CN216528975U - 一种燃料电池堆的温度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池堆的温度监测技术领域，公开一种燃料电池堆的温度监测装置，包括：若干个双极板，依次叠设形成燃料电池堆，每个双极板均包括阴极极板；若干个第一温度检测件，每个第一温度检测件均设置在一个阴极极板上且能够检测阴极极板的温度；集流组件，包括两个集流板，每个集流板均能够通过连接线将外接负载与燃料电池堆电连接；第二温度检测件，设置在每个集流板与连接线连接的位置。本实用新型公开的燃料电池堆的温度监测装置，一旦第一最高温度超过第一预设温度和第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生，集流组件能够与外接负载的电连接断开，降低了燃料电池堆因温度超出其所能承受的最高温度而被烧毁的可能性。

Description

一种燃料电池堆的温度监测装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池堆的温度监测技术领域，尤其涉及一种燃料电池堆的温度监测装置。

背景技术

在燃料电池堆的测试过程中，需要对燃料电池堆的功率进行持续加载，使燃料电池堆的电流持续增加，此过程中燃料电池堆会持续产热，为了保证燃料电池堆的安全性，现有技术监测燃料电池堆的冷却回路的温度，使其不超过燃料电池堆的最高允许温度，然而冷却回路的温度一般低于燃料电池堆的最高实际温度，使得现有的温度监测装置检测的温度值并不能真实反映燃料电池堆的最高实际温度，导致燃料电池堆因温度超出其所能承受的最高温度而被烧毁。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池堆的温度监测装置，降低了燃料电池堆因温度超出其所能承受的最高温度而出现被烧毁的概率，提升了燃料电池堆的安全性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃料电池堆的温度监测装置，包括：若干个双极板，若干个所述双极板依次叠设形成燃料电池堆，每个所述双极板均包括阴极极板；若干个第一温度检测件，若干个所述第一温度检测件与若干个所述双极板一一对应设置，每个所述第一温度检测件均设置在一个所述阴极极板上且能够检测所述阴极极板的温度；集流组件，包括两个集流板，每个所述集流板均能够通过连接线将外接负载与所述燃料电池堆电连接；第二温度检测件，设置在每个所述集流板与所述连接线连接的位置，所述第一温度检测件检测的第一最高温度超过第一预设温度和所述第二温度检测件检测的第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生时，所述集流组件能够与所述外接负载的电连接断开。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，所述燃料电池堆的温度监测装置还包括控制显示组件，所述控制显示组件分别与所述第一温度检测件和所述第二温度检测件电连接，所述控制显示组件能够显示所述第一温度检测件和所述第二温度检测件检测的温度信号。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，所述燃料电池堆的温度监测装置还包括位于所述外接负载和所述集流组件之间的电源开关，所述电源开关与所述控制显示组件电连接，所述控制显示组件被配置为所述第一最高温度超过所述第一预设温度和所述第二最高温度超过所述第二预设温度中的至少一个发生时断开所述电源开关。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，每个所述第一温度检测件均包括多个第一温度检测单体，多个所述第一温度检测单体间隔设置在所述阴极极板上。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，每个所述阴极极板的一个侧面均由多个行列排布的检测区域组成，每个所述检测区域内均设有一个所述第一温度检测单体。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，每个所述阴极极板的一个侧面均等分为多个所述检测区域，每个所述阴极极板上的多个所述第一温度检测单体均呈行列排布。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，每个所述双极板均还包括阳极极板，每个所述双极板的所述阳极极板和所述阴极极板贴合在一起并形成水路通道，所述第一温度检测件设置在所述阴极极板位于所述水路通道的一侧。

作为一种燃料电池堆的温度监测装置的优选方案，所述第二温度检测件为接触式温度传感器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的燃料电池堆的温度监测装置能够对燃料电池堆的各双极板的温度以及外接负载与集流板的连接处的温度进行有效的监测，一旦第一温度检测件检测的第一最高温度超过第一预设温度和/或第二温度检测件检测的第二最高温度超过第二预设温度，集流组件能够与外接负载的电连接断开，降低了燃料电池堆因温度超出其所能承受的最高温度而出现被烧毁的概率，提升了燃料电池堆的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例提供的燃料电池堆的温度监测装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的燃料电池堆的温度监测装置的双极板和第一温度检测件和剖视图。

