CN218160486U - 用于燃料电池系统的承载板以及燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于燃料电池系统的承载板。承载板被配置成承载至少两个电堆组件。每个电堆组件包括堆叠体、夹持堆叠体的第一和第二端板构件、以及从堆叠体穿过第一端板构件延伸出来的流体接头。承载板包括相反的第一和第二表面、以及从第一表面延伸贯穿承载板到第二表面的多个孔口。每个孔口被配置成对应于至少两个电堆组件的流体接头中的一个。承载板被配置成在第一表面上承载至少两个电堆组件，以使得第一端板构件被安装在第一表面上，并且使得流体接头延伸穿过多个孔口。本申请还提供了一种包括前述承载板的燃料电池系统。根据本申请，能够提高燃料电池系统的集成度，使其布局紧凑，并减小占用空间。

Description

用于燃料电池系统的承载板以及燃料电池系统
技术领域
本申请总体上涉及燃料电池技术，尤其涉及用于燃料电池系统的承载板以及包括这种承载板的燃料电池系统。
背景技术
利用燃料与氧化剂的电化学反应发电的燃料电池系统被日益广泛地用来提供电力。氢燃料电池系统是一种广泛应用的燃料电池系统，其采用氢气为燃料，氧气为氧化剂。氢燃料电池系统包括电堆组件和封装壳体。电堆组件用于将氢燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。封装壳体用于承载电堆组件并给电堆组件提供封装和保护。封装壳体包括用于承载电堆组件的承载板、以及安装在承载板上以围绕和封装电堆组件的罩壳。
随着对大功率氢燃料电池系统需求的提升，期望在单个氢燃料电池系统系统中包括多个电堆组件。但是，在现有的氢燃料电池系统中，对多个电堆组件中的每个电堆组件使用单独的封装壳体，即，对每个电堆组件使用单独的承载板和罩壳。这导致氢燃料电池系统的集成度低，占用空间大。
因此，需要对现有的燃料电池系统进行改进。
实用新型内容
本申请旨在提供一种改进的承载板，以提高燃料电池系统的集成度。
本申请提供了一种用于燃料电池系统的承载板。所述承载板被配置成承载至少两个电堆组件，每个所述电堆组件包括由电池单元叠置而成的堆叠体、分别设置在所述堆叠体的相反两端处以夹持所述堆叠体的第一端板构件和第二端板构件、以及从所述堆叠体穿过所述第一端板构件延伸出来的流体接头。所述承载板包括：相反的第一表面和第二表面；以及从所述第一表面延伸贯穿所述承载板到所述第二表面的多个孔口，每个所述孔口被配置成对应于所述至少两个电堆组件的流体接头中的一个。所述承载板被配置成在所述第一表面上承载所述至少两个电堆组件，以使得所述至少两个电堆组件的所述第一端板构件被安装在所述第一表面上，并且使得所述至少两个电堆组件的流体接头延伸穿过所述多个孔口。
在一些实施例中，每个所述电堆组件的所述第一端板构件包括：固定板，所述固定板被配置成与所述第二端板构件一起将所述堆叠体夹持在其间；被设置在所述固定板的与所述堆叠体相反的一侧的活动板；以及被设置在所述固定板与所述活动板之间的弹性构件。每个所述电堆组件还包括多条捆扎带，所述多条捆扎带中的每条捆扎带绕过所述第二端板构件，并且两端被连接到所述活动板，以将所述第二端板构件、所述堆叠体、所述固定板、所述弹性构件和所述活动板保持在一起，其中，所述多条捆扎带各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件处于压缩状态。所述承载板还包括从所述第一表面凹入所述承载板中的至少两个凹部，每个所述凹部被配置成对应于所述至少两个电堆组件的所述第一端板构件中的一个，所述承载板被配置成使得当在所述第一表面上承载所述至少两个电堆组件时，每个所述电堆组件的所述固定板被固定在所述第一表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在所述凹部中。
在一些实施例中，所述承载板还包括绕着每个所述凹部突出于所述第一表面的一组突肋，所述突肋包括顶表面以及从所述顶表面延伸穿过所述突肋到所述承载板中的螺纹盲孔，所述承载板被配置成使得当在所述第一表面上承载所述至少两个电堆组件时，每个所述电堆组件的所述固定板被安放在相应一组突肋的顶表面上，螺栓穿过所述固定板延伸到所述螺纹盲孔中以将所述固定板固定在所述相应一组突肋的顶表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在由所述凹部和所述相应一组突肋限定的空间中。
