CN219393432U - 一种燃料电池的安装结构及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池的安装结构及燃料电池，属于燃料电池技术领域。本实用新型的燃料电池的安装结构及燃料电池，提高了空间利用率，并便于燃料电池装配及维护；同时，相比于现有技术，无需单独设置节温器及加热器安装支架，并使节温器及加热器更靠近电堆端板，减少了软管数量和长度，从而解决了冷却液大小循环零部件数量多、加工成本高、管路数量多且长度长、管路流阻大、空间利用率低等问题，还能降低燃料电池系统加工成本，提高燃料电池系统功率密度，提升燃料电池系统的冷启动和热机效率。

Description

一种燃料电池的安装结构及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池的安装结构及燃料电池。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和氧气发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，其排放物仅为水，对环境无污染，具有发电效率高，续航能力强，启动速度快，绿色环保等优点。

氢燃料电池在使用过程中，需要通过冷却液大小循环实现燃料电池系统的冷热流体交换，小循环内部系统通过PTC加热器快速提高系统内部温度，循环体系内水容量小，需求热量少，该循环主要针对低温环境下的系统启动，实现低温环境下的燃料电池系统的迅速提温，进而实现-30℃的环境下系统低温启动能力；针对高温环境下，发动机系统通过冷却液循环控制节温器来控制大循环的开启，系统大循环经过散热风扇组件，实现系统在8℃左右的温度控制，系统散热风扇通过CAN通讯，实现闭环自动温控，保证系统出电堆温度为80℃，系统进堆温度70℃；

但是，目前由于受到定型化的零部件制约，致使燃料电池系统零部件布置比较分散，其中，冷却液大小循环相关零部件比如节温器、PTC加热器、水泵等，多数采用支架固定的方式安装，零部件布置占据空间较大，零部件间距比较大，零部件与电堆端板距离也比较远，导致发动机系统集成性差，系统零部件数量多，加工成本居高不下；导致冷却液大小循环管路数量多、长度长，增加管路流阻，会影响装配效率及零部件维护便利性，并影响冷热流体交换效率及冷启动、热机效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池的安装结构及燃料电池，以减少管路数量及长度，降低冷却液流阻，提高空间利用率，并便于燃料电池装配及维护。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一方面，提供了一种燃料电池的安装结构，包括：

安装构件，所述安装构件上设有与其一体成型的用于安装节温器的节温器法兰接口、用于与端板冷却液入口连通的内接冷却液出口、用于与端板冷却液出口连通的内接冷却液入口、用于与水泵输出端连接的冷却液入口接头、用于与中冷器输入端连接的冷却输出分支接头、用于与中冷器输出端连接的冷却输入分支接头、用于安装加热器的加热器安装孔、用于将冷却液中的空气排出的冷却液排气接头、用于连通所述冷却液入口接头与所述内接冷却液出口的冷却液输入流道及用于连通所述节温器法兰接口与所述内接冷却液入口的冷却液输出流道；

所述冷却液入口接头、所述冷却输出分支接头与所述内接冷却液出口相互连通，所述节温器法兰接口、所述冷却输入分支接头、所述冷却液排气接头与所述内接冷却液入口相互连通。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件包括用于与电堆的端板连接的安装板，所述内接冷却液入口与所述内接冷却液出口均开设于所述安装板。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述冷却液入口接头、所述冷却输出分支接头与所述内接冷却液出口位于所述安装板沿第一方向的同一端；和/或，

所述节温器法兰接口、所述冷却输入分支接头、所述冷却液排气接头与所述内接冷却液入口位于所述安装板沿第一方向的同一端。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述冷却液入口接头与所述冷却输出分支接头均平行于所述安装板，且所述冷却液入口接头与所述冷却输出分支接头分别垂直于所述安装板相邻的两个侧边；和/或，

所述节温器法兰接口的开口端面平行于所述安装板。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还设有与其一体成型的与所述冷却液输入流道连通的第一冷却液检测接口；和/或，

所述安装构件上还设有与其一体成型的与所述冷却液输出流道连通的第二冷却液检测接口。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还集成有分水器，所述安装构件上还设有与其一体成型的用于与端板氢气出口连通的内接氢气入口、用于与端板氢气入口连通的内接氢气出口、用于与引射器输出端连接的氢气入口法兰接口、用于安装氢气安全阀的氢气安全接口、用于连通所述内接氢气入口与所述分水器入口的氢气入口流道及与所述内接氢气出口连通的氢气出口流道；

