CN215296507U - 一种用于燃料电池的温度采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于燃料电池的温度采集装置，所述燃料电池的封装包括电堆、设置在电堆两端且依次向外设置的铜排、绝缘板和端板，所述绝缘板上设有介质通道，所述绝缘板的表面设置线槽，所述线槽的一端与介质通道连通，另一端位于所述绝缘板的边缘，所述采集装置包括探头与连接线，所述探头位于所述介质通道的边缘，所述连接线埋设在所述线槽内，且所述连接线的一端与探头连接，另一端与信号接收器连接。本实用新型的温度采集装置能够有效降低电堆***的成本和复杂程度。

Description

一种用于燃料电池的温度采集装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池的温度采集装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。保证车载燃料电池***的高效运行，需要通过大量采样获取***实时运行数据。目前行业通用做法是，电堆只采集单堆电压，由巡检板完成；***级采样(如介质温度的采集)放在电堆封装外部管路上，通过燃料电池控制器采样。这就带来了如下问题：每一个传感器都需要在管路上设置一个采样点；每个传感器要求有较高IP等级；管路采样点处要求有较高IP等级防止泄漏；传感器电源线、信号线引线杂乱等，这些都无疑增加了***的复杂程度和风险点。

因此，本领域急需一种功能分配更加合理的、高集成度的车载燃料电池***采样方法。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于燃料电池的温度采集装置。

为了实现本实用新型之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种用于燃料电池的温度采集装置，所述燃料电池的封装包括电堆、设置在电堆两端且依次向外设置的铜排、绝缘板和端板，所述绝缘板上设有介质通道，所述绝缘板的表面设置线槽，所述线槽的一端与介质通道连通，另一端位于所述绝缘板的边缘，所述采集装置包括探头与连接线，所述探头位于所述介质通道的边缘，所述连接线埋设在所述线槽内，且所述连接线的一端与探头连接，另一端与信号接收器连接。

在第一方面的一种实施方式中，所述探头为水滴头探头。本申请所使用的温度传感器探头需具有小巧、防水等特点，避免其影响介质通道内的介质流动，本申请采用的水滴头探头为现有产品，能符合上述要求。

在第一方面的一种实施方式中，当连接线置于线槽后，所述线槽内填充绝缘胶。该设置一方面能够使得连接线固定在绝缘板上，另一方面可以避免介质从线槽内逸散。

在第一方面的一种实施方式中，所述信号接收器为巡检板，所述巡检板上集成采样芯片。

在第一方面的一种实施方式中，所述信号接收器包括封装外插接件和燃料电池控制器，所述连接线与封装外插接件连接，所述封装外插接件与燃料电池控制器连接。

为采样在巡检板和燃料电池控制器之间合理分配，本申请具有两种方案：

方案1：6个温度采样分配给巡检板采样处理；

方案2：6个温度采样通过电堆封装防水接插件导出，分配给燃料电池控制器采样。

在第一方面的一种实施方式中，所述介质通道包括氢气入口通道、氢气出口通道、空气入口通道、空气出口通道、冷却水入口通道以及冷却水出口通道，每一个通道的边缘均设有一个探头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本申请的温度采样装置贴近电堆，更能体现电堆的实际温度，能够有效提高电堆***的体积能量密度、集成度高，降低***成本、复杂度和风险点。

附图说明

图1为实施例1中电堆封装内部结构示意图；

图2为实施例1中绝缘板布线示意图；

图3为实施例2中电堆封装内部结构示意图；

图4为实施例2中绝缘板布线示意图。

在附图中，1为端板，2为绝缘板，3为铜排，4为连接线，5为电堆，6为巡检板，7为探头，8为介质通道，9为线槽，10为封装外插接件，11为燃料电池控制器。

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本实用新型的保护范围之内。

一种用于燃料电池的温度采集装置，其实质是选取防水的小型温度传感器探头有效部分，埋入与介质进出口端板交接一侧的绝缘板介质通道壁上，与绝缘板形成一体，置于电堆封装内部，并合理分配给采样控制器的可行方法，包含如下步骤：

