CN216671706U - 燃料电池压力在线检测装置及燃料电池*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种燃料电池压力在线检测装置及燃料电池***，涉及燃料电池的技术领域。燃料电池压力在线检测装置包括上安装座、下安装座和至少一个压力传感器；压力传感器设置在上安装座和下安装座两者之间；上安装座和下安装座两者设置在电堆的盲端板和盲端绝缘板之间。燃料电池***包括堆芯、进气端板、盲端板和燃料电池压力在线检测装置；堆芯设置在进气端板和盲端板之间，且堆芯与进气端板之间设置有进气绝缘板，堆芯与盲端板之间设置有盲端板绝缘板；燃料电池压力在线检测装置设置在盲端板和盲端板绝缘板之间；进气端板与盲端板两者通过螺纹件连接。达到了压力在线监测的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及燃料电池压力在线检测装置及燃料电池***。
背景技术
质子交换膜燃料电池是氢能的高效转换装置，由于其功率密度高、操作温度低、设计简单等特点，在汽车、固定电站等方面得到了一定应用。典型的单元质子交换膜燃料电池是由膜电极、双极板和密封元件组成。在实际应用中，为了满足用电设备对高功率、高电压的要求，通常会将多个单元电池串联起来，并由上下两块端板夹持成为电堆。
质子交换膜燃料电池具有多场耦合的工作特点，电池组装压力直接影响燃料电池性能。对于燃料电池而言，电堆内部的压力是不断变化的。工作时温度变化、反应气体以及反应的生成物都会影响压力。压力过高会导致膜电极过压影响反应气体扩散、压力过低会造成接触电阻过大、密封效果不佳，这都会影响到燃料电池的性能，进而限制了电堆寿命的提升。因此，开发实时监测质子交换膜燃料电池内部压力的装置成为本领域亟需解决的难题。
燃料电池电堆装配时一般先采用压机对其施压，后通过螺栓紧固上下端板对电池电芯进行锁紧，以保证其一直处于承压状态，压力过大和过小都会影响到燃料电池电堆的性能。现有的燃料电池压力在线监测模块主要采用带有压力传感器的电路板，将其放入燃料电池堆芯中间，并进行密封处理，通过对压力传感器数据的采集处理来达到压力监测的目的。堆芯所受压力最大值会高于50000N，压力传感器电路板价格昂贵且容易损坏，压力传感器放入堆芯中膜电极和双极板之间需要额外的密封以防止膜电极和双极板之间的反应气体和冷却液体漏出，需要专用的工装和特制的密封结构，并且其仅适用于固定场所短时间的使用，以上这些方面都制约了压力在线监测装置在工程实践中的应用。通过这样的设置导致使用效果差。
因此，提供一种使用效果好的燃料电池压力在线检测装置及燃料电池***成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种燃料电池压力在线检测装置及燃料电池***，以缓解现有技术中使用效果差的技术问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种燃料电池压力在线检测装置，包括上安装座、下安装座和至少一个压力传感器；
所述压力传感器设置在所述上安装座和所述下安装座两者之间；
所述上安装座和所述下安装座两者设置在电堆的盲端板和盲端绝缘板之间。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述燃料电池压力在线检测装置还包括电源，所述电源与所述压力传感器连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述燃料电池压力在线检测装置还包括UPS模块，所述UPS模块与所述压力传感器连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述燃料电池压力在线检测装置还包括显示屏，所述显示屏与所述压力传感器连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述压力传感器的一端通过螺纹件固定在所述上安装座上，另一端与所述下安装座抵接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述压力传感器采用柱式压力传感器。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述上安装座采用安装板。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述下安装座采用安装板。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种燃料电池***，包括堆芯、进气端板、盲端板和所述燃料电池压力在线检测装置；
所述堆芯设置在所述进气端板和所述盲端板之间，且所述堆芯与所述进气端板之间设置有进气绝缘板，所述堆芯与所述盲端板之间设置有盲端板绝缘板；
所述燃料电池压力在线检测装置设置在所述盲端板和所述盲端板绝缘板之间；
所述进气端板与所述盲端板两者通过螺纹件连接。
结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的一种可能的实施方式，其中，上述螺纹件采用螺栓。
有益效果：
本实用新型实施例提供了一种燃料电池压力在线检测装置，包括上安装座、下安装座和至少一个压力传感器；压力传感器设置在上安装座和下安装座两者之间；上安装座和下安装座两者设置在电堆的盲端板和盲端绝缘板之间。
具体的，压力传感器固定在上安装座和下安装座之间，并且压力传感器的数量和量程可以根据电堆装配时的压力和电堆单电池的尺寸确定，通过这样的设置，使得压力传感器能够实时监测到电堆收到的压力，从而使得电堆压力变化可视，而且，上安装座和下安装座两者设置在电堆的盲端板和盲端绝缘板之间，不会对电堆的密封性造成影响，无需增设密封结构，提高使用效果。
本实用新型实施例提供了一种燃料电池***，包括堆芯、进气端板、盲端板和燃料电池压力在线检测装置；堆芯设置在进气端板和盲端板之间，且堆芯与进气端板之间设置有进气绝缘板，堆芯与盲端板之间设置有盲端板绝缘板；燃料电池压力在线检测装置设置在盲端板和盲端板绝缘板之间；进气端板与盲端板两者通过螺纹件连接。燃料电池***与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的燃料电池压力在线检测装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的燃料电池压力在线检测装置与安装在电堆内的示意图。
图标：
100-上安装座；
200-下安装座；
300-压力传感器
410-堆芯；420-进气端板；430-进气绝缘板；440-盲端板绝缘板；450-盲端板；460-螺纹件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
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详细描述。
参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种燃料电池压力在线检测装置，包括上安装座100、下安装座200和至少一个压力传感器300；压力传感器300设置在上安装座100和下安装座200两者之间；上安装座100和下安装座200两者设置在电堆的盲端板450和盲端绝缘板之间。
具体的，压力传感器300固定在上安装座100和下安装座200之间，并且压力传感器300的数量和量程可以根据电堆装配时的压力和电堆单电池的尺寸确定，通过这样的设置，使得压力传感器300能够实时监测到电堆受到的压力，从而使得电堆压力变化可视，而且，上安装座100和下安装座200两者设置在电堆的盲端板450和盲端绝缘板之间，不会对电堆的密封性造成影响，无需增设密封结构，提高使用效果。
