一种用于紧固集成电堆的撑杆结构的制作方法

1.本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及燃料电池电堆紧固结构。


背景技术：

2.采用绿色能源是能源领域未来发展的主要趋势，也是有效缓解当前传统能源短缺和环境污染问题的重要手段。氢能来源广泛，反应后的产物为水，是一种清洁绿色能源，而不会对环境造成污染，因此以氢为燃料的质子交换膜燃料电池(pemfc)受到了广泛关注，质子交换膜燃料电池具有清洁无污染、能量转换效率高、寿命长、生成水洁净，制造还方便，今后也将在清洁能源中发挥重要的作用。
3.当前的针对燃料电池电堆紧固方式有捆绑式、螺杆式结构和整体封装式结构，而现有技术大多数是采用螺杆或拉杆来实现电堆拉紧、或者通过单独的撑杆结构来实现电堆拉紧，这两种单独的结构会实现很大的体积空间来实现，这种形式大大降低了燃料电池体积空间密度。整车对燃料电池的功率密度有一定要求，具体描述期望燃料电池系统功率/重量(pdm)、燃料电池电堆功率/体积(pdv)两个指标尽可能大一遍实现现有整车有限空间的高度集成。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种针对提高燃料电池堆体积空间密度的撑杆结构。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种用于紧固集成电堆的撑杆结构，包括锲形撑脚、锲形压紧块、固定杆、撑杆、直撑脚；
7.所述锲形撑脚与电堆设有的第一端板螺栓连接；
8.所述锲形压紧块对称设置于所述锲形撑脚两侧，所述锲形压紧块设有通孔，所述锲形压紧块通过通孔与所述锲形撑脚螺栓连接；
9.所述撑杆成对设置于所述锲形撑脚两侧，并沿所述锲形撑脚中心线方向平行设置，与所述支撑脚螺栓连接；
10.所述固定杆横设于所述撑杆上，两端分别与所述撑杆螺栓连接，
11.所述直撑脚横设于所述撑杆上，两端分别与所述撑杆螺栓连接，中间设有通孔，通过通孔与电堆设有的第二端板螺栓连接。
12.为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
13.一种燃料电池系统，包括上述用于紧固集成电堆的撑杆结构。
14.以及一种技术方案：
15.一种车辆，包括上述燃料电池系统。
16.本发明的有益效果在于：本技术的紧固集成电堆撑杆结构，通过锲形撑脚与锲形压紧块等组件设置，形成稳定的撑杆结构，通过调整自身的撑杆结构的间距来适应拉紧不
同长度、满足四周压紧电堆的电堆需求，同时满足高度集成，占用空间小、结构布置灵活，由此燃料电池的体积空间密度显著提高；能够适用于拉紧不同长度电堆功能需求的情况。
附图说明
17.图1为本发明具体实施例一的一种用于紧固集成电堆的撑杆结构第一状态示意图。
18.图2为本发明具体实施例一的一种用于紧固集成电堆的撑杆结构第二状态示意图。
19.图3为本发明具体实施例一的一种应用撑杆结构的电池箱结构示意图；
20.标号说明：1、锲形撑脚；2、锲形压紧块；21、第一通孔；22、第二通孔；3、固定杆；4、撑杆；5直撑脚；61、第一端板；62、第二端板。
具体实施方式
21.为详细说明本发明的技术内容、所实现燃料电池体积空间密度的提高且能够适用于拉紧不同长度电堆功能需求的目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
22.请参照图1至图3，一种用于紧固集成电堆的撑杆结构，包括锲形撑脚1、锲形压紧块2、固定杆3、撑杆4、直撑脚5；
