燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單體電池電壓監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，其中所述方法特別適于對包含較多數(shù)目的單體電池的一燃料電池堆的每所述單體電池的電壓進(jìn)行監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料電池(Fuel Cell)是將燃料電池具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電裝置，其結(jié)構(gòu)組成與一般的電池大致相同，具體地說，燃料電池的單體同樣由正負(fù)兩個電極以及電解質(zhì)組成，不同的是，燃料電池的正負(fù)兩個電極本身不包含活性物質(zhì)，而是在燃料電池工作時，燃料和氧化劑在外部供應(yīng)，并在燃料電池的內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)，從而，產(chǎn)生電能。
[0003]質(zhì)子交換膜燃料電池是燃料電池的一種，其工作的原理是氫氣在正電極由裂解形成質(zhì)子和電子，其中質(zhì)子滲透電解質(zhì)膜到負(fù)電極與氫氣以及通過外電路的電子結(jié)合產(chǎn)生電能，并進(jìn)一步反應(yīng)生成水。由于燃料電池的排放物僅為純水，不會污染環(huán)境，因此，燃料電池肯定是今后電池發(fā)展的重要方向之一。
[0004]通常情況下，單體電池的工作電壓一般都設(shè)定的比較低，如0.6V - 0.7V左右，因此，在燃料電池的實(shí)際應(yīng)用過程中，常常需要將多個單體電池通過串聯(lián)的方式形成燃料電池堆，從而，使得燃料電池堆具有較大的功率。
[0005]為了確保燃料電池堆在工作的過程中的穩(wěn)定性和可靠性，需要對燃料電池堆的每個單體電池的電壓進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的方式一般為巡檢式。具體地說，假設(shè)燃料電池堆由η個單體電池(cell)串聯(lián)形成，在監(jiān)測的過程中，需要對從cell.1, cell.2, cell.3......cell.n的每個單體電池進(jìn)行監(jiān)測，并計(jì)算出相鄰單體電池的電位差V，其中計(jì)算電位差V的方法為:V.1 = V(cell.1) -V(cell.2),V.2 = V(cell.2) - V(cell.3)......，依次計(jì)算出 V.1 —
V.η的電壓值。該電壓值可以用來反映燃料電池堆在運(yùn)行過程中單體電池的電壓隨輸出功率的變化情況，從而，反映出電池堆的性能情況。同時，該電壓值也可以間接地反映出電池堆內(nèi)、外部漏氣，風(fēng)量調(diào)節(jié)等指標(biāo)，因此，電壓值的測試對于燃料電池堆的運(yùn)行有著重要作用。
[0006]監(jiān)測燃料電池堆的單體電池的電壓用的電路板(CVM，Cell Voltage Monitor)，是一種多通道、高數(shù)據(jù)傳輸率、高精度、高穩(wěn)定性的集成電路板，該電路板一般安裝在距離燃料電池堆較近的距離，并且采用非常成熟可靠的插接段子將單體電池連接到該電路板上。并且該電路板采用抗干擾性較強(qiáng)的工業(yè)現(xiàn)場總線(CAN,Controller Area Network)通信方式，主從結(jié)構(gòu)，總線分時復(fù)用等技術(shù)來提高數(shù)據(jù)傳輸速度和效率。因此，該電路板的選用是無可或缺的一部分。
[0007]傳統(tǒng)地，通常使用測試夾或測試勾的方式將燃料電池堆的單體連接到電路板上，當(dāng)燃料電池堆的單體電池的數(shù)目較少時，采用這種方式拆卸快捷方便、安全可靠，并且測試夾或測試勾還能夠適配于不同類型的燃料電池堆，具有較強(qiáng)的通用性。然而，隨著燃料電池堆的單體電池?cái)?shù)目的增加，這種采用測試夾或測試勾的方式不僅拆裝費(fèi)時費(fèi)力，各個測試夾或測試勾排列過于緊密，當(dāng)測試夾或測試勾安裝到燃料電池堆之后，如果某一個測試夾或測試勾出現(xiàn)接觸不良或者脫落的問題，監(jiān)測人員會很難發(fā)現(xiàn)該問題的所在，并且，即便是發(fā)現(xiàn)問題之后，也很難對其進(jìn)行修復(fù)，以至于給監(jiān)測結(jié)果造成較大的誤差或者導(dǎo)致監(jiān)測無法正常的完成。
[0008]另外，隨著燃料電池堆的單體數(shù)目的增加，用于連接的測試夾或測試勾也必將占用較大的空間，對于緊湊性的發(fā)電裝置來說，傳統(tǒng)的這種方式是無法適用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，其中所述方法特別適于對包含較多數(shù)目的單體電池的一燃料電池堆的每所述單體電池的電壓進(jìn)行監(jiān)測。
[0010]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，其提供一連接器，能夠?qū)⒚克鰡误w電池都方便地電聯(lián)接于一監(jiān)測裝置，從而，完成對所述燃料電池堆的每所述單體電池電壓的監(jiān)測。
[0011]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器與所述燃料電池堆和所述監(jiān)測裝置的安裝和拆卸都十分的方便，從而，便于操作。
[0012]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，其中所述連接器(例如尺寸和規(guī)格等)能夠根據(jù)不同的使用需要進(jìn)行調(diào)整，從而，提高其通用性。