所述内接氢气入口与所述内接氢气出口均开设于所述安装板；

所述氢气入口法兰接口、所述氢气安全接口与所述氢气出口流道相互连通；

所述分水器上设有用于连接氢气循环泵输入端的氢气分支输出接头、用于与引射器输入端连接的氢气分支输出法兰接口及用于安装排氢阀的排氢接口。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述分水器包括分水壳体和分水盖板，所述分水壳体与所述安装板一体成型，所述分水壳体包括一端敞口的分水腔，所述分水盖板与所述分水壳体固定连接并用于封堵所述分水器的敞口。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还设有与其一体成型的与所述氢气出口流道连通的氢气检测接口。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述氢气出口流道垂直于所述安装板；和/或，

所述氢气分支输出接头平行于所述安装板；和/或，

所述氢气分支输出法兰接口的开口端面垂直于所述安装板且平行于水平面；和/或，

所述氢气入口法兰接口的开口端面垂直于所述安装板且平行于水平面；和/或，

所述排氢接口的开口端面垂直于所述安装板且垂直于水平面；和/或，

所述氢气安全接口的开口端面垂直于所述安装板且垂直于水平面。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气入口法兰接口、用于与端板空气入口连通的内接空气出口、用于与端板空气出口连通的内接空气入口、用于排出空气的空气出口接头、用于连通所述空气出口接头与所述内接空气入口的空气输出流道及用于连通所述空气入口法兰接口与所述内接空气出口的空气输入流道；

所述内接空气入口与所述内接空气出口均开设于所述安装板。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气旁通入口法兰接口、用于排出空气的空气旁通出口接头及用于连通所述空气旁通入口法兰接口与所述空气旁通出口接头的旁通空气流道。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上还设有与其一体成型的与所述空气输入流道连通的第一空气检测接口；和/或，

所述安装构件上还设有与其一体成型的与所述空气输出流道连通的第二空气检测接口。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述空气入口法兰接口的开口端面平行于所述安装板；和/或，

所述空气旁通入口法兰接口的开口端面平行于所述安装板；和/或，

所述空气出口接头平行于所述安装板；和/或，

所述空气旁通出口接头平行于所述安装板；和/或，

所述第一空气检测接口垂直于所述安装板；和/或，

所述第二空气检测接口平行于所述安装板。

作为燃料电池的安装结构的可选方案，所述安装构件上设有用于与电堆的端板连接的装配安装孔。

另一方面，提供了一种燃料电池，包括电堆和如上所述的燃料电池的安装结构，所述电堆包括端板，所述安装构件与所述端板密封连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的燃料电池的安装结构及燃料电池，将用于安装节温器的节温器法兰接口、用于与端板冷却液入口连通的内接冷却液出口、用于与端板冷却液出口连通的内接冷却液入口、用于与水泵输出端连接的冷却液入口接头、用于与中冷器输入端连接的冷却输出分支接头、用于与中冷器输出端连接的冷却输入分支接头、用于安装加热器的加热器安装孔、用于将冷却液中的空气排出的冷却液排气接头、用于连通所述冷却液入口接头与所述内接冷却液出口的冷却液输入流道及用于连通所述节温器法兰接口与所述内接冷却液入口的冷却液输出流道均集成于安装构件上，提高了空间利用率，并便于燃料电池装配及维护。

同时，相比于现有技术，无需单独设置节温器及加热器安装支架，并使节温器及加热器更靠近电堆端板，减少了软管数量和长度，从而解决了冷却液大小循环零部件数量多、加工成本高、管路数量多且长度长、管路流阻大、空间利用率低等问题，还能降低燃料电池系统加工成本，提高燃料电池系统功率密度，提升燃料电池系统的冷启动和热机效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图四；

图5为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图五；

图6为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构的结构示意图六；

图7为本实用新型实施例中燃料电池的安装结构与节温器、加热器、水泵的配合关系示意图。

附图标记：

100、节温器；200、加热器；300、水泵；

1、安装构件；a、安装板；

111、节温器法兰接口；112、内接冷却液出口；113、内接冷却液入口；114、冷却液入口接头；115、冷却输出分支接头；116、冷却输入分支接头；117、加热器安装孔；118、冷却液排气接头；1191、第一冷却液检测接口；1192、第二冷却液检测接口；