23.所述锲形撑脚1与电堆设有的第一端板61螺栓连接，其中所述锲形撑脚1开设有通孔；
24.所述锲形压紧块2对称设置于所述锲形撑脚1两侧，所述锲形压紧块2设有通孔，其中锲形撑脚1开设有螺丝孔，所述锲形压紧块2通过通孔与所述锲形撑脚1螺栓连接；
25.所述撑杆4成对设置于所述锲形撑脚1两侧，并沿所述锲形撑脚1中心线方向平行设置，与所述支撑脚螺栓连接，其中撑杆4上开设有盲孔；
26.所述固定杆3横设于所述撑杆4上，两端分别与所述撑杆4螺栓连接；
27.所述直撑脚5横设于所述撑杆4上，两端分别与所述撑杆4螺栓连接，中间设有通孔，通过通孔与电堆设有的第二端板62螺栓连接；
28.所述两撑杆4在相对方向上固定住带有u形槽的电堆。
29.上述结描述可知，通过锲形配合，可以使该撑脚结构变长与收缩，适用于拉紧不同长度电堆功能需求的目的及效果。
30.进一步地，所述锲形压紧块2呈l形，其中靠近所述锲形撑脚1的一面呈斜面设置。
31.进一步地，所述锲形压紧块2第一通孔21为长圆形孔。
32.进一步地，所述锲形压紧块2还设有第二通孔22，所述锲形压紧块2通过第二通孔22与所述撑杆4螺栓连接，所述第二通孔22为长圆形孔。
33.进一步地，所述撑杆4上设有与所述锲形压紧块2第二通孔22螺栓连接的长圆形孔。
34.上述结描述可知，长圆形孔的设置当摩阻型接合螺栓发生滑动时其疲劳强度较为稳定，长圆形孔适用于有些零件间的相互位置很难达到理想的位置或零件间的位置需要调整时，至于长圆形孔的定位紧固也很简单，只要加装强度满足要求的平垫圈即可。
35.进一步地，所述固定杆3靠近所述锲形撑脚1一侧设置。
36.上述结描述可知，固定杆3靠近所述锲形撑脚1一侧设置是由于撑杆4的作用在起到固定电堆的作用时需要有一定强度要求。
37.实施例一
38.一种用于紧固集成电堆的撑杆结构，包括锲形撑脚1、固定杆3、成对设置的撑杆4和锲形压紧块2；其中锲形压紧块2包括第一锲形压紧块2和第二第一锲形压紧块2，所述第一锲形压紧块2和第二第一锲形压紧块2呈镜像设置；
39.所述锲形撑脚1与电堆设有的第一端板61螺栓连接，其中所述锲形撑脚1开设有通孔；
40.所述锲形压紧块2对称设置于所述锲形撑脚1两侧，所述锲形压紧块2设有通孔，其中锲形撑脚1开设有螺丝孔，所述锲形压紧块2通过通孔与所述锲形撑脚1螺栓连接；
41.所述撑杆4成对设置于所述锲形撑脚1两侧，并沿所述锲形撑脚1中心线方向平行设置，与所述支撑脚螺栓连接，其中撑杆4上开设有盲孔；
42.所述固定杆3横设于所述撑杆4上，两端分别与所述撑杆4螺栓连接；
43.所述直撑脚5横设于所述撑杆4上，两端分别与所述撑杆4螺栓连接，中间设有通孔，通过通孔与电堆设有的第二端板62螺栓连接；
44.所述两撑杆4在相对方向上固定住带有u形槽的电堆。
45.进一步地，所述锲形压紧块2呈l形，其中靠近所述锲形撑脚1的一面呈斜面设置。
46.进一步地，所述锲形压紧块2第一通孔21为长圆形孔。
47.进一步地，所述锲形压紧块2还设有第二通孔22，所述锲形压紧块2通过第二通孔22与所述撑杆4螺栓连接，所述第二通孔22为长圆形孔。
48.进一步地，所述撑杆4上设有与所述锲形压紧块2第二通孔22螺栓连接的长圆形孔。
49.进一步地，所述固定杆3靠近所述锲形撑脚1一侧设置。
50.实施例二
51.一种燃料电池系统，包括实施例一所述的用于紧固集成电堆的撑杆结构。
52.实施例三
53.一种车辆，包括实施例二所述的燃料电池系统。
54.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。