氫/氣體壓力控制的高壓罐閥結構制造技術

氫/氣體壓力控制的高壓罐閥結構。一種用于壓力容器系統的閥包括殼體，所述殼體具有腔室和中空流體流動部分。膜致動器設置在所述殼體的所述腔室中。活塞設置在所述殼體的腔室和中空流體流動部分中。彈簧設置在所述殼體的中空流體流動部分中。所述彈簧將活塞頭朝向在所述中空流體流動部分中形成的流體流動端口偏壓。當彈簧對活塞頭的偏壓未由膜致動器的相反偏轉抵消時，所述活塞頭密封所述流體流動端口。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高壓存儲容器系統，且更具體地涉及用于燃料電池供電車輛的高壓存儲容器系統 。
技術介紹
燃料電池功率系統已經作為用于電動車輛和各種其它應用的清潔、高效和環保功率源提出。一種燃料電池功率系統使用質子交換膜(PEM)以催化地利于燃料(例如，氫)與氧化劑(例如，空氣或氧)反應產生電力。通常，燃料電池功率系統具有多于一個的燃料電池，所述燃料電池包括陽極和陰極，PEM在陽極和陰極之間。陽極接收氫氣且陰極接收氧。 氫氣在陽極中電離以產生自由氫離子和電子。氫離子穿過電解質到達陰極。氫離子與陰極中的氧和電子反應產生水作為副產物。來自于陽極的電子不能穿過PEM，而是被引導通過負載，以在輸送至陰極之前做功。所述功用以操作車輛。多個燃料電池組合成燃料電池堆以產生期望功率。燃料電池功率系統可以包括用于存儲燃料電池堆的氫氣的高壓容器或貯存器。高壓容器可以在裝填站等用氫氣裝填。氫氣從裝填站傳輸到車輛上的高壓容器以根據需要將氫氣供應給燃料電池堆。高壓容器通常需要截止閥，以用于可維護性且使得氫氣釋放到環境大氣最小化。 通常，截止閥是電操作電磁閥。足以用作截止閥的電磁閥需要高電流來操作，通常高達大約 20瓦/件。高電流增加了與高壓容器有關的燃料消耗和控制器成本。持續需要具有使得電操作電磁閥的使用最小化的結構的壓力容器系統。
技術實現思路
根據本專利技術，令人驚奇地發現具有使得電操作電磁閥的使用最小化的結構的壓力容器系統。在第一實施例中，一種用于壓力容器系統的閥包括殼體，所述殼體具有腔室和中空流體流動部分。膜致動器設置在所述殼體的所述腔室中。活塞設置在所述殼體的腔室和中空流體流動部分中。彈簧設置在所述殼體的中空流體流動部分中。所述彈簧將活塞頭朝向在所述中空流體流動部分中形成的流體流動端口偏壓。所述活塞頭密封所述流體流動端口，直到被密封的流體流動端口通過腔室的增壓打開。在另一個實施例中，一種壓力容器系統包括與所述閥流體連通的至少一個高壓容ο在進一步的實施例中，一種燃料電池系統包括燃料電池堆和所述至少一個高壓容器，閥設置在它們之間。方案1. 一種用于壓力容器系統的閥，包括殼體，所述殼體具有腔室和中空流體流動部分，所述殼體具有在其中形成的通風端口和壓力控制端口，以及在中空流體流動部分中形成的一對流體流動端口 ；設置在所述殼體的所述腔室中的膜致動器，所述膜致動器形成將所述腔室分開的大致不透流體的屏障；活塞，所述活塞設置在所述殼體的腔室和中空流體流動部分中，活塞具有第一端和第二端，活塞在第一端聯接到腔室中的膜致動器，第二端具有活塞頭，活塞頭設置在中空流體流動部分中；和彈簧，所述彈簧設置在所述殼體的中空流體流動部分中，所述彈簧將活塞頭朝向在所述中空流體流動部分中形成的流體流動端口中的一個偏壓，以密封所述流體流動端口中的所述一個，其中，中空流體流動部分中形成的流體流動端口中的被密封的一個通過腔室的增壓打開。方案2.根據方案1所述的閥，其中，殼體具有上部本體部分和下部本體部分，上部本體部分聯接到下部本體部分，下部本體部分聯接到中空流體流動部分，上部本體部分和下部本體部分具有帶輪廓表面，所述帶輪廓表面協作以在上部本體部分和下部本體部分之間形成腔室，其中，通風端口在上部本體部分中形成，其中，壓力控制端口在下部本體部分中形成，其中，所述膜設置在上部本體部分和下部本體部分之間，其中，彈簧鄰接中空流體流動部分的第一內壁，其中，當彈簧對活塞頭的偏壓未由膜致動器的相反偏轉抵消時，活塞頭鄰接中空流體流動部分的第二內壁，且其中，腔室的加壓引起膜致動器的相反偏轉。