在一些实施例中，每个所述电堆组件的所述第一端板构件包括：固定板，所述固定板被设置成与所述第二端板构件一起将所述堆叠体夹持在其间；被设置在所述固定板的与所述堆叠体相反的一侧的活动板；以及被设置在所述固定板与所述活动板之间的弹性构件；每个所述电堆组件还包括多条捆扎带，所述多条捆扎带中的每条捆扎带绕过所述第二端板构件，并且两端被连接到所述活动板，以将所述第二端板构件、所述堆叠体、所述固定板、所述弹性构件和所述活动板保持在一起，其中，所述多条捆扎带各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件处于压缩状态，所述承载板还包括突出于所述第一表面的至少两组突肋，所述突肋包括顶表面以及从所述顶表面延伸穿过所述突肋到所述承载板中的螺纹盲孔，所述承载板被配置成使得当在所述第一表面上承载所述至少两个电堆组件时，每个所述电堆组件的所述固定板被安放在所述至少两组突肋中的相应一组突肋的顶表面上，螺栓穿过所述固定板延伸到所述螺纹盲孔中以将所述固定板固定在所述相应一组突肋的顶表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在由所述相应一组突肋限定的空间中。
在一些实施例中，所述流体接头包括燃料入口接头、燃料出口接头、氧化剂入口接头、氧化剂出口接头、冷却剂入口接头和冷却剂出口接头。在一些实施例中，所述弹性构件包括弹簧。
在一些实施例中，每条捆扎带的两端中的至少一个被可调节地连接到所述活动板，以使得能调节所述捆扎带在所述活动板和所述第二端板构件之间延伸的长度，从而调节所述捆扎带对所述第二端板构件和所述活动板施加的保持力。
本申请还提供了一种燃料电池系统。所述燃料电池系统包括：至少两个电堆组件，每个所述电堆组件包括由电池单元叠置而成的堆叠体、分别设置在所述堆叠体的相反两端处以夹持所述堆叠体的第一端板构件和第二端板构件、以及从所述堆叠体穿过所述第一端板构件延伸出来的流体接头；以及承载所述至少两个电堆组件的承载板，所述承载板包括相反的第一表面和第二表面、以及从所述第一表面延伸贯穿所述承载板到所述第二表面的多个孔口，每个所述孔口被配置成对应于所述至少两个电堆组件的流体接头中的一个。所述至少两个电堆组件被承载在所述承载板的所述第一表面上，使得所述至少两个电堆组件的所述第一端板构件被安装在所述第一表面上，并且使得所述至少两个电堆组件的流体接头延伸穿过所述多个孔口。
在一些实施例中，每个所述电堆组件的所述第一端板构件包括：固定板，所述固定板被配置成与所述第二端板构件一起将所述堆叠体夹持在其间；被设置在所述固定板的与所述堆叠体相反的一侧的活动板；以及被设置在所述固定板与所述活动板之间的弹性构件；每个所述电堆组件还包括多条捆扎带，所述多条捆扎带中的每条捆扎带绕过所述第二端板构件，并且两端被连接到所述活动板，以将所述第二端板构件、所述堆叠体、所述固定板、所述弹性构件和所述活动板保持在一起。所述多条捆扎带各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件处于压缩状态；所述承载板还包括从所述第一表面凹入所述承载板中的至少两个凹部，每个所述凹部被配置成对应于所述至少两个电堆组件的所述第一端板构件中的一个。每个所述电堆组件的所述固定板被固定在所述第一表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在所述凹部中。
在一些实施例中，所述承载板还包括绕着每个所述凹部突出于所述第一表面的一组突肋，所述突肋包括顶表面以及从所述顶表面延伸穿过所述突肋到所述承载板中的螺纹盲孔，每个所述电堆组件的所述固定板被安放在相应一组突肋的顶表面上，螺栓穿过所述固定板延伸到所述螺纹盲孔中，以将所述固定板固定在所述相应一组突肋的顶表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在由所述凹部和所述相应一组突肋限定的空间中。
在一些实施例中，每个所述电堆组件的所述第一端板构件包括：固定板，所述固定板被设置成与所述第二端板构件一起将所述堆叠体夹持在其间；被设置在所述固定板的与所述堆叠体相反的一侧的活动板；以及被设置在所述固定板与所述活动板之间的弹性构件。每个所述电堆组件还包括多条捆扎带，所述多条捆扎带中的每条捆扎带绕过所述第二端板构件，并且两端被连接到所述活动板，以将所述第二端板构件、所述堆叠体、所述固定板、所述弹性构件和所述活动板保持在一起，其中，所述多条捆扎带各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件处于压缩状态。所述承载板还包括突出于所述第一表面的至少两组突肋，所述突肋包括顶表面以及从所述顶表面延伸穿过所述突肋到所述承载板中的螺纹盲孔。所述至少两个电堆组件被承载在所述承载板的所述第一表面上，每个所述电堆组件的所述固定板被安放在所述至少两组突肋中的相应一组突肋的顶表面上，螺栓穿过所述固定板延伸到所述螺纹盲孔中，以将所述固定板固定在所述相应一组突肋的顶表面上，并且所述弹性构件和所述活动板被设置在由所述相应一组突肋限定的空间中。
在一些实施例中，所述至少两个电堆组件共用一个罩壳，所述罩壳被安装在所述承载板上以围绕并封装所述至少两个电堆组件。
