[发明专利]带有比例电磁驱动喷针的流量可调引射器及燃料电池

说明书

本发明提供了一种带有比例电磁驱动喷针的流量可调引射器及燃料电池，包括引射器本体和控制机构，其中，所述控制机构包括电磁比例阀和受其驱动的喷针，喷针位于引射器本体的单喷嘴结构前端；所述电磁比例阀被配置为根据燃料电池功率的大小，改变对喷针的驱动位移，控制单喷嘴结构的开度从而实现流量可调。本发明用电磁比例阀来调节喷针的位置从而改变喷嘴开度，由此实现变流量调节。当燃料电池改变功率时，电磁比例阀进行响应驱动喷针进行相对应移动，控制喷嘴的开度进而满足燃料电池的需求。

技术领域

本发明属于引射器技术领域，涉及一种带有比例电磁驱动喷针的流量可调引射器及燃料电池。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

质子交换膜燃料电池是一种将氢气的化学能转化成电能的装置，由于其比能量高、比密度高、没有污染物的生成等优势，逐渐成为替代内燃机作为动力的最佳选择。在质子交换膜燃料电池中，氢气循环系统是重要的系统之一；引射器体积小、密封性好、噪声低、无额外能源消耗等优点逐渐成为氢气循环的主要设备，有着广泛的应用前景。

目前，引射器在燃料电池上有极大的应用；所涉及到的引射器也有多种，例如单喷嘴引射器，多喷嘴引射器以及喷嘴可调节的引射器等。对于单喷嘴引射器而言，其设计是在燃料电池某一个工况下设计的，有很大的局限性；当燃料电池脱离该工况点工作时，单喷嘴引射器的性能会大幅度下降，对燃料电池变工况运行造成了极大的困扰。多喷嘴引射器有多个喷嘴，所能工作的范围较广，燃料电池功率低时开启喷嘴数量少、燃料电池功率高时开启喷嘴数量多。但由于燃料电池切换功率时，运行的喷嘴也会发生变化会发生喷嘴的急停、急起，会造成氢气流量供应不足，导致燃料电池输出的功率有滞后性。喷嘴可调节的引射器是在喷嘴中放置喷针，通过电机来驱动喷针在喷嘴中左右移动来控制喷嘴的开度；但是由于电机体积过大不易操作、密封性差、电机运行需要的时间长、响应慢，并且喷针在移动的过程中不易控制距离、精度较低，所以该类引射器不易用在燃料电池上。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种带有比例电磁驱动喷针的流量可调引射器及燃料电池，本发明用电磁比例阀来调节喷针的位置从而实现变流量调节。当燃料电池改变功率时，电磁比例阀进行响应驱动喷针进行相对应移动，控制喷嘴的开度进而满足燃料电池的需求。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种带有比例电磁驱动喷针的流量可调引射器，包括引射器本体和控制机构，其中，所述控制机构包括电磁比例阀和受其驱动的喷针，喷针位于引射器本体的单喷嘴结构前端；

所述电磁比例阀被配置为根据燃料电池功率的大小，改变对喷针的驱动位移，控制单喷嘴结构的开度从而实现流量可调。

本发明控制机构一体化设计，占用空间小、密封性好，电磁比例阀响应快，精度高，提升了引射器的性能。

作为可选择的实施方式，所述引射器本体包括一次流管、单喷嘴结构，二次流管、吸入室、混合室和扩散室，单喷嘴结构、吸入室、混合室和扩散室沿主轴线依次连接，所述引射器本体的一次流管和二次流管分别位于所述引射器本体主轴线两侧，且进口方向相反。

本发明改变了一次流管和二次流管的位置关系，使得控制机构的设置并不阻碍一次流的进入。

作为可选择的实施方式，所述电磁比例阀设置于所述引射器本体的一次流流道上，所述电磁比例阀中的弹簧与喷针连接，驱动喷针进行移动，且均位于所述引射器本体主轴线上。

作为进一步限定的实施方式，所述电磁比例阀的弹簧前或/和后端设置有卡块，卡块上设置有卡槽，所述喷针设置在卡槽内，通过卡槽和弹簧的配合，实现对喷针移动区域的限位。

作为可选择的实施方式，所述喷针包括圆柱体和圆锥体，所述圆柱体一侧设置于所述电磁比例阀内，所述圆锥体用于堵塞单喷嘴结构的喷嘴，以控制喷嘴开度。