一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

端板、壳体组成、燃料电池模块、装配方法以及车辆与流程

2022-12-20 20:56:28 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及燃料电池技术领域,具体涉及一种端板、壳体组成、燃料电池模块、装配方法以及车辆。


背景技术:

2.在燃料电池电堆结构中,单电池是其基本组成部分。单电池通常由膜电极、双极板、密封件构成。将多节单电池串联,然后在两端设置提供紧固、封装力的端板,以及汇集、输出电能的集流板,还有隔绝集流板与端板的绝缘板,通常可构成组装完成的电堆。在组装完成的电堆外部,包裹相应的箱体,用于固定、保护箱体内外部零部件,同时在组装完成的电堆和箱体之间,设置高压输出结构,如高压铜排、绝缘板、贯通端子,以及低压监测结构,如电压巡检器,氢浓度传感器,低压接插线束等,还有相应的密封结构,通常可构成燃料电池电堆模块。
3.现有技术中的燃料电池模块存在结构复杂且装配步骤繁琐、难度大的技术问题,一定程度上限制了燃料电池的生产发展。


技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本技术提供了一种端板、壳体组成、燃料电池模块、装配方法以及车辆,减少了燃料电池模块的零件数量,降低了装配难度,可提高燃料电池模块的装配效率。
5.实现本技术技术目的的方案为,本技术提供了一种端板,用于连接具有开口的壳体主体,所述端板设有:
6.安装位,用于安装燃料电池的电堆的紧固组件;
7.限位面,用于与所述壳体主体定位接触和固定连接;且在所述限位面与所述壳体主体定位接触和固定连接时,所述端板封闭所述开口。
8.在某些实施例中,所述端板包括端板本体和连续设于端板本体周面的搭接边,所述搭接边构成所述限位面,所述安装位设于所述端板本体上。
9.在某些实施例中,所述端板本体呈矩形,所述端板的第一侧面上设置有用于安装定位销的销孔以及用于安装连接件的螺纹孔;所述搭接边至少位于所述端板本体的剩余三个侧面上。
10.在某些实施例中,所述端板还包括与双极板形状适配的绝缘台,所述绝缘台连接于所述端板本体远离所述搭接边的一端;所述绝缘台设有供流体介质流动的流体通道,所述流体通道贯穿所述端板本体。
11.在某些实施例中,所述端板本体远离所述搭接边的一端设有凸台;所述绝缘台包括连接的绝缘套和所述流体通道,所述绝缘套包覆于所述凸台的外表面。
12.基于同样的发明构思,本技术还提供了一种燃料电池的壳体组成,包括;
13.壳体主体,设有带开口的容纳腔;
14.以及,上述的端板,所述端板的限位面与所述壳体主体定位接触、且通过连接件固定连接壳体主体,以使所述端板封闭所述开口。
15.在某些实施例中,所述壳体主体包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体合围成所述带开口的容纳腔。
16.在某些实施例中,所述第二壳体为平板,所述第一壳体呈罩体;所述第一壳体罩设于所述第二壳体上;
17.所述端板呈矩形,所述端板的第一侧面与所述第二壳体接触、且通过所述连接件连接,所述限位面位于所述端板的剩余侧面上,且所述限位面与所述第一壳体的形状相匹配,所述端板的限位面与所述第一壳体通过所述连接件连接。
18.在某些实施例中,所述第二壳体具有相对于所述端板和/或第一壳体外壁的外凸的凸出部。
19.在某些实施例中,所述第二壳体设有用于连接所述盲端端板组件的支架以及用于安装所述支架的支撑台。
20.在某些实施例中,所述第二壳体和所述第一壳体均呈罩体;所述端板呈矩形,所述端板的四个侧面均为阶梯结构,所述阶梯结构的台阶面构成所述限位面。
