[发明专利]拉力检测装置及其方法

说明书

一种拉力检测装置及其方法，用于检测捆扎元件所受到的拉力。该拉力检测装置包括：一拉压转换组件，其中该拉压转换组件用于将该捆扎元件所受到的拉力转换为压力；和一压力传感器，其中该压力传感器被对应地设置，用于测量经由该拉压转换组件转换来的压力大小，以求得该捆扎元件所受到的拉力大小，以防该捆扎元件对燃料电池堆的捆扎过紧或过松。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种拉力检测装置及其方法。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应，将燃料中的化学能直接转变成电能的发电装置。然而，单个燃料电池(或燃料电池单体)能够提供的电压和输出功率较低。在实际应用中，一般将多个燃料电池叠放在一起，形成一个能够实现高电压和大功率输出的燃料电池堆。相应地，燃料电池的燃料电池堆由多个燃料电池单体堆叠在一起形成。

燃料电池的燃料电池堆在使用过程中需保持结构稳定，以确保燃料电池保持稳定的持续性的电力输出。现有燃料电池的燃料电池堆多通过紧固手段，如螺杆固定的方式，将堆叠在一起的燃料电池堆的燃料电池单体固定在一起。然而，简单堆叠在一起的燃料电池单体被直接固定在一起时，容易导致燃料电池堆的各个部分受力不匀。燃料电池堆的各部分受力不匀，有可能影响到燃料电池堆的密封性能和电力传输性能，最终影响到燃料电池堆的功率输出。此外，燃料电池堆的各部分受力不匀，还可能导致燃料电池堆的流场板因局部受力过大而发生变形，甚至导致质子交换膜损坏导致燃料电池堆无法使用。因此，现有燃料电池堆在被固定前，往往还需要通过压紧机的压装，使燃料电池堆的燃料电池单体被紧紧堆叠在一起，以确保燃料电池堆的密封性能。

现有的一种燃料电池自动化装堆装置通常包括装堆机构、移出机构、机械手和控制机构，该燃料电池自动化装堆装置通过该装堆机构的压堆架可通过设置在工作台的导轨移动，以使该装堆机构的压堆架的收紧架能够与设置在该装堆机构的安装台的燃料电池堆相对齐和压紧被设置在该装堆机构的安装台的燃料电池堆，进而通过螺杆固定的方式将被压紧的燃料电池堆固定在一起。

然而，该燃料电池自动化装堆装置在用螺杆固定时，不仅需要使用专业工具(如扳手等)通过人工操作的方式将被压紧的燃料电池堆固定在一起，造成燃料电池堆的组装效率低下、成本提高；而且为了确保燃料电池堆的结构稳定，往往需要使用多对螺杆来实现紧固的目的，但这却会因多个螺杆的紧固力大小难以一致而加剧受力不均的问题，特别是每个螺杆的紧固力大小难以检测，一旦同对螺杆的紧固力大小不一，极易造成燃料电池单体发生起翘或变形，无法确保燃料电池堆的密封性能。

发明内容

本发明的一优势在于提供一拉力检测装置及其方法，其能够检测捆扎元件所受到的拉力大小，以防所述捆扎元件对燃料电池堆的捆扎过紧或过松。

本发明的另一优势在于提供一拉力检测装置及其方法，其中，在本发明的一实施例中，所述拉力检测装置能够检测所述燃料电池堆上不同捆扎位置处的捆扎元件所受到的拉力，以便确保所有捆扎元件的捆扎力保持一致，使得所述燃料电池堆上不同的捆扎位置处的受力均匀。

本发明的另一优势在于提供一拉力检测装置及其方法，其中，在本发明的一实施例中，所述拉力检测装置能够将所述捆扎元件所受到拉力巧妙地转换成压力，以便通过压力传感器来获取所述捆扎元件所受到的拉力，有助于降低所述捆扎元件所受到拉力的检测难度。

本发明的另一优势在于提供一拉力检测装置及其方法，其中，在本发明的一实施例中，所述拉力检测装置能够将所述捆扎元件所受到拉力等量地转换成压力，使得通过压力传感器直接测得的压力等于所述捆扎元件所受到的拉力，以便省去所述捆扎元件所受到的拉力的求解工序。

本发明的另一优势在于提供一拉力检测装置及其方法，其中，为了达到上述目的，在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供简单的拉力检测装置及其方法，同时还增加了所述拉力检测装置及其方法的实用性和可靠性。