CN201096810Y - 用于连接燃料电池与其监测装置的连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器包括母板、线缆插座和至少一个取电探针，所述母板具有至少一个导电通路，所述线缆插座固定在母板上，每个取电探针的一端固定到母板一面，并且每个取电探针与线缆插座的对应引脚通过母板的导电通路电连接。本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器，装卸方便，连接简单，能够保证监测工作的顺利进行。

Description

用于连接燃料电池与其监测装置的连接器

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一种用于连接燃料电池与其监测装置的连接器。

背景技术

燃料电池单体电池的有效工作电压仅为0.4V-0.8V，因此需要将多片单体电池串联才能实际应用。多片串联式燃料电池的电池堆工作时，一旦出现单片不良电池，对整个电池堆都将构成短路的影响，因此有必要对各片电池进行巡回监测，监测其电压数据或者其内阻数据，以便对不良单体电池进行及时处理，保证电池堆运行情况良好。因此，对燃料电池配置有燃料电池监测装置，目前最为常见的是燃料电池单片电压监测装置。

为了满足一定的电压要求，燃料电池通常由多片单体电池串联而成，甚至上百片单体电池串联，使得燃料电池与其监测装置的连接复杂化，并且燃料电池各单体电池之间用于电连接的导流板通常由石墨构成，更增加了监测装置与燃料电池各单体电池电连接的难度。

目前常见的一种燃料电池与其监测装置的连接方式是由监测装置引出导线并直接焊接至燃料电池的导流板上。但此方式不适用于石墨导流板的连接，并且以手动加工为主，实用性不强，难以实现规模化生产。另外一种常见的连接方式是由监测装置引出导线并直接焊接或***燃料电池导流板上预留出的微孔内，或者利用可导电的粘接材料使引出的导线附着在燃料电池导流板上。上述方法都具有易脱落、易污染、易氧化失效的危险，且当引出的导线较多时，容易发生意外接触，对监测结果产生负面影响，导致控制***的误动作。尤其在大规模生产阶段的装配过程中也会因为引出的导线过多而浪费装配时间。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述燃料电池与其监测装置的连接所存在的问题，提供一种装卸方便、连接简单可靠的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器。

本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器包括母板、线缆插座和至少一个取电探针，所述母板具有至少一个导电通路，所述线缆插座固定在母板上，每个取电探针的一端固定到母板一面，并且每个取电探针与线缆插座的对应引脚通过母板的导电通路电连接。

采用本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器，燃料电池只需要通过连接器母板上的线缆插座，采用与其对应的标准线缆即可将每一片单体电池都连接至监测装置，而不需要采用大量的导线进行连接，大大简化了燃料电池与其监测装置之间连线的复杂程度；所述连接器采用探针作为对燃料电池的取电装置，只需将探针与燃料电池上作为取电部分的导流板接触，即可完成燃料电池与其监测装置的电气连接，而不需要采用焊接或其它粘性材料进行固定，简单易行，装卸方便，避免了采用导线连接而造成的易脱落、易污染、易氧化失效以及意外接触等问题。采用本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器，装卸方便，连接简单，能够保证监测工作的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的安装示意图；

图4为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的取电探针的结构图；

图5为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的利用取电探针进行电气连接的连接方式示意图；

图6为本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器的压紧装置的结构图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器包括母板1、线缆插座3和至少一个取电探针5，所述母板1具有至少一个导电通路，所述线缆插座3固定在母板1上，每个取电探针5的一端固定到母板1一面，并且每个取电探针5与线缆插座3的对应引脚通过母板1的导电通路电连接。

在本实施方式中，所述母板1用于将安装于其上的各个电子元件进行电连接，为具有导电通路9的板材，优选为印刷线路板，以其内部导线作为导电通路9对安装其上的各部分进行电连接。所述印刷线路板为本领域技术人员所公知，采用绝缘树脂板或环氧板作为基材，采用内置的导电铜箔将板上各个电子元件连接起来形成通路，所述导电铜箔的走向可以通过设计软件进行走线设计，以满足印刷线路板上各个电子元件的连接需要。所述母板1的长度与燃料电池的长度相对应，宽度在考虑走线密度的情况下尽可能窄，以节约成本，并避免对燃料电池遮挡所造成的影响。所述线缆插座3为标准的插座连接器装置，同样为本领域技术人员所公知，其具有规定数量的引脚，不同规格的插座连接器具有不同数量的引脚，如16、32、64等等，用于将不同数量的电压数据引入插座中，另一端通过插头连接器以将取得的电压数据传输至监测装置。

所述取电探针5为多个，分单排或多排，线性排列或圆周排列；取电探针5在母板1上的安装位置由单体电池的具体测量点位置决定，应确保母板1在平行于燃料电池放置时，所述取电探针5与各单体电池的测量点精确对应。

所述连接器还包括安装孔6，所述安装孔6位于母板1上，每个取电探针5的一端通过一个安装孔6固定到母板1上。所述安装孔6由具有导电功能的金属材料构成，其加工为焊盘形式，所述取电探针5利用焊接的方式与安装孔6进行固定。所述安装孔6与取电探针5以及各单体电池的数量一致，以确保对每一片单体电池的测量。