21.在某些实施例中,所述壳体组成还包括设于所述端板的限位面与所述壳体主体之间的密封组件。
22.基于同样的发明构思,本技术还提供了一种燃料电池模块,包括,
23.上述的壳体组成;
24.电堆,包括进气端板、盲端端板组件、堆芯、紧固组件、集流板组件;堆芯、紧固组件和集流板组件位于容纳腔;所述进气端板和/或所述盲端端板组件为上述的端板,所述紧固组件设置于所述安装位中、并连接所述进气端板和所述盲端端板组件。
25.在某些实施例中,所述紧固组件包括至少两个紧固件和连接于所述紧固件两端的紧固接头,所述紧固接头设于所述安装位中。
26.在某些实施例中,所述紧固件为拉杆,所述拉杆与所述紧固接头为一体式结构;和/或,所述紧固件为钢带,所述钢带焊接于所述连接部。
27.基于同样的发明构思,本技术还提供了一种燃料电池模块的装配方法,包括以下步骤:
28.将电堆按设定顺序堆叠,并将电堆的进气端板和盲端端板组件通过紧固组件连接,得到组装完成的电堆;
29.将组装完成的电堆置于壳体主体,将所述进气端板和所述盲端端板组件分别与壳体主体连接,并将构成所述端板的进气端板和/或盲端端板组件通过限位面与所述壳体主体的容纳腔的开口的端面连接固定,以封装所述壳体主体,得到所述燃料电池模块。
30.基于同样的发明构思,本技术还提供了一种车辆,包括上述的燃料电池模块。
31.由上述技术方案可知,本技术提供的一种端板,用于连接具有开口的壳体主体,端板设有用于安装燃料电池的电堆的紧固组件的安装位和用于与壳体主体定位接触和固定连接的限位面,且在限位面与壳体主体定位接触和固定连接时,端板封闭壳体主体的开口,也即本技术提供的端板同时作为电堆的端板承载紧固力以成为电堆的一部分,同时在封装电堆时与具有开口的壳体主体连接构成密封的封装腔,辅助实现了燃料电池电堆的功率输
出,实现了电堆的端板与燃料电池的壳体的端板集成,减少了零部件种类,简化了电堆与壳体的封装装配工艺,同时相比于现有技术,无需考虑现有技术中壳体端板与进气端板的定位以及密封、紧固。
32.本技术提供的燃料电池的壳体组成,包括上述的端板以及设有带开口的容纳腔的壳体主体;端板的限位面与壳体主体定位接触、且通过连接件固定连接壳体主体,以使端板封闭开口,即端板构成了壳体组成的壳体端板,同时用于构成电堆的端板安装紧固组件并承载紧固力,相比于常规的封装电堆的壳体,本技术提供的壳体组成一方面为电堆提供了密闭的封装腔,另一方面,壳体组成连接于电堆的紧固组件的至少一端,直接提供电堆的紧固力,壳体组成辅助实现了燃料电池电堆的功率输出。
附图说明
33.图1为本技术实施例1提供的端板的结构示意图;
34.图2为图1中的端板的侧视图;
35.图3为图1中的端板的仰视图;
36.图4为本技术实施例2提供的壳体组成的一种实施方式的结构示意图;
37.图5为图4中的壳体组成的正视示意图;
38.图6为图4中的壳体组成的侧视示意图
39.图7为图5中的壳体组成的a-a剖视图;
40.图8为图6中的壳体组成的b-b剖视图;
41.图9为图4中的第一壳体的结构示意图;
42.图10为图9中的第一壳体的另一视角结构示意图;
43.图11为图4中的第二壳体的结构示意图;
44.图12为图11中的第二壳体的俯视示意图;
45.图13为图11中的第二壳体的正视示意图;
46.图14为图8中设置于第二壳体内的支架的结构示意图;
47.图15为本技术实施例2提供的壳体组成的另一种实施方式的结构示意图;
48.图16为图15中的壳体组成的正视示意图;
49.图17为图4中的壳体组成的侧视示意图;
50.图18为图16中的壳体组成的a-a剖视图;
51.图19为图17中的壳体组成的b-b剖视图;
52.图20为图15中的第一壳体的结构示意图;
53.图21为图15中的第一壳体的另一视角结构示意图;
54.图22为图15中的第二壳体的结构示意图;
