[发明专利]一种微流量阀及直接液体燃料电池燃料供给系统

权利要求书

1.一种液体微流量阀，包括燃料入口阀体、燃料出口阀座，其特征在于：在燃料入口阀体与燃料出口阀座间的燃料流经通路上设置有微孔膜；即在微孔膜放置在阀体和阀座的接口处。

2.如权利要求1所述流量阀，其特征在于：在微孔膜与燃料入口阀体和/或燃料出口阀座间设置有密封环，微孔膜与燃料入口阀体或燃料出口阀座之间通过密封环密封。

3.如权利要求1所述流量阀，其特征在于：所述燃料入口阀体和/或燃料出口阀座通过螺钉固接成一体。

4.如权利要求1所述流量阀，其特征在于：所述微孔膜为具有非亲水性膜，孔径介于1um～5um；阀座和阀体都是由耐溶剂析出的高分子聚合物或耐腐蚀的金属制造而成。

5.如权利要求4所述流量阀，其特征在于：所述微孔膜为聚偏氟乙烯PVDF膜或聚四氟乙烯PTFE膜；阀座和阀体都是由PEI、PEFE、PP、不锈钢、钛或钛合金制造而成。

6.如权利要求1所述流量阀，其特征在于：所述阀座的下方设有与外界流体相连通的主管道，主管道上设有外界流体的入口和出口，阀座的燃料出口与主管道相连通，在主管道的入口端设置有喉管；主管道直径D介于3～12mm，喉管的长度介于5～10mm，喉管的直径d与主管道直径D的比值为1/2～1/20。

7.一种直接液体燃料电池燃料供给系统，包括直接液体燃料电池电堆、权利要求1所述微流量阀、气液分离器、单向阀、溶液循环泵、液体流量传感器、温度传感器、电流传感器、电路控制单元构成；

直接液体燃料电池电堆阳极出口的气液混合物通过管路直接进入气液分离器，气液分离器物料出口与电堆的阳极入口通过管路连接，在它们的连接管路上依次设置有单向阀和溶液循环泵，单向阀的入口和气液分离器的出口相连，溶液循环泵出口与电堆阳极入口相连；

权利要求1所述微流量阀的主管道设置于单向阀和溶液循环泵之间的管道上，微流量阀的主管道入口与单向阀的出口相连，微流量阀的主管道出口与溶液循环泵的入口相连；

权利要求1所述微流量阀的阀体燃料入口与燃料储罐管路连接，且它们的连接管路上设置有液体流量传感器；

温度传感器检测电堆温度，电流传感器检测电堆输出电流；温度传感器的温度信号、电流传感器的电流信号、液体流量传感器的流量信号输入电路控制单元，电路控制单元按照设定的程序调整施加给溶液循环泵的供电电压，调节溶液循环泵的吸入功率。

8.如权利要求7所述燃料供给系统，其特征在于：溶液循环泵的消耗功率调整是以电堆温度和电堆电流为参数进行的；循环泵的供电电压调节范围介于0.5-1倍的V标称电压之间。

9.如权利要求7所述燃料供给系统，其特征在于：电路控制单元由单片机或数字信号处理器、输出电压可调DC/DC、数字电位器或DAC构成，温度传感器、电流传感器、液体流量传感器分通经A/D转换器与单片机或数字信号处理器信号连接；单片机或数字信号处理器通过数字电位器或DAC与输出电压可调DC/DC信号连接，输出电压可调DC/DC与溶液循环泵电连接。

10.如权利要求7所述燃料供给系统，其特征在于：温度传感器应设置在电堆的阳极溶液入口附近或电堆空气出口附近；纯燃料是指甲醇、乙醇、乙二醇等C4以下的醇燃料或甲酸。