121、分水器；121a、分水壳体；121b、分水盖板；1211、氢气分支输出接头；1212、氢气分支输出法兰接口；1213、排氢接口；122、内接氢气入口；123、内接氢气出口；124、氢气入口法兰接口；125、氢气安全接口；126、氢气检测接口；

131、空气入口法兰接口；132、内接空气出口；133、内接空气入口；134、空气出口接头；135、空气旁通入口法兰接口；136、空气旁通出口接头；1371、第一空气检测接口；1372、第二空气检测接口；141、装配安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型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”、“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

现有的燃料电池系统零部件布置比较分散，其中，冷却液大小循环相关零部件比如节温器、PTC加热器、水泵等，多数采用支架固定的方式安装，零部件布置占据空间较大，零部件间距比较大，零部件与电堆端板距离也比较远，导致发动机系统集成性差，系统零部件数量多，加工成本居高不下；导致冷却液大小循环管路数量多、长度长，增加管路流阻，会影响装配效率及零部件维护便利性，并影响冷热流体交换效率及冷启动、热机效率。

为了解决上述问题，如图1-7所示，本实施例提供了一种燃料电池的安装结构，包括安装构件1，安装构件1上设有与其一体成型的用于安装节温器100的节温器法兰接口111、用于与端板冷却液入口连通的内接冷却液出口112、用于与端板冷却液出口连通的内接冷却液入口113、用于与水泵300输出端连接的冷却液入口接头114、用于与中冷器输入端连接的冷却输出分支接头115、用于与中冷器输出端连接的冷却输入分支接头116、用于安装加热器200的加热器安装孔117、用于将冷却液中的空气排出的冷却液排气接头118、用于连通冷却液入口接头114与内接冷却液出口112的冷却液输入流道及用于连通节温器法兰接口111与内接冷却液入口113的冷却液输出流道。其中，冷却液入口接头114、冷却输出分支接头115与内接冷却液出口112相互连通，节温器法兰接口111、冷却输入分支接头116、冷却液排气接头118与内接冷却液入口113相互连通。进一步地，安装构件1包括用于与电堆的端板连接的安装板a，内接冷却液入口113与内接冷却液出口112均开设于安装板a。

在将安装构件1与电堆的端板装配时，只需将安装板a与电堆的端板密封固定连接，即可使内接冷却液入口113与端板冷却液出口连通，内接冷却液出口112与端板冷却液入口连通；将节温器100安装至节温器法兰接口111上，通过螺栓进行紧固连接密封；将加热器200通过螺栓与加热器安装孔117紧固连接，本实施例中，加热器200为PCT加热器；然后用软管将节温器100小循环输出端与加热器200输入端进行连接，并通过卡箍进行紧固；用软管将加热器200输出端与水泵300输入端进行连接，并通过卡箍进行紧固；最后将水泵300输出端与冷却液入口接头114进行连接，并通过卡箍进行紧固。

在燃料电池系统冷启动和热机的工作过程中，启动水泵300带动冷却液从水泵300输出端进入冷却液入口接头114，经过冷却液输入流道后分两路流动：一路经过内接冷却液出口112、端板冷却液入口、电堆冷却流道、端板冷却液出口、内接冷却液入口113，进入冷却液输出流道；另一路经过冷却输出分支接头115、中冷器输入端、中冷器冷却流道、中冷器输出端、冷却输入分支接头116，进入冷却液输出流道；两路冷却液在冷却液输出流道内混合后经过节温器法兰接口111、节温器100输入端，进入节温器100内部，然后经过节温器100小循环输出端、加热器200输入端、加热器200、加热器200输出端、软管、水泵300输入端进入水泵300内部，这样形成循环工作下去，通过冷却液小循环过程实现燃料电池系统的冷热流体交换，快速提高系统内部温度，完成燃料电池系统冷启动和热机工作。

本实施例的燃料电池的安装结构，提高了空间利用率，并便于燃料电池装配及维护。同时，相比于现有技术，无需单独设置节温器及加热器安装支架，并使节温器100及加热器200更靠近电堆端板，减少了软管数量和长度，从而解决了冷却液大小循环零部件数量多、加工成本高、管路数量多且长度长、管路流阻大、空间利用率低等问题，还能降低燃料电池系统加工成本，提高燃料电池系统功率密度，提升燃料电池系统的冷启动和热机效率。