步骤一：巡检板改进。增加至少6路电阻型模拟量采集。目前巡检板采样芯片多用LTC 6806，功能除单堆电压采集信号外，每个采样芯片还可采集6路模拟量，车载燃料电池巡检板要使用4-6个采样芯片，即有至少有24个额外的模拟量采集的预留，足够使用；

步骤二：温度采样传感器小型化。目的让温度采样点与介质管道内壁结合，类似于形成一个血管内壁上的小“痘”。传感器可以依据当前市场现有产品选型，如水滴头温度传感器，也可重新开发。要求容易与电堆绝缘板集成；

步骤三：温度采样传感器与电堆绝缘板一体化集成。在与介质进出口端板接触的绝缘板一侧上刻蚀足够温度传感器走线的线槽，将温度传感器探头有效部分于介质通孔和绝缘板交界处露头，剩余部分和连接线(线束)走线槽，并导出至控制器，线槽用合适的绝缘胶封填平整。提前预制集成温度传感器的绝缘板，安装方法不改变，处于封装体内部的温度传感器不易发生异常，如果售后确实发生了异常，跟换该绝缘板；

步骤四：***封装接插件匹配设计。在需要用燃料电池控制器采集介质温度情况下，将温度传感器线束接入电堆封装接插件，以便从封装内导出到封装外。

实施例

下面将对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于燃料电池的温度采集装置，其结构如图1、图2所示，该燃料电池的封装包括电堆5、设置在电堆5两端且依次向外设置的铜排3、绝缘板2和端板1，所述绝缘板2上设有6个介质通道8，分别为氢气入口通道、氢气出口通道、空气入口通道、空气出口通道、冷却水入口通道以及冷却水出口通道，每个介质通道8 的边缘或者壁上探出一个水滴头探头7，所述绝缘板2的表面设置线槽9，所述线槽9的一端与水滴头探头7连接，另一端超出绝缘板2并与巡检板6连接。线槽9 内填充绝缘胶。

电堆运行时，在介质通道8中的探头7实时采集介质(包括氢气、空气、冷却水)的温度信号，通过绝缘板2靠近介质进出口端板1一侧线槽9内连接线4，传导至增加温度采样功能的巡检板6，与单电堆电压同步计算处理温度信号。

实施例2

一种用于燃料电池的温度采集装置，其结构如图3、图4所示，其封装结构即绝缘板2结构与实施例1类似，不同之处在于：

在本实施例中，在电堆封装的外部设有封装外插接件10，封装外插接件10与燃料电池控制器11连接，二连接线4与封装外插接件10连接。

电堆运行时，在介质通道8中的探头7实时采集介质(包括氢气、空气、冷却水)的温度信号，通过绝缘板2靠近介质进出口端板1一侧线槽9内连接线4，传导至封装外接插件，然后引入燃料电池控制器11，进行温度数据的计算和处理。

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都在本申请的范围之内。

Claims (6)

1.一种用于燃料电池的温度采集装置，所述燃料电池的封装包括电堆、设置在电堆两端且依次向外设置的铜排、绝缘板和端板，所述绝缘板上设有介质通道，其特征在于，所述绝缘板的表面设置线槽，所述线槽的一端与介质通道连通，另一端位于所述绝缘板的边缘，所述采集装置包括探头与连接线，所述探头位于所述介质通道的边缘，所述连接线埋设在所述线槽内，且所述连接线的一端与探头连接，另一端与信号接收器连接。

2.如权利要求1所述的用于燃料电池的温度采集装置，其特征在于，所述探头为水滴头探头。

3.如权利要求1所述的用于燃料电池的温度采集装置，其特征在于，当连接线置于线槽后，所述线槽内填充绝缘胶。

4.如权利要求1所述的用于燃料电池的温度采集装置，其特征在于，所述信号接收器为巡检板，所述巡检板上集成采样芯片。

5.如权利要求1所述的用于燃料电池的温度采集装置，其特征在于，所述信号接收器包括封装外插接件和燃料电池控制器，所述连接线与封装外插接件连接，所述封装外插接件与燃料电池控制器连接。

6.如权利要求1所述的用于燃料电池的温度采集装置，其特征在于，所述介质通道包括氢气入口通道、氢气出口通道、空气入口通道、空气出口通道、冷却水入口通道以及冷却水出口通道，每一个通道的边缘均设有一个探头。

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