專利名稱：用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及一種用于連接燃料電池與其監(jiān) 測(cè)裝置的連接器。
背景技術(shù)：
燃料電池單體電池的有效工作電壓僅為0.4V-0.8V，因此需要將多片單 體電池串聯(lián)才能實(shí)際應(yīng)用。多片串聯(lián)式燃料電池的電池堆工作時(shí)， 一旦出現(xiàn) 單片不良電池，對(duì)整個(gè)電池堆都將構(gòu)成短路的影響，因此有必要對(duì)各片電池 進(jìn)行巡回監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)其電壓數(shù)據(jù)或者其內(nèi)阻數(shù)據(jù)，以便對(duì)不良單體電池進(jìn)行 及時(shí)處理，保證電池堆運(yùn)行情況良好。因此，對(duì)燃料電池配置有燃料電池監(jiān) 測(cè)裝置，目前最為常見的是燃料電池單片電壓監(jiān)測(cè)裝置。為了滿足一定的電壓要求，燃料電池通常由多片單體電池串聯(lián)而成，甚 至上百片單體電池串聯(lián)，使得燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接復(fù)雜化，并且燃 料電池各單體電池之間用于電連接的導(dǎo)流板通常由石墨構(gòu)成，更增加了監(jiān)測(cè) 裝置與燃料電池各單體電池電連接的難度。目前常見的一種燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接方式是由監(jiān)測(cè)裝置引出 導(dǎo)線并直接焊接至燃料電池的導(dǎo)流板上。但此方式不適用于石墨導(dǎo)流板的連 接，并且以手動(dòng)加工為主，實(shí)用性不強(qiáng)，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。另外一種常 見的連接方式是由監(jiān)測(cè)裝置引出導(dǎo)線并直接焊接或插入燃料電池導(dǎo)流板上 預(yù)留出的微孔內(nèi)，或者利用可導(dǎo)電的粘接材料使引出的導(dǎo)線附著在燃料電池 導(dǎo)流板上。上述方法都具有易脫落、易污染、易氧化失效的危險(xiǎn)，且當(dāng)引出 的導(dǎo)線較多時(shí)，容易發(fā)生意外接觸，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致控制系 統(tǒng)的誤動(dòng)作。尤其在大規(guī)模生產(chǎn)階段的裝配過程中也會(huì)因?yàn)橐龅膶?dǎo)線過多而浪費(fèi)裝配時(shí)間。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接所存在的 問題，提供一種裝卸方便、連接簡(jiǎn)單可靠的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置 的連接器。本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器包括母板、 線纜插座和至少一個(gè)取電探針，所述母板具有至少一個(gè)導(dǎo)電通路，所述線纜 插座固定在母板上，每個(gè)取電探針的一端固定到母板一面，并且每個(gè)取電探 針與線纜插座的對(duì)應(yīng)引腳通過母板的導(dǎo)電通路電連接。采用本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器，燃料 電池只需要通過連接器母板上的線纜插座，采用與其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)線纜即可將 每一片單體電池都連接至監(jiān)測(cè)裝置，而不需要采用大量的導(dǎo)線進(jìn)行連接，大大簡(jiǎn)化了燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置之間連線的復(fù)雜程度；所述連接器采用探針 作為對(duì)燃料電池的取電裝置，只需將探針與燃料電池上作為取電部分的導(dǎo)流 板接觸，即可完成燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的電氣連接，而不需要采用焊接或 其它粘性材料進(jìn)行固定，簡(jiǎn)單易行，裝卸方便，避免了采用導(dǎo)線連接而造成 的易脫落、易污染、易氧化失效以及意外接觸等問題。采用本實(shí)用新型提供 的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器，裝卸方便，連接簡(jiǎn)單，能夠保 證監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行。


