[发明专利]车用燃料电池的氢气供给控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆制动控制系统，尤其是一种车用燃料电池的氢气供给控制系统。

背景技术

燃料电池汽车上的氢气供给系统，通常采用将高压氢气25-35Mpa经二级减压，以0.04-0.06MPa低压方式输送给燃料电池进行电化学反应发电。由于汽车工况多变，减压阀输出的流量变化很大，特别在低压大流量输出时一般性的减压阀压降较大，而在小流量输出或零流量下压力又升高，有时高过燃料电池电堆不能承受的压力，造成损坏。为安全起见，不得不在系统上安装了超压排放阀门，使氢气直接排放到大气中。

中国专利200510001240.4，公开了将二级减压合为一体，其缺点是第一级减压是封闭式阀体，不可调节，用户使用范围受到限制；另外，在大流量(大巴车的氢气供给时)下，由于供给燃料电池的气体压力变化范围较大，直接影响燃料电池在大巴车上正常使用。例如，在暂时停车时，管路中氢气断档，由于无维持气体而造成大巴士无法即刻启动。发生特殊情况，万一发生管路撞断裂开，阀门无法自动关闭，造成氢气大量泄漏。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车用燃料电池的氢气供给控制系统。利用本发明，不但解决了大功率燃料电池汽车的稳定使用问题，而且避免了特定情况下氢气的泄漏。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种车用燃料电池的氢气供给控制系统，该系统包括：

高压减压阀，将来自氢气源的高压气体进行第一次减压到1Mpa；其输出的一路通过大流量主阀同燃料电池连接；另一路通过管路连接至压力调节控制阀，将其输出的压力再次下调到0.04Mpa；压力监测器，用于检测压力调节控制阀输出端的压力，检测的压力值通过显示器显示。电磁阀，其输入端通过管路同压力调节控制阀的输出端连接。上述压力监测器和电磁阀由一个直流电源供电，电磁阀的通断控制线同压力监测器的触点相连接；压力监测器为双触点结构，当检测压力高于或低于某一设定值时都会发出控制信号，关闭电磁阀。电磁阀的输出通过管路连接至一个气腔，该气腔包括上气腔和下气腔，其中心具有一个横向隔断的膜片。上气腔通过管路同大流量主阀的输出端连接；下气腔通过管路连接于电磁阀的输出端。膜片同大流量主阀的阀门相连接，用一个弹簧定位，在常态时使大流量主阀保持关闭。当下气腔的压力大于上气腔的压力时，膜片克服定位弹簧的力，向上气腔方向运动，带动大流量主阀的阀门向上打开，使出口流量增大。膜片的一端设置有一个通气孔，该通气孔同敏感调节器的锥形端头相对。调节敏感调节器端头进入通气孔的深度，即可改变通气孔的大小，从而控制上下气腔压力达到平衡的时间。

本发明车用燃料电池的氢气供给控制系统的有益效果是：

1.由于采用的阀都是敞开式的，方便用户使用调节；

2.由于采用二级减压，可以将35MPa压力氢气经到0.05Mpa；使得燃料电池可靠工作；

3.由于压力监测器和电磁阀的控制，使得供给燃料电池的氢气压力始终保持在0.03～0.05Mpa，延长了燃料电池的使用寿命；

4.由于本发明采用气腔模片控制大流量主阀，经测定，开启时的输出流量可超过1000L/min，因此解决了燃料电池在大功率汽车上不能稳定使用的问题。

附图说明

图1是本发明车用燃料电池的氢气供给控制系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明车用燃料电池的氢气供给控制系统的原理图，图中包括：高压减压阀1、压力调节控制阀2、压力监测器3、电磁阀4、敏感调节器5、显示器7、上气腔8、下气腔9和膜片10。