[发明专利]高压调节器、其压力控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及高压调节器、其压力控制装置及控制方法，上述高压调节器包括：第一阀，与用于对通过设置于本体内部的减压部减压的燃料进行排出的排出口侧相结合，通过开放或封闭上述排出口来调节出口压力；以及第二阀，与用于使通过燃料箱供给的燃料向上述本体的内部流入的流入口侧相结合，用于开放或封闭上述流入口。通过设置上述结构，在高压调节器的出口端适用比例控制阀，并且通过根据目标压力和实际检测的燃料压力进行控制的反馈控制以及根据燃料温度设定虚拟目标压力进行控制的前馈控制，可以精确且可变地控制燃料压力。

技术领域

本发明涉及高压调节器、其压力控制装置及控制方法，更加详细地，涉及适用于燃料电池电动汽车来以预设的出口压力对高压氢进行减压的高压调节器及利用其的压力控制方法。

背景技术

通常，燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)在电堆中利用氧和氢来以电化学方式发电并将燃料的化学能直接转换为电能来用作动力源。

这种燃料电池电动汽车可从外部接收燃料和空气来与电池的容量无关地持续发电，因而属于效率高且几乎不排除污染物质的理想技术，目前进行着较多的研发。

燃料电池电动汽车在燃料箱中经由高压调节器和低压调节器向电堆供给氢燃料，氢气鼓风机包括与低压调节器相连接的泵及各种阀。

与此同时，燃料电池电动汽车还包括急速解冻水箱、电动水泵、恒温器、电堆冷却用散热器、空调冷凝器、电动制冷剂压缩器、水箱、加湿器、驱动马达、各种控制器、空气鼓风机及空气过滤器等。

燃料电池电动汽车的燃料供给系统相当于常规汽油及柴油车辆的引擎，位于车辆的前侧上部。

例如，本申请人通过在下述专利文献1至专利文献4等多个专利文献中公开燃料电池电动汽车的燃料供给系统、调节器及其控制技术并申请专利，从而得到了授权。

像这样，适用于燃料电池电动汽车的常规高压调节器使用约700bar的高压氢，因此，稳定的出口压力和充足的耐压性以及内部气密非常重要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国授权专利第10-1134645号(2012年4月9日公告)；

专利文献2：韩国授权专利第10-1134647号(2012年4月19日公告)；

专利文献3：韩国授权专利第10-0946204号(2010年3月8日公告)；

专利文献4：韩国授权专利第10-1072361号(2011年10月12日公告)。

发明内容

技术问题

另一方面，在高压调节器中，适用当因故障而发生过压时用于解除过压的过压解除阀和用于释放内部燃料的燃料释放阀。

现有技术的高压调节器通过高压燃料管线与储气罐相连接，当因关闭储气容器而在高压燃料管线残留过多的高压燃料时，在高压调节器内部的高压密封部直接形成过多的高压。

因此，在现有技术的高压调节器中，当在高压密封部发生微细泄漏时，在出口端，即，在排出端口侧产生压力并且压力会上升，从而使安全阀，即，使过压解除阀进行工作。

由此，现有技术的高压调节器存在如下问题，即，导致燃料电池电动汽车无法启动或向外部泄漏的气体爆炸等引发安全事故。

并且，现有技术的高压调节器在通过活塞和用于接收弹簧弹力的轴来以机械方式对氢的压力进行减压后供给，因而不可避免地导致出口压力的偏差大，从而在精确控制出口压力方面存在局限性。

用于解决上述问题的本发明的目的在于，提供以预设的设定压力对从燃料箱向电堆供给的氢的压力进行减压的高压调节器。