可选地，冷却液入口接头114、冷却输出分支接头115与内接冷却液出口112位于安装板a沿第一方向的同一端。可选地，节温器法兰接口111、冷却输入分支接头116、冷却液排气接头118与内接冷却液入口113位于安装板a沿第一方向的同一端。如此设置，与燃料电池常用布局匹配，具有提高空间利用率，减少管路数量及长度的作用。

在本实施例中，安装板a具有沿第一方向相对的第一端与第二端，其中，冷却液入口接头114、冷却输出分支接头115与内接冷却液出口112位于安装板a的第一端，节温器法兰接口111、冷却输入分支接头116、冷却液排气接头118与内接冷却液入口113位于安装板a的第二端。

可选地，冷却液入口接头114平行于安装板a；冷却输出分支接头115平行于安装板a。进一步地，冷却液入口接头114与冷却输出分支接头115分别垂直于安装板a相邻的两个侧边，便于冷却液入口接头114与水泵300连接，冷却输出分支接头115与中冷器连接，并便于整车布局。

本实施例中，在将安装构件1与电堆的端板装配后，燃料电池处于正常使用状态时，安装板a呈竖直状态，即安装板a垂直于水平面，此时，冷却液入口接头114平行于安装板a且垂直于水平面，冷却输出分支接头115平行于安装板a且平行于水平面。

进一步地，节温器法兰接口111的开口端面平行于安装板a，进而可将节温器100直接与节温器法兰接口111固定连接，一方面保证节温器100的安装稳定性，另一方面使节温器100更靠近电堆端板，减少热量散失，能有效提高系统冷启动和热机效率。

进一步地，冷却输入分支接头116平行于安装板a且与水平面之间的夹角为60°向下，便于冷却液流出燃料电池。进一步地，冷却液排气接头118平行于安装板a且垂直于水平面，便于冷却液中的空气排出，并避免冷却液通过冷却液排气接头118泄漏。

进一步地，加热器安装孔117为开设于安装上的螺纹孔，且螺纹孔的轴线垂直于安装板a，进而利用螺栓等锁紧件即可快速将加热器200固定安装于安装上。

可选地，安装构件1上还设有与其一体成型的与冷却液输入流道连通的第一冷却液检测接口1191，可通过第一冷却液检测接口1191安装第一冷却液检测件，以便实时监控冷却液输入流道内的冷却液的状态，示例性地，第一冷却液检测件为温度压力传感器，用于检测冷却液输入流道内的冷却液的温度及压力。

进一步地，安装构件1上还设有与其一体成型的与冷却液输出流道连通的第二冷却液检测接口1192，可通过第二冷却液检测接口1192安装第二冷却液检测件，以便实时监控冷却液输出流道内的冷却液的状态，示例性地，第二冷却液检测件为温度压力传感器，用于检测冷却液输出流道内的冷却液的温度及压力。

为了进一步提高燃料电池的安装结构的集成度，本实施例中，安装构件1上还集成有分水器121，安装构件1上还设有与其一体成型的用于与端板氢气出口连通的内接氢气入口122、用于与端板氢气入口连通的内接氢气出口123、用于与引射器输出端连接的氢气入口法兰接口124、用于安装氢气安全阀的氢气安全接口125、用于连通内接氢气入口122与分水器121入口的氢气入口流道及与内接氢气出口123连通的氢气出口流道。氢气入口法兰接口124、氢气安全接口125与氢气出口流道相互连通。进一步地，分水器121上设有用于连接氢气循环泵输入端的氢气分支输出接头1211、用于与引射器输入端连接的氢气分支输出法兰接口1212及用于安装排氢阀的排氢接口1213。

其中，内接氢气入口122与内接氢气出口123均开设于安装板a。具体地，可以理解的是，安装板a为矩形，安装板a具有两个对角线，为了便于描述将两个对角线分别记为第一对角线和第二对角线，内接氢气入口122与内接氢气出口123分别位于安装板a的第一对角线的两端，换言之，内接氢气入口122与内接氢气出口123分别位于安装板a其中一组相对的两个边角处。

在将安装构件1与电堆的端板装配时，只需将安装板a与电堆的端板密封固定连接，即可使内接氢气入口122与端板氢气出口连通，内接氢气出口123与端板氢气入口连通；将氢气分支输出接头1211与氢气循环泵输入端连接，需要说明的是，本实施例中，引射器具有两个输入端，其中一个输入端与氢气循环泵的输出端连接，另一个输入端与氢气分支输出法兰接口1212连接，将氢气入口法兰接口124与引射器输出端连接，将排氢阀安装至排氢接口1213。

