[实用新型]一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统，特别是涉及一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构。

背景技术

在燃料电池系统中，一般有一个电磁阀，用于在燃料源与燃料电池堆之间控制燃料流的通断。

根据国际标准IEC62282的相关规定，为了提高可靠性及安全性，应由两个电磁阀串联(指管路串联)来实现上述功能，并且这种电磁阀应该是当驱动电流消失时能够关闭的，因此在系统运行时始终有工作电流。

在市场上能够买到的最小的也有2～3W的功耗，例如上海鸥凯的OK61A电磁阀，额定电压12V，线包电阻47ohm，因此额定功耗约3W。

对于便携式或迷你型燃料电池系统，例如100W便携式电源，上述3W*2＝6W的功耗使得系统效率显著降低。当系统在较低功率下运行时，问题尤其突出。

在系统中还有继电器等元件，也同样在一定程度上存在着上述问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构，其特征在于，包括带有PWM(脉宽调制)控制器的节电驱动电路，或者带有微型DC-DC的节电驱动电路，或者带有PTC(PositiveTemperature Coefficient)热敏电阻的节电驱动电路，所述的节电驱动电路驱动电磁元件开关。

所述的带有PWM(脉宽调制)控制器的节电驱动电路包括PWM控制器、场效应管、续流二极管，所述的场效应管与电磁元件串联后与PWM控制器并联，所述的续流二极管与电磁元件并联。

所述的带有微型DC-DC的节电驱动电路包括微型DC-DC、二极管、延时开关电路，所述的微型DC-DC、二极管与电磁元件相互串联，所述的延时开关电路与电磁元件相互并联。

所述的带有PTC热敏电阻的节电驱动电路包括PTC热敏电阻，所述的PTC热敏电阻与电磁元件相互串联。

所述的节电驱动装置可以设于电磁元件外，也可以集成到电磁元件内。

所述的电磁元件包括电磁阀。

具体地，一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构，其特征在于，包括节电驱动电路，该电路在电磁元件开启时，输出额定驱动电压给电磁元件，电磁元件开启后，输出略高于释放电压的维持电压给电磁元件。

所述的节电驱动电路包括PWM(脉宽调制)控制器、场效应管、续流二极管，当来自燃料电池系统控制电路的额定驱动电压输出给节电驱动电路时，PWM控制器将100％脉宽的信号输出给场效应管，驱动电磁元件动作，电磁元件动作完成后，PWM控制器的脉宽下降，作用于电磁元件的平均电压下降，平均电流下降，但仍略高于释放电压，电磁元件保持开启状态。

所述的节电驱动电路包括微型DC-DC、二极管、延时开关电路，当来自燃料电池系统控制电路的额定驱动电压输出给节电驱动电路时，延时开关电路开启，电磁元件动作，二极管反向截至，电磁元件动作完成后，延时开关电路断开，二极管正向导通，微型DC-DC提供较低的维持电压及维持电流提供给电磁元件。

所述的节电驱动电路包括PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻。

与现有技术相比，本实用新型具有明显的节能作用，并可以显著提高系统效率，降低对环境的热污染，还可提高电磁元件的寿命，因为工作温度越低，线包寿命也就越长。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构框图；

图2为本实用新型的实施例2的结构框图；

图3为本实用新型的实施例3的结构框图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～3所示，一种用于燃料电池中电磁元件的省电驱动结构，包括节电驱动电路，该电路在电磁元件开启时，输出额定驱动电压给电磁元件，电磁元件开启后，输出略高于释放电压的维持电压给电磁元件。

经研究，一般的电磁驱动元件，当动作以后，磁路闭合，只需较低的电流就可以维持其状态，例如大多数继电器的动作电压是其线包额定驱动电压的75％，但是释放电压仅为25％。

对于电磁阀来说，因为电磁阀为了能够克服流体压力而将铁块吸动，往往留有更大的余量，上述OK61A电磁阀，在工作压力很小(例如0.1Bar)时，动作电压为3.5V，而在工作压力稍大(例如1.5Bar)时，动作电压也仅为4.5V。其释放电压极低，仅为0.2V，且与工作压力几乎无关。