JP2021072237A - Cell voltmeter terminal unit - Google Patents

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Abstract

To provide a technology that enables stable contact of a cell voltmeter terminal with a fuel cell.SOLUTION: A cell voltmeter terminal unit that measures voltages of a plurality of fuel cells arranged in a predetermined direction includes a plurality of terminals provided in a direction in which the terminal do not contact each other, and each of the terminals includes a fixing unit having two or more through holes through which two or more rod-shaped support members are passed, a contact unit which is formed in an arc shape and comes into contact with the fuel cell, and a bent unit that connects the fixing unit and the contact unit and is at least partially bent.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、セル電圧計用の端子ユニットに関する。 The present disclosure relates to a terminal unit for a cell voltmeter.

複数の燃料電池の各電圧を測定するセル電圧計が知られている。特許文献１には、複数の突起の間の谷間に配置された端子が燃料電池に触れるよう形成されたセル電圧計（セルモニタコネクタ）が記載されている。 Cell voltmeters that measure each voltage of a plurality of fuel cells are known. Patent Document 1 describes a cell voltmeter (cell monitor connector) formed so that terminals arranged in valleys between a plurality of protrusions touch a fuel cell.

特開２０１９−２１５２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-21522

電圧の測定には、燃料電池にセル電圧計用の端子を所定の圧力で接触させる必要がある。しかし、燃料電池同士の間隔や燃料電池の周縁部とセル電圧計用の端子との距離にバラツキが生じる場合、セル電圧計用の端子を安定して燃料電池に接触させることができないおそれがある。 In order to measure the voltage, it is necessary to bring the terminal for the cell voltmeter into contact with the fuel cell at a predetermined pressure. However, if there is a variation in the distance between the fuel cells or the distance between the peripheral edge of the fuel cell and the terminal for the cell voltmeter, the terminal for the cell voltmeter may not be able to contact the fuel cell in a stable manner. ..

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and can be realized in the following forms.

本開示の一形態によれば、予め定められた方向に配列された複数の燃料電池の電圧を測定するセル電圧計用の端子ユニットが提供される。この端子ユニットは、互いに接触しないように前記方向に沿って設けられた複数の端子を備え、前記各端子は、２以上の棒状の支持部材が通される２以上の貫通孔を有する固定部と、円弧状に形成され、前記燃料電池に接触する接触部と、前記固定部と前記接触部とを接続し、少なくとも一部が屈曲した屈曲部と、を備える。この形態の端子ユニットによれば、燃料電池と端子の位置関係における各種のバラツキを吸収できるので、端子を燃料電池に安定して接触させることができる。そのため、各種バラツキを吸収しながら燃料電池の電圧を測定できる。 According to one embodiment of the present disclosure, a terminal unit for a cell voltmeter that measures the voltage of a plurality of fuel cells arranged in a predetermined direction is provided. This terminal unit includes a plurality of terminals provided along the direction so as not to come into contact with each other, and each of the terminals has a fixing portion having two or more through holes through which two or more rod-shaped support members are passed. , A contact portion formed in an arc shape and in contact with the fuel cell, and a bent portion that connects the fixed portion and the contact portion and is at least partially bent. According to the terminal unit of this form, various variations in the positional relationship between the fuel cell and the terminal can be absorbed, so that the terminal can be stably brought into contact with the fuel cell. Therefore, the voltage of the fuel cell can be measured while absorbing various variations.

なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、この形態の端子ユニットを備えるセル電圧計等の態様で実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in various forms, for example, in the form of a cell voltmeter provided with a terminal unit of this form.

燃料電池スタックの概略図である。It is a schematic diagram of a fuel cell stack. 複数の燃料電池と端子ユニットとの接続を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the connection of a plurality of fuel cells and a terminal unit. 端子ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of a terminal unit. 端子の説明図である。It is explanatory drawing of a terminal.