55.图23为图15中的第二壳体的另一视角结构示意图;
56.图24为图22中的第二壳体的俯视示意图;
57.图25为图22中的第二壳体的正视示意图;
58.图26为图22中的第二壳体的仰视示意图;
59.图27为本技术实施例3提供的燃料电池模块在省略电堆堆芯状态下的爆炸图;
60.图28为本技术实施例3提供的燃料电池模块在另一实施方式中省略电堆堆芯状态
下的爆炸图;
61.图29为本技术实施例3提供的燃料电池模块中的电堆的紧固组件的结构示意图;
62.图30为本技术实施例4提供的车辆的结构框图。
63.附图说明:100-端板,101-安装位,102-限位面,110-端板本体,111-第一侧面,112-销孔,113-螺纹孔,120-搭接边,121-安装槽,130-绝缘台,131-绝缘套,132-流体通道;200-壳体主体,210-第一壳体,211-侧板,212-操作盖板,220-第二壳体,221-凸出部,230-连接件,240-支架,250-支撑台,260-连接台;300-集流板组件;400-盲端端板组件;500-紧固组件,510-紧固件,520-紧固接头,530-绝缘支撑件,600-高压模块,700-低压模块。
具体实施方式
64.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术,下面结合附图,通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
65.为了解决现有技术中燃料电池模块存在结构复杂且装配步骤繁琐、难度大的技术问题,本技术提供了一种端板、壳体组成、燃料电池模块、装配方法以及车辆,通过在端板上集成用于安装电堆的紧固组件的安装位以及用于连接壳体主体的限位面,使得端板充当电堆的进气端板和/或盲端端板组件完成紧固压装的同时,还用于封闭具有开口的壳体主体、并与壳体主体共同封装电堆,减少了燃料电池模块的零件数量,降低了装配难度。下面提供三个具体实施例对本技术内容进行详细介绍:
66.实施例1
67.如图1-图3所示,本实施例提供了一种端板100,用于连接具有开口的壳体主体200,端板100设有用于安装燃料电池的电堆的紧固组件的安装位101和用于与壳体主体200定位接触和固定连接的限位面102,且在限位面102与壳体主体200定位接触和固定连接时,端板100封闭壳体主体200的开口,也即本技术提供的端板100同时作为电堆的端板100承载紧固力以成为电堆的一部分,同时在封装电堆时与具有开口的壳体主体200连接构成密封的封装腔,辅助实现了燃料电池电堆的功率输出,实现了电堆的端板100与燃料电池的壳体的端板100集成,减少了零部件种类,简化了电堆与壳体的封装装配工艺,同时相比于现有技术,电堆的至少一端与壳体主体200直接定位固定,无需考虑现有技术中壳体端板与进气端板的定位以及密封、紧固即可保证整体的密封性。
68.为了同时实现与壳体主体200的连接以及与连接紧固组件的连接,在一些实施方式中,端板100包括端板本体110和连续设于端板本体110周面的搭接边120,搭接边120构成限位面102,安装位101设于端板本体110上,保证端板100分别与壳体主体200和与紧固组件的连接互不影响。
69.为了保证定位和连接固定,在一些实施方式中,端板本体110呈矩形,端板100的第一侧面111上设置有用于安装定位销的销孔112以及用于安装连接件230的螺纹孔113;搭接边120至少位于端板本体110的剩余三个侧面上,搭接边120的分布可具体根据壳体主体200的结构进行适应性改变。优选地,第一侧面111为设有安装位101的侧面,通过伸入于壳体主体200内的部分端板本体110与壳体进行定位连接。
70.由于端板作为燃料电池电堆的进气端板和/或盲端端板组件,需要与紧固组件连
