專(zhuān)利名稱(chēng)：一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池的輔助裝置，尤其涉及一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全 保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電化學(xué)燃料電池是一種能夠?qū)浼把趸瘎┺D(zhuǎn)化成電能及反應(yīng)產(chǎn)物的裝置。
該裝置的內(nèi)部核心部件是膜電極(Membrane Electrode Assembly,簡(jiǎn)稱(chēng)MEA)， 膜電極(MEA)由一張質(zhì)子交換膜、膜兩面夾兩張多孔性的可導(dǎo)電的材料，如 碳紙組成。在膜與碳紙的兩邊界面上含有均勻細(xì)小分散的引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)的催 化劑，如金屬鉑催化劑。膜電極兩邊可用導(dǎo)電物體將發(fā)生電化學(xué)發(fā)應(yīng)過(guò)程中生 成的電子，通過(guò)外電路引出，構(gòu)成電流回路。
在膜電極的陽(yáng)極端，燃料可以通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并 在催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，失去電子，形成正離子，正離子可通過(guò)遷移 穿過(guò)質(zhì)子交換膜，到達(dá)膜電極的另一端陰極端。在膜電極的陰極端，含有氧化 劑(如氧氣)的氣體，如空氣，通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并在 催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)得到電子，形成負(fù)離子。在陰極端形成的陰離子 與陽(yáng)極端遷移過(guò)來(lái)的正離子發(fā)生反應(yīng)，形成反應(yīng)產(chǎn)物。
在采用氫氣為燃料，含有氧氣的空氣為氧化劑(或純氧為氧化劑)的質(zhì)子 交換膜燃料電池中，燃料氫氣在陽(yáng)極區(qū)的催化電化學(xué)反應(yīng)就產(chǎn)生了氫正離子 (或叫質(zhì)子)。質(zhì)子交換膜幫助氫正離子從陽(yáng)極區(qū)遷移到陰極區(qū)。除此之外， 質(zhì)子交換膜將含氫氣燃料的氣流與含氧的氣流分隔開(kāi)來(lái)，使它們不會(huì)相互混合 而產(chǎn)生爆發(fā)式反應(yīng)。
在陰極區(qū)，氧氣在催化劑表面上得到電子，形成負(fù)離子，并與陽(yáng)極區(qū)遷移 過(guò)來(lái)的氫正離子反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物水。在采用氫氣、空氣(氧氣)的質(zhì)子交 換膜燃料電池中，陽(yáng)極反應(yīng)與陰極反應(yīng)可以用以下方程式表達(dá)
4陽(yáng)極反應(yīng)H2—2H++2e 陰極反應(yīng)l/202+2H++2e—H20
在典型的質(zhì)子交換膜燃料電池中，膜電極(MEA) —般均放在兩塊導(dǎo)電的 極板中間，每塊導(dǎo)膜電極板與膜電極接觸的表面通過(guò)壓鑄、沖壓或機(jī)械銑刻， 形成至少一條以上的導(dǎo)流槽。這些導(dǎo)膜電極板可以上金屬材料的極板，也可以 是石墨材料的極板。這些導(dǎo)膜電極板上的導(dǎo)流孔道與導(dǎo)流槽分別將燃料和氧化 劑導(dǎo)入膜電極兩邊的陽(yáng)極區(qū)與陰極區(qū)。在一個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池單電池的構(gòu) 造中，只存在一個(gè)膜電極，膜電極兩邊分別是陽(yáng)極燃料的導(dǎo)流板與陰極氧化劑 的導(dǎo)流板。這些導(dǎo)流板既作為電流集流板，也作為膜電極兩邊的機(jī)械支撐，導(dǎo) 流板上的導(dǎo)流槽又作為燃料與氧化劑進(jìn)入陽(yáng)極、陰極表面的通道，并作為帶走 燃料電池運(yùn)行過(guò)程中生成的水的通道。
為了增大整個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池的總功率，兩個(gè)或兩個(gè)以上的單電池通 ?？赏ㄟ^(guò)直疊的方式串聯(lián)成電池組或通過(guò)平鋪的方式聯(lián)成電池組。在直疊、串 聯(lián)式的電池組中， 一塊極板的兩面都可以有導(dǎo)流槽，其中一面可以作為一個(gè)膜 電極的陽(yáng)極導(dǎo)流面，而另一面又可作為另一個(gè)相鄰膜電極的陰極導(dǎo)流面，這種 極板叫做雙極板。 一連串的單電池通過(guò)一定方式連在一起而組成一個(gè)電池組。 電池組通常通過(guò)前端板、后端板及拉桿緊固在一起成為一體。
