一种巡检组件的制作方法

1.本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种巡检组件。


背景技术：

2.在燃料电池设计及制造过程中，巡检模块(cell voltage pickup简称:cvp)作为传递电信号的主要方式，起到收集燃料电池堆芯电压信号，判断堆芯状态的作用。cvp一端由金属探针连接燃料电池堆芯，另一端由线束引出连接至电信号处理端，当燃料电池出现故障时，cvp通过采集电压信号，可以准确判断出哪一片电池出现问题，进而及时采取处理措施，避免出现危险。
3.现有技术主要存在以下缺点：
4.1.现有巡检需要多处焊接，焊点在使用过程容易虚接；
5.2.现有巡检的pcb板受力易发生变形，导致贴片电阻失效；
6.3.现有巡检探针暴露面积大，受异物或冷凝水影响易短路；
7.4.现有巡检系统接插件数量多，接插件受结构变形及焊接质量影响大，存在风险。


技术实现要素：

8.本发明的目的就是为了至少克服上述现有技术存在的缺陷之一而提供一种巡检组件。
9.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种巡检组件，包括注塑件以及设置在注塑件上的弹簧插针和采样线束，所述的注塑件、弹簧插针和采样线束一体成型。
10.本发明主体采用注塑结构件，将弹簧插针及线束预埋在模具内一体成型，大幅度减少子零件数量和装配步骤。采用金属探针加注塑件的形式，一体成型，减少焊点使用。本发明通过采用弹簧插针，可以通过一定行程的变形小幅度的解决装配公差问题，在其他对配件变形时保证采集电压信号正常，更稳定检测燃料电池堆芯状态。采样线束与注塑件一体成型，保证电气绝缘，同时固定形式不采用焊接，减少失效风险。
11.优选地，弹簧插针包括塔簧插针、异型弹簧插针。本发明使用异型塔簧插针及其变形插针，暴露面积小，插针本体可按一定行程变形，从而解决装配公差问题，减少失效风险。
12.进一步优选地，所述的塔簧插针包括内圈和外圈；
13.所述的外圈包括装配起始部、轴心线投影部和装配终止部；
14.所述的装配起始部和轴心线投影部之间的连线为第一连线，装配终止部和轴心线投影部之间的连线为第二连线，所述的第一连线和第二连线之间的角度为180
°‑
(1
°
～10
°
)。
15.进一步优选地，所述的异型弹簧插针包括弹性端部和结构加强部；
16.所述的弹性端部包括第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部；
17.所述的第一弯折部和第三弯折部对称设置在第二弯折部的两侧。
18.优选地，每个所述的注塑件上设置有1个弹簧插针和1根采样线束。此时巡检组件
也可称为单片巡检组件。
19.进一步优选地，所述的注塑件呈板状结构，在设置弹簧插针的一侧呈凸型结构。
20.或者，每个所述的注塑件上设置有多个弹簧插针，每个弹簧插针均连接有对应的采样线束。此时巡检组件也可称为模块巡检组件。本发明使用模块化装配形式，单片巡检与模块巡检可采用组合的形式，安装灵活，适应不同长度的燃料电池堆芯。
21.进一步优选地，所述的注塑件包括弹簧插针固定部和设置在弹簧插针固定部上的线束固定部；
22.所述的弹簧插针固定部上间隔设置有多个弹簧插针，多条与弹簧插针对应的采样线束固定在线束固定部内。
23.优选地，所述的弹簧插针固定部和线束固定部采用矩形块，可提高注塑件的结构强度。
24.优选地，所述的注塑件上设置有用于固定的凹槽结构。
25.优选地，所述的弹簧插针和采样线束设置在注塑件相互垂直的两侧，且端部裸露在注塑件外。本发明采用压接端子，连接点预埋注塑件内，仅出线端使用接插件，减少制造过程中导致的风险。
26.本发明巡检组件可用于燃料电池检测电压信号。
27.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
28.1.本发明主体件使用注塑件，在注塑件内集成了弹簧插针和采样线束，弹簧插针和采样线束采用预埋方式，与主体注塑件一体成型，成型后的零件内部完全密封，并且没有使用焊接形式，解决绝缘与焊点失效问题，采样线束从主体注塑件直接出线后集成在连接器上，结构更简单可靠；
29.2.本发明通过注塑一体成型的方式，解决焊接产生的失效问题，并大幅减少子零件及装配步骤，同时零件尺寸较小，精度更好，高效，生产工艺不良率更容易控制，且注塑一体成型方式开模费用低，可降低巡检组件成本；
30.3.本发明采集燃料电池堆芯电压信号的插针使用弹簧形式，单电池在集成过程中产生的长度公差弹簧插针通过本身的弹性形变补偿，在插槽内，弹簧插针前端的结构插入后会保持弹性，与插槽内壁紧密接触，保证电压信号采集稳定；
31.4.本发明通过塔簧插针端部及异型弹簧插针端部的结构设计，保证插接过程中不损伤燃料电池堆芯，插入后还能保持一定的拉拔力；
