CN110311156A - 一种燃料电池用电喷进液装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池用电喷进液装置及其控制方法。本发明的技术方案是：包括依次连接的恒压阀、进液块以及出液块，所述进液块内设置有与恒压阀连通的稳压腔，所述稳压腔连通有若干个进液通道，所述若干个进液通道连接有电喷头，所述出液块上设置有与每个所述电喷头连通的出液通道，所述出液通道的另一端连接有卡套接头，所述稳压腔上设置有主压力传感器，每一个所述出液通道上设置有分压力传感器，所述稳压腔连接有回流阀。本发明提供的方案可以精确的控制进液量，且进液精度不会随环境变化而发生变化。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池用电喷进液系统及其控制方法。
背景技术
燃料电池发展至今已经取得了长足的进步，液体进液系统是燃料电池进行能量控制的关键，燃料电池用于各种工作环境，这些不同工作环境对进液的精度影响会非常大。主要表现在如果液路高度不一致，液体通路长短不一致，使用场合振动及温度不同、纯燃料浓度不同等，都会对液体燃料的流量有不同程度的影响，同时很多系统对进液的内部计量机制也不是闭环，从而对整体的精度和液量的精确调节出现明显的偏差，失去对燃料电池能量较为精确控制的目的。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种可以精确的控制进液量，且进液精度不会随环境变化而发生变化的燃料电池用电喷进液系统及其控制方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种燃料电池用电喷进液装置，包括依次连接的恒压阀、进液块以及出液块，所述进液块内设置有与恒压阀连通的稳压腔，所述稳压腔连通有若干个进液通道，所述若干个进液通道连接有电喷头，所述出液块上设置有与每个所述电喷头连通的出液通道，所述出液通道的另一端连接有卡套接头，所述稳压腔上设置有主压力传感器，每一个所述出液通道上设置有分压力传感器，所述稳压腔连接有回流阀。
优选的，所述恒压阀与稳压腔之间连接有卡套接头。
优选的，所述进液块上设置有电磁阀。
一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，还包括驱动控制模块，所述驱动控制模块包括外部控制器、通讯电路、主控制器、驱动电路、检测电路以及电源，控制步骤包括：
1）、外部控制器通过通讯总线发命令到通讯电路，经主控处理器接收命令控制驱动电路驱动进液泵、电喷进液装置及回流阀工作，所述进液泵与回流阀分别与储液容器连接；
2）、由压力传感器给出具体的压力数值信号，检测电路处理后，主控制器计算出补偿量，同时将相应的状态及进液量准确反馈给外部控制器；
3）、外部控制器根据主控制器计算出的补偿量并算出总的出液量，再次通过通讯总线发命令到通讯电路，经主控制器接收命令控制驱动电路驱动进液泵、电喷进液装置以及回流阀工作，实现闭环控制。
优选的，所述驱动电路通过控制总线驱动进液泵、电喷进液装置及回流阀工作，所述检测电路通过检测总线控制压力传感器工作。
优选的，所述进液泵为单路或多路进液泵。
本发明相对于现有技术具有如下优点，其基于电喷技术，使得通过电喷进液装置中的各液体通道保持一定的压力，利用电喷的精确控制，及传感器对外部液路进行测量，进行闭环临控，达到对进液精准控制，使其对外部环境上面所提的要求变低，使燃料通路在大吸程、大扬程和一定高度等的复杂的条件下也能保证较高的进液精度。
附图说明
图1为本发明的一种燃料电池用电喷进液装置的结构示意图一；
图2为本发明的一种燃料电池用电喷进液装置的结构示意图二；
图3为本发明的一种燃料电池用电喷进液装置的进液块和出液块的结构示意图；
图4为本发明的结构原理图；
图5为本发明的驱动控制模块的结构框图。
图中：1、恒压阀；2、进液块；3、出液块；4、稳压腔；5、进液通道；6、电喷头；7、出液通道；8、卡套接头；9、主压力传感器；10、分压力传感器；11、电磁阀；12、外部控制器；13、通讯电路；14、主控制器；15、驱动电路；16、检测电路；17、电源；18、进液泵；19、回流阀；20、储液容器；21、控制总线；22、检测总线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种燃料电池用电喷进液装置，包括依次连接的恒压阀1、进液块2以及出液块3，所述进液块2内设置有与恒压阀1连通的稳压腔4，所述稳压腔4连通有若干个进液通道5，所述若干个进液通道5连接有电喷头6，所述出液块3上设置有与每个所述电喷头6连通的出液通道7，所述出液通道7的另一端连接有卡套接头8，所述稳压腔4上设置有主压力传感器9，每一个所述出液通道7上设置有分压力传感器10，所述稳压腔4连接有回流阀19。
优选的，所述恒压阀1与稳压腔4之间连接有卡套接头8。
优选的，所述进液块2上设置有电磁阀11。电磁阀11的作用用于连接控制回流阀19等电气配件。
本方案的电喷进液装置的工作原理是，液体燃料通过进液泵从恒压阀1进入到稳压腔4内，然后通过进液通道5以及电喷头6进入到若干个出液通道7，其中主压力传感器9以及分压力传感器10用于监测稳压腔4以及每个出液通道7内的压力，如果各处的压力值恒定则达到进液量稳定精确，如果压力值较高则在稳压腔4内即开始进行液体回流实现泄压，如果压力值较低，则增加出液量。本方案通过利用电喷头6的精确控制以及压力传感器的监测，能够进行闭环临控，达到对进液精准控制。