在一些实施例中，所述流体接头包括燃料入口接头、燃料出口接头、氧化剂入口接头、氧化剂出口接头、冷却剂入口接头和冷却剂出口接头。
在一些实施例中，所述弹性构件包括弹簧。
在一些实施例中，每条捆扎带的两端中的至少一个被可调节地连接到所述活动板，以使得能调节所述捆扎带在所述活动板和所述第二端板构件之间延伸的长度，从而调节所述捆扎带对所述第二端板构件和所述活动板施加的保持力。
根据本申请，能够提高燃料电池系统的集成度，使其布局紧凑，并减小占用空间。
附图说明
下面将结合附图来更彻底地理解并认识本申请的上述和其它方面。应当注意的是，附图仅为示意性的，并非按比例绘制。在附图中：
图1是根据本申请的优选实施例的包括承载板的燃料电池系统的前侧底部立体图；
图2是图1所示的燃料电池系统的部分分解视图；
图3是图2所示的燃料电池系统的两个电堆组件和承载板的前侧顶部立体图；
图4是图3所示的承载板的前侧顶部立体图；
图5是图2和图3所示的两个电堆组件中的一个的前侧底部立体图；
图6是图5所示的电堆组件的后侧顶部立体图；
图7是图5所示的电堆组件的侧视图；
图8是图5所示的电堆组件的沿着图7的线“I-I”截取的横截面图；以及
图9是与图8类似的横截面图，但示出了电堆组件被安装到承载板。
附图标记列表
1 燃料电池系统
3 电堆组件
5 堆叠体
7 第一端板构件
9 第二端板构件
11a 燃料入口接头
11b 燃料出口接头
13a 氧化剂入口接头
13b 氧化剂出口接头
15a 冷却剂入口接头
15b 冷却剂出口接头
17 罩壳
17a 侧壳
17b 顶盖
19 捆扎带
19a 第一端
19b 第二端
19c 带主体
19d 圆柱形接头
51 堆叠方向
71 固定板
73 活动板
75 弹性构件
100 承载板
100a 第一表面
100b 第二表面
105 孔口
107 凹部
109 突肋
109a 顶表面
109b 螺纹盲孔
300 螺栓
400 调节螺栓
具体实施方式
下面结合示例详细描述本申请的一些优选实施例。本领域技术人员应理解到，这些实施例仅是示例性的，并不意味着对本申请形成任何限制。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互组合。
在附图中，为简要起见而省略了其它的部件，但这并不表明本申请的燃料电池系统、电堆组件、承载板和罩壳不可包括其它结构和部件。应理解到，附图中各结构和部件的尺寸、比例关系以及部件的数目均不作为对本申请的限制。
图1至图3示意性地示出了根据本申请的优选实施例的燃料电池系统1。燃料电池系统1例如可以是氢燃料电池系统，特别是质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统，其采用氢气为燃料，氧气为氧化剂。燃料电池系统1可用于车辆中以提供电力，从而驱动车辆电机来提供动力或者使得车载系统执行各种功能。应理解到，本申请不限于此。
如图2和图3所示，燃料电池系统1包括至少两个电堆组件3。每个电堆组件3包括由电池单元叠置而成的堆叠体5、分别设置在堆叠体5的相反两端处以夹持堆叠体5的第一端板构件7和第二端板构件9、以及从堆叠体5穿过第一端板构件7延伸出来的流体接头(在图中为11a-11b、13a-13b和15a-15b)。每个电堆组件3的电池单元可以被串联在一起，并且至少两个电堆组件3可以被串联或并联在一起。
多个电池单元沿着堆叠方向51(图7至图9)叠置以形成堆叠体5。每个电池单元通常由阴极板、阳极板、质子交换膜、在阴极板与质子交换膜之间的阴极扩散层和阴极催化层结构、在阳极板与质子交换膜之间的阳极扩散层和阳极催化层结构(均未在图中具体示出)。阴极扩散层、阴极催化层结构、阳极扩散层、阳极催化层结构与质子交换膜通常被制成一体，并且被称为膜电极组件(MEA)。阴极扩散层和阳极扩散层分别用于支撑阴极催化层结构和阳极催化层结构，并且传输反应流体和反应产物(氢气、氧气/空气、水等)。MEA被设置在阴极板和阳极板之间，以形成电池单元。阴极板和阳极板上分别形成有阴极流场和阳极流场。多个电池单元的阴极板的阴极流场能够组成电堆组件3的堆叠体5的阴极流道，并且多个电池单元的阳极板的阳极流场能够组成电堆组件3的堆叠体5的阳极流道。
电堆组件3的电化学反应发生在MEA中，主要涉及氢氧化(HOR)过程和氧还原(ORR)过程。H2和O2分别通过阳极扩散层和阴极扩散层传输到阳极催化层结构和阴极催化层结构中，H2在阳极催化层结构处在阳极催化剂的作用下失去电子，形成H+。H+通过质子交换膜传递到阴极侧，在阴极催化层结构处在阴极催化剂的作用下与O2结合成H2O。H2O通过阴极扩散层和阳极扩散层传递到阴极流场和阳极流场中，随后通过阴极流道和阳极流道排出电堆组件3的堆叠体5。电子则通过外电路(未示出)流向阴极以形成电流。