Ａ．第１実施形態：
図１は、燃料電池スタック２００の概略図である。燃料電池スタック２００は、固体高分子形の燃料電池である。燃料電池スタック２００は、燃料電池２０２を複数積層した積層体２０１を有する。積層体２０１の積層方向の両端には、ターミナルプレート（図示せず）が配置されており、さらに絶縁プレート（図示せず）、締結プレート（図示せず）の順で挟持されている。ターミナルプレートおよび絶縁プレート、締結プレートは板状部材である。ターミナルプレートは、積層体２０１から電力を取り出すために用いられる。絶縁プレートは、積層体２０１を他の部材（例えば締結プレートや、燃料電池スタック２００が取り付けられる車両のボディ（図示せず））から絶縁する。締結プレートは、積層体２０１に所望の面圧が掛かるように、例えば、締結シャフト（図示せず）とナット（図示せず）によって、互いに締結される。 A. First Embodiment:
FIG. 1 is a schematic view of the fuel cell stack 200. The fuel cell stack 200 is a polymer electrolyte fuel cell. The fuel cell stack 200 has a laminate 201 in which a plurality of fuel cells 202 are laminated. Terminal plates (not shown) are arranged at both ends of the laminated body 201 in the stacking direction, and an insulating plate (not shown) and a fastening plate (not shown) are sandwiched in this order. The terminal plate, the insulating plate, and the fastening plate are plate-shaped members. The terminal plate is used to extract power from the laminate 201. The insulating plate insulates the laminate 201 from other members (eg, a fastening plate or a vehicle body (not shown) to which the fuel cell stack 200 is mounted). The fastening plates are fastened to each other, for example, by a fastening shaft (not shown) and a nut (not shown) so that a desired surface pressure is applied to the laminate 201.

図２は、燃料電池スタック２００の製造途中における、複数の燃料電池２０２とセル電圧計用の端子ユニット１００との接続を示す説明図である。図２において、ハッチングを付した部分は、燃料電池２０２間の仕切りである絶縁シートを示す。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a connection between a plurality of fuel cells 202 and a terminal unit 100 for a cell voltmeter during the manufacturing of the fuel cell stack 200. In FIG. 2, the hatched portion shows an insulating sheet that is a partition between the fuel cells 202.

端子ユニット１００は、複数の端子１０２と、絶縁体１０３と、２本の支持部材１０４と、筐体１０５と、を備える。端子１０２は、互いに接触しないように、燃料電池２０２の配列方向に沿って設けられている。支持部材１０４は、燃料電池２０２の配列方向に延伸する棒状の絶縁部材である。支持部材１０４は、端子１０２と絶縁体１０３とに通されている。端子１０２は、支持部材１０４の延伸方向に沿って移動できる。絶縁体１０３は、端子１０２同士が接触しないように、端子１０２同士の間に設けられている。端子１０２の一部と絶縁体１０３と支持部材１０４とは、筐体１０５に収容されている。 The terminal unit 100 includes a plurality of terminals 102, an insulator 103, two support members 104, and a housing 105. The terminals 102 are provided along the arrangement direction of the fuel cell 202 so as not to come into contact with each other. The support member 104 is a rod-shaped insulating member extending in the arrangement direction of the fuel cell 202. The support member 104 is passed through the terminal 102 and the insulator 103. The terminal 102 can move along the extending direction of the support member 104. The insulator 103 is provided between the terminals 102 so that the terminals 102 do not come into contact with each other. A part of the terminal 102, the insulator 103, and the support member 104 are housed in the housing 105.

図３は、本実施形態における端子ユニット１００の説明図である。端子１０２には、セル電圧計１０１が接続されている。セル電圧計１０１は、端子１０２を用いて燃料電池２０２の電圧を計測する。本実施形態において、支持部材１０４は、円柱形状であるが、これに限らず、多角形状であってもよい。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the terminal unit 100 according to the present embodiment. A cell voltmeter 101 is connected to the terminal 102. The cell voltmeter 101 measures the voltage of the fuel cell 202 using the terminal 102. In the present embodiment, the support member 104 has a cylindrical shape, but is not limited to this, and may have a polygonal shape.

図４は、端子１０２の説明図である。端子１０２は、固定部１０と、接触部２０と、屈曲部３０と、を備える。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the terminal 102. The terminal 102 includes a fixing portion 10, a contact portion 20, and a bending portion 30.