[0013]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，相對于傳統(tǒng)的監(jiān)測方法來說，所述連接器能夠用于將每所述單體電池與所述監(jiān)測裝置進(jìn)行電聯(lián)接，并且其連接更加的有效、穩(wěn)定和快速。
[0014]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器的裝配過程可以獨(dú)立于所述燃料電池堆的裝配過程之外，以減少所述燃料電池堆的裝配工序，并進(jìn)一步縮短所述燃料電池堆的裝配工時。
[0015]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，在對所述燃料電池堆的每所述單體電池電壓進(jìn)行監(jiān)測的過程中，可以減少所述連接器占用的空間，從而，進(jìn)一步減少所述燃料電池堆所占用的空間。
[0016]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，在使用所述連接器連接所述燃料電池堆與所述監(jiān)測裝置的過程中，能夠?qū)Ψ钦＿B接的位置進(jìn)行示警。
[0017]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器提供一警示組件，從而，當(dāng)每所述單體電池與所述監(jiān)測裝置之間為非正常連接時，所述警示組件得以向監(jiān)測人員示警，從而，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性。
[0018]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器的規(guī)格和尺寸都可以根據(jù)不同的使用需要被調(diào)整，從而，所述連接器具有優(yōu)秀的適配性。
[0019]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器能夠減少因單個所述單體電池監(jiān)測的不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的誤報(bào)警的幾率，從而，提高對所述燃料電池堆的監(jiān)測效率。
[0020]本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃料電池堆單體電池電壓監(jiān)測的連接器、監(jiān)測裝置及方法，所述連接器能夠適于任何類型的所述燃料電池堆使用，從而，具有較高的通用性和性價比。
[0021]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種連接器，其包括一連接器主體，所述連接器主體具有連通于所述連接器主體的兩側(cè)的一組通孔；其中，當(dāng)所述連接器被設(shè)置在一燃料電池堆時，所述燃料電池堆的單體電池的一第一、第二連接端分別位于每所述通孔。
[0022]優(yōu)選地，所述連接器主體具有一引導(dǎo)腔，每所述通孔與所述引導(dǎo)腔相連通；所述連接器主體還包括一可活動連接元件，并具有一組第三通孔；
[0023]其中，所述可活動連接元件位于所述引導(dǎo)腔，并得以沿著所述引導(dǎo)腔形成的軌道運(yùn)動，以使得每所述第三通孔與每所述通孔相連通。
[0024]優(yōu)選地，所述連接器主體包括一第一連接元件、一第二連接元件以及一可活動連接元件，其中所述第一連接元件具有一組第一通孔，所述第二連接元件具有一組第二通孔，所述可活動連接元件具有一組第三通孔；
[0025]其中，所述第一連接元件與所述第二連接元件相互重疊，以形成一引導(dǎo)腔，所述可活動連接元件位于所述引導(dǎo)腔，并得以沿著所述引導(dǎo)腔形成的軌道運(yùn)動，以使每所述第三通孔與每所述第一、第二通孔相連通，以形成所述連接器主體的所述通孔。
[0026]優(yōu)選地，所述第一連接元件與所述第二連接元件選擇性地以一體或安裝的方式形成。
[0027]優(yōu)選地，所述第一連接元件包括兩支撐體，對稱地設(shè)置在所述第一連接元件端部；其中，每所述支撐體得以接觸于所述第二連接元件，以在所述第一連接元件與所述第二連接元件之間形成所述引導(dǎo)腔。
[0028]優(yōu)選地，所述第一連接元件還具有兩第一安裝孔，對稱地設(shè)置在每所述支撐體端部，所述可活動連接元件具有兩第二安裝孔，與每所述第一安裝孔對應(yīng)；其中，兩安裝元件分別同時安裝于每所述第一安裝孔與每所述第二安裝孔。
[0029]優(yōu)選地，當(dāng)所述燃料電池堆的單體電池的數(shù)量為η個，需要的所述通孔數(shù)量為η+1個。
[0030]本發(fā)明還提供一種監(jiān)測裝置，其包括:
[0031 ] 一監(jiān)測主體，其包括一 PCB基板以及設(shè)置在所述PCB基板的一組導(dǎo)電元件；以及
[0032]一連接器，其包括一連接器主體，所述連接器主體具有連通于所述連接器主體的兩側(cè)的一組通孔；其中，所述監(jiān)測主體得以重疊地設(shè)置于所述連接器主體，以使每所述導(dǎo)電元件分別穿過每所述通孔，與待監(jiān)測的一燃料電池堆的單體電池的一第一、第二連接端電聯(lián)接。
[0033]優(yōu)選地，所述連接器主體具有一引導(dǎo)腔，所述通孔與所述引導(dǎo)腔相連通；所述連接器主體還包括一可活動連接元件，并具有一組第三通孔；
[0034]其中，所述可活動連接元件位于所述引導(dǎo)腔，并得以沿著所述引導(dǎo)腔形成的軌道運(yùn)動，以使得每所述第三通孔與每所述通孔相連通。
[0035]優(yōu)選地，所