利用分水器121将液态水与氢气分离，分离出的水通过排氢阀排出。

在燃料电池系统工作过程中，电堆内未反应完的氢气从端板氢气出口进入内接氢气入口122，经过氢气入口流道进入分水器121，经过水汽分离后的水从排气阀排出，经过水汽分离后的氢气分成两路：一路经过氢气分支输出接头1211、氢气循环泵输入端、氢气循环泵、氢气循环泵输出端、引射器的一个输入端，进入引射器；另一路经过氢气分支输出法兰接口1212、引射器的另一个输入端，进入引射器，在引射器内混合后，再经引射器输出端、氢气入口法兰接口124，进入氢气出口流道；最后经内接氢气出口123、端板氢气入口进入电堆，进行化学反应，产生电能。

本实施例的安装构件1上集成有分水器121，氢气直接由分水器121的氢气分支输出接头1211和氢气分支输出法兰接口1212实现分流，再从外部分别经氢气循环泵和引射器送回电堆，简化了氢气流道，提高了空间利用率，并便于燃料电池装配及维护，还具有降低成本的效果。

可选地，分水器121包括分水壳体121a和分水盖板121b，分水壳体121a与安装板a一体成型，分水壳体121a包括一端敞口的分水腔，分水盖板121b与分水壳体121a固定连接并用于封堵分水器121的敞口。示例性地，分水盖板121b可通过螺栓等紧固件与分水壳体121a固定连接，一方面保证分水盖板121b与分水壳体121a的连接稳定性及密封性，另一方面便于拆装分水盖板121b，以提高燃料电池维护的便利性。

可选地，安装构件1上还设有与其一体成型的与氢气出口流道连通的氢气检测接口126，可通过氢气检测接口126安装氢气检测件，以便实时监控氢气出口流道内的氢气的状态，示例性地，氢气检测件为压力传感器，用于检测氢气出口流道内的氢气的压力。

本实施例中，燃料电池处于正常使用状态时，即安装板a呈竖直状态，此时，氢气出口流道垂直于安装板a，减小安装构件1占用空间。氢气出口流道为一端敞口且另一端封闭的结构，其敞口即为上述内接氢气出口123。

进一步地，氢气入口法兰接口124的开口端面垂直于安装板a且平行于水平面。换言之，氢气入口法兰接口124位于氢气出口流道的一侧。进一步地，氢气分支输出法兰接口1212的开口端面垂直于安装板a且平行于水平面。优选地，氢气分支输出法兰接口1212与氢气入口法兰接口124的开口朝向相同。需要说明的是，由于氢气分支输出法兰接口1212与引射器输入端连接，氢气入口法兰接口124与引射器输出端连接，如此设置，便于与引射器对接，减小连接管路长度，并便于连接管路布局。

进一步地，氢气分支输出接头1211平行于安装板a，优选地，氢气分支输出接头1211的开口与氢气分支输出法兰接口1212及氢气入口法兰接口124的开口朝向相同，便于氢气分支输出接头1211与循环泵连接、氢气分支输出法兰接口1212与引射器连接、氢气入口法兰接口124与引射器连接，减小连接管路长度。

进一步地，排氢接口1213的开口端面垂直于安装板a且垂直于水平面，进而可使排氢阀位于分水壳体121a的一侧，有利于优化整车布局。

进一步地，氢气安全接口125的开口端面垂直于安装板a且垂直于水平面，有利于优化整车布局。

为了进一步提高燃料电池的安装结构的集成度，本实施例中，安装构件1上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气入口法兰接口131、用于与端板空气入口连通的内接空气出口132、用于与端板空气出口连通的内接空气入口133、用于排出空气的空气出口接头134、用于连通空气出口接头134与内接空气入口133的空气输出流道及用于连通空气入口法兰接口131与内接空气出口132的空气输入流道。

其中，内接空气入口133与内接空气出口132均开设于安装板a；具体地，内接空气入口133与内接空气出口132分别位于安装板a的第二对角线的两端，换言之，内接空气入口133与内接空气出口132分别位于安装板a另一组相对的两个边角处。