圖1為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的安 裝示意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的取 電探針的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的利 用取電探針進(jìn)行電氣連接的連接方式示意圖；圖6為本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器的壓 緊裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。 如圖l所示，本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接 器包括母板1、線纜插座3和至少一個(gè)取電探針5，所述母板1具有至少一 個(gè)導(dǎo)電通路，所述線纜插座3固定在母板1上，每個(gè)取電探針5的一端固定 到母板1一面，并且每個(gè)取電探針5與線纜插座3的對(duì)應(yīng)引腳通過母板1的 導(dǎo)電通路電連接。在本實(shí)施方式中，所述母板1用于將安裝于其上的各個(gè)電子元件進(jìn)行電 連接，為具有導(dǎo)電通路9的板材，優(yōu)選為印刷線路板，以其內(nèi)部導(dǎo)線作為導(dǎo) 電通路9對(duì)安裝其上的各部分進(jìn)行電連接。所述印刷線路板為本領(lǐng)域技術(shù)人 員所公知，采用絕緣樹脂板或環(huán)氧板作為基材，采用內(nèi)置的導(dǎo)電銅箔將板上 各個(gè)電子元件連接起來形成通路，所述導(dǎo)電銅箔的走向可以通過設(shè)計(jì)軟件進(jìn) 行走線設(shè)計(jì)，以滿足印刷線路板上各個(gè)電子元件的連接需要。所述母板l的 長(zhǎng)度與燃料電池的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，寬度在考慮走線密度的情況下盡可能窄，以 節(jié)約成本，并避免對(duì)燃料電池遮擋所造成的影響。所述線纜插座3為標(biāo)準(zhǔn)的插座連接器裝置，同樣為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，其具有規(guī)定數(shù)量的引腳，不同規(guī)格的插座連接器具有不同數(shù)量的引腳，如16、 32、 64等等，用于將 不同數(shù)量的電壓數(shù)據(jù)引入插座中，另一端通過插頭連接器以將取得的電壓數(shù) 據(jù)傳輸至監(jiān)測(cè)裝置。所述取電探針5為多個(gè)，分單排或多排，線性排列或圓周排列；取電探 針5在母板1上的安裝位置由單體電池的具體測(cè)量點(diǎn)位置決定，應(yīng)確保母板 1在平行于燃料電池放置時(shí)，所述取電探針5與各單體電池的測(cè)量點(diǎn)精確對(duì) 應(yīng)。所述連接器還包括安裝孔6，所述安裝孔6位于母板1上，每個(gè)取電探 針5的一端通過一個(gè)安裝孔6固定到母板1上。所述安裝孔6由具有導(dǎo)電功 能的金屬材料構(gòu)成，其加工為焊盤形式，所述取電探針5利用焊接的方式與 安裝孔6進(jìn)行固定。所述安裝孔6與取電探針5以及各單體電池的數(shù)量一致， 以確保對(duì)每一片單體電池的測(cè)量。為了精確安裝位置，所述連接器還包括定位孔7，所述定位孔7位于母 板1上。使用時(shí)，采用具有固定作用的零件通過定位孔7將本實(shí)用新型提供 的連接器安裝在燃料電池上。所述定位孔7為兩個(gè)或兩個(gè)以上，優(yōu)選為四個(gè)， 優(yōu)選為以一側(cè)兩個(gè)的形式位于母板l上，以將連接器穩(wěn)固于燃料電池上，確 保測(cè)量位置的精確性。所述定位孔7的位置同樣由燃料電池的具體尺寸來決 定。在本實(shí)施例中，采用螺母對(duì)連接器進(jìn)行安裝固定。對(duì)連接器的安裝固定 將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述。由印刷線路板構(gòu)成母板1的連接器30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。線纜插 座3具有對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)數(shù)量，即安裝孔6數(shù)量的引腳8，引腳8與對(duì)應(yīng)的安裝 孔6之間采用母板1中導(dǎo)電通路9的方式進(jìn)行電氣連接，以將與之連接的取 電探針5采集到的電壓通過導(dǎo)電通路9傳輸至線纜插座3的引腳8。所述導(dǎo) 電通路9的走向可通過設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行走線設(shè)計(jì)，以將引腳8與對(duì)應(yīng)安裝孔6連接。對(duì)連接器30的安裝如圖3所示。燃料電池10的兩側(cè)具有端板11，端板 11上加工帶相同深度螺紋的螺孔，即與連接器30的母板1上的定位孔7相 對(duì)應(yīng)的連接器安裝孔12，該連接器安裝孔12與定位孔7的數(shù)量一致。采用 螺母13穿過定位孔7，將連接器30的母板1安裝在燃料電池10的端板11 的連接器安裝孔12上。為了保證取電探針5始終與燃料電池10的測(cè)量點(diǎn)接觸，從而保證監(jiān)控 裝置與燃料電池10的電氣連接可靠性，所述取電探針具有固定端20、探針 管身21和浮動(dòng)端22，所述探針管身21為彈性導(dǎo)體，固定端20、探針管身 21和浮動(dòng)端22依次固定連接，固定端20與母板1固定連接。如圖4所示，所述浮動(dòng)端22為與燃料電池10的測(cè)量點(diǎn)接觸的一端；探 針管身21為彈性導(dǎo)體，優(yōu)選情況下為彈簧，當(dāng)連接器30受到向下壓力時(shí)， 浮動(dòng)端22在接觸到測(cè)量點(diǎn)后將向后緊縮，利用彈簧儲(chǔ)存壓力確保了電氣連 接的可靠性。利用彈性探針5與燃料電池IO進(jìn)行電氣連接的連接方式如圖5 所示。