CN218548486U - 中温燃料电池的保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中温燃料电池的保护结构，包括：箱体；隔板，隔板一体成型于箱体内；箱体和隔板内部设置有连通的空腔，箱体两侧分别开设进油口和出油口，进油口和出油口与空腔连通；连接管，连接管设置于箱体外，且连接管的两端分别连接进油口和出油口；加热组件，加热组件套设于连接管上；油泵，油泵设置于连接管上；控制器，控制器设置于箱体外壁上；温度传感器，温度传感器设置于隔板侧边顶部；其中，油泵、加热组件和温度传感器均与控制器电性连接。本实用新型不仅可以在电池发生高温反应时有效降温，在寒冷地区使用时还能够有效避免内部结冰，减少电池损坏。

Description

中温燃料电池的保护结构

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种中温燃料电池的保护结构。

背景技术

燃料电池按工作温度可分为高、中、低温型燃料电池。工作温度从室温到373K(100℃)的为常温燃料电池；工作温度在373K(100℃)～573K(300℃)之间的为中温燃料电池；工作温度在873K(600℃)以上的为高温燃料电池。

现有的中温燃料电池多是将多个电池堆叠并使用油压床进行压缩形成电池组，并通过电路板上的连接器引脚连接每个电池进行电压监控，并放置于电池壳体内进行保护，但是由于中温燃料电池的反应温度较高，普通的散热方式的散热效果并不理想，另外由于电池在氢氧反应后形成水，当电池在寒冷地区时，内部在未进行高温反应时，容易造成内部水结冰膨胀，容易造成内部的水循环泵和电池损坏。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种中温燃料电池的保护结构，不仅可以在电池发生高温反应时有效降温，在寒冷地区使用时还能够有效避免内部结冰，减少电池损坏。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种中温燃料电池的保护结构，包括箱体；隔板，所述隔板一体成型于所述箱体内；所述箱体和隔板内部设置有连通的空腔，所述箱体两侧分别开设进油口和出油口，所述进油口和所述出油口与所述空腔连通；连接管，所述连接管设置于所述箱体外，且所述连接管的两端分别连接所述进油口和所述出油口；加热组件，所述加热组件套设于所述连接管上；油泵，所述油泵设置于所述连接管上；控制器，所述控制器设置于所述箱体外壁上；温度传感器，所述温度传感器设置于所述隔板侧边顶部；其中，所述油泵、所述加热组件和所述温度传感器均与所述控制器电性连接。

根据本实用新型的中温燃料电池的保护结构，不仅可以在电池发生高温反应时有效降温，在寒冷地区使用时还能够有效避免内部结冰，减少电池损坏。

另外，根据本实用新型上述提出的中温燃料电池的保护结构还可以具有如下附加的技术特征：

具体的，所述加热组件包括衬套、加热电阻丝、隔热套，所述衬套、所述加热电阻丝、所述隔热套依次套设于所述连接管上。

进一步的，所述连接管上设置有散热翅片。

具体的，所述连接管与所述箱体外壁贴合，并通过卡扣卡紧在所述箱体上。

具体的，所述隔板的高度低于所述箱体侧边的高度。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的中温燃料电池的保护结构的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的箱体的内部结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的加热组件的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的中温燃料电池的保护结构装配结构示意图；

图5是根据本实用新型另一个实施例的中温燃料电池的保护结构的示意图；

图6是根据本实用新型另一个实施例的中温燃料电池的保护结构的示意图；

如图所示：

1、箱体；2、隔板；11、空腔；12、进油口；13、出油口；3、连接管；31、散热翅片；32、卡扣；33、分流组件；331、分流管；332、分流支管；4、油泵；5、加热组件；51、衬套；52、加热电阻丝；53、隔热套；6、控制器；7、温度传感器；8、电池；9、电路板；10、连接器引脚。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的中温燃料电池的保护结构。

图1是根据本实用新型一个实施例的箱体的内部结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的中温燃料电池的保护结构的示意图；

如图2和图3所示，本实用新型实施例的中温燃料电池的保护结构，可包括箱体1、隔板2、连接管3、油泵4、加热组件5、控制器6和度传感器7。

其中，隔板2一体成型于箱体1内，箱体1和隔板2内部设置有连通的空腔11，箱体1两侧分别开设进油口12和出油口13，进油口12和出油口13与空腔11连通，连接管3设置于箱体1外，且连接管3的两端分别连接进油口12和出油口13，连接管3和空腔11内灌注导热油，加热组件5套设于连接管3上，当本装置放置在寒冷地区时，加热组件5用于加热连接管3，使内部导热油温度上升，避免箱体1内的电池受冻损坏，油泵4设置于连接管3上，用于促进连接管3和空腔11内的导热油流动，控制器6设置于箱体1外壁上，温度传感器7设置于隔板2侧边顶部，用于监控箱体1内的温度变化，油泵4、加热组件5和温度传感器7均与控制器6电性连接。

具体的，如图3所示，加热组件5包括衬套51、加热电阻丝52、隔热套53，其中，衬套51、加热电阻丝52、隔热套53依次套设于连接管3上。

在本实用新型的实施例中，当电池发生反应，油泵4正常开启，促进连接管3和空腔11内的导热油流动，箱体1内部温度升高时，温度传感器7将高温信号传输至控制器6，控制器6控制油泵4，使连接管3内的导热油流速加快，促进箱体1内外部的温度交换，使箱体1内的温度降低；当电池放置于寒冷地区，箱体1内部温度降低，当温度过低时，温度传感器7将低温信号传输至控制器6，控制器6控制加热组件5启动，使连接管3内的导热油温度升高，进而促进箱体1内部温度升高，避免电池因低温受到损坏。