一個(gè)典型電池組通常包括(1)燃料及氧化劑氣體的導(dǎo)流進(jìn)口和導(dǎo)流通
道，將燃料(如氫氣、甲醇或甲醇、天然氣、汽油經(jīng)重整后得到的富氫氣體) 和氧化劑(主要是氧氣或空氣)均勻地分布到各個(gè)陽(yáng)極、陰極面的導(dǎo)流槽中；
(2)冷卻流體(如水)的進(jìn)出口與導(dǎo)流通道，將冷卻流體均勻分布到各個(gè)電 池組內(nèi)冷卻通道中，將燃料電池內(nèi)氫、氧電化學(xué)放熱反應(yīng)生成的熱吸收并帶出 電池組進(jìn)行散熱；(3)燃料與氧化劑氣體的出口與相應(yīng)的導(dǎo)流通道，燃料氣 體與氧化劑氣體在排出時(shí)，可攜帶出燃料電池中生成的液、汽態(tài)的水。通常， 將所有燃料、氧化劑、冷卻流體的進(jìn)出口都開(kāi)在燃料電池組的一個(gè)端板上或兩 個(gè)端板上。
圖1為目前典型的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，在圖l中l(wèi)為燃料電池堆，2為儲(chǔ) 氫瓶或其他儲(chǔ)氫裝置，3為減壓閥，4為空氣過(guò)濾慮裝置，5為空氣壓縮供應(yīng)裝 置，6為氫氣水一汽分離器，6，為空氣水一汽分離器，7為水箱，8為冷卻流體循環(huán)泵，9為散熱器，IO為氫循環(huán)泵，11為氫氣增濕裝置，12為空氣增濕 裝置。
質(zhì)子交換膜燃料電池作為運(yùn)載工具的動(dòng)力系統(tǒng)，用作發(fā)電站時(shí)一般以純氫為燃 料，以空氣為氧化劑。目前，包括加拿大的Ballard Power System Inc.所設(shè)計(jì)的燃料 電池堆一般在壓力下運(yùn)行。對(duì)于這種較高壓力運(yùn)行的燃料電池堆，燃料電池堆與流 體之間一般是通過(guò)調(diào)節(jié)減壓閥來(lái)使空氣/氫氣壓力符合工作壓力的需要。但是當(dāng)燃 料電池堆或管路發(fā)生大量泄漏而引起氫氣流量過(guò)大時(shí)，而減壓闊不能及時(shí)切斷氫 源，易導(dǎo)致高壓氫氣體大量泄漏，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi)、爆炸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可在氫氣流 量過(guò)大時(shí)，自動(dòng)切斷氫源的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安 全保護(hù)系統(tǒng)，包括燃料電池堆，儲(chǔ)氫裝置，截止閥，穩(wěn)壓閥，氫氣水一汽分離 器，氫循環(huán)泵，氫氣增濕裝置，所述的儲(chǔ)氫裝置通過(guò)截止閥、穩(wěn)壓閥、氫氣增 濕裝置連接到燃料電池堆上的氫氣入口，燃料電池堆上的氫氣出口，通過(guò)氫氣 水一汽分離器和氫循環(huán)泵連接到燃料電池堆的氫氣入口，其特征在于，還包括 傳感器、控制器和氫氣減壓保護(hù)裝置，該氫氣減壓保護(hù)裝置設(shè)在截止閥和穩(wěn)壓閥 之間，所述的傳感器分別連接氫氣減壓保護(hù)裝置和控制器，所述的氫氣減壓保護(hù)裝 置包括彈射泵、隔板、彈簧、活塞，所述的隔板、彈簧、活塞依次設(shè)置在彈射泵的 下端通道內(nèi)，隔板通過(guò)彈簧與活塞相連，并將彈射泵的下端通道出口通過(guò)管道連接 到彈射泵右端通道出口 ，使活塞下表面的壓力與彈射泵右邊通道出口處的壓力相 同，所述的隔板帶有氣孔，使活塞上表面的壓力與隔板上方的壓力相同，氫氣快速 通過(guò)彈射泵左端通道進(jìn)入彈射泵右端通道，在彈射泵下端通道上方形成真空，使活 塞上下表面產(chǎn)生壓力差，再將該壓力差或者彈簧的形變量通過(guò)傳感器傳送至控制 器，該控制器可控制截止閥的開(kāi)關(guān)，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，驅(qū)動(dòng)截止閥自 動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
所述的傳感器為壓力差傳感器，該壓力差傳感器設(shè)有三個(gè)接口， 一個(gè)接口連 接到彈射泵下端通道內(nèi)活塞上方空間， 一個(gè)接口連接到彈射泵下端通道出口活塞下方空間，另一個(gè)接口連接到截止閥上;壓力差傳感器探測(cè)到活塞上下表面的壓力差， 將該壓力差傳送到控制器，通過(guò)控制器控制截止閥開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制氫氣的輸送與切 斷。
所述的傳感器分別連接彈簧和控制器，氫氣流經(jīng)氫氣減壓保護(hù)裝置時(shí)，傳感 器可探測(cè)到彈簧形變產(chǎn)生的位移變量或形變回彈力，并將該位移變量或形變回彈力 傳送到控制器，通過(guò)控制器控制截止閥開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制氫氣的輸送與切斷。
