燃料电池系统和车辆

摘要

一种燃料电池系统和车辆，包括：安装壳，所述安装壳内设有电堆，所述电堆包括多个堆叠布置的单体电池；电压采集板，所述电压采集板用于与多个所述单体电池电连接；线束带，所述线束带的第一端与所述电压采集板电连接，所述线束带的第二端设有电压巡检仪插接件且伸至所述安装壳外，所述线束带集成有多根过流线束，多根所述过流线束分别与多个所述单体电池对应。本申请的燃料电池系统，通过设置电压采集板和线束带实现燃料电池系统内的多个单体电池电压的集中采集和传输，减少了低压线束的布置数量，且有效地避免数量较多的低压线束杂乱布置于安装壳内的情况，电压检测结果可靠，降低了线束带与安装壳之间密封性要求，利于降低电压采集故障率。

权利要求

1.一种燃料电池系统(100)，其特征在于，包括：

安装壳(1)，所述安装壳(1)内设有电堆(2)，所述电堆(2)包括多个堆叠布置的单体电池(21)；

电压采集板(3)，所述电压采集板(3)用于与多个所述单体电池(21)电连接；

线束带(4)，所述线束带(4)的第一端与所述电压采集板(3)电连接，所述线束带(4)的第二端设有电压巡检仪插接件(7)且伸至所述安装壳(1)外，所述线束带(4)集成有多根过流线束，多根所述过流线束分别与多个所述单体电池(21)对应；

还包括：柔性铜探针(8)，所述柔性铜探针(8)用于将所述单体电池(21)与所述电压采集板(3)电连接，且所述柔性铜探针(8)构造为可弹性伸缩性结构；

所述电压采集板(3)设有第一插接端头(31)，所述单体电池(21)与所述第一插接端头(31)电连接，所述线束带(4)的第一端设有第二插接端头(41)，所述第一插接端头(31)与所述第二插接端头(41)插接配合；

多个所述单体电池(21)分为多组，所述第一插接端头(31)为多组，所述线束带(4)为层叠布置的多层，且多组所述单体电池(21)、多组所述第一插接端头(31)与多层所述线束带(4)一一对应。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100)，其特征在于，多组所述第一插接端头(31)沿所述电压采集板(3)的长度方向间隔开，多层所述线束带(4)的第一端沿所述电压采集板(3)的长度方向间隔开以与多组所述第一插接端头(31)对应。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100)，其特征在于，所述安装壳(1)内设有多个所述电堆(2)，每组所述第一插接端头(31)包括沿所述电压采集板(3)的宽度方向间隔开的多个端头，且每组的多个所述第一插接端头(31)与多个所述电堆(2)一一对应。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100)，其特征在于，多根所述过流线束均匀分布开且分别集成于多层所述线束带(4)。

5.根据权利要求1‑4中任一项所述的燃料电池系统(100)，其特征在于，所述安装壳(1)的侧壁设有安装孔(12)，所述线束带(4)的第二端贯穿所述安装孔(12)以伸至所述安装壳(1)外，且所述线束带(4)设有与所述安装壳(1)可拆卸地连接的封装盖板(42)，所述封装盖板(42)用于封闭所述安装孔(12)。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统(100)，其特征在于，所述线束带(4)贯穿所述封装盖板(42)，且所述线束带(4)与所述封装盖板(42)接触口处灌胶封装(5)。

7.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1‑6中任一项所述的燃料电池系统(100)。

说明书

燃料电池系统和车辆

技术领域

[0001] 本申请涉及一种燃料电池系统和具有该燃料电池系统的车辆。

背景技术

[0002] 相关技术中，燃料电池系统在进行电压检测时，极易出现单片电压检测不到，或者电压采集不稳定的情况，且电堆与电压巡检仪之间的低压线束的布置方式较为杂乱，且低压线束安装的密封性较差，增加了电压采集故障率，尤其无法适用于现在的乘用车燃电系统，存在改进的空间。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本申请旨在提出一种燃料电池系统，单体电池与电压巡检仪之间的线束布置合理有序，且利于实现防尘防水，可保证电压检测的可靠性。

