燃料电池系统和车辆的制作方法

专利2022-06-29  90


本实用新型涉及汽车领域,具体而言,涉及一种燃料电池系统和车辆。



背景技术:

在燃料电池系统中,电堆阳极进去的氢气与阴极进入的氧气反应产生电。配电盒功能是将电堆产生的电能分配到负载。

在相关技术中,电堆和配电盒之间是通过能传导高压和高电流的线束连接的,但是,由于电流很高,所需线束横截面积很大,导致折弯半径大,行程远,压损高,重量大。因此,高压线束占据大量空间,增加了车身重量与成本,不能满足整车的结构紧凑与轻巧化的要求。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种燃料电池系统,以减小电堆与配电盒之间电连接结构的占用空间和重量。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种燃料电池系统,包括:电堆和配电盒,所述电堆和所述配电盒中的一个具有插接头,另一个具有插接部,所述插接头的插槽内设有第一汇流排,所述插接部包括第二汇流排,所述第二汇流排适于插入所述插槽内且与所述第一汇流排电连接。

根据本实用新型的一些实施例,所述电堆和所述配电盒中的另一个与所述插槽的槽口边密封连接。

根据本实用新型的一些实施例,所述插槽的槽口边沿设有外翻边,所述电堆和所述配电盒中的另一个与所述外翻边通过紧固件连接。

进一步地,所述电堆和所述配电盒中的另一个与所述外翻边均设有螺纹孔,所述紧固件与所述螺纹孔螺纹配合。

根据本实用新型的一些实施例,所述燃料电池系统还包括:密封件,所述密封件用于密封所述配电盒和所述电堆中的另一个与所述外翻边之间的间隙。

进一步地,所述配电盒和所述电堆中的另一个与所述外翻边中的至少一个设有用于容纳所述密封件的密封槽。

根据本实用新型的一些实施例,所述插接头一体形成于所述配电盒的壳体,或者,所述插接头一体形成于所述电堆的壳体。

根据本实用新型的一些实施例,所述电堆和所述配电盒中的另一个与所述外翻边面面接触。

根据本实用新型的一些实施例,所述插接头包括正极插接头和负极插接头,所述插接部包括用于与所述正极插接头内的所述第一汇流排电连接的正极插接部和与所述负极插接头内的所述第一汇流排电连接的负极插接部,所述正极插接头的槽口边沿和所述负极插接头的槽口边沿均与所述电堆和所述配电盒中的另一个密封连接。

相对于现有技术,本实用新型所述的燃料电池系统具有以下优势:

插接部和插接头插接相连,以实现第一汇流排和第二汇流排的电连接,进而实现电堆和配电盒的电连接,大大降低了电堆和配电盒之间电连接结构的重量以及占用空间,有利于满足车辆对结构紧凑和轻巧化的要求,降低了车身重量和成本,且电连接结构能够承受整车的颠簸与振动,提高了安全性能,降低了压损。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆,所述车辆包括上述实施例的燃料电池系统。

相对于现有技术,本实用新型所述的车辆具有的优势与燃料电池系统具有的优势相同,这里不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1是本实用新型实施例的燃料电池系统的示意图;

图2是本实用新型实施例的燃料电池系统的配电盒的示意图;

图3是本实用新型实施例的燃料电池系统的电堆的一个角度的示意图;

图4是本实用新型实施例的燃料电池系统的电堆的另一个角度的示意图。

附图标记说明:

燃料电池系统100;

电堆10;插接部11;第二汇流排111;正极插接部112;负极插接部113;电堆10的壳体12;密封槽121;

配电盒20;插接头21;插槽211;外翻边212;正极插接头213;负极插接头214;第一汇流排22;配电盒20的壳体23;

螺纹孔30。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图4并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1所示,根据本实用新型实施例的燃料电池系统100包括:电堆10和配电盒20。

具体而言,如图1-图4所示,配电盒20具有插接头21,电堆10具有插接部11,插接头21的插槽211内设有第一汇流排22,插接部11包括第二汇流排111,第二汇流排111能够插入插槽211内且与第一汇流排22电连接。由此实现电堆10和配电盒20的电连接,以使电堆10工作产生的电能够通过配电盒20分配到负载。