本実施形態において、固定部１０は、２つの丸い貫通孔１１を有する。貫通孔１１には、支持部材１０４がそれぞれ通される。貫通孔１１は、燃料電池２０２の配列方向と直行する方向に並んで設けられている。なお、貫通孔１１は、支持部材１０４が挿通できる形状であれば、丸形状に限らない。また、固定部１０および支持部材１０４は、それぞれ、２つ以上備えられていてもよい。 In this embodiment, the fixing portion 10 has two round through holes 11. The support member 104 is passed through the through hole 11, respectively. The through holes 11 are provided side by side in a direction orthogonal to the arrangement direction of the fuel cell 202. The through hole 11 is not limited to a round shape as long as the support member 104 can be inserted therethrough. Further, two or more fixing portions 10 and supporting members 104 may be provided respectively.

接触部２０は、円弧状に形成された部分を有する、燃料電池２０２に接触する電極である。 The contact portion 20 is an electrode that comes into contact with the fuel cell 202 and has a portion formed in an arc shape.

屈曲部３０は、固定部１０と接触部２０とを接続し、少なくとも一部が屈曲している。本実施形態において、屈曲部３０は、コの字型に形成されている。より具体的には、屈曲部３０は、固定部１０の横から延伸する部分が接触部２０側に９０度折り曲げられ、更に、折り曲げた箇所よりも先端側が固定部１０側に向けて９０度折り曲げられてコの字型に形成されている。屈曲部３０は、燃料電池２０２との接触圧が予め定めた範囲（例えば、５〜３０Ｎ）に保つことができる弾性を有する形状であれば、これに限らない。例えば、Ｖ字形やバネ形状を採用することができる。 The bent portion 30 connects the fixed portion 10 and the contact portion 20, and at least a part of the bent portion 30 is bent. In the present embodiment, the bent portion 30 is formed in a U shape. More specifically, in the bent portion 30, the portion extending from the side of the fixed portion 10 is bent 90 degrees toward the contact portion 20, and further, the tip side of the bent portion is bent 90 degrees toward the fixed portion 10. It is formed in a U shape. The bent portion 30 is not limited to this as long as it has an elastic shape that can keep the contact pressure with the fuel cell 202 within a predetermined range (for example, 5 to 30 N). For example, a V-shape or a spring shape can be adopted.

図２に示すように、燃料電池２０２同士の配列間隔において、例えば±１ｍｍ程度のバラツキが生じる場合がある。このような場合であっても、端子１０２は接触部２０を有するため、端子１０２が傾いても燃料電池２０２の周縁部に接触することができる。つまり、セル電圧計１０１は、燃料電池２０２の電圧をより確実に測定することができる。 As shown in FIG. 2, there may be a variation of, for example, about ± 1 mm in the arrangement spacing between the fuel cells 202. Even in such a case, since the terminal 102 has the contact portion 20, the peripheral portion of the fuel cell 202 can be contacted even if the terminal 102 is tilted. That is, the cell voltmeter 101 can more reliably measure the voltage of the fuel cell 202.

また、図２に示すように、燃料電池２０２は、積層方向と直行する方向（図２における上下方向）において、例えば±１ｍｍ程度のバラツキが生じる場合がある。このような場合であっても、端子１０２は、固定部１０から延伸する屈曲部３０を支点として、燃料電池２０２の配列方向と直交する方向に変位できるため、端子１０２と燃料電池２０２との間の距離のバラツキを吸収できる。つまり、端子ユニット１００は、端子１０２と燃料電池２０２との接触圧を予め定められた範囲内に収めることができ、燃料電池２０２を変形させることを抑制できる。 Further, as shown in FIG. 2, the fuel cell 202 may have a variation of, for example, about ± 1 mm in a direction perpendicular to the stacking direction (vertical direction in FIG. 2). Even in such a case, since the terminal 102 can be displaced in a direction orthogonal to the arrangement direction of the fuel cell 202 with the bent portion 30 extending from the fixed portion 10 as a fulcrum, the terminal 102 is between the terminal 102 and the fuel cell 202. Can absorb variations in distance. That is, the terminal unit 100 can keep the contact pressure between the terminal 102 and the fuel cell 202 within a predetermined range, and can suppress the deformation of the fuel cell 202.