图中：

1、双极板；10、水路通道；11、阴极极板；12、阳极极板；

2、第一温度检测件；21、第一温度检测单体；

3、集流板；

4、第二温度检测件；

100、连接线；200、外接负载。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，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；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实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种燃料电池堆的温度监测装置，如图1和图2所示，包括若干个双极板1、若干个第一温度检测件2、集流组件及第二温度检测件4，若干个双极板1依次叠设形成燃料电池堆，每个双极板1均包括阴极极板11，若干个第一温度检测件2与若干个双极板1一一对应设置，每个第一温度检测件2均设置在一个阴极极板11上且能够检测阴极极板11的温度，集流组件包括两个集流板3，每个集流板3均能够通过连接线100将外接负载200与燃料电池堆电连接，第二温度检测件4设置在每个集流板3与连接线100连接的位置，第一温度检测件2检测的第一最高温度超过第一预设温度和第二温度检测件4检测的第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生时，集流组件能够与外接负载200的电连接断开。

具体地，燃料电池堆工作时，双极板1的阴极极板11上产生的热量较多，使得双极板1的温度最高的位置出现在阴极极板11上，第一温度检测件2检测的阴极极板11的温度能够真实反映燃料电池堆的内部最高温度情况。连接线100与集流板3连接的位置一旦发生松动，集流板3的电阻会大幅度升高，从而使得集流板3的温度迅速升高，导致集流板3超温，使得集流板3发生烧熔或者损坏连接线100，同样影响燃料电池堆的安全性，而第二温度检测件4能够实时检测集流板3上与连接线100连接的位置的温度，能够防止因连接处温度过高而发生过热的现象，一旦一个第一温度检测件2检测的第一最高温度超过第一预设温度、或者一个第二温度检测件4检测的第二最高温度超过第二预设温度、或者第一最高温度超过第一预设温度且第二最高温度超过第二预设温度，集流组件与外接负载200的电连接断开，保证了燃料电池堆的安全性。

需要说明的是，第一预设温度为阴极极板11所能承受的最高温度，具体由燃料电池堆的生产商在燃料电池堆出厂时给出，该第一预设温度与燃料电池堆的结构和材料等相关，属于已知物理量。第二预设温度为集流板3所能承受的最高温度，具体由集流板3的生产商在集流板3出厂时给出，该第二预设温度与集流板3的结构和材料等相关，也属于已知物理量。

本实施例提供的燃料电池堆的温度监测装置能够对燃料电池堆的各双极板1的温度以及外接负载200与集流板3的连接处的温度进行有效的监测，一旦第一温度检测件2检测的第一最高温度超过第一预设温度和第二温度检测件4检测的第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生，集流组件能够与外接负载200的电连接断开，降低了燃料电池堆因温度超出其所能承受的最高温度而出现被烧毁的概率，提升了燃料电池堆的安全性。

本实施例的燃料电池堆的温度监测装置还包括控制显示组件(图中未示出)，控制显示组件分别与第一温度检测件2和第二温度检测件4电连接，控制显示组件能够显示第一温度检测件2和第二温度检测件4检测的温度信号，即控制显示组件能够实时显示第一温度检测件2和第二温度检测件4所检测的温度值。燃料电池堆的温度监测装置还包括位于外接负载200和集流组件之间的电源开关(图中未示出)，电源开关与控制显示组件电连接，控制显示组件被配置为第一最高温度超过第一预设温度和第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生时断开电源开关。

优选地，该控制显示组件包括控制器和显示屏，该控制器与显示屏、电源开关、第一温度检测件2及第二温度检测件4电连接，该控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制显示屏、电源开关、第一温度检测件2及第二温度检测件4实现其功能。

如图2所示，本实施例的每个双极板1均还包括阳极极板12，每个双极板1的阳极极板12和阴极极板11贴合在一起并形成水路通道10，第一温度检测件2设置在阴极极板11位于水路通道10的一侧。由于阴极极板11靠近水路通道10的一侧的温度较高，将第一温度检测件2设置在阴极极板11位于水路通道10的一侧能够更加真实地检测燃料电池堆内的最高温度，保证检测的最高温度值与燃料电池堆内的最高温度值较为一致，增加了检测的准确性。