当然,插接头21和插接部11的设置位置也可以发生互换,具体地,电堆10具有插接头21,配电盒20具有插接部11,插接部11可以与插接头21插接,以使第一汇流排22和第二汇流排111实现电连接。换言之,电堆10和配电盒20中的一个具有插接头21,另一个具有插接部11,插接头21的插槽211内设有第一汇流排22,插接部11包括第二汇流排111,第二汇流排111适于插入插槽211内且与第一汇流排22电连接。

与相关技术中电堆和配电盒通过高压线束进行电连接相比,本实用新型中取消了高压线束结构,而采用汇流排连接的电连接方式,极大程度上减小了电连接结构的占用空间和重量,成功解决了传统线束占用空间大的技术问题,能够满足车辆对于结构紧凑、轻巧化的要求,并且降低了生产成本,降低了车声重量和车辆使用成本。

此外,与传统线束连接的方式相比,汇流排采用插接连接的方式更牢固、可靠,能够承受整车的颠簸与振动,极大程度上提高了燃料电池系统100的抗振动性能。本实用新型的电连接结构还极大程度的缩短了过电行程,降低压损,提高了电传输效率。

并且第一汇流排22和第二汇流排111的连接处位于插槽211内,插接头21可以对电连接结构进行遮挡和保护,一方面保护电连接结构不被碰撞损坏,防止外界液体、灰尘等杂质污染电连接结构而影响电连接的可靠性,另一方面还可以遮挡带电部件,防止人员发生触电事故,提高安全性能。

本实用新型对插槽211的具体结构不做特殊限制。在一些实施例中,如图2所示,插槽211内空间为长方体,第一汇流排22和第二汇流排111均为铜排,插槽211的侧槽壁可以对第一汇流排22和第二汇流排111进行限位,使第一汇流排22和第二汇流排111能够紧密接触,以提高电传输效率。在另一些实施例中,插槽211的横截面可以为正方形、多边形、圆形或者椭圆等形状,只需要满足插接部11与插接头21插接以使第一汇流排22和第二汇流排111紧密接触的要求即可。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统100,插接部11和插接头21插接相连,以实现第一汇流排22和第二汇流排111的电连接,进而实现电堆10和配电盒20的电连接,大大降低了电堆10和配电盒20之间电连接结构的重量以及占用空间,有利于满足车辆对结构紧凑和轻巧化的要求,降低了车身重量和成本,且电连接结构能够承受整车的颠簸与振动,提高了安全性能,降低了压损。

根据本实用新型的一些实施例,如图2所示,插接头21包括正极插接头213和负极插接头214,正极插接头213的插槽211内设有第一汇流排22,负极插接头214的插槽211内也设有第一汇流排22。如图3和图4所示,插接部11包括正极插接部112和负极插接部113,正极插接部112和负极插接部113分别包括第二汇流排111。其中,正极插接部112通过其第二汇流排111与正极插接头213内的第一汇流排22电连接,负极插接部113通过其第二汇流排111与负极插接头214内的第一汇流排22电连接。

根据本实用新型的一些实施例,电堆10和配电盒20中的另一个与插槽211的槽口边密封连接,以有效防止外界杂质通过槽口进入插槽211内而影响电连接,满足了防水防尘等级要求。

在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,插槽211的槽口边沿设有外翻边212,电堆10和配电盒20中的另一个可以与外翻边212通过紧固件连接,由此实现电堆10与配电盒20的连接,且连接可靠,有利于进一步提高第一汇流排22和第二汇流排111电连接的稳定性,提高电传输效率。

例如,在如图2-图4所示的示例中,每个插接头21的外翻边212与电堆10的壳体12通过四个紧固件连接,使得电堆10和配电盒20通过八个紧固件进行连接,满足所需的机械强度。当然,连接电堆10和配电盒20的紧固件数量包括但不限于图2-图4中所示的八个,只需要满足电堆10和配电盒20连接可靠的要求即可。

在一些实施例中,电堆10和配电盒20中的另一个与外翻边212均设有螺纹孔30,紧固件与螺纹孔30螺纹配合,连接方式简单,易于拆装,且所需的操作空间小,插接头21的凸出高度可以设计地更小,以进一步提高燃料电池系统100的结构紧凑性。

根据本实用新型的一些实施例,燃料电池系统100还包括密封件,密封件用于密封配电盒20和电堆10中的另一个与外翻边212之间的间隙,以提高连接的密封性,防止外界杂质通过间隙进入插槽211内而影响电连接,满足防尘防水等级要求。