相邻两个电池单元中的一个电池单元的阳极板可以与另一个燃料电池的阴极板以阳极流场与阴极流场彼此背对的方式固定在一起，以在其间界定冷却剂流场。多个电池单元的冷却剂流场能够组成电堆组件3的堆叠体5的冷却剂流道。
第一端板构件7和第二端板构件9被设置在堆叠体5的在堆叠方向51上相反两端处，以夹持堆叠体5，从而将多个电池单元保持在一起。流体接头从堆叠体5穿过第一端板构件7延伸出来。流体接头例如可以包括燃料入口接头11a、燃料出口接头11b、氧化剂入口接头13a、氧化剂出口接头13b、冷却剂入口接头15a和冷却剂出口接头15b。
燃料入口接头11a可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的阳极流道的入口连通，以用于将燃料气体(具体是氢气)供给到电堆组件3的堆叠体5的阳极流道，从而分配到各个电池单元的阳极流场。燃料出口接头11b可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的阳极流道的出口连通，以用于将阳极侧的反应产物(通常包括产物水、未消耗的燃料气体和无效气体)排出电堆组件3的堆叠体5。燃料入口接头11a和燃料出口接头11b可以被连接到燃料电池系统1的燃料子系统(未示出)。
氧化剂入口接头13a可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的阴极流道的入口连通，以用于将氧化剂(具体是氧气或空气)供给到电堆组件3的堆叠体5的阴极流道，从而分配到各个电池单元的阴极流场。氧化剂出口接头13b可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的阴极流道的出口连通，以用于将阴极侧的反应产物(通常包括产物水、未消耗的氧化剂和无效气体)排出电堆组件3堆叠体5的。氧化剂入口接头13a和氧化剂出口接头13b可以被连接到燃料电池系统1的空气子系统(未示出)。
冷却剂入口接头15a可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的冷却剂流道的入口连通，以用于将冷却剂供给到各个电池单元的冷却剂流场。冷却剂出口接头15b可以被配置成与电堆组件3的堆叠体5的冷却剂流道的出口连通，以用于将经换热的冷却剂排出电堆组件3堆叠体5的。冷却剂入口接头15a和冷却剂出口接头15b可以被连接到燃料电池系统1的热管理子系统(未示出)。
如图1至图3所示，燃料电池系统1还包括被配置成承载至少两个电堆组件3的承载板100。如图3和图4所最佳示出的，承载板100包括相反的第一表面100a和第二表面100b、以及从第一表面100a延伸贯穿承载板100到第二表面100b的多个孔口105。每个孔口105被配置成对应于至少两个电堆组件3的流体接头(例如，燃料入口接头11a、燃料出口接头11b、氧化剂入口接头13a、氧化剂出口接头13b、冷却剂入口接头15a和冷却剂出口接头15b)中的一个。承载板100被配置成在第一表面100a上承载至少两个电堆组件3，以使得至少两个电堆组件3的第一端板构件7被安装在承载板100的第一表面100a上(图3)，并且使得至少两个电堆组件3的流体接头延伸穿过承载板100的多个孔口105(图1)。
发明人已经意识到，燃料电池系统1的承载板100的这种配置使得能够将至少两个电堆组件3集成在单个承载板100上。这能够提高燃料电池系统1的集成度，使其布局紧凑，并减小占用空间。并且，相比于承载板直接用作夹持电堆组件3的电池单元的端板，燃料电池系统1的承载板100的这种配置使得每个电堆组件3通过第一端板构件7安装在承载板100的第一表面100a上，这便利了电堆组件3的组装和拆卸，能够提高燃料电池系统1生产和维护效率。此外，电堆组件3的流体接头延伸穿过承载板100的多个孔口105，有利于将电堆组件3的流体接头集中在承载板100处，从而便利燃料电池系统1的流体布线和连接。
应理解到，承载板100可以由任何合适的材料制成。例如，承载板100可以由铝合金制成。密封圈(未示出)可以被设置在承载板100的孔口105与电堆组件3的流体接头之间，以实现密封。
图5至图8示意性地示出了图2和图3所示的两个电堆组件3中的一个。如图5至图8所示，每个电堆组件3的第一端板构件7包括：固定板71，其被配置成与第二端板构件9一起将堆叠体5夹持在其间；被设置在固定板71的与堆叠体5相反的一侧的活动板73；以及被设置在固定板71与活动板73之间的弹性构件75(图8)。弹性构件75可以包括弹簧、弹片或任何其它合适形式的弹性构件。
请继续参见图5至图8，每个电堆组件3还包括多条捆扎带19。捆扎带19可以由任何合适的材料制成。例如，捆扎带19可以由铝合金制成。每条捆扎带19绕过第二端板构件9，并且两端被连接到活动板73，以将第二端板构件9、堆叠体5、固定板71、弹性构件75和活动板73保持在一起。多条捆扎带19各自处于紧绷状态，并且弹性构件75处于压缩状态。
