CN220963412U - 用于燃料电堆的检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃料电堆的检测系统，检测系统包括控制装置、质子交换膜检测装置、双极板检测装置和电力装置，控制装置与质子交换膜检测装置、双极板检测装置和电力装置均连接，电力装置为控制装置、质子交换膜检测装置和双极板检测装置供电，质子交换膜检测装置和双极板检测装置均适于与燃料电堆连接，质子交换膜检测装置用于检测燃料电堆的质子交换膜装配状况，双极板检测装置用于检测燃料电堆的双极板装配状况。检测系统集成有多种功能且独立供电，实现检测系统可移动设计，便于操作人员对多个燃料电堆检测，提高检测效率，同时解决吊运燃料电堆过程中掉落、砸伤人员的问题，提高操作安全性，也避免吊装设备的投入，减少成本。

Description

用于燃料电堆的检测系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电堆检测的系统领域，尤其是涉及一种用于燃料电堆的检测系统。

背景技术

相关技术中，燃料电池是一种以氢气为燃料、通过与氧气反应生成水产生电能的装置，燃料电池具有零排放、高能效、无污染等优势。燃料电池的组装是燃料电池生产的一个重要环节，燃料电池的燃料电堆的组装质量直接影响到燃料电池的性能和寿命，因此对于电堆组装后的质量进行线下检测是必不可少的。

现有技术中，由于燃料电堆体积大、重量大，燃料电堆组装完成后，需采用吊装设备以将组装完成的燃料电堆吊装至现有检测系统的测试台中，以使现有检测系统对燃料电堆进行检测，假若在检测过程中发现燃料电堆的装配质量存在问题，则需将燃料电堆下台返修，过程耗时较长，从而导致检测效率较低，并且在吊装的过程中存在燃料电堆掉落及砸伤人员的风险，另外，现有检测系统功能性单一。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于燃料电堆的检测系统，检测系统集成有多种功能且独立供电，实现检测系统可移动设计，提高检测效率。

根据本实用新型的用于燃料电堆的检测系统包括：

控制装置、质子交换膜检测装置、双极板检测装置和电力装置，控制装置与质子交换膜检测装置、双极板检测装置和电力装置均连接，电力装置为控制装置、质子交换膜检测装置和双极板检测装置供电，质子交换膜检测装置和双极板检测装置均适于与燃料电堆连接，质子交换膜检测装置用于检测燃料电堆的质子交换膜装配状况，双极板检测装置用于检测燃料电堆的双极板装配状况。

根据本实用新型的用于燃料电堆的检测系统，检测系统集成有多种功能且独立供电，实现检测系统可移动设计，便于操作人员对多个燃料电堆检测，提高检测效率，同时解决吊运燃料电堆过程中掉落、砸伤人员的问题，提高操作安全性，也避免吊装设备的投入，减少成本。

在本实用新型的一些示例中，用于燃料电堆的检测系统还包括：绝缘检测装置，绝缘检测装置与控制装置连接，且绝缘检测装置还适于与燃料电堆连接，绝缘检测装置用于检测燃料电堆的绝缘性能。

在本实用新型的一些示例中，控制装置包括连接的控制模块和控制面板，且控制模块与质子交换膜检测装置、双极板检测装置、绝缘检测装置和电力装置均连接，控制面板通过控制模块控制质子交换膜检测装置、双极板检测装置、绝缘检测装置中的至少一个检测燃料电堆。

在本实用新型的一些示例中，质子交换膜检测装置包括制料模组和电压检测模组，制料模组和电压检测模组均连接在控制模块和燃料电堆之间，制料模组用于制取燃料以供应燃料电堆工作，电压检测模组用于检测燃料电堆的电压。

在本实用新型的一些示例中，制料模组包括电解槽、储料器和泵体，泵体连接在储料器的出料口和电解槽的原料进口间，泵体用于控制存储于储料器中的原料选择性地流入电解槽，电解槽用于电解原料以生成燃料以供应燃料电堆工作。