また、上述した燃料電池２０２と端子１０２の位置関係における各種のバラツキがある場合であっても、端子１０２は、２以上の貫通孔１１によって、支持部材１０４に固定されるため、端子１０２の燃料電池２０２に対する姿勢を安定させることができる。 Further, even if there are various variations in the positional relationship between the fuel cell 202 and the terminal 102 described above, the terminal 102 is fixed to the support member 104 by the two or more through holes 11, so that the fuel of the terminal 102 is fueled. The posture with respect to the battery 202 can be stabilized.

以上で説明した本実施形態の端子ユニット１００によれば、燃料電池２０２と端子１０２の位置関係における各種のバラツキを吸収できるので、端子１０２を燃料電池２０２に安定して接触させることができる。そのため、各種バラツキを吸収しながら燃料電池の電圧を測定できる。 According to the terminal unit 100 of the present embodiment described above, various variations in the positional relationship between the fuel cell 202 and the terminal 102 can be absorbed, so that the terminal 102 can be stably brought into contact with the fuel cell 202. Therefore, the voltage of the fuel cell can be measured while absorbing various variations.

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態において、端子ユニット１００は、２本の平行な支持部材１０４が複数の端子１０２に共通して通されており、端子１０２同士の間に絶縁体１０３が設けられている。この代わりに、端子ユニット１００は、例えば、１つの端子１０２につきそれぞれ２本の支持部材が通されていてもよい。端子ユニット１００は、端子１０２同士が接触しないように構成されていればよく、絶縁体１０３を有していなくてもよい。 B. Other embodiments:
(B1) In the above embodiment, in the terminal unit 100, two parallel support members 104 are commonly passed through a plurality of terminals 102, and an insulator 103 is provided between the terminals 102. Instead, for example, the terminal unit 100 may have two support members passed through each terminal 102. The terminal unit 100 may be configured so that the terminals 102 do not come into contact with each other, and may not have the insulator 103.

（Ｂ２）上記実施形態において、端子ユニット１００は、複数の燃料電池２０２に対して同時に発電検査を行っている。この代わりに、端子ユニット１００は、燃料電池スタック２００の発電検査を行う場合に用いられてもよい。つまり、端子ユニット１００は、燃料電池スタック２００に接続されてもよい。 (B2) In the above embodiment, the terminal unit 100 simultaneously inspects a plurality of fuel cells 202 for power generation. Instead, the terminal unit 100 may be used when performing a power generation inspection of the fuel cell stack 200. That is, the terminal unit 100 may be connected to the fuel cell stack 200.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention are for solving the above-mentioned problems or for achieving a part or all of the above-mentioned effects. In addition, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

１０…固定部、１１…貫通孔、２０…接触部、３０…屈曲部、１００…端子ユニット、１０１…セル電圧計、１０２…端子、１０３…絶縁体、１０４…支持部材、１０５…筐体、２００…燃料電池スタック、２０１…積層体、２０２…燃料電池 10 ... Fixed part, 11 ... Through hole, 20 ... Contact part, 30 ... Bending part, 100 ... Terminal unit, 101 ... Cell voltmeter, 102 ... Terminal, 103 ... Insulator, 104 ... Support member, 105 ... Housing, 200 ... Fuel cell stack, 201 ... Laminate, 202 ... Fuel cell

Claims (1)

予め定められた方向に配列された複数の燃料電池の電圧を測定するセル電圧計用の端子ユニットであって、
互いに接触しないように前記方向に沿って設けられた複数の端子を備え、
前記各端子は、
２以上の棒状の支持部材が通される２以上の貫通孔を有する固定部と、
円弧状に形成され、前記燃料電池に接触する接触部と、
前記固定部と前記接触部とを接続し、少なくとも一部が屈曲した屈曲部と、を備える、端子ユニット。 A terminal unit for a cell voltmeter that measures the voltage of a plurality of fuel cells arranged in a predetermined direction.
It is provided with a plurality of terminals provided along the above-mentioned directions so as not to come into contact with each other.
Each of the terminals
A fixing portion having two or more through holes through which two or more rod-shaped support members are passed,
A contact portion formed in an arc shape and in contact with the fuel cell,
A terminal unit including a bent portion that connects the fixed portion and the contact portion and is at least partially bent.
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