在燃料电池系统工作过程中，空气经空气入口法兰接口131、空气输入流道、内接空气出口132、端板空气入口进入电堆；经电堆反应后的空气经端板空气出口、内接空气入口133、空气输出流道、空气出口接头134排出。

本实施例中，将空气输入与输出结构也集成于安装构件1上，简化了空气流道，进一步提高了空间利用率，便于燃料电池装配及维护。

可选地，安装构件1上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气旁通入口法兰接口135、用于排出空气的空气旁通出口接头136及用于连通空气旁通入口法兰接口135与空气旁通出口接头136的旁通空气流道。在电堆内的空气压力过高时，可使空气经空气旁通入口法兰接口135、旁通空气流道、空气旁通出口接头136直接排出，提高燃料电池工作可靠性。

可选地，安装构件1上还设有与其一体成型的与空气输入流道连通的第一空气检测接口1371，可通过第一空气检测接口1371安装第一空气检测件，以便实时监控空气输入流道内的空气的状态，示例性地，第一空气检测件为温度压力传感器，用于检测空气输入流道内的空气的温度及压力。

进一步地，安装构件1上还设有与其一体成型的与空气输出流道连通的第二空气检测接口1372，可通过第二空气检测接口1372安装第二空气检测件，以便实时监控空气输出流道内的空气的状态，示例性地，第二空气检测件为温度压力传感器，用于检测空气输出流道内的空气的温度及压力。

本实施例中，空气入口法兰接口131的开口端面平行于安装板a；空气旁通入口法兰接口135的开口端面平行于安装板a；空气出口接头134平行于安装板a；空气旁通出口接头136平行于安装板a；第一空气检测接口1371垂直于安装板a；第二空气检测接口1372垂直于安装板a，以便与上述冷却液输入与输出结构及氢气输入与输出结构匹配，并便于整车布局。

示例性地，安装构件1上设有用于与电堆的端板连接的装配安装孔141，具体地，装配安装孔141开设于安装板a上，可利用螺栓等紧固件穿过装配安装孔141，将安装板a与电堆的端板固定连接，便于后期维护。

本实施例中，安装构件1仅包括安装板a与分水盖板121b两个零件，大大减少了与电堆的端板对接的辅助零件数量，降低零件成本约70％，还方便装配，大幅减少了泄漏点，提高了燃料电池系统的可靠性。可选地，安装板a与分水盖板121b均为塑料件，安装板a与分水盖板121b分别采用注塑一体成型或机床切削加工一体成型。

本实施例还提供了一种燃料电池，包括电堆和如上述的燃料电池的安装结构，电堆包括端板，安装构件1与端板密封连接。本实施例的燃料电池，通过应用上述燃料电池的安装结构，具有与上述燃料电池的安装结构相同的有益效果。

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 (15)

1.一种燃料电池的安装结构，其特征在于，包括：

安装构件(1)，所述安装构件(1)上设有与其一体成型的用于安装节温器(100)的节温器法兰接口(111)、用于与端板冷却液入口连通的内接冷却液出口(112)、用于与端板冷却液出口连通的内接冷却液入口(113)、用于与水泵(300)输出端连接的冷却液入口接头(114)、用于与中冷器输入端连接的冷却输出分支接头(115)、用于与中冷器输出端连接的冷却输入分支接头(116)、用于安装加热器(200)的加热器安装孔(117)、用于将冷却液中的空气排出的冷却液排气接头(118)、用于连通所述冷却液入口接头(114)与所述内接冷却液出口(112)的冷却液输入流道及用于连通所述节温器法兰接口(111)与所述内接冷却液入口(113)的冷却液输出流道；

所述冷却液入口接头(114)、所述冷却输出分支接头(115)与所述内接冷却液出口(112)相互连通，所述节温器法兰接口(111)、所述冷却输入分支接头(116)、所述冷却液排气接头(118)与所述内接冷却液入口(113)相互连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)包括用于与电堆的端板连接的安装板(a)，所述内接冷却液入口(113)与所述内接冷却液出口(112)均开设于所述安装板(a)。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述冷却液入口接头(114)、所述冷却输出分支接头(115)与所述内接冷却液出口(112)位于所述安装板(a)沿第一方向的同一端；和/或，