由于取電探針5具有彈性，使用時(shí)，當(dāng)取電探針接觸到燃料電池10 的測(cè)量點(diǎn)后再擰緊固定螺母13，即相當(dāng)于給連接器30施加過量壓力，以此 確保所有的取電探針5均處于壓縮狀態(tài)。連接器30的母板1所采用的印刷線路板厚度通常在lmm-5mm，由于連 接器30在燃料電池串聯(lián)的單體電池?cái)?shù)目眾多的情況下通常呈細(xì)長(zhǎng)型，使用 中比較容易出現(xiàn)的情況是，當(dāng)對(duì)連接器30施加向下壓力，特別是在連接器 30兩端由于螺母13的固定而被施加向下壓力，由于取電探針5接觸到燃料 電池10后受到反作用力，連接器30由于厚度不夠會(huì)呈向上彎曲的情況，容 易導(dǎo)致中間部分的取電探針無法接觸到測(cè)量點(diǎn)。因此，本實(shí)用新型提供的用 于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器30還包括壓緊裝置14，該壓緊裝置 14平行放置于固定有取電探針5的母板的一面的反面。如圖6所示，所述壓緊裝置14由硬度較高的有機(jī)材料加工而成，如有機(jī) 玻璃，為了確保能支撐連接器30不在壓力下彎曲，優(yōu)選情況下其厚度為 10mm。并且為確保壓緊裝置14與連接器30可以平面接觸，所述壓緊裝置 14通過了機(jī)械加工，將對(duì)應(yīng)連接器30中突出部分的位置切割掉，即形成了 如圖6中所示的壓緊裝置線纜插座位置15、壓緊裝置定位孔位置16以及壓 緊裝置探針安裝孔位置17。所述壓緊裝置14具有與連接器30定位孔對(duì)應(yīng)的 壓緊裝置定位孔，這樣，螺母13通過壓緊裝置定位孔穿過壓緊裝置14，再 通過定位孔17穿過連接器30，將連接器30安裝在燃料電池端板11上，當(dāng) 連接器30受壓力向上彎曲時(shí)，由于壓緊裝置14的硬度較高，使連接器30 受到均勻向下的壓力，從而確保了各取電探針5對(duì)燃料電池10的接觸點(diǎn)的 可靠接觸，即確保了監(jiān)測(cè)裝置與燃料電池10的可靠的電氣連接。
權(quán)利要求1. 一種用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器，其特征在于，所述連接器包括母板(1)、線纜插座(3)和至少一個(gè)取電探針(5)，所述母板(1)具有至少一個(gè)導(dǎo)電通路(9)，所述線纜插座(3)固定在母板(1)上，每個(gè)取電探針(5)的一端固定到母板(1)一面，并且每個(gè)取電探針(5)與線纜插座(3)的對(duì)應(yīng)引腳通過母板(1)的導(dǎo)電通路(9)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，取電探針(5)為多個(gè)， 分單排或多排，線性排列或圓周排列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包括安 裝孔(6)，所述安裝孔(6)位于母板(1)上，每個(gè)取電探針(5)的一端 通過一個(gè)安裝孔(6)固定到母板(1)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述安裝孔(6)與取 電探針(5)以及燃料電池中的單體電池?cái)?shù)量一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包 括定位孔(7)，所述定位孔(7)位于母板(1)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的連接器，其特征在于，所述定位孔(7)至少 為兩個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述母板(1)為印刷 線路板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述取電探針(5)具有固定端(20)、探針管身(21)和浮動(dòng)端(22)，所述探針管身(21)為彈 性導(dǎo)體，固定端(20)、探針管身(21)和浮動(dòng)端(22)依次固定連接，固 定端(20)與母板(1)固定連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述探針管身(21) 為彈簧。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的連接器，其特征在于，所述連接器還包 括壓緊裝置(14)，該壓緊裝置(14)平行放置于固定有取電探針(5)的母 板的一面的反面。
專利摘要本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器包括母板、線纜插座和至少一個(gè)取電探針，所述母板具有至少一個(gè)導(dǎo)電通路，所述線纜插座固定在母板上，每個(gè)取電探針的一端固定到母板一面，并且每個(gè)取電探針與線纜插座的對(duì)應(yīng)引腳通過母板的導(dǎo)電通路電連接。本實(shí)用新型提供的用于連接燃料電池與其監(jiān)測(cè)裝置的連接器，裝卸方便，連接簡(jiǎn)單，能夠保證監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行。
文檔編號(hào)G01R1/06GK201096810SQ20072017441
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者振 張, 王華杰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司