在本实用新型的一些示例中，双极板检测装置包括内阻检测模块和内阻检测接线，内阻检测模块连接在控制模块和内阻检测接线之间，内阻检测接线与燃料电堆连接。

在本实用新型的一些示例中，绝缘检测装置包括绝缘检测模块和绝缘检测接线，绝缘检测模块连接在控制模块和绝缘检测接线之间，绝缘检测接线与燃料电堆连接。

在本实用新型的一些示例中，电力装置包括蓄电池和充电插口，蓄电池与控制模块连接，充电插口与蓄电池连接，蓄电池通过充电插口与电源连接。

在本实用新型的一些示例中，用于燃料电堆的检测系统还包括：安装载体，控制装置、质子交换膜检测装置、双极板检测装置、电力装置和绝缘检测装置均安装于安装载体。

在本实用新型的一些示例中，安装载体设有多个滚轮。

本实用新型的附加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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的检测系统的结构示意图。

附图标记：

检测系统100；控制装置1；控制模块11；控制面板12；质子交换膜检测装置2；制料模组21；电解槽211；原料进口211a；第一出口211b；第二出口211c；储料器212；出料口212a；注料口212b；高液位传感器2121；低液位传感器2122；泵体213；电压检测模组22；双极板检测装置3；内阻检测模块31；内阻检测接线32；电力装置4；蓄电池41；充电插口42；绝缘检测装置5；绝缘检测模块51；绝缘检测接线52。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的用于燃料电堆的检测系统100，该检测系统100用于对燃料电堆进行检测，在一些实施例中，检测系统100用于对组装下线的燃料电堆进行检测，通过检测系统100对燃料电堆进行检测以获知燃料电堆的组装质量，进而确保合格的燃料电堆用于组装形成燃料电池，保证燃料电池的性能和寿命。

如图1所示，根据本实用新型实施例的检测系统100包括控制装置1、质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3和电力装置4，控制装置1与质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3和电力装置4均连接，电力装置4为控制装置1、质子交换膜检测装置2和双极板检测装置3供电，质子交换膜检测装置2和双极板检测装置3均适于与燃料电堆连接，质子交换膜检测装置2用于检测燃料电堆的质子交换膜装配状况，双极板检测装置3用于检测燃料电堆的双极板装配状况。

在一些实施例中，检测系统100集成有控制装置1、质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3和电力装置4，其中通过电力装置4与控制装置1连接，且质子交换膜检测装置2和双极板检测装置3均与控制装置1连接，电力装置4输出的电能先传输至控制装置1以使控制装置1实现通电的效果，并且电力装置4输出的电能通过控制装置1间接的传输至质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3，以使质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3均可实现通电工作的效果。

在一些实施例中，操作人员采用检测系统100对燃料电堆检测的过程中，操作人员可以将质子交换膜检测装置2和/或双极板检测装置3与燃料电堆中的任一个电池单元连接。

当操作人员需要采用检测系统100对燃料电堆中的任一个电池单元的质子交换膜的装配状况进行检测时，操作人员将质子交换膜检测装置2与需检测的电池单元连接，而后操作人员通过控制装置1控制质子交换膜检测装置2启动工作，质子交换膜检测装置2对需检测的电池单元进行检测，且质子交换膜检测装置2能够将对电池单元所进行检测的结果反馈至控制装置1，控制装置1可以显示相应的结果，例如：检测合格或检测不合格，以使操作人员通过控制装置1可获知检测结果以了解电池单元中质子交换膜的装配状况。

当操作人员需要采用检测系统100对燃料电堆中的任一个电池单元的双极板的装配状况进行检测时，操作人员将双极板检测装置3与需检测的电池单元连接，而后操作人员通过控制装置1控制双极板检测装置3启动工作，双极板检测装置3对需检测的电池单元进行检测，且双极板检测装置3能够将对电池单元所进行检测的结果反馈至控制装置1，控制装置1可以显示相应的结果，例如：检测合格或检测不合格，以使操作人员通过控制装置1可获知检测结果，以了解电池单元中双极板的装配状况。

需要说明的是，燃料电堆由多个电池单元堆叠形成，其中电池单元包括双极板和质子交换膜，双极板包括正极极板和负极极板，质子交换膜设置在正极极板和负极极板之间。

质子交换膜检测装置2对电池单元进行检测的过程中，质子交换膜检测装置2可以向电池单元供应燃料，通过当质子交换膜装配合格的情况下，质子交换膜与燃料可以产生稳定的电压，质子交换膜检测装置2可以检测电池单元产生电压的情况以判断质子交换膜的装配状况。

双极板检测装置3对电池单元进行检测的过程中，双极板检测装置3对双极板进行检测以判断双极板是否存在短路情况，假若双极板存在短路情况则双极板的装配不合格，双极板未存在短路情况则双极板的装配合格。