[0004] 为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种燃料电池系统，包括：安装壳，所述安装壳内设有电堆，所述电堆包括多个堆叠布置的单体电池；电压采集板，所述电压采集板用于与多个所述单体电池电连接；线束带，所述线束带的第一端与所述电压采集板电连接，所述线束带的第二端设有电压巡检仪插接件且伸至所述安装壳外，所述线束带集成有多根过流线束，多根所述过流线束分别与多个所述单体电池对应。

[0006] 进一步地，所述电压采集板设有第一插接端头，所述单体电池与所述第一插接端头电连接，所述线束带的第一端设有第二插接端头，所述第一插接端头与所述第二插接端头插接配合。

[0007] 进一步地，多个所述单体电池分为多组，所述第一插接端头为多组，所述线束带为层叠布置的多层，且多组所述单体电池、多组所述第一插接端头与多层所述线束带一一对应。

[0008] 进一步地，多组所述第一插接端头沿所述电压采集板的长度方向间隔开，多层所述线束带的第一端沿所述电压采集板的长度方向间隔开以与多组所述第一插接端头对应。

[0009] 进一步地，所述安装壳内设有多个所述电堆，每组所述第一插接端头包括沿所述电压采集板的宽度方向间隔开的多个端头，且每组的多个所述第一插接端头与多个所述电堆一一对应。

[0010] 进一步地，多根所述过流线束均匀分布开且分别集成于多层所述线束带。

[0011] 进一步地，所述安装壳的侧壁设有安装孔，所述线束带的第二端贯穿所述安装孔以伸至所述安装壳外，且所述线束带设有与所述安装壳可拆卸地连接的封装盖板，所述封装盖板用于封闭所述安装孔。

[0012] 进一步地，所述线束带(4)贯穿所述封装盖板(42)，且所述线束带(4)与所述封装盖板(42)接触口处灌胶封装(5)。

[0013] 进一步地，还包括：柔性铜探针，所述柔性铜探针用于将所述单体电池与所述电压采集板电连接，且所述柔性铜探针构造为可弹性伸缩性结构。

[0014] 相对于现有技术，本申请所述的燃料电池系统具有以下优势：

[0015] 根据本申请实施例的燃料电池系统，通过设置电压采集板和线束带实现燃料电池系统内的多个单体电池电压的集中采集和传输，减少了低压线束的布置数量，且有效地避免了多个数量较多的低压线束杂乱布置于安装壳内的情况，保证电压检测的可靠性，在一定程度上降低了线束带与安装壳之间密封性要求，利于降低电压采集故障率。

[0016] 本申请还提出了一种车辆。

[0017] 根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的燃料电池系统。

[0018] 所述车辆与上述的燃料电池系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

[0019] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

[0020] 图1为本申请实施例所述的燃料电池系统的结构示意图；

[0021] 图2为本申请实施例所述的燃料电池系统的结构示意图(拆除电压采集板和线束带)；

[0022] 图3为本申请实施例所述的燃料电池系统的电压采集板与单体电池的连接示意图；

[0023] 图4为本申请实施例所述的燃料电池系统的电压采集板的结构示意图；

[0024] 图5为本申请实施例所述的燃料电池系统的线束带的结构示意图(第一端)；

[0025] 图6为本申请实施例所述的燃料电池系统的线束带的结构示意图。

[0026] 附图标记说明：

[0027] 燃料电池系统100，

[0028] 安装壳1，安装腔11，安装孔12，第一密封槽13，电堆2，单体电池21，检测孔211，电压采集板3，第一插接端头31，线束带4，第二插接端头41，封装盖板42，灌胶封装5，第二密封槽6，电压巡检仪插接件7，柔性铜探针8。

具体实施方式

[0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0030] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