在一些实施例中,如图3和图4所示,插接头21设于配电盒20,电堆10和外翻边212中的至少一个设有密封槽121,密封槽121用于容纳密封件,以对密封件进行限位,防止密封件发生错位而影响密封效果。

在一些实施例中,插接头21可以一体形成于配电盒20的壳体23,由此在生产过程中,插接头21可以与配电盒20的壳体23一体加工成型,简化加工工序,提高生产效率,且减少连接间隙。

在另一些实施例中,插接头21设于电堆10,配电盒20和外翻边212中的至少一个设有密封槽121,密封槽121用于容纳密封件,以对密封件进行限位,防止密封件发生错位而影响密封效果。

在另一些实施例中,插接头21可以一体形成于电堆10的壳体12,由此在生产过程中,插接头21可以与电堆10的壳体12一体加工成型,简化加工工序,提高生产效率,且减少连接间隙。

根据本实用新型的一些实施例,电堆10和配电盒20中的另一个与外翻边212面面接触。例如,在插接头21设于配电盒20的实施例中,电堆10的壳体12的侧面为平面,外翻边212的朝向电堆10的表面为平面,两个平面相抵,一方面可以提高电堆10和配电盒20连接的稳定性,不易发生振动,另一方面还有利于实现密封。

需要说明的是,在插接头21包括正极插接头213和负极插接头214,插接部11包括正极插接部112和负极插接部113的实施例中,电堆10和配电盒20中的另一个与正极插接头213的槽口边沿密封连接,且电堆10和配电盒20中的另一个与负极插接头214的槽口边沿密封连接,正极插接头213和负极插接头214分别进行密封连接,有利于提高密封效果,且互不干扰,不易发生短路事故。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆,包括上述实施例的燃料电池系统100。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种燃料电池系统(100),其特征在于,包括:

电堆(10)和配电盒(20),所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的一个具有插接头(21),另一个具有插接部(11),所述插接头(21)的插槽(211)内设有第一汇流排(22),所述插接部(11)包括第二汇流排(111),所述第二汇流排(111)适于插入所述插槽(211)内且与所述第一汇流排(22)电连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的另一个与所述插槽(211)的槽口边密封连接。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述插槽(211)的槽口边沿设有外翻边(212),所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的另一个与所述外翻边(212)通过紧固件连接。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的另一个与所述外翻边(212)均设有螺纹孔(30),所述紧固件与所述螺纹孔(30)螺纹配合。

5.根据权利要求3所述的燃料电池系统(100),其特征在于,还包括:

密封件,所述密封件用于密封所述配电盒(20)和所述电堆(10)中的另一个与所述外翻边(212)之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述配电盒(20)和所述电堆(10)中的另一个与所述外翻边(212)中的至少一个设有用于容纳所述密封件的密封槽(121)。

7.根据权利要求5所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述插接头(21)一体形成于所述配电盒(20)的壳体(23),或者,所述插接头(21)一体形成于所述电堆(10)的壳体(12)。

8.根据权利要求3所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的另一个与所述外翻边(212)面面接触。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的燃料电池系统(100),其特征在于,所述插接头(21)包括正极插接头(213)和负极插接头(214),所述插接部(11)包括用于与所述正极插接头(213)内的所述第一汇流排(22)电连接的正极插接部(112)和与所述负极插接头(214)内的所述第一汇流排(22)电连接的负极插接部(113),

所述正极插接头(213)的槽口边沿和所述负极插接头(214)的槽口边沿均与所述电堆(10)和所述配电盒(20)中的另一个密封连接。

10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的燃料电池系统(100)。

技术总结
本实用新型公开了一种燃料电池系统和车辆。该燃料电池系统包括:电堆和配电盒,所述电堆和所述配电盒中的一个具有插接头,另一个具有插接部,所述插接头的插槽内设有第一汇流排,所述插接部包括第二汇流排,所述第二汇流排适于插入所述插槽内且与所述第一汇流排电连接。根据本实用新型的燃料电池系统,大大降低了电堆和配电盒之间电连接结构的重量以及占用空间,有利于满足车辆对结构紧凑和轻巧化的要求,降低了车身重量和成本,且电连接结构能够承受整车的颠簸与振动,提高了安全性能,降低了压损。

技术研发人员:段羽;赵朕宇;牛振华;崔天宇
受保护的技术使用者:未势能源科技有限公司
技术研发日:2019.11.25
技术公布日:2020.06.09

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