具体而言，每条捆扎带19包括相反的第一端19a和第二端19b、以及在第一端19a与第二端19b之间延伸的带主体19c。捆扎带19的第一端19a被连接到活动板73，带主体19c从活动板73延伸绕过第二端板构件9，随后第二端19b被连接到活动板73。借此，捆扎带19将第二端板构件9、堆叠体5、固定板71、弹性构件75和活动板73捆扎在一起。被设置在固定板71与活动板73之间的弹性构件75处于压缩状态，作用于固定板71和活动板73。如下文将要描述的，固定板71被固定在承载板100的第一表面100a上。如此，弹性构件75对活动板73施加压力，以使捆扎带19处于紧绷状态。处于紧绷状态的捆扎带19又将第二端板构件9和堆叠体5紧箍在固定板71上。通过这种配置，可以确保对堆叠体5施加恒定的夹持载荷，从而在各个电池单元的MEA与阳极板和阴极板之间保持恒定的接触电阻。
在一些实施例中，如图4和图9所示，承载板100还包括从第一表面100a凹入承载板100中的至少两个凹部107。每个凹部107被配置成对应于至少两个电堆组件3的第一端板构件7中的一个。承载板100被配置成使得当在第一表面100a上承载至少两个电堆组件3时，每个电堆组件3的固定板71被固定在第一表面100a上，并且弹性构件75和活动板73被设置在凹部107中。通过这种方式，可以降低电堆组件3的高度，这有利于进一步减少燃料电池系统1的占用空间，便利燃料电池系统1的小型化。
在这些实施例中的一个中，如图4和图9所示，承载板100还包括绕着每个凹部107突出于第一表面100a的一组突肋109。每个突肋109包括顶表面109a以及从顶表面109a延伸穿过突肋109到承载板100中的螺纹盲孔109b。承载板100被配置成使得当在第一表面100a上承载至少两个电堆组件3时，每个电堆组件3的固定板71被安放在相应一组突肋109的顶表面109a上，螺栓300(图3和图9)穿过固定板71延伸到螺纹盲孔109b中以将固定板71固定在相应一组突肋109的顶表面109a上，并且弹性构件75和活动板73被设置在由凹部107和相应一组突肋109限定的空间中。通过这种方式，能够在承载板100的第一表面100a处提供螺纹安装结构，以使得电堆组件3能够借助螺栓连接到承载板100上，从而实现燃料电池系统的集成。螺纹盲孔109b从突肋109的顶表面109a延伸穿过突肋109到承载板100中，能够形成较深的螺纹孔，从而提供较稳定的螺纹安装结构，而不会过度增大承载板100的厚度。此外，设置螺纹盲孔109b，而不是通孔，有利于确保承载板100的气密性，从而给电堆组件3提供可靠的保护。应理解到，每组突肋109可以包括一个或多个突肋109。
在其它部分实施例中，承载板100可以没有凹部107，而是仅包括突出于第一表面100a的至少两组突肋109。类似地，每个突肋109包括顶表面109a以及从顶表面109a延伸穿过突肋109到承载板100中的螺纹盲孔109b。承载板100被配置成使得当在第一表面100a上承载至少两个电堆组件3时，每个电堆组件3的固定板71被安放在至少两组突肋109中的相应一组突肋109的顶表面109a上，螺栓300穿过固定板71延伸到螺纹盲孔109b中以将固定板71固定在相应一组突肋109的顶表面109a上，并且弹性构件75和活动板73被设置在由相应一组突肋109限定的空间中。通过这种方式，能够在承载板100的第一表面100a处提供螺纹安装结构，以使得电堆组件3能够借助螺栓连接到承载板100上，从而实现燃料电池系统的集成。设置螺纹盲孔109b，而不是通孔，有利于确保承载板100的气密性，从而给电堆组件3提供可靠的保护。应理解到，每组突肋109可以包括一个或多个突肋109。
在一些实施例中，每条捆扎带19的两端中的至少一个(即，第一端19a和/或第二端19b)被可调节地连接到活动板73，以使得能调节捆扎带19在活动板73和第二端板构件9之间延伸的长度，从而调节捆扎带19对第二端板构件9和活动板73施加的保持力。如图5至图9所示，捆扎带19的第一端19a和/或第二端19b可以被配置成缠绕在圆柱形接头19d上，并且该圆柱形接头19d可以通过调节螺栓400连接到第一端板构件7的活动板73。通过调节螺栓400，能够调节捆扎带19在活动板73和第二端板构件9之间延伸的长度，从而调节捆扎带19对第二端板构件9和活动板73施加的保持力。应理解到，本申请不限于此。例如，捆扎带19的第一端19a和/或第二端19b也可以通过卡扣之类的调节机构连接到第一端板构件7的活动板73，以实现长度调节。
请返回参见图1和图2，燃料电池系统1的至少两个电堆组件3可以共用一个罩壳17。罩壳17被安装在承载板100上以围绕并封装至少两个电堆组件3。通过使燃料电池系统1的至少两个电堆组件3共用一个罩壳17，可以进一步提高燃料电池系统1的集成度，并减小占用空间。在一些实施例中，如图1和图2所示，罩壳17可以包括侧壳17a和顶盖17b。侧壳17a可以围合出用于燃料电池系统1的至少两个电堆组件3的容置空间，并且承载板100和顶盖17b封闭该容置空间。应理解到，罩壳17可以呈其它合适的形式，并且本申请不限于此。