[0031] 如图1‑图6所示，本申请实施例的燃料电池系统100包括：安装壳1、电压采集板3和线束带4。

[0032] 其中，如图2所示，安装壳1内设有电堆2，电堆2包括多个堆叠布置的单体电池21。且如图2所示，每个安装壳1内设有两个电堆2，两个电堆2沿安装壳1的宽度方向间隔开布置，每个电堆2均包括多个单体电池21，每个电堆2的多个单体电池21沿安装壳1的长度方向堆叠布置。

[0033] 其中，如图1所示，安装壳1内安装有电压采集板3，电压采集板3可通过螺纹紧固件固定安装于安装壳1内，如图1所示，电压采集板3设有多个间隔开布置的螺纹孔，以用于与安装壳1固定，连接可靠且拆卸方便。

[0034] 电压采集板3用于与多个单体电池21电连接，这样，每个单体电池21的实际电压可通过电压采集板3实现集中采集，以使每个单体电池21不需单独设置用于采集电压的管线，降低安装成本，且减小管线设置的数量，且更利于燃料电池系统100整体的布置，不会出现线束杂乱无章的问题。

[0035] 如图1所示，电压采集板3位于电堆2的上方，且电压采集板3的中间部分覆盖于每个单体电池21的上方，且电压采集板3的两侧与电堆2的单体电池 21电连接，结构简单，布置方便。

[0036] 线束带4的第一端与电压采集板3电连接，线束带4的第二端设有电压巡检仪插接件7，且线束带4的第二端伸至安装壳1外，线束带4可将电压采集板3采集的电压状态输出给安装壳1外，且在安装壳1外通过电压巡检仪插接件7与电压巡检仪插接配合，进而使得电压巡检仪获取单体电池21的电压。也就是说，本申请的多个单体电池21通过电压采集板3实现集中采压后，通过线束带4再集中输出至安装壳1外，便于电压巡检仪进行检测、获取。

[0037] 换言之，本申请通过设置电压采集板3和线束带4实现燃料电池系统100 内的多个单体电池21电压的集中采集和传输，而不需如现有技术中每个单体电池21均采用单独的低压线束的方式获取单体电池21的电压，这样整齐划一的采集方式，不仅减少了低压线束的布置数量，且有效地避免了多个数量较多的低压线束杂乱布置于安装壳1内的情况，防止出现接触不良或单条线路短路的问题，保证电压检测的可靠性。

[0038] 其次，线束带4集成有多根过流线束，多根过流线束分别与多个单体电池 21对应，且多根过流线束之间不会相互干涉，需要说明的是，电压采集板3将多个单体电池21的电压实现集中采集后，能够一一对应地输出给线束带4的多个过流线束，由此，可以精确有效地检测到每个单体电池21的电压状态。

[0039] 本申请中采用集中的线束带4贯穿安装壳1，不需如现有技术中单独考虑每一个低压线束与安装壳1之间的密封性，而仅需保证线束带4与安装壳1之间的良好密封即可，降低了燃料电池系统100的密封性要求，提高燃料电池系统100的防水和防尘性，进而降低电压采集故障率。

[0040] 根据本申请实施例的燃料电池系统100，通过设置电压采集板3和线束带4 实现燃料电池系统100内的多个单体电池21电压的集中采集和传输，减少了低压线束的布置数量，且有效地避免了数量较多的低压线束杂乱布置于安装壳1 内的情况，保证电压检测的可靠性，在一定程度上降低了线束带4与安装壳1 之间的密封性要求，利于降低电压采集故障率。

[0041] 在一些实施例中，如图3所示，电压采集板3设有第一插接端头31，单体电池21与第一插接端头31电连接，也就是说，电压采集板3将多个单体电池 21的电压采集完后，可通过第一插接端头31向外输出。

