[实用新型]一种用于燃料电池系统的安全阀

说明书

本实用新型涉及安全阀技术领域，公开了一种用于燃料电池系统的安全阀，包括：安全阀本体，所述安全阀本体设有氢气进气口、空气进气口及泄压口，所述氢气进气口用于连接氢气腔体，所述空气进气口用于连接空气腔体，所述泄压口用于泄压；阀芯，设置于所述安全阀本体的内部，且所述阀芯能够沿所述安全阀本体的空腔的延伸方向往复运动，以使所述氢气进气口与所述泄压口之间连通或断开；稳压组件，设置于所述安全阀本体的内部，且与所述阀芯连接，所述稳压组件位于所述空气进气口与所述阀芯之间，用于稳定所述空气腔体与所述氢气腔体之间的压力。本安全阀能实时调节安全阀的起跳压力，同时对两个压力各自实时变化的独立腔体之间的压力差进行保护。

技术领域

本实用新型涉及安全阀技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池系统的安全阀。

背景技术

燃料电池系统，由电堆和维持电堆工作的一系列辅助零部件构成。系统工作时，氢气和氧气分别经辅助零部件调节压力和流量由进口引入电堆，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应发电。氢气和氧气流经双极板构成的两个腔体时，需保证一定的压力，且两个腔体之间的压力差不能太大，否则会造成电堆损坏，一般会在两个腔体之间设置安全阀。

但是，现有的安全阀起跳压力无法实时自动调节，只能用于保护系统压力在固定的范围内，也无法用作两个压力各自实时变化的独立腔体之间的压力差保护。氢燃料电池电堆的工作需要保证其氢气、空气两个独立腔体都不超过一定压力，同时需要两个腔体之间的压力差在一定范围内。通常两个腔体压力平衡时，耐受压力数倍于单腔能耐受的压力差。单腔压力超过限定值，或者两腔压力超出一定压力差，燃料电池都有损坏的危险。如果按照压力差保护值选择安全阀的起跳压力，将现有安全阀独立安装在两个腔体上，则只能保护系统压力在固定的范围内，当系统功率需求升高，两个腔体的压力均会升高至安全阀设定的起跳值，但在压力差稳定，系统运行正常的情况下，安全阀仍然会开启，导致系统失效。如果按照两腔压力平衡时的耐受压力选择安全阀起跳压力，则在两腔没有达到该压力，但压力差超过单腔耐受值时，电堆会损坏。

因此，亟需设计一种用于燃料电池系统的安全阀，能实时调节安全阀的起跳压力，同时对两个压力各自实时变化的独立腔体之间的压力差进行保护。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于燃料电池系统的安全阀，能实时调节安全阀的起跳压力，同时对两个压力各自实时变化的独立腔体之间的压力差进行保护。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于燃料电池系统的安全阀，包括：

安全阀本体，所述安全阀本体设有氢气进气口、空气进气口及泄压口，所述氢气进气口用于连接氢气腔体，所述空气进气口用于连接空气腔体，所述泄压口用于泄压；

阀芯，设置于所述安全阀本体的内部，且所述阀芯能够沿所述安全阀本体的空腔的延伸方向往复运动，以使所述氢气进气口与所述泄压口之间连通或断开；

稳压组件，设置于所述安全阀本体的内部，且与所述阀芯连接，所述稳压组件位于所述空气进气口与所述阀芯之间，用于稳定所述空气腔体与所述氢气腔体之间的压力。

本技术方案中，燃料电池系统的氢气腔体与氢气进气口连通，燃料电池系统的空气腔体与空气进气口连通，通过调节阀芯将预紧力调整为需要进行压力差保护的值；当燃料电池系统正常工作时，空气腔体的压力通过稳压组件传递给阀芯，阀芯使氢气进气口与泄压口之间断开，从而抑制阀芯在两个腔体压力正常时起跳；当氢气腔体压力大于空气腔体压力，且压力差超过压力差保护值时，阀芯受到氢气腔体压力的推动，使氢气进气口与泄压口之间连通，氢气腔体的气体通过泄压口排出，进而达到为氢气腔体降压的目的；当氢气腔体压力和空气腔体的压力差达到安全范围内，阀芯又使氢气进气口与泄压口之间断开，氢气腔体内的气体不能再通过泄压口排出；以此实现实时调节安全阀的起跳压力，同时对两个压力各自实时变化的独立腔体之间的压力差进行保护。