接,为了保证端板的压装满足要求,安装位的数量至少为两个,且安装位至少分布于端板的长边方向上,且位于端板相对的两个长边侧面上。在一些实施方式中,端板的两个长边侧面上均至少设置两个安装位,端板的短边侧面可根据需求相应设置安装位用于安装辅助紧固的紧固组件,保证电堆的压装和内部的密封。
71.为了限制端板100的定位自由度以保证定位位置,优选地,端板100上的销孔112为至少2个。本技术对销孔112的设置不做具体限定,可参考现有技术,作为一种实施方式,销孔112数量为两个,其中一个直径为6.2mm,与m6的定位销适配,另一个为与所选定位销适配的腰型孔,腰型孔沿端板100的长边方向延伸。
72.为了保证端板100与壳体主体200封装时的密封,本实施例提供的端板100,搭接边120用于接触壳体主体200的对接面上设有安装密封件的安装槽121。
73.在一些实施方式中,为了实现燃料电池模块的吹扫、排水,同时防止内部凝露降低绝缘电阻,端板100还包括与双极板形状适配的绝缘台130,绝缘台130连接于端板本体110远离搭接边120的一端;绝缘台130设有供流体介质流动的流体通道132,流体通道132贯穿端板本体110,以通过绝缘的流体通道132实现与端板本体110的物理隔离,保证电堆的绝缘电阻。
74.由于绝缘结构的刚性较弱,为了实现绝缘台130的稳定设置同时保证位置固定,在一些实施方式中,端板本体110远离搭接边120的一端可以设有凸台;绝缘台130包括连接的绝缘套131和流体通道132,绝缘套131包覆于凸台的外表面,以通过刚性强的端板本体110进行固定定位。
75.本实施例对绝缘台130和端板本体100的具体形状均不做限定,且均可以分别与双极板的形状相匹配或不匹配。比如,当双极板呈工字型时,即沿双极板的长边方向,双极板中部的宽度小于双极板的两个端部的宽度,类似哑铃的截面形状,在一些实施方式中,端板本体100和绝缘台的截面130均可以呈矩形;在一些实施方式中,端板本体100可以呈矩形,绝缘台可以呈与工字型双极板匹配的工字型,以使端板在紧固压装电堆的时候,可以与双极板适配。在一些实施方式中,当绝缘台呈工字型时,还可以通过在端板长边方向的中部和两端分别设置紧固组件,以使得压装后得到的电堆的堆芯各处的受力更均匀,有利于提供燃料电池电堆的性能。
76.本实施例对绝缘台130在端板本体110上的设置方式不做具体限定,比如在一些实施方式中,绝缘台130和端板本体110可以形状尺寸相同,此时绝缘台130的周面上要设置与安装位101对应的结构,以安装紧固组件。在一些实施方式中,绝缘台130的尺寸小于端板本体110的尺寸,以在端板本体110上形成台阶结构。
77.本实施例对端板100的材料不做具体限定,只要可以同时通过端板本体满足刚性通过绝缘台保证绝缘性即可。在一些实施方式中,端板本体110以及端板本体110上的凸台可以为铝制板,绝缘台130可以采用满足要求的塑料材料制成,以形成铝塑一体的端板100。
78.实施例2
79.基于同样的发明构思,本实施例提供了一种燃料电池的壳体组成,包括上述的端板100以及设有带开口的容纳腔的壳体主体200;端板100的限位面102与壳体主体200定位接触、且通过连接件230固定连接壳体主体200,以使端板100封闭开口,即端板100构成了壳体组成的壳体端板,同时用于构成电堆的端板100安装紧固组件并承载紧固力,相比于常规
的封装电堆的壳体,本技术提供的壳体组成一方面为电堆提供了密闭的封装腔,另一方面,壳体组成连接于电堆的紧固组件的至少一端,直接提供电堆的紧固力,壳体组成辅助实现了燃料电池电堆的功率输出。
80.为了封装壳体组成,在一些实施方式中,壳体组成还包括设于端板100的限位面102与壳体主体200之间的密封组件。