由此，根据本实用新型实施例的检测系统100，检测系统100集成有控制装置1、质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3和电力装置4，以使检测系统100可以用于检测燃料电堆的质子交换膜装配状况、燃料电堆的双极板装配状况。

另外，由于检测系统100集成有电力装置4，以使检测系统100具有独立供电的功能，检测系统100满足可移动设计，因此，操作人员可以将检测系统100移动至待检测的燃料电堆附近，以便于操作人员利用检测系统100对燃料电堆进行检测，提高检测效率，且相较于现有技术，无需移动燃料电堆即可对燃料电堆进行检测，解决因燃料电堆移动而掉落及砸伤人员的问题，提高操作人员工作过程中的安全性，也避免吊装设备、人员的投入，有利于减少成本。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，检测系统100还可以包括绝缘检测装置5，绝缘检测装置5与控制装置1连接，且绝缘检测装置5还适于与燃料电堆连接，绝缘检测装置5用于检测燃料电堆的绝缘性能。

在一些实施例中，电力装置4输出的电能先传输至控制装置1以使控制装置1实现通电的效果，并且电力装置4输出的电能通过控制装置1间接的传输至绝缘检测装置5，以使绝缘检测装置5可实现通电工作的效果。

在一些实施例中，操作人员采用检测系统100对燃料电堆检测的过程中，操作人员可以将绝缘检测装置5与燃料电堆连接，而后操作人员通过控制装置1控制绝缘检测装置5启动工作，绝缘检测装置5对燃料电堆进行检测，且绝缘检测装置5能够将对燃料电堆所进行检测的结果反馈至控制装置1，控制装置1可以显示相应的结果，例如：检测合格或检测不合格，以使操作人员通过控制装置1可获知检测结果，以了解燃料电堆的绝缘性能。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，控制装置1包括连接的控制模块11和控制面板12，且控制模块11与质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、绝缘检测装置5和电力装置4均连接，控制面板12通过控制模块11控制质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、绝缘检测装置5中的至少一个检测燃料电堆。

在一些实施例中，控制面板12用于操作人员操作控制装置1工作及显示相应的检测状态，例如，操作人员需对燃料电堆的质子交换膜的装配状况进行检测，则操作人员将质子交换膜检测装置2与需检测的电池单元连接后，操作人员通过控制面板12进行操作，以使控制模块11产生用于控制质子交换膜检测装置2工作的控制指令，且控制模块11与质子交换膜检测装置2信号连接，质子交换膜检测装置2接收到控制指令后启动工作，以使质子交换膜检测装置2对电池单元进行检测，质子交换膜检测装置2对电池单元检测的过程中，质子交换膜检测装置2可以判断电池单元中质子交换膜的装配状况，质子交换膜检测装置2可以根据质子交换膜的装配状况生成相应的检测结果信号，同时质子交换膜检测装置2将检测结果信号传输至控制模块11，检测结果信号经过控制模块11后可以通过控制面板12显示质子交换膜的装配状况，以使操作人员通过查看面板显示即可获知检测结果，以了解电池单元中质子交换膜的装配状况，从而实现操作人员采用检测系统100可以检测燃料电堆中电池单元的质子交换膜的装配状况的效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，质子交换膜检测装置2包括制料模组21和电压检测模组22，制料模组21和电压检测模组22均连接在控制模块11和燃料电堆之间，制料模组21用于制取燃料以供应燃料电堆工作，电压检测模组22用于检测燃料电堆的电压。

在一些实施例中，操作人员需对质子交换膜的装配状况进行检测时，则操作人员将制料模组21、电压检测模组22均与需检测的电池单元连接后，操作人员通过控制面板12进行操作，以使控制模块11产生用于控制质子交换膜检测装置2工作的控制指令，控制指令控制制料模组21和电压检测模组22工作。

其中，制料模组21开始制取氢气和氧气，且制料模组21所制取生成的氢气和氧气可以通入电池单元中，当质子交换膜装配合格的情况下，则通过质子交换膜与氢气、氧气发生电化学反应，以使电池单元产生稳定的电压，此时电压检测模组22用于检测电池单元产生电压的情况以判断质子交换膜的装配状况，电压检测模组22可以根据质子交换膜的装配状况生成相应的检测结果信号，同时电压检测模组22将检测结果信号传输至控制模块11，检测结果信号经过控制模块11后可以通过控制面板12显示质子交换膜的装配状况，以使操作人员通过查看面板显示即可获知检测结果了解电池单元中质子交换膜的装配状况，从而实现操作人员采用检测系统100可以检测燃料电堆中电池单元的质子交换膜的装配状况的效果。

