[发明专利]用于燃料电池组电压监测的电连接器

说明书

提供一种用于燃料电池组电压监测的电连接器。该电连接器包括至少两个分离的单元，每个单元包括多个引脚，每个引脚适于接触燃料电池组的板以监测燃料电池组的电压。每个单元的第一引脚适于提供参考电压的测量。

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池组电压监测的电连接器。进一步地，本发明涉及一种电连接器排布，包括至少两个上述的电连接器。此外，本发明涉及一种燃料电池组排布，包括上述的电连接器。此外，本发明涉及一种燃料电池组的电压监测方法。

背景技术

燃料电池组通常由多个单元电池堆叠成许多层形成。每一个单元电池至少包括膜电极组件（MEA）和设置在MEA两处外侧的流体流场板，该膜电极组件有夹在正极和负极之间的离子交换膜。氢燃料和氧化剂通过流体流场板后被供应到MEA，产生电力。

对这样的燃料电池组，为了控制所提供的氢气以及氧气和/或找出损坏的或出现故障的单元燃料电池，管理每个单元电池的能量生成状态是有必要的。为启用这样的管理，监测每个单元电池产生的电压，并基于所监测到的电压进行上述控制。

为监测燃料电池组的电压，将流体流场板与电连接器连接，电连接器适于与流体流场板电接触。

现有技术中，例如由US 2003/054220公开的一种梳状的电接触元件，该电接触元件由支撑结构支撑，而且该电接触元件的齿适于与双极板邻接以建立电接触。这种连接器有多方面的缺点。首先，所用的双极板必须具有一定的最小厚度，使得将双极板邻接于电接触元件便可建立电接触。其次，电连接器容易从双极板分离，从而需要额外的固定元件以将电连接器固定到燃料电池组。另一个问题是，必须小心地设计电触头的齿之间的距离，使其适配燃料电池组。因此只能允许最小的制造公差，这转而将导致昂贵且费时的制造过程。

此外，由于一个板的电压是通过与前一个板的电压进行比较来测量的，为了监测燃料电池组的电压，需要接触每个板。因此，不容易跳过这些板。如果跳过一个板（可通过使用两个或多个电连接器来实现，这种情况下只能跳过一个板），又或者如果使用两个电连接器而不跳过板，则第二个电连接器必须通过跨接线连接到第一个电连接器，以使前一个板的参考得以保持。如果跳过不止一个板，则在更多的板上测量电压。然而，这会导致测量误差，因为正确的电压仅能通过参考前一个板来测得。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电连接器，该电连接器可容易地固定于燃料电池组并能灵活地监测燃料电池组的电压。

该目的可通过根据权利要求1的用于燃料电池组电压监测的电连接器实现。

下文中披露一种电连接器。这种电连接器包括至少两个分离的单元，每个单元包括多个引脚，每个引脚适于接触燃料电池组的一个板，以监测燃料电池组电压。每个单元的第一引脚适于提供参考电压的测量。

电连接器的每个单元包括了多个引脚（也称为接触引脚），即第一引脚和至少一个第二引脚，优选地多个第二引脚，其中，第一引脚用于提供参考电压。进一步地，每个第二引脚都可以提供相对于每个单元的第一引脚提供的参考电压的电压。相应地，由于每个单元都提供了自身的参考电压，便可以跳过所想跳过的电池或板，因此该参考电压不仅可以由燃料电池组的第一个板提供，也可以由其它任何一个与第一引脚接触的板提供。由于可以跳过不止一个板，这使电连接器具有多种用途。

如果第二单元的第一引脚和第一单元的最后一个第二接触引脚接触同一个板，则第二单元的每一个第二引脚均可测量电压，测得的电压是相对第一单元的第一引脚所提供的参考电压而言的。这意味着，在这样的情况下，除第一单元的第一引脚和第二单元的第一引脚外，每个单元的每个第二引脚无需使用跨接线也可测量相对于第一单元的第一引脚提供的参考电压。

当每个单元包括的引脚数量可调时，电连接器的用途可进一步多样化。在这样的一个实施例中，引脚的数量可适于板的数量。每个单元可以包括不同数量的引脚。