发明人还提出了包括前述特征的承载板100。承载板100可用于燃料电池系统，以提高燃料电池系统的集成度，使其布局紧凑，并减小占用空间。
应理解到，虽然上文结合利用捆扎带15保持在一起的第一端板构件7和第二端板构件9描述了根据本申请的承载板100和燃料电池系统1，但应理解到，电堆组件3的第一端板构件7和第二端板构件9也可以由螺杆连接，以将电池单元保持在一起，并且本申请不限于此。
还应理解到，术语“第一”和“第二”仅用于将一个元件或部分与另一个元件或部分区分开来，但是这些元件和/或部分不应受到此类术语的限制。
以上结合具体实施例对本申请进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本申请的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本申请的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本申请的范围。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池系统(1)的承载板(100)，其特征在于，所述承载板(100)被配置成承载至少两个电堆组件(3)，每个所述电堆组件(3)包括由电池单元叠置而成的堆叠体(5)、分别设置在所述堆叠体(5)的相反两端处以夹持所述堆叠体(5)的第一端板构件(7)和第二端板构件(9)、以及从所述堆叠体(5)穿过所述第一端板构件(7)延伸出来的流体接头，所述承载板(100)包括：
相反的第一表面(100a)和第二表面(100b)；以及
从所述第一表面(100a)延伸贯穿所述承载板(100)到所述第二表面(100b)的多个孔口(105)，每个所述孔口(105)被配置成对应于所述至少两个电堆组件(3)的流体接头中的一个；
其中，所述承载板(100)被配置成在所述第一表面(100a)上承载所述至少两个电堆组件(3)，以使得所述至少两个电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)被安装在所述第一表面(100a)上，并且使得所述至少两个电堆组件(3)的流体接头延伸穿过所述多个孔口(105)。
2.根据权利要求1所述的承载板(100)，其特征在于：
每个所述电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)包括：
固定板(71)，所述固定板(71)被配置成与所述第二端板构件(9)一起将所述堆叠体(5)夹持在其间；
被设置在所述固定板(71)的与所述堆叠体(5)相反的一侧的活动板(73)；以及
被设置在所述固定板(71)与所述活动板(73)之间的弹性构件(75)；
每个所述电堆组件(3)还包括多条捆扎带(19)，所述多条捆扎带(19)中的每条捆扎带(19)绕过所述第二端板构件(9)，并且两端被连接到所述活动板(73)，以将所述第二端板构件(9)、所述堆叠体(5)、所述固定板(71)、所述弹性构件(75)和所述活动板(73)保持在一起，其中，所述多条捆扎带(19)各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件(75)处于压缩状态；以及
所述承载板(100)还包括从所述第一表面(100a)凹入所述承载板(100)中的至少两个凹部(107)，每个所述凹部(107)被配置成对应于所述至少两个电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)中的一个，所述承载板(100)被配置成使得当在所述第一表面(100a)上承载所述至少两个电堆组件(3)时，每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被固定在所述第一表面(100a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在所述凹部(107)中。
3.根据权利要求2所述的承载板(100)，其特征在于：
所述承载板(100)还包括绕着每个所述凹部(107)突出于所述第一表面(100a)的一组突肋(109)，所述突肋(109)包括顶表面(109a)以及从所述顶表面(109a)延伸穿过所述突肋(109)到所述承载板(100)中的螺纹盲孔(109b)；以及