81.为方便装拆,在一些实施方式中,壳体主体200包括第一壳体210和第二壳体220,第一壳体210和第二壳体220合围成带开口的容纳腔。本实施例不限定开口的数量,可以为一个也可以为两个,可对应调整电堆的结构。
82.本技术对第一壳体210和第二壳体220的具体结构也不做限定,比如,在一些实施方式中,第二壳体220可以为平板,第一壳体210呈罩体;第一壳体210罩设于第二壳体220上。端板100大致呈矩形,端板100的第一侧面111与第二壳体220接触定位、且通过连接件230连接,此时限位面102位于端板100的剩余侧面上,且限位面102与第一壳体210的形状相匹配,端板100的限位面102与第一壳体210通过连接件230连接。
83.作为一种实施方式,第二壳体220为平板,端板100的第一侧面111与第二壳体220通过2个定位销定位并通过6个连接件230连接固定,连接件230为螺栓;如图,端板100的第一侧面111上一共有8个孔,包括6个m6的螺栓孔,一个与m6的定位销适配的直径6.2mm的定位销孔112,一个与定位销适配的腰型孔。端板100与第一壳体210通过设于搭接边120上的12个m6螺栓连接。
84.第二壳体220为平板时,为了密封封装,在一些实施方式中,端板100在除第一侧面111的另外三个边上设有上述搭接边120,且搭接边120上设有安装槽121,通过设置于安装槽121内且整体呈矩形、横截面呈0型的密封条密封与第一壳体210和第二壳体220的搭接间隙。第一壳体210和第二壳体220通过整体呈u型、横截面为0型的密封圈密封。
85.在第二壳体220为平板,为了利用平板结构的便于设置和连接的优点,在一些实施方式中,第二壳体220具有相对于端板100和/或第一壳体210外壁的外凸的凸出部221,用于与外部车身系统直接连接,该设计无需再额外设计系统搭载框架,系统附属零部件(空压机、水泵等)可直接固定与凸出部221上。
86.当将进气端板和壳体端板集成为实施例1中的端板100时,无需考虑进气端板的介质通道与壳体端板的介质通道的连通以及连通处的密封,使得装配难度大大降低,所以进气端板和壳体端板集成为端板100的有益效果远大于盲端端板组件400与壳体端板集成为端板100的有益效果。优选地,采用至少1个实施例1中的端板100作为电堆的进气端板。
87.在一些实施方式中,第二壳体220可以为具有四个面的罩体,第一壳体210与第二壳体220合围成带一个端面开口的容纳腔,端板100同时作为壳体组成的壳体端板和电堆的进气端板。为了连接固定第二壳体220和盲端端板组件400,一些实施方式中,可以在平板的第二壳体220上开设供连接件230穿设的通孔,此时需要额外增加密封结构保证封装后的壳体组成的密封性。
88.在一些实施方式中,为了避免增加装配难度,第二壳体220还可以设有用于连接盲端端板组件400的支架240以及用于安装支架240的支撑台250,支撑台250可以增厚安装连接件230部分的板厚,通过在支撑台250台上设置螺纹盲孔,并通过螺栓将支架240固定于支撑台250处,再连接支架240和盲端端板组件400。盲端端板组件400通过连接于第二壳体220
上的支架240垂直固定于第二壳体220,一方面增加了第二壳体220的螺纹旋合厚度,另一方面避免了开设通孔。
89.在一些实施方式中,第一壳体210的侧面上靠近电堆的盲端的地方设置有便于人供操作连接盲端集流板与高压铜排的侧窗,并通过侧板211封闭该侧窗。
90.在其他的实施方式中,第二壳体220和第一壳体210还可以均呈罩体;端板100呈矩形,端板100的四个侧面均为阶梯结构,阶梯结构的台阶面构成限位面102,阶梯结构的大段构成搭接边120,安装密封圈的安装槽121也设置于限位面102上。通过设置于安装槽121内且整体呈矩形、横截面呈0型的密封条密封与第一壳体210和第二壳体220的搭接间隙。第一壳体210和第二壳体220通过整体呈u型、横截面为0型的密封圈密封。端板100与第一壳体210和第二壳体220的连接定位结构均可参照第二壳体220为平板的设计,此处不再赘述。