所述节温器法兰接口(111)、所述冷却输入分支接头(116)、所述冷却液排气接头(118)与所述内接冷却液入口(113)位于所述安装板(a)沿第一方向的同一端。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述冷却液入口接头(114)与所述冷却输出分支接头(115)均平行于所述安装板(a)，且所述冷却液入口接头(114)与所述冷却输出分支接头(115)分别垂直于所述安装板(a)相邻的两个侧边；和/或，

所述节温器法兰接口(111)的开口端面平行于所述安装板(a)。

5.根据权利要求1所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的与所述冷却液输入流道连通的第一冷却液检测接口(1191)；和/或，

所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的与所述冷却液输出流道连通的第二冷却液检测接口(1192)。

6.根据权利要求2所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还集成有分水器(121)，所述安装构件(1)上还设有与端板氢气出口连通的内接氢气入口(122)、用于与端板氢气入口连通的内接氢气出口(123)、用于与引射器输出端连接的氢气入口法兰接口(124)、用于安装氢气安全阀的氢气安全接口(125)、用于连通所述内接氢气入口(122)与所述分水器(121)入口的氢气入口流道及与所述内接氢气出口(123)连通的氢气出口流道；

所述内接氢气入口(122)与所述内接氢气出口(123)均开设于所述安装板(a)；

所述氢气入口法兰接口(124)、所述氢气安全接口(125)与所述氢气出口流道相互连通；

所述分水器(121)上设有用于连接氢气循环泵输入端的氢气分支输出接头(1211)、用于与引射器输入端连接的氢气分支输出法兰接口(1212)及用于安装排氢阀的排氢接口(1213)。

7.根据权利要求6所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述分水器(121)包括分水壳体(121a)和分水盖板(121b)，所述分水壳体(121a)与所述安装板(a)一体成型，所述分水壳体(121a)包括一端敞口的分水腔，所述分水盖板(121b)与所述分水壳体(121a)固定连接并用于封堵所述分水器(121)的敞口。

8.根据权利要求6所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的与所述氢气出口流道连通的氢气检测接口(126)。

9.根据权利要求6所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述氢气出口流道垂直于所述安装板(a)；和/或，

所述氢气分支输出接头(1211)平行于所述安装板(a)；和/或，

所述氢气分支输出法兰接口(1212)的开口端面垂直于所述安装板(a)且平行于水平面；和/或，

所述氢气入口法兰接口(124)的开口端面垂直于所述安装板(a)且平行于水平面；和/或，

所述排氢接口(1213)的开口端面垂直于所述安装板(a)且垂直于水平面；和/或，

所述氢气安全接口(125)的开口端面垂直于所述安装板(a)且垂直于水平面。

10.根据权利要求2所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气入口法兰接口(131)、用于与端板空气入口连通的内接空气出口(132)、用于与端板空气出口连通的内接空气入口(133)、用于排出空气的空气出口接头(134)、用于连通所述空气出口接头(134)与所述内接空气入口(133)的空气输出流道及用于连通所述空气入口法兰接口(131)与所述内接空气出口(132)的空气输入流道；

所述内接空气入口(133)与所述内接空气出口(132)均开设于所述安装板(a)。

11.根据权利要求10所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的用于通入空气的空气旁通入口法兰接口(135)、用于排出空气的空气旁通出口接头(136)及用于连通所述空气旁通入口法兰接口(135)与所述空气旁通出口接头(136)的旁通空气流道。

12.根据权利要求11所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的与所述空气输入流道连通的第一空气检测接口(1371)；和/或，

所述安装构件(1)上还设有与其一体成型的与所述空气输出流道连通的第二空气检测接口(1372)。

13.根据权利要求12所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述空气入口法兰接口(131)的开口端面平行于所述安装板(a)；和/或，

所述空气旁通入口法兰接口(135)的开口端面平行于所述安装板(a)；和/或，

所述空气出口接头(134)平行于所述安装板(a)；和/或，

所述空气旁通出口接头(136)平行于所述安装板(a)；和/或，

所述第一空气检测接口(1371)垂直于所述安装板(a)；和/或，

所述第二空气检测接口(1372)平行于所述安装板(a)。

14.根据权利要求1-13任一项所述的燃料电池的安装结构，其特征在于，所述安装构件(1)上设有用于与电堆的端板连接的装配安装孔(141)。

15.一种燃料电池，其特征在于，包括电堆和如权利要求1-14任一项所述的燃料电池的安装结构，所述电堆包括端板，所述安装构件(1)与所述端板密封连接。