[發明專利]一種氫噴射器和氫噴嘴結構

在審

• 申請號: 202011223223.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN114447371A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張建明;姬廣存
• 申請（專利權）人: 英嘉動力科技無錫有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04746
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種氫噴射器和氫噴嘴結構。氫噴射器包括：氫噴嘴、氫噴體、高壓傳感器、中壓傳感器。所述氫噴嘴包括主噴嘴和旁通噴嘴。通過所述多個主噴嘴和多個旁通噴嘴將氫噴體分成高壓腔、中壓腔、低壓腔。所述氫噴體可以為整體式或分體式結構，通過收集燃料電池的工況數據和監測壓力來協調控制氫噴嘴針閥的開啟數量與噴射時間。本發明采用了不同形式的密封結構、不同結構的氫噴嘴以及多個氫噴嘴協調噴射解決了氫噴射器在大功率燃料電池系統中高壓力、大流量工況下穩定性差、響應速度慢、密封性能差的問題，防止氫噴嘴流道易堵塞、密封件易損壞、氫噴體內易積水等問題的發生，提高了噴射器電磁線圈的壽命和流量的穩定輸出。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，具體而言，涉及一種氫噴射器和氫噴嘴結構。

背景技術

燃料電池系統由燃料電池堆，氫氣供應系統，空氣供應系統等組成，氫氣供應系統又包括了儲氫瓶，減壓閥，氫噴射器，氫引射器等組成部分。氫噴射器是氫氣供應系統中的重要組成部分，影響著燃料電池堆中的反應效率以及余氫的回收利用率。較為成熟的氫噴射器主要集中在小功率燃料電池系統中，而適用于大功率燃料電池系統的高壓、大流量氫噴射器還未處于成熟階段。

隨著燃料電池技術的逐漸成熟，燃料電池的輸出功率逐步增大，對氫噴射器的工作壓力和輸出流量要求越來越高。目前市場上的氫噴射器存在著工作壓力較低、輸出流量小、密封性差、輸出流量穩定性差、響應速度慢等問題，無法滿足燃料電池向大功率發展的需求。同時存在氫噴嘴流道易堵塞、密封件易損壞等問題。因此，亟需開發一種新型的氫噴射器和氫噴嘴，來滿足燃料電池技術發展的需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種氫噴射器和氫噴嘴結構，第一個目的在于能夠防止氫噴嘴流道易堵塞、密封件易損壞、氫噴體內易積水等問題的發生。第二個目的在于能夠滿足大功率燃料電池系統中高壓力、大流量工況下穩定性好、響應速度快、密封性能好的氫噴射器。第三個目的在于提高噴射器電磁線圈的壽命和輸出穩定的流量。

為達到上述第一個目的，本發明采用如下技術方案：

一種氫噴射器由氫噴體、高壓傳感器、中壓傳感器、氫噴嘴組成，所述氫噴嘴包括主噴嘴和旁通噴嘴，所述氫噴體由高壓腔、中壓腔、低壓腔組成，所述高壓腔、中壓腔分別裝有高壓傳感器、中壓傳感器，所述氫噴體的高壓腔、中壓腔、低壓腔分別有高壓進氣口、中壓出氣口、低壓出氣口，所述氫噴體高壓腔設有加強筋，所述加強筋并未將所述高壓腔分割成兩個獨立的、不相通的高壓腔，所述中壓腔的中壓泄流面、所述低壓腔的低壓泄流面分別與水平面成一定的角度，角度范圍為0~45°，防止所述中壓腔、低壓腔內的水汽積水排不出去，旁通噴嘴主要用于在低功率工況下吹掃電堆中產生的液態水，通過挖孔、填孔或其它形式使得所述氫噴體可以為整體式結構或分體式結構，所述整體式結構為單個整體零件，所述分體式結構是將氫噴體分為多個零件連接而成，保證所述氫噴體的高壓腔容積不宜過小，保證所述氫噴體中壓腔、低壓腔的容積不宜過大。

優選的，上述主噴嘴、旁通噴嘴安裝在氫噴體上，通過所述密封組件中閥體上的下端密封圈防止氣體從所述高壓腔泄漏到所述中壓腔或所述低壓腔，通過所述密封組件中閥體上的上端密封圈防止氣體從所述高壓腔泄漏到環境中。

為達到上述第二個目的，本發明采用如下技術方案：

優選的，上述氫噴嘴結構由電磁線圈組件、運動組件和密封組件構成，所述運動組件通過針閥彈簧安裝在所述電磁線圈組件中，所述密封組件通過復位彈簧與所述運動組件連接，所述運動組件可在所述密封組件與所述電磁線圈組件之間上下運動，所述氫噴嘴結構在所述電磁線圈組件未通電時，所述運動組件與所述密封組件形成密封，此時所述氫噴嘴中的針閥處于閉合狀態，所述氫噴嘴結構在所述電磁線圈組件通電后會與所述運動組件形成閉合磁路產生電磁力，使得所述運動組件向上運動與所述密封組件分離，此時所述氫噴嘴處于開啟狀態。

優選的，上述電磁線圈組件由線圈、壓緊螺母、噴嘴緊帽、彈簧上座、隔磁套、噴嘴體連接組成，所述隔磁套分別與所述噴嘴緊帽、所述噴嘴體連接。