所述承载板(100)被配置成使得当在所述第一表面(100a)上承载所述至少两个电堆组件(3)时，每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被安放在相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，螺栓(300)穿过所述固定板(71)延伸到所述螺纹盲孔(109b)中以将所述固定板(71)固定在所述相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在由所述凹部(107)和所述相应一组突肋(109)限定的空间中。
4.根据权利要求1所述的承载板(100)，其特征在于：
每个所述电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)包括：
固定板(71)，所述固定板(71)被设置成与所述第二端板构件(9)一起将所述堆叠体(5)夹持在其间；
被设置在所述固定板(71)的与所述堆叠体(5)相反的一侧的活动板(73)；以及
被设置在所述固定板(71)与所述活动板(73)之间的弹性构件(75)；
每个所述电堆组件(3)还包括多条捆扎带(19)，所述多条捆扎带(19)中的每条捆扎带(19)绕过所述第二端板构件(9)，并且两端被连接到所述活动板(73)，以将所述第二端板构件(9)、所述堆叠体(5)、所述固定板(71)、所述弹性构件(75)和所述活动板(73)保持在一起，其中，所述多条捆扎带(19)各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件(75)处于压缩状态；
所述承载板(100)还包括突出于所述第一表面(100a)的至少两组突肋(109)，所述突肋(109)包括顶表面(109a)以及从所述顶表面(109a)延伸穿过所述突肋(109)到所述承载板(100)中的螺纹盲孔(109b)；以及
所述承载板(100)被配置成使得当在所述第一表面(100a)上承载所述至少两个电堆组件(3)时，每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被安放在所述至少两组突肋(109)中的相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，螺栓(300)穿过所述固定板(71)延伸到所述螺纹盲孔(109b)中以将所述固定板(71)固定在所述相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在由所述相应一组突肋(109)限定的空间中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的承载板(100)，其特征在于：
所述流体接头包括燃料入口接头(11a)、燃料出口接头(11b)、氧化剂入口接头(13a)、氧化剂出口接头(13b)、冷却剂入口接头(15a)和冷却剂出口接头(15b)；和/或
所述弹性构件(75)包括弹簧；和/或
每条捆扎带(19)的两端中的至少一个被可调节地连接到所述活动板(73)，以使得能调节所述捆扎带(19)在所述活动板(73)和所述第二端板构件(9)之间延伸的长度，从而调节所述捆扎带(19)对所述第二端板构件(9)和所述活动板(73)施加的保持力。
6.一种燃料电池系统(1)，其特征在于，所述燃料电池系统(1)包括：
至少两个电堆组件(3)，每个所述电堆组件(3)包括由电池单元叠置而成的堆叠体(5)、分别设置在所述堆叠体(5)的相反两端处以夹持所述堆叠体(5)的第一端板构件(7)和第二端板构件(9)、以及从所述堆叠体(5)穿过所述第一端板构件(7)延伸出来的流体接头；以及
承载所述至少两个电堆组件(3)的承载板(100)，所述承载板(100)包括相反的第一表面(100a)和第二表面(100b)、以及从所述第一表面(100a)延伸贯穿所述承载板(100)到所述第二表面(100b)的多个孔口(105)，每个所述孔口(105)被配置成对应于所述至少两个电堆组件(3)的流体接头中的一个；
其中，所述至少两个电堆组件(3)被承载在所述承载板(100)的所述第一表面(100a)上，使得所述至少两个电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)被安装在所述第一表面(100a)上，并且使得所述至少两个电堆组件(3)的流体接头延伸穿过所述多个孔口(105)。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统(1)，其特征在于：
每个所述电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)包括：
固定板(71)，所述固定板(71)被配置成与所述第二端板构件(9)一起将所述堆叠体(5)夹持在其间；
被设置在所述固定板(71)的与所述堆叠体(5)相反的一侧的活动板(73)；以及
被设置在所述固定板(71)与所述活动板(73)之间的弹性构件(75)；