方案3.根據方案2所 述的閥，其中，活塞包括設置在活塞的第一端和第二端之間的桿，所述桿延伸通過在殼體的下部本體部分和中空流體流動部分中形成的一對孔口。方案4.根據方案3所述的閥，其中，彈簧在殼體的中空流體流動部分內環繞活塞的桿。方案5.根據方案2所述的閥，其中，活塞頭具有在其上形成的密封件，用于在活塞頭鄰接中空流體流動部分的第二內壁時密封流體流動端口中的所述一個。方案6.根據方案1所述的閥，其中，所述膜致動器將腔室分成下部腔室和上部腔室。方案7.根據方案6所述的閥，其中，壓力控制端口與下部腔室流體連通，通風端口與上部腔室流體連通。方案8. —種壓力容器系統，包括與至少一個截止閥流體連通的至少一個高壓容器，所述至少一個截止閥包括殼體，所述殼體具有腔室和中空流體流動部分，所述殼體具有在其中形成的通風端口和壓力控制端口，以及在中空流體流動部分中形成的一對流體流動端口 ；設置在所述殼體的所述腔室中的膜致動器，所述膜致動器形成將所述腔室分開的大致不透流體的屏障；活塞，所述活塞設置在所述殼體的腔室和中空流體流動部分中，活塞具有第一端和第二端，活塞在第一端聯接到腔室中的膜致動器，第二端具有活塞頭，活塞頭設置在中空流體流動部分中；和彈簧， 所述彈簧設置在所述殼體的中空流體流動部分中，所述彈簧將活塞頭朝向在所述中空流體流動部分中形成的流體流動端口中的一個偏壓，以密封所述流體流動端口中的所述一個， 其中，中空流體流動部分中形成的流體流動端口中的被密封的一個通過腔室的增壓打開。方案9.根據方案8所述的壓力容器系統，其中，截止閥的壓力控制端口與流體存儲器選擇性流體連通。方案10.根據方案9所述的壓力容器系統，其中，至少一個第一電控氣動閥設置在流體存儲器和截止閥的壓力控制端口之間且與流體存儲器和截止閥的壓力控制端口流體連通，第一電控氣動閥選擇性地控制至截止閥的流體流，用于截止閥的操作。方案11.根據方案10所述的壓力容器系統，其中，流體存儲器與截止閥的流體流動端口中的一個流體連通，從而流體存儲器由所述至少一個高壓容器保持在用于操作截止閥的期望壓力。方案12.根據方案11所述的壓力容器系統，其中，第二電控氣動閥設置在流體存儲器和截止閥的流體流動端口中的一個之間且與流體存儲器和截止閥的流體流動端口中的所述一個流體連通，第二電控氣動閥選擇性地控制到流體存儲器的流體流，用于保持流體存儲器內的期望壓力。方案13.根據方案12所述的壓力容器系統，其中，所述至少一個高壓容器包括一對高壓容器，所述至少一個截止閥包括第二截止閥和一對第一截止閥，第一截止閥中的每個都與高壓容器中的一個流體連通，第二截止閥與第一截止閥中的每個流體連通。方案14.根據方案13所述的壓力容器系統，其中，第一壓力調節器設置在第一截止閥和第二截止閥之間且與第一截止閥和第二截止閥流體連通。方案15.根據方案14所述的壓力容器系統，其中，第二壓力調節器設置在第二截止閥和第二電控氣動閥的支路線路之間，且與第二截止閥和第二電控氣動閥的支路線路流體連通。方案16. —種燃料電池系統，包括燃料電池堆，所述燃料電池堆具有陽極入口，用于將氫輸送給燃料電池堆的陽極；和與至少一個截止閥流體連通的至少一個高壓氫容器，所述至少一個截止閥與燃料電池堆的陽極入口流體連通，所述至少一個截止閥包括殼體，所述殼體具有腔室和中空流體流動部分，所述殼體具有在其中形成的通風端口和壓力控制端口，以及在中空流體流動部分中形成的一對流體流動端口 ；設置在所述殼體的所述腔室中的膜致動器，所述膜致動器形成將所述腔室分開的大致不透流體的屏障；活塞，所述活塞設置在所述殼體的腔室和中空流體流動部分中，活塞具有第一端和第二端本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O邁爾，
申請(專利權)人：O邁爾，
類型：發明
國別省市：