部14的等腰梯形结构的两个斜边即为上述导向斜面12。
进一步地，限位卡扣23还设有把持部232，把持部232与卡接部231分别位于限位卡扣23与绝缘块21连接处的两侧。如此设置，可使人工通过按压把持部232，以使限位卡扣23张开，进而使卡接部231与限位部11分离，便于将巡检接头2与导电连接件1连接或分离。本实施例中，把持部232的一端与限位卡扣23连接，另一端向背离绝缘块21的方向倾斜，更便于人工按压把持部232，更省力。
在其他实施例中，还可在导电块22面朝另一个导电块22的一侧设有能与导电连接件1抵接的导电夹持结构，导电夹持结构能产生弹性形变并自动复位。示例性地，导电夹持结构为导电弹片，导电弹片的两端均与导电块22固定连接，且导电弹片的中部与该导电块22之间具有间隙，换言之，导电弹片与导电块22连接后大致呈弧形，在导电连接件1插入连接槽2a的过程中，导电弹片能在导电连接件1的挤压作用下产生弹性形变，进而进一步夹紧导电连接件1，提高导电连接件1与巡检接头2的连接稳定性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电堆巡检装置，用于检测所述电堆的双极板(100)的工作状态，其特征在于，所述电堆巡检装置包括多个巡检组件，所述巡检组件包括：
导电连接件(1)，用于与所述双极板(100)固定连接，多个所述巡检组件的所述导电连接件(1)依次布设于所述双极板(100)；
巡检接头(2)，包括连接槽(2a)，所述导电连接件(1)能沿第一方向插设于所述连接槽(2a)内，以使所述导电连接件(1)与所述巡检接头(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述巡检接头(2)包括：
绝缘块(21)，所述绝缘块(21)呈U形；
两个导电块(22)，两个所述导电块(22)分别固设于所述绝缘块(21)的U形结构相对设置的两侧壁的内侧，两个所述导电块(22)之间形成所述连接槽(2a)。
3.根据权利要求2所述的电堆巡检装置，其特征在于，沿所述第一方向，两个所述导电块(22)之间的间距逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述导电块(22)包括位于所述绝缘块(21)的U形结构的开口处的导向结构，所述导向结构用于引导所述导电连接件(1)插入所述连接槽(2a)内。
5.根据权利要求2所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述导电连接件(1)沿第二方向的两侧均设有限位部(11)；所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述巡检接头(2)还包括与所述导电连接件(1)沿所述第二方向两侧的所述限位部(11)对应设置的限位卡扣(23)，所述限位卡扣(23)能与对应的所述限位部(11)卡接，以限制所述导电连接件(1)从所述连接槽(2a)中脱出。
6.根据权利要求5所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述限位卡扣(23)的一端与所述绝缘块(21)固定连接，另一端设有卡接部(231)；
所述导电连接件(1)还设有与所述限位部(11)对应设置的导向斜面(12)；
所述卡接部(231)能沿所述导向斜面(12)滑动，以使所述限位卡扣(23)能产生弹性形变，并使所述卡接部(231)向背离所述限位部(11)的方向移动；所述限位卡扣(23)还能自动复位，以使所述卡接部(231)与所述限位部(11)卡接。
7.根据权利要求6所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述限位卡扣(23)还设有把持部(232)，所述把持部(232)与所述卡接部(231)分别位于所述限位卡扣(23)与所述绝缘块(21)连接处的两侧。
8.根据权利要求6所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述卡接部(231)为连接于所述限位卡扣(23)面朝所述连接槽(2a)的一侧的卡接凸块；所述限位部(11)为凸设于所述导电连接件(1)沿所述第二方向的一侧的限位凸块。
9.根据权利要求1所述的电堆巡检装置，其特征在于，多个所述巡检组件的所述导电连接件(1)依次布设于所述双极板(100)的阴极入口处(101)、阴极出口处(102)、阳极入口处(103)和阳极出口处(104)中的至少两处。
10.根据权利要求2-8任一项所述的电堆巡检装置，其特征在于，所述导电块(22)面朝另一个所述导电块(22)的一侧设有能与所述导电连接件(1)抵接的导电夹持结构，所述导电夹持结构能产生弹性形变并自动复位。
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