[发明专利]压差调节阀和燃料电池的反应物供给系统

说明书

本发明属于汽车燃料电池技术领域，公开了一种压差调节阀和燃料电池的反应物供给系统，压差调节阀包括主阀体、堵头、阀针和调节组件，主阀体的内部设有阀针活动腔和控制腔，阀针活动腔的两端设有第一通气孔；堵头设置在第一通气孔的外侧，堵头设有第二通气孔；阀针沿横向可活动地设置在阀针活动腔中，阀针的两端从第一通气孔凸出并可选择地密封第二通气孔；调节组件包括调节滑块和弹性拨片，燃料电池的反应物供给系统具有该压差调节阀。有益效果：弹性拨片的第一端与调节滑块的间距不同，进而使弹性拨片的可摆动长度不同，进而使阀针需要克服弹性拨片的弹力不同。

技术领域

本发明涉及汽车燃料电池技术领域，尤其涉及一种压差调节阀和燃料电池的反应物供给系统。

背景技术

电堆是燃料电池系统的核心部件，对于质子交换膜燃料电池，其MEA的机械强度十分脆弱，因此对阴、阳极的供气压差有着严格的限定，以防单边压力过大导致MEA破损，从而导致燃料电池电堆损毁。在对燃料电池系统进行台架试验时，由于控制系统故障，或执行器故障，阴、阳极的压差失衡是十分常见的现象。燃料电池系统的阴极供气端通常为空气压缩机，若阴极压力过高，可通过断电急停使供气压力快速下降；但阳极供气端通常为高压氢瓶，若阳极压力过高，即使采用断电急停策略，其管路中仍存有高压氢气，而排氢阀由于其工作特性，通常情况下为默认常闭状态，这就使得阳极在极端情况下仍保有较高压力，虽然阳极侧通常会安装机械式紧急泄压阀，但该阀件并不能对压差作出响应，只有当阳极压力超过一定阈值时才会开启泄压。因此传统的燃料电池试验台架对于阴、阳极的压力调节均采用电控式，缺乏机械结构保障，一旦当电控系统失效或故障，就可能导致阴、阳极压差失衡、电堆损毁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压差调节阀和燃料电池的反应物供给系统，以解决传统的燃料电池试验台架缺乏机械结构保障，一旦当电控系统失效或故障，就可能导致阴、阳极压差失衡、电堆损毁的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压差调节阀，包括：

主阀体，所述主阀体的内部设有沿横向延伸的阀针活动腔和沿纵向延伸的控制腔，所述阀针活动腔与所述控制腔之间连通，所述阀针活动腔的两端设有第一通气孔；

两个堵头，所述堵头设置在每个所述第一通气孔的外侧，所述堵头设有与所述第一通气孔连通的第二通气孔；

阀针，所述阀针沿横向可活动地设置在所述阀针活动腔中，所述阀针的两端从所述第一通气孔凸出并可选择地密封所述第二通气孔；

调节组件，所述调节组件包括调节滑块和弹性拨片，所述调节滑块沿纵向滑设在所述控制腔中，所述弹性拨片的第一端卡接在所述阀针上，所述弹性拨片的第二端滑设在所述调节滑块的内部，且所述调节滑块纵向运动时与所述弹性拨片互不干涉。

调节组件中的调节滑块能够沿纵向活动，同时弹性拨片沿纵向穿设调节滑块并卡接在阀针上，当调节滑块的纵向位置不同时，弹性拨片从调节滑块凸出的可摆动长度不同，进而使阀针需要克服弹性拨片的弹力不同，可摆动长度越长，则阀针越容易横向活动，可摆动长度越短，则阀针越难横向活动，从而定义为该压差调节阀的高压差开启状态和低压差开启状态。

作为上述的压差调节阀的优选方案，所述控制腔的内壁设有沿纵向延伸的导向槽，所述调节滑块的边缘滑设在所述导向槽中。

导向槽对调节滑块起到沿纵向的导向作用，使调节滑块在滑动过程中不会发生偏移。

作为上述的压差调节阀的优选方案，所述调节滑块包括调节杆部和调节盘部，所述调节杆部沿纵向布置，所述调节盘部设置在所述调节杆部朝向所述阀针的一端，所述调节盘部滑设在所述导向槽中并受到向所述阀针运动的力。

调节盘部受到靠近阀针的力，进而当不施加对调节滑块的控制时，弹性拨片的可摆动长度仍会维持在一个较短的区域，此时该压差调节阀切换在高压差开启状态，提高安全性。