具体而言，在电池进行工作反应时，油泵4正常开启，使粘稠度较高的导热油流动，当电池工作温度过高超出温度传感器7设定的阈值时，隔板2上的温度传感器7检测到温度异常，将高温信号传输至控制器6，控制器6通过PWM技术(即脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术)调整油泵4，使连接管3内的导热油流速增大，箱体1内部的温度传导至导热油中，并通过导热油传输至连接管3中，连接管3内的高温与外部自然温度进行热交换，使连接管3内的导热油温度降低，并流动至空腔11内，进而使箱体1内部温度降低，避免因箱体1内部温度过高造成电池损坏。

当电池在寒冷环境中，电池在未进行工作时，即电池内部未发生反应时，箱体1内部温度下降，当温度下降至温度传感器7设定的阈值时，隔板上2的温度传感器7检测到温度异常，将低温信号传输至控制器6，控制器6则控制加热组件5开启，加热组件5中的加热电阻丝52开始工作，对连接管3进行加热，连接管3内的导热油被加热并流动至空腔11内，使箱体1内的温度升高，避免电池因低温造成损坏。

为提高导热油的散热效果，加速连接管3内导热油降温，如图1所示，连接管3上设置有散热翅片31。

具体而言，连接管3内的导热油温度较高时，导热油的高温传导至连接管3上，并通过散热翅片31进行快速散热，加速连接管3内导热油温度降低。

为提高连接管3安装稳定性，如图1所示，连接管3与箱体1外壁贴合，并通过卡扣32卡紧在箱体1上。

需要说明的是，卡扣32卡接在连接管3上，并通过锁紧件锁紧在箱体上，上面描述的锁紧件的连接方式可以为螺栓连接。

在本实用新型的一个实施例中，如图2和图4所示，隔板2的高度低于箱体1侧边的高度。

具体而言，在将电池8成组安装于隔板2两侧后，电池8顶部设置电路板9，电路板9通过连接器引脚10与电池8连接，用于监测电池8的电压，电路板9放置于隔板2顶部，即使箱体1顶部加装顶盖时，电路板9也不会受到挤压，不易造成损坏。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，为提高导热油的散热效果，连接管3的长度可进行增长，以使连接管3内的导热油与连接管3外部的热传导面积增大。

具体而言，连接管3可S型排布于箱体1侧面，并通过卡扣32锁紧于箱体1侧面上。

在本实用新型的另一个实施例中，如图6所示，为提高导热油在连接管3和空腔11内的交换速率，箱体1两侧分别开设的进油口12和出油口13可设有多组，连接管3的两端分别通过第一分流组件33和第二分流组件34与多组进油口12和出油口13连通。

具体的，第一分流组件33可包括第一分流箱331和第一分流支管332，第一分流箱331固定于箱体1侧壁上，且第一分流箱331的一侧与连接管3连通，第一分流箱331的另一侧连通多个第一分流支管332，多个第一分流支管332一一对应连接多个进油口12。

第二分流组件34可包括第二分流箱341和第二分流支管342，第二分流箱341固定于箱体1侧壁上，且第二分流箱341的一侧与连接管3的另一端连通，第二分流箱341的另一侧连通多个第二分流支管342，多个第二分流支管342一一对应连接多个出油口13。

具体而言，在连接管3内的导热油进入第一分流箱331内后，进行自然降温，第一分流箱331内的导热油受油泵4压力影响沿多个第一分流支管332和多个进油口12分别进入空腔11内，第一分流箱331内温度较低的导热油进入空腔11后，将空腔11内温度较高的导热油沿多个第二分流管342推进至第二分流箱341内，完成导热油内外交换，使箱体1内部的温度降低。

综上，根据本实用新型实施例的中温燃料电池的保护结构，不仅可以在电池发生高温反应时有效降温，在寒冷地区使用时还能够有效避免内部结冰，减少电池损坏。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种中温燃料电池的保护结构，其特征在于，包括：

箱体(1)；

隔板(2)，所述隔板(2)一体成型于所述箱体(1)内；

所述箱体(1)和所述隔板(2)内部设置有连通的空腔(11)，所述箱体(1)两侧分别开设进油口(12)和出油口(13)，所述进油口(12)和所述出油口(13)均与所述空腔(11)连通；

连接管(3)，所述连接管(3)设置于所述箱体(1)外，且所述连接管(3)的两端分别连接所述进油口(12)和所述出油口(13)；

油泵(4)，所述油泵(4)设置于所述连接管(3)上；

加热组件(5)，所述加热组件(5)套设于所述连接管(3)上；

控制器(6)，所述控制器(6)设置于所述箱体(1)外壁上；

温度传感器(7)，所述温度传感器(7)设置于所述隔板(2)侧边顶部；

其中，所述油泵(4)、所述加热组件(5)和所述温度传感器(7)均与所述控制器(6)电性连接。

2.根据权利要求1中所述的中温燃料电池的保护结构，其特征在于，所述加热组件(5)包括衬套(51)、加热电阻丝(52)、隔热套(53)，所述衬套(51)、所述加热电阻丝(52)、所述隔热套(53)依次套设于所述连接管(3)上。

3.根据权利要求1中所述的中温燃料电池的保护结构，其特征在于，所述连接管(3)上设置有散热翅片(31)。

4.根据权利要求1中所述的中温燃料电池的保护结构，其特征在于，所述连接管(3)与所述箱体(1)外壁贴合，并通过卡扣(32)卡紧在所述箱体(1)上。

5.根据权利要求1中所述的中温燃料电池的保护结构，其特征在于，所述隔板(2)的高度低于所述箱体(1)侧边的高度。

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