91.在一些实施方式中,为了便于连接高压铜排和高压输出端子,沿电堆的堆叠方向,第一壳体210上均设置有操作窗;第一壳体210还包括用于封闭操作窗的操作盖板212。
92.在一些实施方式中,为了便于安装cvm、歧管、线束等结构,第二壳体220上还可以设有凸出于第二壳体220表面的连接台260,连接台260中设置螺纹孔113,一方面增加了第二壳体220的螺纹旋合厚度,另一方面避免了在第二壳体220上开设贯通孔。
93.实施例3
94.基于同样的发明构思,本实施例提供了一种燃料电池模块,包括电堆和实施例2中的壳体组成;如图27-图29所示,电堆包括进气端板、盲端端板组件400、堆芯(由多片单电池堆叠串联得到,图中未示出)、紧固组件500、集流板组件300;堆芯、紧固组件500和集流板组件300位于容纳腔;进气端板和/或盲端端板组件400采用实施例1或实施例2中的端板100,紧固组件500设置于安装位101中、并连接进气端板和盲端端板组件400,该燃料电池模块自然具备实施例1的端板100和实施例2中的壳体组成的所有有益效果,不同于现有技术中的壳体,该壳体组成实现了电堆的端板100与壳体端板的集成,减少了零部件种类、简化了装配工艺、降低了装配难度。该燃料电池模块的其他未提及结构均可参照现有技术,本实施例不做赘述。
95.为了形成紧固组件500与进气端板/盲端端板组件400的模块化连接,保证一致性、便于装配,在一些实施方式中,紧固组件500包括n个紧固件510和连接于紧固件510两端的紧固接头520,n≥2,进气端板和盲端端板组件400的侧面上均设置有安装位101,紧固接头520设于安装位101中。
96.为了实现不同紧固方案在端板100和电堆上实现通用,在一些实施方式中,紧固件510可以为拉杆,拉杆与紧固接头520为一体式结构;或者紧固件510可以为钢带,钢带焊接于连接部,通过采用相同的紧固接头520,使得拉杆和钢带两种不同的紧固方案均可实施,可以根据电堆的紧固需求进行合适的紧固方式选择和布局,增强了燃料电池电堆的适用性,使得无论是拉杆式或是钢带焊接式都可以使用同一套非重复件,以提高电堆设计紧固方案选择的灵活性,方便拉杆式和钢带焊接式的兼容和切换。
97.需要说明的是,紧固组件500可以全采用紧固件510为拉杆的结构,也可以采用紧固件510为钢带的结构,还可以采用部分紧固件510为拉杆、剩余紧固件510为钢带的结构,可根据实际紧固需求进行适应性调整。
98.在一些实施方式中,紧固接头520包括连接的安装部和连接部,连接部连接于紧固
件510;进气端板和盲端端板组件的侧面上均设置有与紧固接头520形状匹配的沉槽,沉槽构成安装位。安装部设置于沉槽中、且通连接件连接于进气端板或盲端端板组件。
99.为了保证紧固组件500与堆芯的电绝缘和电安全,在一些实施方式中,紧固组件500还包括设于紧固件510和堆芯之间的绝缘支撑件530,绝缘支撑件530与紧固件510相对限位,比如通过过盈嵌合或者通过匹配的凸台/定位销和沉孔定位。
100.实施例4
101.基于同样的发明构思,本实施例提供了一种燃料电池模块的装配方法,包括以下步骤:
102.将电堆按设定顺序堆叠,并将电堆的进气端板和盲端端板组件400通过紧固组件连接,得到组装完成的电堆,此时,进气端板和/或盲端端板组件400均可以采用上述的端板100结构。
103.将组装完成的电堆置于壳体主体200,将进气端板和盲端端板组件400分别与壳体主体200连接,并将构成端板100的进气端板和/或盲端端板组件400通过限位面102与壳体主体200的容纳腔的开口的端面连接固定,以封装壳体主体200,得到燃料电池模块。得到的燃料电池模块的端板100作为电堆的进气端板和/或盲端端板组件400的同时,还作为壳体组成的壳体端板以封闭开口,该壳体组成辅助实现了燃料电池的功率输出。