[0042] 如图5和图6所示，线束带4的第一端设有第二插接端头41，第一插接端头31与第二插接端头41插接配合。由此，通过将第一插接端头31与第二插接端头41插接配合，即可实现线束带4与电压采集板3的电连接，从而实现二者之间的电压信号传输。这样，即可保证单体电池21的电压信号通过电压采集板 3、线束带4有效地传递给外部的电压巡检仪，同时利于实现电压采集板3与线束带4的连接和拆卸，拆装结构简单，使用方便。

[0043] 如图3所示，第一插接端头31设于电压采集板3的上表面，且第一插接端头31为插接件母头，第二插接件设于线束带4的第一端，且第二插接件在线束带4的第一端处朝下弯折，且第二插接端头41为插接件公头，由此，通过将线束带4的第一端安装于电压采集板3的上方以使第一插接端头31与第二插接端头41插接即可实现线束带4与电压采集板3的电连接，结构简单，操作方便。

[0044] 在一些实施例中，多个单体电池21分为多组，第一插接端头31为多组，线束带4为层叠布置的多层，且多组单体电池21、多组第一插接端头31与多层线束带4一一对应。这样，多组单体电池21的电压可分别通过多组第一插接端头31、多层线束带4的第二插接端头41传输给多层线束带4，进而输出给多层线束带4对应的电压巡检仪插接件7。

[0045] 由此，不同组单体电池21通过不同层的线束带4进行电流传输，减小每层线束带4的结构尺寸，且每层线束带4的延伸长度不同以使每层线束带4对应的第二插接端头41可间隔开分散布置，合理地利用安装壳1内的安装空间，避免出现局部过于紧凑、局部过于松散的问题，提高燃料电池系统100结构布置的合理性。

[0046] 在一些实施例中，多组第一插接端头31沿电压采集板3的长度方向间隔开，多层线束带4的第一端沿电压采集板3的长度方向间隔开以与多组第一插接端头31对应。如图4所示，电压采集板3的上表面设有五组第一插接端头31，且五组第一插接端头31沿电压采集板3的长度方向均匀间隔开布置，如图5 所示，线束带4包括五层，五层线束带4沿上下方向层叠布置，且如图5所示，每层线束带4的长度不同，且五层线束带4的第二插接端头41沿电压采集板3 的长度方向均匀间隔开布置，以使五组第一插接端头31和五层线束带4的第二插接端头41在电压采集板3的上方均匀地间隔开插接配合。其中，如图1所示，电压采集板3的长度方向与安装壳1的长度方向一致，且电压采集板3的宽度方向与安装壳1的宽度方向一致。

[0047] 通过如此布置方式，可缩小线束带4与电压采集板3配合后的竖向高度，且不同的插接配合结构之间合理地间隔开，有效地利用了燃料电池系统100矩形整体的结构特性，保证燃料电池系统100的各个部分之间配重均匀，利于实现燃料电池系统100内部结构的布置。

[0048] 在一些实施例中，安装壳1内设有多个电堆2，每组第一插接端头31包括沿电压采集板3的宽度方向间隔开的多个端头，且每组的多个第一插接端头31 与多个电堆2一一对应。如图2所示，安装壳1具有上端敞开的安装腔11，两个电堆2沿安装壳1的宽度方向间隔开安装于安装腔11内。

[0049] 如图4所示，每组第一插接端头31包括沿电压采集板3的宽度方向间隔开的两个，且如图5所示，每层线束带4包括沿电压采集板3的宽度方向间隔开的两个第二插接端头41，其中，靠近电压采集板3的第一侧的第一插接端头31 用于与两个电堆2的其中一个电堆2的单体电池21电连接，靠近电压采集板3 的第二侧的第一插接端头31用于与两个电堆2的另一个电堆2的单体电池21 电连接，以实现不同侧的电堆2的单体电池21的电压采集，避免两个电堆2 对应的单体电池21的电压采集部件相互干涉，提高燃料电池系统100结构布置的合理性。

