[發明專利]一種燃料電池比例閥

在審

• 申請號: 202011596719.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112503209A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 施愛峰;顧青
• 申請（專利權）人: 無錫隆盛科技股份有限公司
• 主分類號: F16K11/044
• 分類號: F16K11/044;F16K27/02;F16K31/04;F16K37/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 任益

本發明公開了一種燃料電池比例閥，包括閥本體，閥本體的內部開設有主進氣通道，主進氣通道內設置有閥片，閥片上設置有中心桿，中心桿縱向設置在閥本體內，中心桿的頂端通過傳動機構連接有設置在閥本體內的電機傳感器總成；其中，所述主進氣通道的下方通過設置在閥本體底部的閥座垂直接通有主出氣通道，主出氣通道開設在閥座內并位于閥片的正下方；所述主進氣通道的上方平行接通有輔出氣通道，接通處位于閥片的正上方。本發明不僅可有效控制空氣壓縮機為燃料電池合理的提供空氣壓力和流量，預防空氣壓縮機的喘振現象；而且還可與背壓閥共同使用，起到封閉系統空氣路的作用；另外還可起到保護空氣壓縮機的作用。

技術領域

本發明涉及閥門技術領域，具體涉及一種用于控制燃料電池所需空氣壓力和流量的比例閥。

背景技術

燃料電池電動車是以燃料電池作為動力源的汽車，燃料汽車與純電動汽車除了動力源不同之外，其驅動器、傳動系統等部件完全相同。純燃料電池車只有燃料電池一個動力源，汽車的所有功率附和都由燃料電池承擔。

目前燃料電池汽車多采用混合驅動形式，在燃料電池版的基礎上，增加了一組電池或超級電容作為另一個動力源。主要結構有：能量控制單元、空氣壓縮機、燃料電池堆、高壓儲氫瓶、動力電池組和電動機；高壓儲氫瓶提供燃料，動力電池組提供額外的功率，讓車加速、爬坡和高速運行。在車輛滑行時，能量控制單元將驅動電機變為發電機，從而將部分汽車動能變為電能給動力電池充電。也就是說采用混合動力形式后，不僅可以采用功率較小的電池系統，還可以實現制動能回收，以及使燃料電池系統的運行工況相對比較穩定，有利提高燃料電池系統效率和壽命。

但采用混合動力形式后的以上優點還基于燃料電池系統自身的性能保證。空氣壓縮機是車用燃料電池陰極供氣系統的重要部件，通過對進堆空氣進行增壓，可以提高燃料電池的功率密度和效率、減小燃料電池系統的尺寸以及根據電堆的輸出功率，為燃料電池提供所需壓力和流量的干凈空氣。可見空氣壓縮機為燃料電池提供的空氣壓力和流量將直接影響燃料電池系統的性能和成本以及電堆的尺寸。因此，如何有效控制空氣壓縮機為燃料電池合理的提供空氣壓力和流量，是現階段本技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種燃料電池比例閥，可有效控制空氣壓縮機為燃料電池合理的提供空氣壓力和流量。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種燃料電池比例閥，包括閥本體，閥本體的內部開設有用于與空氣壓縮機接通的主進氣通道，主進氣通道內設置有閥片，閥片上設置有用于帶動閥片上下運動的中心桿，中心桿通過圍設在中心桿中部的導向套縱向設置在閥本體內，中心桿的頂端通過傳動機構連接有設置在閥本體內、用于驅動中心桿上下運動并讀取閥片運動位置的電機傳感器總成；其中，所述主進氣通道的下方通過設置在閥本體底部的閥座垂直接通有用于連接燃料電池的主出氣通道，主出氣通道開設在閥座內并位于閥片的正下方；所述主進氣通道的上方平行接通有用于連接汽車尾氣排放裝置的輔出氣通道，接通處位于閥片的正上方；

當閥片運動到最上方時，閥片位于主進氣通道與輔出氣通道的接通處，且閥片的上方與閥體密封接觸，形成上密封面；

當閥片運動到最上方與最下方之間時，閥片位于主進氣通道內，且不與閥體和座圈接觸；

當閥片運動到最下方時，閥片位于主出氣通道的口徑處，且閥片的下方與座圈密封接觸，形成下密封面。

優選的，所述閥片焊接在中心桿的下方。

優選的，所述閥片上方的直徑大于主進氣通道與輔出氣通道接通處的口徑，閥片下方的直徑大于主出氣通道的口徑。

由于采用了以上技術方案，本發明所取得技術進步如下。