[發(fā)明專利]車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610030977.3
• 申請日: 2006-09-08
• 公開（公告）號: CN101141003A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳衛(wèi)國;郭正柔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天動力科技工程有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;B60L11/18;B60K1/04;B60K15/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心
• 代理人: 金家山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛制動控制系統(tǒng)，尤其是一種車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃料電池汽車上的氫氣供給系統(tǒng)，通常采用將高壓氫氣25-35Mpa經(jīng)二級減壓，以0.04-0.06MPa低壓方式輸送給燃料電池進行電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。由于汽車工況多變，減壓閥輸出的流量變化很大，特別在低壓大流量輸出時一般性的減壓閥壓降較大，而在小流量輸出或零流量下壓力又升高，有時高過燃料電池電堆不能承受的壓力，造成損壞。為安全起見，不得不在系統(tǒng)上安裝了超壓排放閥門，使氫氣直接排放到大氣中。

中國專利200510001240.4，公開了將二級減壓合為一體，其缺點是第一級減壓是封閉式閥體，不可調(diào)節(jié)，用戶使用范圍受到限制；另外，在大流量(大巴車的氫氣供給時)下，由于供給燃料電池的氣體壓力變化范圍較大，直接影響燃料電池在大巴車上正常使用。例如，在暫時停車時，管路中氫氣斷檔，由于無維持氣體而造成大巴士無法即刻啟動。發(fā)生特殊情況，萬一發(fā)生管路撞斷裂開，閥門無法自動關(guān)閉，造成氫氣大量泄漏。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)。利用本發(fā)明，不但解決了大功率燃料電池汽車的穩(wěn)定使用問題，而且避免了特定情況下氫氣的泄漏。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

高壓減壓閥，將來自氫氣源的高壓氣體進行第一次減壓到1Mpa；其輸出的一路通過大流量主閥同燃料電池連接；另一路通過管路連接至壓力調(diào)節(jié)控制閥，將其輸出的壓力再次下調(diào)到0.04Mpa；壓力監(jiān)測器，用于檢測壓力調(diào)節(jié)控制閥輸出端的壓力，檢測的壓力值通過顯示器顯示。電磁閥，其輸入端通過管路同壓力調(diào)節(jié)控制閥的輸出端連接。上述壓力監(jiān)測器和電磁閥由一個直流電源供電，電磁閥的通斷控制線同壓力監(jiān)測器的觸點相連接；壓力監(jiān)測器為雙觸點結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢測壓力高于或低于某一設(shè)定值時都會發(fā)出控制信號，關(guān)閉電磁閥。電磁閥的輸出通過管路連接至一個氣腔，該氣腔包括上氣腔和下氣腔，其中心具有一個橫向隔斷的膜片。上氣腔通過管路同大流量主閥的輸出端連接；下氣腔通過管路連接于電磁閥的輸出端。膜片同大流量主閥的閥門相連接，用一個彈簧定位，在常態(tài)時使大流量主閥保持關(guān)閉。當(dāng)下氣腔的壓力大于上氣腔的壓力時，膜片克服定位彈簧的力，向上氣腔方向運動，帶動大流量主閥的閥門向上打開，使出口流量增大。膜片的一端設(shè)置有一個通氣孔，該通氣孔同敏感調(diào)節(jié)器的錐形端頭相對。調(diào)節(jié)敏感調(diào)節(jié)器端頭進入通氣孔的深度，即可改變通氣孔的大小，從而控制上下氣腔壓力達到平衡的時間。

本發(fā)明車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)的有益效果是：

1.由于采用的閥都是敞開式的，方便用戶使用調(diào)節(jié)；

2.由于采用二級減壓，可以將35MPa壓力氫氣經(jīng)到0.05Mpa；使得燃料電池可靠工作；

3.由于壓力監(jiān)測器和電磁閥的控制，使得供給燃料電池的氫氣壓力始終保持在0.03～0.05Mpa，延長了燃料電池的使用壽命；

4.由于本發(fā)明采用氣腔模片控制大流量主閥，經(jīng)測定，開啟時的輸出流量可超過1000L/min，因此解決了燃料電池在大功率汽車上不能穩(wěn)定使用的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明車用燃料電池的氫氣供給控制系統(tǒng)的原理圖，圖中包括：高壓減壓閥1、壓力調(diào)節(jié)控制閥2、壓力監(jiān)測器3、電磁閥4、敏感調(diào)節(jié)器5、顯示器7、上氣腔8、下氣腔9和膜片10。