[0050] 在一些实施例中，多根过流线束均匀分布开且分别集成于多层线束带4，且多根过流线束与多个单体电池21一一对应，以用于传输多个单体电池21的电压状态。也就是说，多个单体电池21一一对应的多根过流线束均匀地分配呈多组，其多组过流线束分别在不同的线束带4中，由此，避免所有过流线束集成于同一线束带4中，降低线束带4的设计难度。

[0051] 在一些实施例中，如图2所示，安装壳1具有上端敞开的安装腔11，两个电堆2安装于安装腔11内，且安装壳1的侧壁设有安装孔12，安装孔12将安装腔11与安装壳1的外部空间连通。其中，线束带4的第二端贯穿安装孔12 以伸至安装壳1外，从而便于线束带4的第二端的电压巡检仪插接件7与电压巡检仪插接相连，实现单体电池21的电压采集。安装腔11的上端可通过安装盖板实现密封，其中，安装腔11的上端边沿处设有第一密封槽13，以在安装盖板安装于安装壳1时，在第一密封槽13内设置橡胶密封件，保证安装腔11 的上端有效地密封。

[0052] 如图6所示，线束带4设有与安装壳1可拆卸地连接的封装盖板42，封装盖板42用于封闭安装孔12，如图2所示，安装壳1的外侧壁上设有环绕安装孔12布置的连接翻边，且连接翻边上设有多个非通螺纹孔，即该非通螺纹孔未贯通安装壳，封装盖板42设有多个通孔且与连接翻边上的多个非通螺纹孔一一对应，以使封装盖板42通过多个螺纹紧固件固定安装于安装壳1，实现线束带4的固定。

[0053] 其中，如图6所示，封装盖板42的内侧(靠近第二插接端头41的一侧) 设有环绕线束带4的第二密封槽6，这样，在将封装盖板42与连接翻边相连时，可在第二密封槽6内设置橡胶密封件，以使安装孔12处实现有效地密封，从而保证安装壳1内空间的密封性，达到防尘、防水的效果，保证采集到的电压更加稳定可靠，减少了电压采集故障率。

[0054] 在一些实施例中，线束带4贯穿封装盖板42，且线束带4与封装盖板42 接触口处灌胶封装5。也就是说，在进行线束带4的安装时，可先将线束带4 贯穿封装盖板42，并将线束带4与封装盖板42通过灌胶封装5为一体式结构，然后将线束带4与封装盖板42作为一个整体安装于安装孔12处，封装盖板再通过密封圈和安装壳1外壁紧密接触进行防尘防水，最后将封装盖板42通过四个螺钉与连接翻边固定，实现线束带4的固定。且在拆卸或更换线束带4时，只需拆卸四个螺钉即可将封装盖板42及线束带4与安装壳1脱离。如此设置，可保护安装壳1，即当线束带4故障时，只需要同时更换线束带4与封装盖板 42，而安装壳1不会被胶附着上，不需要更换，从而降低更换成本。

[0055] 在一些实施例中，燃料电池系统100，还包括：柔性铜探针8，柔性铜探针 8用于将单体电池21与电压采集板3电连接，如图3所示，柔性铜探针8从电压采集板3的侧边处伸出，且向下伸至与单体电池21的检测孔211相连，其中，如图1所示，每个单体电池21均通过一个柔性铜探针8与电压采集板3相连，以便于电压采集板3对各个单体电池21的电压进行采集。

[0056] 且柔性铜探针8构造为可弹性伸缩性结构，如图3所示，柔性铜探针8构造为多段弯折形，以使柔性铜探针8的自身长度较长，这样，在进行电压采集板3与单体电池21进行电连接时，可将柔性铜探针8适当地伸长或收缩，从而避免电压采集板3与单体电池21因为刚性连接而出现接触不良情况的发生，提高燃料电池系统100结构设计的容错率。

[0057] 本申请还提出了一种车辆。

[0058] 根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例的燃料电池系统100，能够快速可靠地实现单体电池21的电压采集，从而保证车辆在运行过程中，燃料电池系统100具有良好的工作状态，保证车辆运行可靠性。

[0059] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。