每个所述电堆组件(3)还包括多条捆扎带(19)，所述多条捆扎带(19)中的每条捆扎带(19)绕过所述第二端板构件(9)，并且两端被连接到所述活动板(73)，以将所述第二端板构件(9)、所述堆叠体(5)、所述固定板(71)、所述弹性构件(75)和所述活动板(73)保持在一起，其中，所述多条捆扎带(19)各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件(75)处于压缩状态；
所述承载板(100)还包括从所述第一表面(100a)凹入所述承载板(100)中的至少两个凹部(107)，每个所述凹部(107)被配置成对应于所述至少两个电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)中的一个；以及
每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被固定在所述第一表面(100a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在所述凹部(107)中。
8.根据权利要求7所述的燃料电池系统(1)，其特征在于：
所述承载板(100)还包括绕着每个所述凹部(107)突出于所述第一表面(100a)的一组突肋(109)，所述突肋(109)包括顶表面(109a)以及从所述顶表面(109a)延伸穿过所述突肋(109)到所述承载板(100)中的螺纹盲孔(109b)；以及
每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被安放在相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，螺栓(300)穿过所述固定板(71)延伸到所述螺纹盲孔(109b)中，以将所述固定板(71)固定在所述相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在由所述凹部(107)和所述相应一组突肋(109)限定的空间中。
9.根据权利要求6所述的燃料电池系统(1)，其特征在于：
每个所述电堆组件(3)的所述第一端板构件(7)包括：
固定板(71)，所述固定板(71)被设置成与所述第二端板构件(9)一起将所述堆叠体(5)夹持在其间；
被设置在所述固定板(71)的与所述堆叠体(5)相反的一侧的活动板(73)；以及
被设置在所述固定板(71)与所述活动板(73)之间的弹性构件(75)；
每个所述电堆组件(3)还包括多条捆扎带(19)，所述多条捆扎带(19)中的每条捆扎带(19)绕过所述第二端板构件(9)，并且两端被连接到所述活动板(73)，以将所述第二端板构件(9)、所述堆叠体(5)、所述固定板(71)、所述弹性构件(75)和所述活动板(73)保持在一起，其中，所述多条捆扎带(19)各自处于紧绷状态，并且所述弹性构件(75)处于压缩状态；
所述承载板(100)还包括突出于所述第一表面(100a)的至少两组突肋(109)，所述突肋(109)包括顶表面(109a)以及从所述顶表面(109a)延伸穿过所述突肋(109)到所述承载板(100)中的螺纹盲孔(109b)；以及
所述至少两个电堆组件(3)被承载在所述承载板(100)的所述第一表面(100a)上，每个所述电堆组件(3)的所述固定板(71)被安放在所述至少两组突肋(109)中的相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，螺栓(300)穿过所述固定板(71)延伸到所述螺纹盲孔(109b)中，以将所述固定板(71)固定在所述相应一组突肋(109)的顶表面(109a)上，并且所述弹性构件(75)和所述活动板(73)被设置在由所述相应一组突肋(109)限定的空间中。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的燃料电池系统(1)，其特征在于：
所述至少两个电堆组件(3)共用一个罩壳(17)，所述罩壳(17)被安装在所述承载板(100)上以围绕并封装所述至少两个电堆组件(3)；和/或
所述流体接头包括燃料入口接头(11a)、燃料出口接头(11b)、氧化剂入口接头(13a)、氧化剂出口接头(13b)、冷却剂入口接头(15a)和冷却剂出口接头(15b)；和/或
所述弹性构件(75)包括弹簧；和/或
每条捆扎带(19)的两端中的至少一个被可调节地连接到所述活动板(73)，以使得能调节所述捆扎带(19)在所述活动板(73)和所述第二端板构件(9)之间延伸的长度，从而调节所述捆扎带(19)对所述第二端板构件(9)和所述活动板(73)施加的保持力。
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