在一些实施例中，电压检测模组22可以构造为CVM(cell voltage monitor，电池电压监视器)检测模组，判断燃料质子交换膜是否存在窜漏和污染等问题。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，制料模组21包括电解槽211、储料器212和泵体213，泵体213连接在储料器212的出料口212a和电解槽211的原料进口211a间，泵体213用于控制存储于储料器212中的原料选择性地流入电解槽211，电解槽211用于电解原料以生成燃料以供应燃料电堆工作。

在一些实施例中，制料模组21工作过程中，当电解槽211中的原料不足时，泵体213打开，存储于储料器212中的原料流入电解槽211中，电解槽211对电解槽211中的原料电解处理以生成燃料(氢气和氧气)，且电解槽211还具有第一出口211b和第二出口211c，第一出口211b和第二出口211c均适于与电池单元连接，以使第一出口211b排出的氢气、第二出口211c排出的氧气分别通入电池单元中，使得质子交换膜发生电化学反应，电池单元产生电压。

在一些实施例中，电解槽211构造为PEM电解槽，PEM电解槽模块产生的气量小，不会有氢气燃烧或爆炸的安全隐患，小气量就可以验证下线的燃料电堆的质子交换膜是否存在被污染和窜漏问题。

在一些实施例中，制料模组21还包括高液位传感器2121和低液位传感器2122，储料器212内形成有储料腔，原料存储于储料腔中，高液位传感器2121、低液位传感器2122均安装于储料器212且位于储料腔中，高液位传感器2121、低液位传感器2122用于检测储料腔中原料的数量。

高液位传感器2121和低液位传感器2122均与控制模块11信号连接，当存储于储料腔中原料的液位浸没高液位传感器2121时，高液位传感器2121产生高液位信号，且高液位传感器2121将高液位信号传输至控制模块11，控制模块11将高液位信号转化处理后以在控制面板12显示出储料腔中原料的液位浸没高液位传感器2121，例如，在控制面板12上显示“原料已达到存储上限”。

另外，当存储于储料腔中原料的液位低于低液位传感器2122时，低液位传感器2122产生低液位信号，且低液位传感器2122将低液位信号传输至控制模块11，控制模块11将低液位信号转化处理后以在控制面板12显示出储料腔中原料的液位低于低液位传感器2122，例如，在控制面板12上显示“原料低于存储下限”，以使操作人员可以通过控制面板12判断原料的情况。

在一些实施例中，储料器212还具有与储料腔连通的注料口212b，操作人员可以通过注料口212b向储料腔中补充原料，并且操作人员在补充原料的过程中可以通过控制面板12判断所向储料腔中补充的原料是否达到存储上限。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，双极板检测装置3包括内阻检测模块31和内阻检测接线32，内阻检测模块31连接在控制模块11和内阻检测接线32之间，内阻检测接线32与燃料电堆连接。

在一些实施例中，操作人员需对燃料电堆的双极板的装配状况进行检测时，则操作人员通过内阻检测接线32以将内阻检测模块31和电池单元的双极板连接，而后操作人员通过控制面板12进行操作，以使控制模块11产生用于控制质子交换膜检测装置2工作的控制指令，控制指令控制内阻检测模块31工作，快速、便捷的检测燃料电堆中电池单元的内阻，大大提高了工作效率，以便捷的判断双极板是否存在短路问题，实现操作人员采用检测系统100检测燃料电堆中电池单元的双极板的装配状况的效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，绝缘检测装置5包括绝缘检测模块51和绝缘检测接线52，绝缘检测模块51连接在控制模块11和绝缘检测接线52之间，绝缘检测接线52与燃料电堆连接。

在一些实施例中，操作人员需对燃料电堆的绝缘性能进行检测时，则操作人员通过绝缘检测接线52以将绝缘检测模块51和燃料电堆连接，而后操作人员通过控制面板12进行操作，以使控制模块11产生用于控制绝缘检测装置5工作的控制指令，控制指令控制绝缘检测工作，以使绝缘检测通过绝缘检测接线52对燃料电堆进行检测以判断燃料电堆的绝缘性能，实现操作人员采用检测系统100可以检测燃料电堆中的绝缘性能的效果。