所述的彈射泵的左端、右端和下端設(shè)有通道，高壓氫氣從左端通道進(jìn)入彈射 泵，然后快速進(jìn)入右端通道，使氫氣減壓的同時(shí)，在下端通道上方形成真空，將散 溢到下端通道的氫氣回收。
所述的隔板固定在彈射泵下端通道內(nèi)，其上設(shè)有1 10個(gè)氣孔，使彈射泵下 端通道內(nèi)活塞上方的氣壓相同。
所述的活塞設(shè)置在彈射泵下端通道內(nèi)，可沿下端通道上下移動(dòng)，并將其空間 分隔成兩個(gè)部分，當(dāng)氫氣流經(jīng)彈射泵時(shí)，所述的兩個(gè)部分形成壓力差。
所述的截止閥為電磁截止閥，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，通過(guò)控制器驅(qū) 動(dòng)電磁截止閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
所述的截止閥為氣動(dòng)閥，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)氣 動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
所述的氫氣流量的允許最大值根據(jù)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率所需設(shè)定，所 述的傳感器的探測(cè)值a與活塞上下表面的壓力差或彈簧形變產(chǎn)生的位移變量或形 變回彈力Ab成線(xiàn)性關(guān)系a=kAb，當(dāng)探測(cè)值a大于允許最大氫氣流量時(shí)，判定 氫氣泄漏，自動(dòng)切斷氫源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在氫氣截至闊和穩(wěn)壓閥之間設(shè)置了氫氣減壓保護(hù)裝 置，該氫氣減壓保護(hù)裝置設(shè)有與截止閥相連的壓力差傳感器，燃料電池正常運(yùn)行時(shí)， 將從氫源流出的氫氣經(jīng)過(guò)截止閥、氫氣減壓保護(hù)裝置減壓后，通過(guò)穩(wěn)壓閥將進(jìn)入燃 料電池的氫氣壓力穩(wěn)定在固定值，當(dāng)氫氣流量過(guò)大時(shí)，氫氣減壓保護(hù)裝置可自動(dòng)控 制截止閥切斷氫源，防止氫氣大量外泄沖破電極，引起火災(zāi)、爆炸。


圖1為現(xiàn)有燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)的氫氣循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的氫氣減壓保護(hù)裝置。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖2所示， 一種50kw燃料電池系統(tǒng)的氫氣循環(huán)系統(tǒng)，包括燃料電池堆l， 儲(chǔ)氫裝置2，氫氣減壓保護(hù)裝置13，壓力差傳感器14，截止閥3，控制器19，穩(wěn) 壓閥17，氫氣水一汽分離器6，氫循環(huán)泵10，氫氣增濕裝置11，所述的儲(chǔ)氫 裝置2通過(guò)截止閥3、氫氣減壓保護(hù)裝置13、穩(wěn)壓閥17、氫氣增濕裝置11連接 到燃料電池堆l上的氫氣入口，燃料電池堆l上的氫氣出口，通過(guò)氫氣水-汽 分離器6和氫循環(huán)泵10，連接到燃料電池堆的氫氣入口，所述的氫氣減壓保護(hù) 裝置13設(shè)在截止閥3和穩(wěn)壓閥17之間，壓力差傳感器14分別連接到氫氣減壓 保護(hù)裝置13和控制器19，該控制器19與截止閥3連接，控制器19通過(guò)壓力差 傳感器14探測(cè)到的壓力差判斷氫氣的流量，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，控制 器19驅(qū)動(dòng)截止閥3自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源，當(dāng)氫氣流量正常時(shí)，控制器19驅(qū)動(dòng)截止 閥3自動(dòng)開(kāi)啟，輸送氫氣。