另外，本领域技术人员根据实际需求可以自行选择压力传感器300的个数，且多个压力传感器300均匀的设置在上安装座100和下安装座200之间。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，燃料电池压力在线检测装置还包括电源，电源与压力传感器300连接。
具体的，通过电源为压力传感器300供电。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，燃料电池压力在线检测装置还包括UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)模块，UPS模块与压力传感器300连接。
具体的，通过UPS模块的设置，能够实现真正所有工况下的在线监测。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，燃料电池压力在线检测装置还包括显示屏，显示屏与压力传感器300连接。
具体的，通过设置显示屏，能够使得燃料电池生产测试人员观察到电堆的实时压力。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，压力传感器300的一端通过螺纹件460固定在上安装座100上，另一端与下安装座200抵接。
具体的，压力传感器300的一端能够固定设置在上安装座100上。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，压力传感器300采用柱式压力传感器300。
具体的，压力传感器300可以采用柱式压力传感器300，另外，本领域技术人员可以根据实际需求自行选择压力传感器300的类型，在此不再进行赘述。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，上安装座100采用安装板。
具体的，上安装座100可以采用安装板，且上安装座100可以采用金属材料，其长宽尺寸与电堆单电池尺寸一致或相近，厚度根据耐受压力选择，在承压状态下无可见变形。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，下安装座200采用安装板。
具体的，下安装座200可以采用安装板，且下安装座200可以采用金属材料，其长宽尺寸与电堆单电池尺寸一致或相近，厚度根据耐受压力选择，在承压状态下无可见变形。
参见图1和图2所示，本实施例提供了一种燃料电池***，包括堆芯410、进气端板420、盲端板450和燃料电池压力在线检测装置；堆芯410设置在进气端板420和盲端板450之间，且堆芯410与进气端板420之间设置有进气绝缘板430，堆芯410与盲端板450之间设置有盲端板绝缘板440；燃料电池压力在线检测装置设置在盲端板450和盲端板绝缘板440之间；进气端板420与盲端板450两者通过螺纹件460连接。
具体的，通过燃料电池压力在线检测装置的设置，能够无需在堆芯410内设置压力检测装置，从而无需破坏堆芯410的密封结构，提高电堆运行的安全性。
另外，本实施例提供的燃料电池***与现有技术相比，还具有上述燃料电池压力在线检测装置的优势，在此不再进行赘述。
参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，螺纹件460采用螺栓。
具体的，本领域技术人员可以根据实际需求，自行选择螺纹件460的类型，在此不再进行赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，包括：上安装座(100)、下安装座(200)和至少一个压力传感器(300)；
所述压力传感器(300)设置在所述上安装座(100)和所述下安装座(200)两者之间；
所述上安装座(100)和所述下安装座(200)两者设置在电堆的盲端板(450)和盲端绝缘板之间。
2.根据权利要求1所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述压力传感器(300)连接。
3.根据权利要求2所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，还包括UPS模块，所述UPS模块与所述压力传感器(300)连接。
4.根据权利要求3所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述压力传感器(300)连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，所述压力传感器(300)的一端通过螺纹件(460)固定在所述上安装座(100)上，另一端与所述下安装座(200)抵接。
6.根据权利要求5所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，所述压力传感器(300)采用柱式压力传感器(300)。
7.根据权利要求1-4任一项所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，所述上安装座(100)采用安装板。
8.根据权利要求1-4任一项所述的燃料电池压力在线检测装置，其特征在于，所述下安装座(200)采用安装板。
9.一种燃料电池***，其特征在于，包括堆芯(410)、进气端板(420)、盲端板(450)和如权利要求1-8任一项所述的燃料电池压力在线检测装置；
所述堆芯(410)设置在所述进气端板(420)和所述盲端板(450)之间，且所述堆芯(410)与所述进气端板(420)之间设置有进气绝缘板(430)，所述堆芯(410)与所述盲端板(450)之间设置有盲端板绝缘板(440)；
所述燃料电池压力在线检测装置设置在所述盲端板(450)和所述盲端板绝缘板(440)之间；
所述进气端板(420)与所述盲端板(450)两者通过螺纹件(460)连接。
10.根据权利要求9所述的燃料电池***，其特征在于，所述螺纹件(460)采用螺栓。
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| CN202220044545.2U CN216671706U (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 燃料电池压力在线检测装置及燃料电池*** |
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| CN (1) | CN216671706U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115371873A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-22 | 苏州中车氢能动力技术有限公司 | 燃料电池电堆膜反应应力在线测量方法及电池监控*** |
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2022
- 2022-01-07 CN CN202220044545.2U patent/CN216671706U/zh active Active
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| CN115371873A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-22 | 苏州中车氢能动力技术有限公司 | 燃料电池电堆膜反应应力在线测量方法及电池监控*** |
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