为了精确安装位置，所述连接器还包括定位孔7，所述定位孔7位于母板1上。使用时，采用具有固定作用的零件通过定位孔7将本实用新型提供的连接器安装在燃料电池上。所述定位孔7为两个或两个以上，优选为四个，优选为以一侧两个的形式位于母板1上，以将连接器稳固于燃料电池上，确保测量位置的精确性。所述定位孔7的位置同样由燃料电池的具体尺寸来决定。在本实施例中，采用螺母对连接器进行安装固定。对连接器的安装固定将在下文中进行详细描述。

由印刷线路板构成母板1的连接器30的内部结构如图2所示。线缆插座3具有对应测量点数量，即安装孔6数量的引脚8，引脚8与对应的安装孔6之间采用母板1中导电通路9的方式进行电气连接，以将与之连接的取电探针5采集到的电压通过导电通路9传输至线缆插座3的引脚8。所述导电通路9的走向可通过设计软件进行走线设计，以将引脚8与对应安装孔6连接。

对连接器30的安装如图3所示。燃料电池10的两侧具有端板11，端板11上加工带相同深度螺纹的螺孔，即与连接器30的母板1上的定位孔7相对应的连接器安装孔12，该连接器安装孔12与定位孔7的数量一致。采用螺母13穿过定位孔7，将连接器30的母板1安装在燃料电池10的端板11的连接器安装孔12上。

为了保证取电探针5始终与燃料电池10的测量点接触，从而保证监控装置与燃料电池10的电气连接可靠性，所述取电探针具有固定端20、探针管身21和浮动端22，所述探针管身21为弹性导体，固定端20、探针管身21和浮动端22依次固定连接，固定端20与母板1固定连接。

如图4所示，所述浮动端22为与燃料电池10的测量点接触的一端；探针管身21为弹性导体，优选情况下为弹簧，当连接器30受到向下压力时，浮动端22在接触到测量点后将向后紧缩，利用弹簧储存压力确保了电气连接的可靠性。利用弹性探针5与燃料电池10进行电气连接的连接方式如图5所示。由于取电探针5具有弹性，使用时，当取电探针接触到燃料电池10的测量点后再拧紧固定螺母13，即相当于给连接器30施加过量压力，以此确保所有的取电探针5均处于压缩状态。

连接器30的母板1所采用的印刷线路板厚度通常在1mm-5mm，由于连接器30在燃料电池串联的单体电池数目众多的情况下通常呈细长型，使用中比较容易出现的情况是，当对连接器30施加向下压力，特别是在连接器30两端由于螺母13的固定而被施加向下压力，由于取电探针5接触到燃料电池10后受到反作用力，连接器30由于厚度不够会呈向上弯曲的情况，容易导致中间部分的取电探针无法接触到测量点。因此，本实用新型提供的用于连接燃料电池与其监测装置的连接器30还包括压紧装置14，该压紧装置14平行放置于固定有取电探针5的母板的一面的反面。

如图6所示，所述压紧装置14由硬度较高的有机材料加工而成，如有机玻璃，为了确保能支撑连接器30不在压力下弯曲，优选情况下其厚度为10mm。并且为确保压紧装置14与连接器30可以平面接触，所述压紧装置14通过了机械加工，将对应连接器30中突出部分的位置切割掉，即形成了如图6中所示的压紧装置线缆插座位置15、压紧装置定位孔位置16以及压紧装置探针安装孔位置17。所述压紧装置14具有与连接器30定位孔对应的压紧装置定位孔，这样，螺母13通过压紧装置定位孔穿过压紧装置14，再通过定位孔17穿过连接器30，将连接器30安装在燃料电池端板11上，当连接器30受压力向上弯曲时，由于压紧装置14的硬度较高，使连接器30受到均匀向下的压力，从而确保了各取电探针5对燃料电池10的接触点的可靠接触，即确保了监测装置与燃料电池10的可靠的电气连接。

Claims (10)

1. 一种用于连接燃料电池与其监测装置的连接器，其特征在于，所述连接器包括母板(1)、线缆插座(3)和至少一个取电探针(5)，所述母板(1)具有至少一个导电通路(9)，所述线缆插座(3)固定在母板(1)上，每个取电探针(5)的一端固定到母板(1)一面，并且每个取电探针(5)与线缆插座(3)的对应引脚通过母板(1)的导电通路(9)电连接。

2. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，取电探针(5)为多个，分单排或多排，线性排列或圆周排列。

3. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括安装孔(6)，所述安装孔(6)位于母板(1)上，每个取电探针(5)的一端通过一个安装孔(6)固定到母板(1)上。

4. 根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述安装孔(6)与取电探针(5)以及燃料电池中的单体电池数量一致。

5. 根据权利要求1或3所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括定位孔(7)，所述定位孔(7)位于母板(1)上。

6. 根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述定位孔(7)至少为两个。

7. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述母板(1)为印刷线路板。

8. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述取电探针(5)具有固定端(20)、探针管身(21)和浮动端(22)，所述探针管身(21)为弹性导体，固定端(20)、探针管身(21)和浮动端(22)依次固定连接，固定端(20)与母板(1)固定连接。

9. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述探针管身(21)为弹簧。

10. 根据权利要求1或3所述的连接器，其特征在于，所述连接器还包括压紧装置(14)，该压紧装置(14)平行放置于固定有取电探针(5)的母板的一面的反面。

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