如圖3所述，上述燃料電池系統(tǒng)中的氫氣減壓保護(hù)裝置13的結(jié)構(gòu)示意圖， 所述的氫氣減壓保護(hù)裝置13包括彈射泵、隔板18、彈簧16、活塞15、壓力差傳 感器14、控制器19;所述的彈射泵設(shè)有左端通道131、右端通道132和下端通道 133，所述的隔板18、彈簧16、活塞15依次設(shè)置在彈射泵的下端通道133內(nèi)，隔 板18通過(guò)彈簧16與活塞15相連，并將彈射泵的下端通道133出口通過(guò)管道連接 到彈射泵右端通道132出口 ，使活塞15下表面的壓力與彈射泵右邊通道132出口 處的壓力相同，所述的隔板18固定在彈射泵下端通道133內(nèi)，帶有IO個(gè)氣孔，使 活塞15上表面的壓力與隔板18上方的壓力相同，氫氣從儲(chǔ)氫裝置2流出后，經(jīng)過(guò) 截止閥3，到達(dá)氫氣減壓保護(hù)裝置13,快速通過(guò)彈射泵左邊通道131，進(jìn)入彈射泵 右邊通道132,將氫氣壓力減至5atm，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓閥將氫氣壓力穩(wěn)定在0.5atm后進(jìn) 入燃料電池堆l，此時(shí)，氫氣減壓保護(hù)裝置13下端通道133上方形成真空，將溢 出的氫氣吸回，活塞15上下表面產(chǎn)生一個(gè)壓力差，所述的壓力差傳感器14設(shè)有三 個(gè)接口， 一個(gè)接口連接到彈射泵下端通道133內(nèi)活塞15上方空間， 一個(gè)接口連接到彈射泵下端通道133出口活塞15下方空間，另一個(gè)接口連接到控制器19上；壓 力差傳感器14探測(cè)到活塞15上下表面的壓力差A(yù)b，探測(cè)值a =kAb，將探測(cè)值 a傳送到控制器19上，氫氣流量的允許最大值根據(jù)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率 50kw所需設(shè)定為500L/min，當(dāng)氫氣流量超過(guò)500L/min時(shí)，判定氫氣大量泄漏， 控制器19驅(qū)動(dòng)截止閥3自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。以免氫氣大量充入燃料電池堆1沖 破電極，引起火災(zāi)或爆炸。
所述的截止閥3為電磁截止閥，壓力差傳感器14將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁信號(hào) 傳送至控制器19，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值500L/min時(shí)，控制器19驅(qū)動(dòng)截止 閥3自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
所述的活塞設(shè)置在彈射泵下端通道內(nèi)，可沿下端通道上下移動(dòng)，并將其空間 分隔成兩個(gè)部分，當(dāng)氫氣流經(jīng)彈射泵時(shí)，所述的兩個(gè)部分形成壓力差。
實(shí)施例2
參見(jiàn)圖1 圖3， 一種10kw燃料電池系統(tǒng)的氫氣循環(huán)系統(tǒng)，氫氣流量的允許 最大值設(shè)定為100L/min，所述的傳感器分別連接彈簧和截止閥，氫氣流經(jīng)氫氣減 壓保護(hù)裝置時(shí)，傳感器可探測(cè)到彈簧形變產(chǎn)生的位移變量或形變回彈力Ab，探測(cè) 值a =kAb，將探測(cè)值a傳送到控制器，通過(guò)控制器控制截止閥開(kāi)關(guān)來(lái)輸送或切 斷氫氣，所述的截止閥為氣動(dòng)閥，氫氣從儲(chǔ)氫裝置流出后，經(jīng)過(guò)截止閥，到達(dá)氫氣 減壓保護(hù)裝置，將氫氣壓力減至latm，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓閥將氫氣壓力穩(wěn)定在latm后進(jìn)入 燃料電池堆1，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值100L/min時(shí)，控制器驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥自動(dòng) 關(guān)閉，切斷氫源；所述的隔板上設(shè)有1個(gè)氣孔，其余與上同。
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，包括燃料電池堆，儲(chǔ)氫裝置，截止閥，穩(wěn)壓閥，氫氣水—汽分離器，氫循環(huán)泵，氫氣增濕裝置，所述的儲(chǔ)氫裝置通過(guò)截止閥、穩(wěn)壓閥、氫氣增濕裝置連接到燃料電池堆上的氫氣入口，燃料電池堆上的氫氣出口，通過(guò)氫氣水—汽分離器和氫循環(huán)泵連接到燃料電池堆的氫氣入口，其特征在于，還包括傳感器、控制器和氫氣減壓保護(hù)裝置，該氫氣減壓保護(hù)裝置設(shè)在截止閥和穩(wěn)壓閥之間，所述的傳感器分別連接氫氣減壓保護(hù)裝置和控制器，所述的氫氣減壓保護(hù)裝置包括彈射泵、隔板、彈簧、活塞，所述的隔板、彈簧、活塞依次設(shè)置在彈射泵的下端通道內(nèi)，隔板通過(guò)彈簧與活塞相連，并將彈射泵的下端通道出口通過(guò)管道連接到彈射泵右端通道出口，使活塞下表面的壓力與彈射泵右邊通道出口處的壓力相同，所述的隔板帶有氣孔，使活塞上表面的壓力與隔板上方的壓力相同，氫氣快速通過(guò)彈射泵左端通道進(jìn)入彈射泵右端通道，在彈射泵下端通道上方形成真空，使活塞上下表面產(chǎn)生壓力差，再將該壓力差或者彈簧的形變量通過(guò)傳感器傳送至控制器，該控制器可控制截止閥的開(kāi)關(guān)，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，驅(qū)動(dòng)截止閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的傳感器為壓力差傳感器，該壓力差傳感器設(shè)有三個(gè)接口， 