[發(fā)明專利]一種微流量閥及直接液體燃料電池燃料供給系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910248443.1
• 申請(qǐng)日: 2009-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN102104158A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫公權(quán);陳利康;孫海;趙鋼;秦兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02;H01M8/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳;周秀梅

1.一種液體微流量閥，包括燃料入口閥體、燃料出口閥座，其特征在于：在燃料入口閥體與燃料出口閥座間的燃料流經(jīng)通路上設(shè)置有微孔膜；即在微孔膜放置在閥體和閥座的接口處。

2.如權(quán)利要求1所述流量閥，其特征在于：在微孔膜與燃料入口閥體和/或燃料出口閥座間設(shè)置有密封環(huán)，微孔膜與燃料入口閥體或燃料出口閥座之間通過密封環(huán)密封。

3.如權(quán)利要求1所述流量閥，其特征在于：所述燃料入口閥體和/或燃料出口閥座通過螺釘固接成一體。

4.如權(quán)利要求1所述流量閥，其特征在于：所述微孔膜為具有非親水性膜，孔徑介于1um～5um；閥座和閥體都是由耐溶劑析出的高分子聚合物或耐腐蝕的金屬制造而成。

5.如權(quán)利要求4所述流量閥，其特征在于：所述微孔膜為聚偏氟乙烯PVDF膜或聚四氟乙烯PTFE膜；閥座和閥體都是由PEI、PEFE、PP、不銹鋼、鈦或鈦合金制造而成。

6.如權(quán)利要求1所述流量閥，其特征在于：所述閥座的下方設(shè)有與外界流體相連通的主管道，主管道上設(shè)有外界流體的入口和出口，閥座的燃料出口與主管道相連通，在主管道的入口端設(shè)置有喉管；主管道直徑D介于3～12mm，喉管的長度介于5～10mm，喉管的直徑d與主管道直徑D的比值為1/2～1/20。

7.一種直接液體燃料電池燃料供給系統(tǒng)，包括直接液體燃料電池電堆、權(quán)利要求1所述微流量閥、氣液分離器、單向閥、溶液循環(huán)泵、液體流量傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、電路控制單元構(gòu)成；

直接液體燃料電池電堆陽極出口的氣液混合物通過管路直接進(jìn)入氣液分離器，氣液分離器物料出口與電堆的陽極入口通過管路連接，在它們的連接管路上依次設(shè)置有單向閥和溶液循環(huán)泵，單向閥的入口和氣液分離器的出口相連，溶液循環(huán)泵出口與電堆陽極入口相連；

權(quán)利要求1所述微流量閥的主管道設(shè)置于單向閥和溶液循環(huán)泵之間的管道上，微流量閥的主管道入口與單向閥的出口相連，微流量閥的主管道出口與溶液循環(huán)泵的入口相連；

權(quán)利要求1所述微流量閥的閥體燃料入口與燃料儲(chǔ)罐管路連接，且它們的連接管路上設(shè)置有液體流量傳感器；

溫度傳感器檢測(cè)電堆溫度，電流傳感器檢測(cè)電堆輸出電流；溫度傳感器的溫度信號(hào)、電流傳感器的電流信號(hào)、液體流量傳感器的流量信號(hào)輸入電路控制單元，電路控制單元按照設(shè)定的程序調(diào)整施加給溶液循環(huán)泵的供電電壓，調(diào)節(jié)溶液循環(huán)泵的吸入功率。

8.如權(quán)利要求7所述燃料供給系統(tǒng)，其特征在于：溶液循環(huán)泵的消耗功率調(diào)整是以電堆溫度和電堆電流為參數(shù)進(jìn)行的；循環(huán)泵的供電電壓調(diào)節(jié)范圍介于0.5-1倍的V標(biāo)稱電壓之間。

9.如權(quán)利要求7所述燃料供給系統(tǒng)，其特征在于：電路控制單元由單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器、輸出電壓可調(diào)DC/DC、數(shù)字電位器或DAC構(gòu)成，溫度傳感器、電流傳感器、液體流量傳感器分通經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器信號(hào)連接；單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器通過數(shù)字電位器或DAC與輸出電壓可調(diào)DC/DC信號(hào)連接，輸出電壓可調(diào)DC/DC與溶液循環(huán)泵電連接。

10.如權(quán)利要求7所述燃料供給系統(tǒng)，其特征在于：溫度傳感器應(yīng)設(shè)置在電堆的陽極溶液入口附近或電堆空氣出口附近；純?nèi)剂鲜侵讣状肌⒁掖肌⒁叶嫉菴4以下的醇燃料或甲酸。