[發明專利]一種開關控制裝置、控制方法、燃料電池系統及車輛

在審

• 申請號: 202210723871.0
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115163886A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 李學銳;馬義;張劍;劉利連;李波
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F16K17/02
• 分類號: F16K17/02;F16K27/02;F16K31/06;F16K37/00;F16K49/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發明公開了一種開關控制裝置、控制方法、燃料電池系統及車輛，屬于車輛技術領域。所述開關控制裝置包括：閥芯設于封堵組件的固定部上，閥芯開設有貫穿閥芯的第一容納腔，封堵組件的動作部可滑動式地設于第一容納腔內；閥座設于閥芯上，閥座內開設有入口流道和出口流道，入口流道的進氣口與燃料電池系統的氫氣回路連通；在動作部位于第一位置時，動作部與入口流道的出氣口相抵觸，以封閉入口流道，在動作部位于第二位置時，動作部與入口流道的出氣口相分離，以打開入口流道，使入口流道的出氣口與出口流道的進氣口連通。本發明開關控制裝置、控制方法、燃料電池系統及車輛可以集成開關和泄放功能，節省空間和成本。

技術領域

本發明涉及車輛技術領域，特別涉及一種開關控制裝置、控制方法、燃料電池系統及車輛。

背景技術

隨著全球環境與能源等問題的日益嚴峻，燃料電池汽車因其無污染、能量轉換效率高、原料來源廣等優點，被認為是未來最具前景的能源動力裝置。

在PEMFC(Polymer electrolyte membrane fuel cells，質子交換膜燃料電池)燃料電池運行過程中，存在前端進氫電磁閥或者比例閥失效，以及后端管路堵塞造成的陽極管路壓力突然上升情況，會導致燃料電池堆質子交換膜因氫空壓差過大造成破損。

在現有技術中，氫氣管路中單獨設置安全閥(一般為機械閥)，當整個陽極管路壓力過大時，自動開啟，泄放管路過高壓力，保障質子交換膜兩側的壓力值。但是，在氫氣管路上設置安全閥會導致體積大，管路復雜，成本高。

發明內容

本發明提供一種開關控制裝置、控制方法、燃料電池系統及車輛，解決了或部分解決了現有技術中在燃料電池系統的氫氣管路上設置安全閥會導致體積大，管路復雜，成本高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種開關控制裝置，應用于燃料電池，所述開關控制裝置包括：封堵組件；閥芯，設于所述封堵組件的固定部上，所述閥芯開設有貫穿所述閥芯的第一容納腔，所述封堵組件的動作部可滑動式地設于所述第一容納腔內；閥座，設于所述閥芯上，所述閥座內開設有入口流道和出口流道，所述入口流道的進氣口與所述燃料電池系統的氫氣回路連通；其中，在所述動作部位于第一位置時，所述動作部與所述入口流道的出氣口相抵觸，以封閉所述入口流道，在所述動作部位于第二位置時，所述動作部與所述入口流道的出氣口相分離，以打開所述入口流道，使所述入口流道的出氣口與所述出口流道的進氣口連通。

進一步地，所述閥座和/或所述閥芯內設有加熱組件；所述加熱組件還包括用于檢測所述閥座和/或所述閥芯的溫度的溫度檢測器。

進一步地，所述固定部包括：支撐座，開設有與所述第一容納腔連通的所述第二容納腔；定子，套設于所述支撐座上；所述動作部包括：動子，可滑動式地設于所述第一容納腔和所述第二容納腔內；彈性件，與所述動子和所述支撐座之間；其中，在所述動子位于第一位置時，所述動子與所述入口流道的出氣口相抵觸，以封閉所述入口流道，在所述動子位于所述第二位置時，所述動子與所述入口流道的出氣口相分離，以打開所述入口流道，使所述入口流道的出氣口與所述出口流道的進氣口連通。

進一步地，所述動子包括：銜鐵，可滑動式地設于所述第一容納腔和所述第二容納腔內；活塞桿，與所述銜鐵背離所述彈性件的端面固定連接；活塞，與所述活塞桿背離所述銜鐵的端面固定連接，并可滑動式地設于所述第一容納腔內；所述定子包括：線圈骨架，套設于所述支撐座上；導磁線圈，設于所述線圈骨架內。

進一步地，所述第一容納腔靠近所述閥座的端部設有擋圈，所述封堵組件朝向所述閥座的端部邊沿開設有限位槽，在所述封堵組件的動作部位于所述第一位置時，所述擋圈嵌設于所述限位槽內，所述擋圈的厚度小于所述限位槽的深度。

進一步地，所述閥座內設有隔離體，以形成所述入口流道和所述出口流道，所述隔離體朝向所述閥芯的端部設有密封座，所述密封座的截面形狀為楔形。