一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，还包括驱动控制模块，所述驱动控制模块包括外部控制器12、通讯电路13、主控制器14、驱动电路15、检测电路16以及电源17，控制步骤包括：
1）、外部控制器12通过通讯总线发命令到通讯电路13，经主控处理器接收命令控制驱动电路15驱动进液泵18、电喷进液装置及回流阀19工作，所述进液泵18与回流阀19分别与储液容器20连接；
2）、由压力传感器给出具体的压力数值信号，检测电路16处理后，主控制器14计算出补偿量，同时将相应的状态及进液量准确反馈给外部控制器12；
3）、外部控制器12根据主控制器14计算出的补偿量并算出总的出液量，再次通过通讯总线发命令到通讯电路13，经主控制器14接收命令控制驱动电路15驱动进液泵18、电喷进液装置以及回流阀19工作，实现闭环控制。
优选的，所述驱动电路15通过控制总线21驱动进液泵18、电喷进液装置及回流阀19工作，所述检测电路16通过检测总线22控制压力传感器工作。
优选的，所述进液泵18为单路或多路进液泵18。
本方案的一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，其基于电喷技术，使得通过电喷进液装置中的各液体通道保持一定的压力，利用电喷的精确控制，及传感器对外部液路进行测量，进行闭环临控，达到对进液精准控制，使其对外部环境上面所提的要求变低，使燃料通路在大吸程、大扬程和一定高度等的复杂的条件下也能保证较高的进液精度。
该进液系统由电喷进液装置和驱动控制模块组成，其中电喷进液装置包含恒压阀1、进液块2、出液块3、稳压腔4、进液通道5、电喷头6、出液通道7、卡套接头8、主压力传感器9以及分压力传感器10；驱动控制模块由外部控制器12、通讯电路13、主控制器14、驱动电路15、检测电路16以及电源17组成。具体见附图4和5。由外部控制器12发相关控制命令，直接通过通讯总线与外部控制器12相级连，在燃料电池体系中实现总线控制，并通过检测得知该进液系统的压力及进液等状态计算出需要补偿的量后，汇总出液量，最后通过驱动电路15控制进液泵18和电喷头6，整个回路是闭环控制，从而保证了进液精度和精准流量控制。该方案支持单通道或多通道进液及单通道或多通道出液。
外部控制器12发命令到通讯电路13，经主控制器14接收命令控制驱动电路15驱动进液泵18、电喷头6及回流阀19工作，并由压力传感器给出信号，检测电路16处理后，主控处理器进行计算和补偿，同时可将相应的状态及进液量准确反馈给外部控制器12。采用本方案可以精确的控制进液量，且进液精度很少随环境变化而发生变化，主要是液路压力及电喷的精确控制、液路检测和补偿数据库，形成控制闭环，从而达到准确控制燃料电池能量的控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种燃料电池用电喷进液装置，其特征在于：包括依次连接的恒压阀、进液块以及出液块，所述进液块内设置有与恒压阀连通的稳压腔，所述稳压腔连通有若干个进液通道，所述若干个进液通道连接有电喷头，所述出液块上设置有与每个所述电喷头连通的出液通道，所述出液通道的另一端连接有卡套接头，所述稳压腔上设置有主压力传感器，每一个所述出液通道上设置有分压力传感器，所述稳压腔连接有回流阀。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用电喷进液装置，其特征在于：所述恒压阀与稳压腔之间连接有卡套接头。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池用电喷进液装置，其特征在于：所述进液块上设置有电磁阀。
4.一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，其特征在于：还包括驱动控制模块，所述驱动控制模块包括外部控制器、通讯电路、主控制器、驱动电路、检测电路以及电源，控制步骤包括：
1）、外部控制器通过通讯总线发命令到通讯电路，经主控处理器接收命令控制驱动电路驱动进液泵、电喷进液装置及回流阀工作，所述进液泵与回流阀分别与储液容器连接；
2）、由压力传感器给出具体的压力数值信号，检测电路处理后，主控制器计算出补偿量，同时将相应的状态及进液量准确反馈给外部控制器；
3）、外部控制器根据主控制器计算出的补偿量并算出总的出液量，再次通过通讯总线发命令到通讯电路，经主控制器接收命令控制驱动电路驱动进液泵、电喷进液装置以及回流阀工作，实现闭环控制。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，其特征在于：所述驱动电路通过控制总线驱动进液泵、电喷进液装置及回流阀工作，所述检测电路通过检测总线控制压力传感器工作。
6.根据权利要求4所述的一种燃料电池用电喷进液装置的控制方法，其特征在于：所述进液泵为单路或多路进液泵。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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