104.下面以第二壳体220为平板且进气端板采用实施例1中的端板100的燃料电池模块为例,对应的装配顺序描述如下:
105.第一步将多节单电池串联,在多节单电池的两端安装集流板组件300、端板100与盲端端板组件400,并通过紧固组件连接端板100和盲端端板组件400的碟簧支撑板,构成电堆;第二步将第二壳体220与端板100通过螺栓连接;第三步将碟簧支撑板与第二壳体220通过支架240连接;第四步将低压模块700(电压巡检器、线束、连接端子、低压插座等)、高压模块600(包括高压铜排、高压贯通端子、绝缘板等)分别按需求安装到第一壳体210、第二壳体220或电堆上,第五步将第一壳体210安装到第二壳体220并连接固定,并在第一壳体210的侧面的操作窗连接高压铜排和高压贯穿端子,在第一壳体210的侧面连接盲端集流板和对应的集流板,而后将操作盖板212和侧板211安装到第一壳体210,完成封装。
106.实施例5
107.如图30所示,基于同样的发明构思,本实施例提供了一种车辆,包括至少一个实施例2中的燃料电池模块,具体内容此处不再赘述。本技术对车辆的种类及类型不做具体限定,可以为现有技术中任一种车辆,比如家用小车、客车、货车等。
108.为了与燃料电池模块共同配合作用,该车辆还包括燃料电池辅助系统,燃料电池模块与燃料电池辅助系统共同构成燃料电池系统,燃料电池系统在外接燃料供应源的条件下可以正常工作。
109.燃料电池辅助系统包括空气供应子系统、燃料供应子系统、热管理子系统和自动控制系统,其中空气供应子系统用于向燃料电池模块的各个电堆提供空气,并可选择对空气进行过滤、增湿、压力调节等方面的处理,空气供应子系统与燃料电池模块的各个电堆的空气进口、空气排口连通;燃料供应子系统用于向燃料电池模块的各个电堆提供燃料,并可选择对燃料进行增湿、压力调节等方面的处理,从而转变成适于在燃料电池堆内运行的燃料气,以氢气作为燃料为例,燃料供应子系统与燃料电池模块的各个电堆的氢气进口、氢气
排口连通;热管理子系统,与燃料电池模块的各个电堆连通,以提供冷却液从而对电堆进行冷却和/或加热,以及对电堆生成水的回收处理。
110.自动控制系统与燃料电池模块、空气供应子系统、燃料供应子系统和热管理子系统分别电连接,自动控制系统为包含传感器、执行器、阀,开关、控制逻辑部件的总成,保证燃料电池系统无需人工干涉就可以正常工作。在其他实施例中,该燃料电池辅助系统还可以包括通风系统,用于借助机械的方法,将燃料电池系统中机壳内的气体排到外部。本实施例中该燃料电池系统中的燃料电池辅助系统并未做改进,因此更为详细的内容均可参考现有技术的相关公开,此处不展开说明。
111.其次,该车辆还包括dc/dc变换器、驱动电机及其电机控制器以及车载储能装置,以与燃料电池系统共同构成燃料电池动力系统。
112.dc/dc变换器与燃料电池系统的各个电堆电连接,以实现电压变换,将各个电堆产生的电压调压后输出至驱动电机、汽车空调压缩机等高压器件,以及电池等储电器件。驱动电机与dc/dc变换器电连接,用于提供车辆行驶所需的扭矩;电机控制器与驱动电机电连接,控制驱动电机的启动、停止、扭矩输出等,电机控制器与整车控制连接,接收整车控制器发出的驾驶信号,并且也可选择将电机控制器与燃料电池系统的自动控制系统电连接。车载储能装置用于存储电能,以向车内其他电子设备供电,车载储能装置与dc/dc变换器电连接,例如车载储能装置为蓄电池。
113.本实施例中该燃料电池动力系统中的dc/dc变换器、驱动电机及其电机控制器以及车载储能装置并未做改进,因此更为详细的内容均可参考现有技术的相关公开,此处不展开说明。