一個(gè)接口連接到彈 射泵下端通道內(nèi)活塞上方空間， 一個(gè)接口連接到彈射泵下端通道出口活塞下方空 間，另一個(gè)接口連接到截止閥上；壓力差傳感器探測(cè)到活塞上下表面的壓力差，將 該壓力差傳送到控制器，通過(guò)控制器控制截止閥開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制氫氣的輸送與切斷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的傳感器分別連接彈簧和控制器，氫氣流經(jīng)氫氣減壓保護(hù)裝置時(shí)，傳感器可探 測(cè)到彈簧形變產(chǎn)生的位移變量或形變回彈力，并將該位移變量或形變回彈力傳送到 控制器，通過(guò)控制器控制截止閥開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制氫氣的輸送與切斷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的彈射泵的左端、右端和下端設(shè)有通道，高壓氫氣從左端通道進(jìn)入彈射泵，然 后快速進(jìn)入右端通道，使氫氣減壓的同時(shí)，在下端通道上方形成真空，將散溢到下 端通道的氫氣回收。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的隔板固定在彈射泵下端通道內(nèi)，其上設(shè)有1 10個(gè)氣？L，使彈射泵下端通道 內(nèi)活塞上方的氣壓相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的活塞設(shè)置在彈射泵下端通道內(nèi)，可沿下端通道上下移動(dòng)，并將其空間分隔成 兩個(gè)部分，當(dāng)氫氣流經(jīng)彈射泵時(shí)，所述的兩個(gè)部分形成壓力差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的截止閥為電磁截止閥，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)電磁 截止閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的截止閥為氣動(dòng)閥，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥自 動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的氫氣流量的允許最大值根據(jù)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率所需設(shè)定， 所述的傳感器的探測(cè)值a與活塞上下表面的壓力差或彈簧形變產(chǎn)生的位移變量或 形變回彈力Ab成線(xiàn)性關(guān)系a=kAb，當(dāng)探測(cè)值a大于允許最大氫氣流量時(shí)，判 定氫氣泄漏，自動(dòng)切斷氫源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的氫氣安全保護(hù)系統(tǒng)，包括氫氣減壓保護(hù)裝置，該氫氣減壓保護(hù)裝置設(shè)在截止閥和穩(wěn)壓閥之間，所述的氫氣減壓保護(hù)裝置包括彈射泵、隔板、彈簧、活塞、壓力差傳感器，所述的隔板、彈簧、活塞依次設(shè)置在彈射泵的下端通道內(nèi)，隔板通過(guò)彈簧與活塞相連，并將彈射泵的下端通道出口通過(guò)管道連接到彈射泵右端通道出口，使活塞下表面的壓力與彈射泵右邊通道出口處的壓力相同，所述的隔板帶有氣孔，使活塞上表面的壓力與隔板上方的壓力相同，活塞上下表面產(chǎn)生壓力差，再將該壓力差或者彈簧的形變量通過(guò)傳感器傳送至控制器，該控制器可控制截止閥的開(kāi)關(guān)，當(dāng)氫氣流量超過(guò)允許最大值時(shí)，驅(qū)動(dòng)截止閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷氫源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101425590SQ20071004757
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者付明竹, 波 章, 胡里清 申請(qǐng)人:上海神力科技有限公司