CN110735785A - 一种燃料电池用柱塞泵进液系统 - Google Patents

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张宏俊
沈建跃
任虎彪
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Abstract

本发明公开了一种燃料电池用柱塞泵进液系统。本发明的技术方案是：一种燃料电池用柱塞泵进液系统，包括外部控制器、控制及驱动模块、泵体、储液容器以及设置在泵体上的传感器，所述外部控制器通过通讯总线与控制及驱动模块连接，所述控制及驱动模块通过控制总线与泵体连接，所述泵体与储液容器之间通过进液通道连通，所述泵体与燃料电池进液口通过出液通道连通，所述控制及驱动模块与传感器之间通过检测总线连接。本发明提供的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。

Description

一种燃料电池用柱塞泵进液系统
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柱塞泵进液系统。
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，从而对整体的精度和液量的精确调节出现明显的的偏差，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高精度的燃料电池用柱塞泵进液系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种燃料电池用柱塞泵进液系统，包括外部控制器、控制及驱动模块、泵体、储液容器以及设置在泵体上的传感器，所述外部控制器通过通讯总线与控制及驱动模块连接，所述控制及驱动模块通过控制总线与泵体连接，所述泵体与储液容器之间通过进液通道连通，所述泵体与燃料电池进液口通过出液通道连通，所述控制及驱动模块与传感器之间通过检测总线连接。
优选的，所述控制及驱动模块包括主控制器以及与主控制器连接的通讯电路、驱动电路、检测电路以及电源，所述通讯电路设置在外部控制器以及主控制器之间。
优选的，所述驱动电路通过控制总线连接泵体，所述检测电路通过检测总线连接传感器。
优选的，所述传感器为压力传感器。
优选的，所述泵体包括壳体以及设置在壳体内的一个或多个进液泵。
优选的，所述壳体上设置有与所述进液泵对应设置的防水接头。
本发明相对于现有技术具有如下优点，进液系统由液路通道和控制部件单元组成，其中液路通道又分为进液和出液通道，控制部件单元由控制及驱动模块、泵体、以及传感器组成。其可由外部发相关控制命令，直接通过通讯总线与外部控制相级连，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，最后通过驱动电路控制泵体流速，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。框线内为进液系统主体部件。
附图说明
图1为本发明的一种燃料电池用柱塞泵进液系统的泵体的结构示意图；
图2为本发明的一种燃料电池用柱塞泵进液系统的结构原理图；
图3为本发明的一种燃料电池用柱塞泵进液系统的控制及驱动模块的架构图。
图中：1、外部控制器；2、控制及驱动模块；3、泵体；4、储液容器；5、传感器；6、通讯总线；7、控制总线；8、进液通道；9、出液通道；10、检测总线；11、通讯电路；12、驱动电路；13、检测电路；14、电源；15、壳体；16、进液泵；17、防水接头；18、主控制器。
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，一种燃料电池用柱塞泵进液系统，包括外部控制器1、控制及驱动模块2、泵体3、储液容器4以及设置在泵体3上的传感器5，所述外部控制器1通过通讯总线6与控制及驱动模块2连接，所述控制及驱动模块2通过控制总线7与泵体3连接，所述泵体3与储液容器4之间通过进液通道8连通，所述泵体3与燃料电池进液口通过出液通道9连通，所述控制及驱动模块2与传感器5之间通过检测总线10连接。
优选的，所述控制及驱动模块2包括主控制器18以及与主控制器18连接的通讯电路11、驱动电路12、检测电路13以及电源14，所述通讯电路11设置在外部控制器1以及主控制器18之间。
优选的，所述驱动电路12通过控制总线7连接泵体3，所述检测电路13通过检测总线10连接传感器5。
优选的，所述传感器5为压力传感器5。
优选的，所述泵体3包括壳体15以及设置在壳体15内的一个或多个进液泵16。
优选的，所述壳体15上设置有与所述进液泵16对应设置的防水接头17。
本方案的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，该进液系统由液路通道和控制部件单元组成，其中液路通道又分为进液和出液通道9，控制部件单元由控制及驱动模块2、泵体3、以及传感器5组成。参照附图，其可由外部发相关控制命令，直接通过通讯总线6与外部控制相级连，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12控制泵体3流速，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。框线内为进液系统主体部件。
本方案基于驻塞泵技术，使液体通路保持一定的压力，同时进液过程中对进液量进行精准取用，使进液的精度对外部环境方面所提的要求变低，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。具体的，外部控制器1发命令到通讯电路11，经主控制器18接收命令控制驱动电路12驱动泵体3工作，并由传感器5给出信号，检测电路13处理后，主控制器18进行计算和补偿，同时可将相应的状态及进液量反馈给外部控制器1。
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，主要是泵的精确控制、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)

1.一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：包括外部控制器、控制及驱动模块、泵体、储液容器以及设置在泵体上的传感器，所述外部控制器通过通讯总线与控制及驱动模块连接，所述控制及驱动模块通过控制总线与泵体连接，所述泵体与储液容器之间通过进液通道连通，所述泵体与燃料电池进液口通过出液通道连通，所述控制及驱动模块与传感器之间通过检测总线连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：所述控制及驱动模块包括主控制器以及与主控制器连接的通讯电路、驱动电路、检测电路以及电源，所述通讯电路设置在外部控制器以及主控制器之间。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：所述驱动电路通过控制总线连接泵体，所述检测电路通过检测总线连接传感器。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：所述传感器为压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：所述泵体包括壳体以及设置在壳体内的一个或多个进液泵。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池用柱塞泵进液系统，其特征在于：所述壳体上设置有与所述进液泵对应设置的防水接头。
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