114.此外,该车辆还需要包括传动系统和用于存储燃料的燃料存储装置,传动系统传递驱动电机的扭矩,驱动车轮转动,燃料存储装置作用类似与燃油车中的油箱,燃料存储装置通过管路与燃料电池系统的燃料供应子系统连通。
115.由此,该车辆可以是氢能源车辆或氢能 充电的混合动力电动车。由于本实施例未对该车辆的具体结构进行改进,故而本实施例中该车辆的未做改变之处的结构均可参照现有技术,具体内容此处不做展开说明。由此,该车辆具有前文针对燃料电池模块所描述的全部特征和优点,在此不再一一赘述。
116.通过上述实施例,本技术具有以下有益效果或者优点:
117.(1)本技术提供的一种端板,用于连接具有开口的壳体主体,端板设有用于安装燃料电池的电堆的紧固组件的安装位和用于与壳体主体定位接触和固定连接的限位面,且在限位面与壳体主体定位接触和固定连接时,端板封闭壳体主体的开口,也即本技术提供的端板同时作为电堆的端板承载紧固力以成为电堆的一部分,同时在封装电堆时与具有开口的壳体主体连接构成密封的封装腔,辅助实现了燃料电池电堆的功率输出,实现了电堆的端板与燃料电池的壳体的端板集成,减少了零部件种类,简化了电堆与壳体的封装装配工艺,同时相比于现有技术,无需考虑现有技术中壳体端板与进气端板的定位以及密封、紧固。
118.(2)本技术提供的燃料电池的壳体组成,包括上述的端板以及设有带开口的容纳腔的壳体主体;端板的限位面与壳体主体定位接触、且通过连接件固定连接壳体主体,以使端板封闭开口,即端板构成了壳体组成的壳体端板,同时用于构成电堆的端板安装紧固组
件并承载紧固力,相比于常规的封装电堆的壳体,本技术提供的壳体组成一方面为电堆提供了密闭的封装腔,另一方面,壳体组成连接于电堆的紧固组件的至少一端,直接提供电堆的紧固力,壳体组成辅助实现了燃料电池电堆的功率输出。
119.(3)本技术提供的一种燃料电池模块,包括电堆和上述的壳体组成;电堆包括进气端板、盲端端板组件、堆芯、紧固组件、集流板组件;堆芯、紧固组件和集流板组件位于容纳腔;进气端板和/或盲端端板组件为上述的端板,紧固组件设置于安装位中、并连接进气端板和盲端端板组件,即紧固组件连接于壳体组成,不同于现有技术中的壳体,该壳体组成可以辅助实现燃料电池的功率输出。同时实现了电堆的端板与壳体端板的集成,减少了零部件种类、简化了装配工艺、降低了装配难度。
120.(4)本技术提供的一种燃料电池模块的装配方法,将电堆按设定顺序堆叠,并将电堆的进气端板和盲端端板组件通过紧固组件连接,得到组装完成的电堆,此时,进气端板和/或盲端端板组件均可以采用上述的端板结构。将组装完成的电堆置于壳体主体,将进气端板和盲端端板组件分别与壳体主体连接,并将构成端板的进气端板和/或盲端端板组件通过限位面与壳体主体的容纳腔的开口的端面连接固定,以封装壳体主体,得到燃料电池模块。得到的燃料电池模块的端板作为电堆的进气端板和/或盲端端板组件的同时,还作为壳体组成的壳体端板以封闭开口,该壳体组成辅助实现了燃料电池的功率输出。
121.(5)本技术提供的车辆,包括至少一个上述的燃料电池模块,燃料电池模块通过在端板上集成用于安装电堆的紧固组件的安装位以及用于连接壳体主体的限位面,使得端板充当电堆的进气端板和/或盲端端板组件完成紧固压装的同时,还用于封闭具有开口的壳体主体、并与壳体主体共同封装电堆,减少了燃料电池模块的零件数量,降低了装配难度。
122.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
123.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

本文用于创业者技术爱好者查询,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献