[實用新型]一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構

無效

• 申請號: 200620046549.5
• 申請日: 2006-09-29
• 公開（公告）號: CN200968438Y
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 顧志軍;金珂
• 申請（專利權）人: 上海清能燃料電池技術有限公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;H01F7/18;H01M8/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及燃料電池系統，特別是涉及一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構。

背景技術

在燃料電池系統中，一般有一個電磁閥，用于在燃料源與燃料電池堆之間控制燃料流的通斷。

根據國際標準IEC62282的相關規定，為了提高可靠性及安全性，應由兩個電磁閥串聯(指管路串聯)來實現上述功能，并且這種電磁閥應該是當驅動電流消失時能夠關閉的，因此在系統運行時始終有工作電流。

在市場上能夠買到的最小的也有2～3W的功耗，例如上海鷗凱的OK61A電磁閥，額定電壓12V，線包電阻47ohm，因此額定功耗約3W。

對于便攜式或迷你型燃料電池系統，例如100W便攜式電源，上述3W*2＝6W的功耗使得系統效率顯著降低。當系統在較低功率下運行時，問題尤其突出。

在系統中還有繼電器等元件，也同樣在一定程度上存在著上述問題。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構，其特征在于，包括帶有PWM(脈寬調制)控制器的節電驅動電路，或者帶有微型DC-DC的節電驅動電路，或者帶有PTC(PositiveTemperature?Coefficient)熱敏電阻的節電驅動電路，所述的節電驅動電路驅動電磁元件開關。

所述的帶有PWM(脈寬調制)控制器的節電驅動電路包括PWM控制器、場效應管、續流二極管，所述的場效應管與電磁元件串聯后與PWM控制器并聯，所述的續流二極管與電磁元件并聯。

所述的帶有微型DC-DC的節電驅動電路包括微型DC-DC、二極管、延時開關電路，所述的微型DC-DC、二極管與電磁元件相互串聯，所述的延時開關電路與電磁元件相互并聯。

所述的帶有PTC熱敏電阻的節電驅動電路包括PTC熱敏電阻，所述的PTC熱敏電阻與電磁元件相互串聯。

所述的節電驅動裝置可以設于電磁元件外，也可以集成到電磁元件內。

所述的電磁元件包括電磁閥。

具體地，一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構，其特征在于，包括節電驅動電路，該電路在電磁元件開啟時，輸出額定驅動電壓給電磁元件，電磁元件開啟后，輸出略高于釋放電壓的維持電壓給電磁元件。

所述的節電驅動電路包括PWM(脈寬調制)控制器、場效應管、續流二極管，當來自燃料電池系統控制電路的額定驅動電壓輸出給節電驅動電路時，PWM控制器將100％脈寬的信號輸出給場效應管，驅動電磁元件動作，電磁元件動作完成后，PWM控制器的脈寬下降，作用于電磁元件的平均電壓下降，平均電流下降，但仍略高于釋放電壓，電磁元件保持開啟狀態。

所述的節電驅動電路包括微型DC-DC、二極管、延時開關電路，當來自燃料電池系統控制電路的額定驅動電壓輸出給節電驅動電路時，延時開關電路開啟，電磁元件動作，二極管反向截至，電磁元件動作完成后，延時開關電路斷開，二極管正向導通，微型DC-DC提供較低的維持電壓及維持電流提供給電磁元件。

所述的節電驅動電路包括PTC(Positive?Temperature?Coefficient)熱敏電阻。

與現有技術相比，本實用新型具有明顯的節能作用，并可以顯著提高系統效率，降低對環境的熱污染，還可提高電磁元件的壽命，因為工作溫度越低，線包壽命也就越長。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例1的結構框圖；

圖2為本實用新型的實施例2的結構框圖；

圖3為本實用新型的實施例3的結構框圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1～3所示，一種用于燃料電池中電磁元件的省電驅動結構，包括節電驅動電路，該電路在電磁元件開啟時，輸出額定驅動電壓給電磁元件，電磁元件開啟后，輸出略高于釋放電壓的維持電壓給電磁元件。

經研究，一般的電磁驅動元件，當動作以后，磁路閉合，只需較低的電流就可以維持其狀態，例如大多數繼電器的動作電壓是其線包額定驅動電壓的75％，但是釋放電壓僅為25％。

對于電磁閥來說，因為電磁閥為了能夠克服流體壓力而將鐵塊吸動，往往留有更大的余量，上述OK61A電磁閥，在工作壓力很小(例如0.1Bar)時，動作電壓為3.5V，而在工作壓力稍大(例如1.5Bar)時，動作電壓也僅為4.5V。其釋放電壓極低，僅為0.2V，且與工作壓力幾乎無關。