如图2所示，每个第一温度检测件2均包括多个第一温度检测单体21，多个第一温度检测单体21间隔设置在阴极极板11上。具体地，每个阴极极板11的一个侧面均由多个行列排布的检测区域组成，每个检测区域内均设有一个第一温度检测单体21。进一步地，每个阴极极板11的一个侧面均等分为多个检测区域，每个阴极极板11上的多个第一温度检测单体21均呈行列排布。

也就是说，布置第一温度检测单体21时，首先将每个阴极极板11靠近水路通道10的一个侧面等分为多个行列排布的检测区域，每个检测区域内均布置有一个第一温度检测单体21，每个阴极极板11上的多个第一温度检测单体21均呈行列排布。为了更加精确地检测阴极极板11各个位置的具体温度，第一温度检测单体21的分布应尽可能密集。在其他实施例中，还可以不用将每个阴极极板11的一个侧面等分为多个检测区域，第一温度检测单体21只需检测阴极极板11的一个位置的温度即可，该位置可以为阴极极板11易出现高温的位置。

本实施例的第一温度检测单体21和第二温度检测件4均为接触式温度传感器。接触式温度传感器具有较高的测量精度，从而使得检测结果较为准确。在其他实施例中，第一温度检测单体21和第二温度检测件4并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他类型的温度传感器，具体根据实际需要选定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，包括：

若干个双极板(1)，若干个所述双极板(1)依次叠设形成燃料电池堆，每个所述双极板(1)均包括阴极极板(11)；

若干个第一温度检测件(2)，若干个所述第一温度检测件(2)与若干个所述双极板(1)一一对应设置，每个所述第一温度检测件(2)均设置在一个所述阴极极板(11)上且能够检测所述阴极极板(11)的温度；

集流组件，包括两个集流板(3)，每个所述集流板(3)均能够通过连接线(100)将外接负载(200)与所述燃料电池堆电连接；

第二温度检测件(4)，设置在每个所述集流板(3)与所述连接线(100)连接的位置，所述第一温度检测件(2)检测的第一最高温度超过第一预设温度和所述第二温度检测件(4)检测的第二最高温度超过第二预设温度中的至少一个发生时，所述集流组件能够与所述外接负载(200)的电连接断开。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，所述燃料电池堆的温度监测装置还包括控制显示组件，所述控制显示组件分别与所述第一温度检测件(2)和所述第二温度检测件(4)电连接，所述控制显示组件能够显示所述第一温度检测件(2)和所述第二温度检测件(4)检测的温度信号。

3.根据权利要求2所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，所述燃料电池堆的温度监测装置还包括位于所述外接负载(200)和所述集流组件之间的电源开关，所述电源开关与所述控制显示组件电连接，所述控制显示组件被配置为所述第一最高温度超过所述第一预设温度和所述第二最高温度超过所述第二预设温度中的至少一个发生时断开所述电源开关。

4.根据权利要求3所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，每个所述第一温度检测件(2)均包括多个第一温度检测单体(21)，多个所述第一温度检测单体(21)间隔设置在所述阴极极板(11)上。

5.根据权利要求4所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，每个所述阴极极板(11)的一个侧面均由多个行列排布的检测区域组成，每个所述检测区域内均设有一个所述第一温度检测单体(21)。

6.根据权利要求5所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，每个所述阴极极板(11)的一个侧面均等分为多个所述检测区域，每个所述阴极极板(11)上的多个所述第一温度检测单体(21)均呈行列排布。

7.根据权利要求1至6任一项所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，每个所述双极板(1)均还包括阳极极板(12)，每个所述双极板(1)的所述阳极极板(12)和所述阴极极板(11)贴合在一起并形成水路通道(10)，所述第一温度检测件(2)设置在所述阴极极板(11)位于所述水路通道(10)的一侧。

8.根据权利要求1至6任一项所述的燃料电池堆的温度监测装置，其特征在于，所述第二温度检测件(4)为接触式温度传感器。

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