需要说明的是，在上述的一些实施例中，以绝缘检测接线52与燃料电堆整堆进行连接，绝缘检测装置5检测燃料电堆整堆的绝缘性，但本申请不限于此，绝缘检测接线52也可以与燃料电堆中的单个电池单元连接，绝缘检测装置5应用于检测单个电池单元的绝缘性能。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，电力装置4包括蓄电池41和充电插口42，蓄电池41与控制模块11连接，充电插口42与蓄电池41连接，蓄电池41通过充电插口42与电源连接。

在一些实施例中，蓄电池41存储电能，以使蓄电池41可以为控制模块11供电，并且质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、绝缘检测装置5均与控制模块11连接，蓄电池41还通过控制模块11间接地为质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、绝缘检测装置5供电，以使质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、绝缘检测装置5可以通电工作。

充电插口42与蓄电池41电连接，且充电插口42还适于与电源电连接，电源为蓄电池41供电以使蓄电池41可以存储电能，使得检测系统100具有独立供电的功能，检测系统100满足可移动设计。

在本实用新型的一些实施例中，检测系统100还可以包括安装载体，控制装置1、质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、电力装置4和绝缘检测装置5均安装于安装载体，以使控制装置1、质子交换膜检测装置2、双极板检测装置3、电力装置4和绝缘检测装置5均集成在一个安装载体中，以便于操作人员将检测系统100移动至待检测的燃料电堆附近，以便于操作人员利用检测系统100对燃料电堆进行检测，提高检测效率。

在本实用新型的一些实施例中，安装载体设有多个滚轮，通过滚轮可实现安装载体移动的效果，进而便于操作人员将检测系统100移动至待检测的燃料电堆附近，以便于操作人员利用检测系统100对燃料电堆进行检测，提高检测效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，包括：

控制装置、质子交换膜检测装置、双极板检测装置和电力装置，所述控制装置与所述质子交换膜检测装置、所述双极板检测装置和所述电力装置均连接，所述电力装置为所述控制装置、所述质子交换膜检测装置和所述双极板检测装置供电，所述质子交换膜检测装置和所述双极板检测装置均适于与燃料电堆连接，所述质子交换膜检测装置用于检测燃料电堆的质子交换膜装配状况，所述双极板检测装置用于检测燃料电堆的双极板装配状况。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，还包括：绝缘检测装置，所述绝缘检测装置与所述控制装置连接，且所述绝缘检测装置还适于与所述燃料电堆连接，所述绝缘检测装置用于检测燃料电堆的绝缘性能。

3.根据权利要求2所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述控制装置包括连接的控制模块和控制面板，且所述控制模块与所述质子交换膜检测装置、所述双极板检测装置、所述绝缘检测装置和所述电力装置均连接，所述控制面板通过所述控制模块控制所述质子交换膜检测装置、所述双极板检测装置、所述绝缘检测装置中的至少一个检测所述燃料电堆。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述质子交换膜检测装置包括制料模组和电压检测模组，所述制料模组和所述电压检测模组均连接在所述控制模块和所述燃料电堆之间，所述制料模组用于制取燃料以供应所述燃料电堆工作，所述电压检测模组用于检测所述燃料电堆的电压。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述制料模组包括电解槽、储料器和泵体，所述泵体连接在所述储料器的出料口和所述电解槽的原料进口间，所述泵体用于控制存储于所述储料器中的原料选择性地流入所述电解槽，所述电解槽用于电解所述原料以生成燃料以供应所述燃料电堆工作。

6.根据权利要求3所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述双极板检测装置包括内阻检测模块和内阻检测接线，所述内阻检测模块连接在所述控制模块和所述内阻检测接线之间，所述内阻检测接线与所述燃料电堆连接。

7.根据权利要求3所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述绝缘检测装置包括绝缘检测模块和绝缘检测接线，所述绝缘检测模块连接在所述控制模块和所述绝缘检测接线之间，所述绝缘检测接线与所述燃料电堆连接。

8.根据权利要求3所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述电力装置包括蓄电池和充电插口，所述蓄电池与所述控制模块连接，所述充电插口与所述蓄电池连接，所述蓄电池通过所述充电插口与电源连接。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，还包括：安装载体，所述控制装置、所述质子交换膜检测装置、所述双极板检测装置、所述电力装置和所述绝缘检测装置均安装于所述安装载体。

10.根据权利要求9所述的用于燃料电堆的检测系统，其特征在于，所述安装载体设有多个滚轮。