32.5.本发明单片巡检和模块巡检可组合使用，使用传统螺栓加卡接形式即可固定，同时可以适配不同长度的堆芯，可以解决不同尺寸的燃料电池堆芯的信号采集、绝缘和装配问题，安装支架的宽度公差也可以通过弹簧插针本身形变补偿，保持巡检与燃料电池堆芯稳定接触。
附图说明
33.图1为本发明实施例1单片巡检组件的结构示意图；
34.图2为本发明实施例1单片巡检组件的平面图；
35.图3为本发明塔簧插针的结构示意图；
36.图4为本发明塔簧插针的端部结构示意图一；
37.图5为本发明塔簧插针的端部结构示意图二；
38.图6为本发明实施例3单片巡检组件的结构示意图；
39.图7为本发明实施例3单片巡检组件的平面图；
40.图8为本发明异型弹簧插针的结构示意图；
41.图9为本发明异型弹簧插针的完整结构示意图；
42.图10为本发明异型弹簧插针的端部结构示意图；
43.图11为本发明实施例4模块巡检组件的结构示意图；
44.图12为本发明实施例5模块巡检组件的结构示意图；
45.图13为本发明实施例6单片巡检组件和模块巡检组件的组合使用示意图；
46.图中：1-注塑件，11-弹簧插针固定部，12-线束固定部，2-弹簧插针，211-装配起始部，212-轴心线投影部，213-装配终止部，221-弹性端部，2211-第一弯折部，2212-第二弯折部，2213-第三弯折部，222-结构加强部，3-采样线束。
具体实施方式
47.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
48.实施例1
49.一种单片巡检组件，如图1～2所示，主体件使用注塑件1，在注塑件内集成了弹簧插针2和采样线束3，弹簧插针2和采样线束3采用预埋方式，与主体注塑件1一体成型，成型后的零件内部完全密封，并且没有使用焊接形式，解决绝缘与焊点失效问题，采样线束从主体注塑件1直接出线后集成在连接器上，结构更简单可靠。采集燃料电池堆芯电压信号的插针使用弹簧形式，单电池在集成过程中产生的长度公差(一般定义为y轴向)弹簧插针通过本身的弹性形变补偿，在插槽内，弹簧插针前端的结构插入后会保持弹性，与插槽内壁紧密接触，保证电压信号采集稳定。
50.实施例2
51.一种单片巡检组件，弹簧插针2的结构如图3所示，为塔簧插针，端部设有绕卷形成的内圈和外圈。其中，外圈的结构如图4～5所示，包括依次设置的装配起始部211、轴心线投影部212和装配终止部213，装配起始部211为装配的起始点，通过角度的调整，使其具有导向的功能，轴心线投影部212为塔簧的轴心线投影点，在塔簧外圈此点处进行角度处理，使轴心线投影部212至装配终止部213的阴影区域角度增高1
°‑
10
°
(n为1-10)，整个插针装配进插槽后，通过此区域提供弹力。
52.本发明开发新的插针形式，在安装过程中设计导向，安装后通过插针变形的弹力保持拉拔力，使连接更稳定。
53.实施例3
54.一种单片巡检组件，如图6～7所示，主体件使用注塑件1，在注塑件内集成了弹簧插针2和采样线束3，弹簧插针2和采样线束3采用预埋方式，与主体注塑件1一体成型。在本实施例中，弹簧插针2的结构如图8所示，为异型弹簧插针，如图9～10所示，其上设有弹性端部221和结构加强部222，弹性端部221包括第一弯折部2211、第二弯折部2212和第三弯折部
2213，第一弯折部2211和第三弯折部2213对称设置在第二弯折部2212的两侧。第一弯折部2211、第二弯折部2212和第三弯折部2213为特殊处理的结构点，装配进插槽后与插槽内壁保持连接，同时本身结构变形提供弹力，结构加强部222的区域为延长线处理结构，在装配过程中提供一定的强度，保持与燃料电池堆芯连接。
55.实施例4
56.一种模块巡检组件，如图11所示，主体件使用注塑件1，在注塑件1内集成了多个弹簧插针2和多条对应的采样线束3，弹簧插针2和采样线束3采用预埋方式，与主体注塑件1一体成型。其中，在本实施例中，弹簧插针2为塔簧插针，注塑件1包括弹簧插针固定部11和线束固定部12，弹簧插针2等间隔平行设置在弹簧插针固定部11上，采样线束3设置在线束固定部12内。
57.实施例5
58.一种模块巡检组件，如图12所示，在本实施例中，弹簧插针2为异型弹簧插针，其余结构与实施例4相同。
59.实施例6
60.一种巡检组件的使用方法，如图13所示，将上述实施例中的单片巡检组件和模块巡检组件组合使用。单片巡检组件和模块巡检组件的注塑件1上均设置有用于固定的凹槽结构，使用传统螺栓加卡接形式即可固定，同时可以适配不同长度的堆芯，安装支架的宽度公差(一般定义为x轴向)也可以通过弹簧插针本身形变补偿，保持巡检与燃料电池堆芯稳定接触。
61.在本发明中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。