專利名稱：氫/氣體壓力控制的高壓罐閥結構的制作方法
技術領域：
本發明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 。
背景技術：
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。
發明內容
根據本發明，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，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17.根據方案16所述的燃料電池系統，還包括至少一個陽極噴射器，所述陽極噴射器設置在截止閥和燃料電池堆的陽極入口之間且與截止閥和燃料電池堆的陽極入口流體連通。方案18.根據方案16所述的燃料電池系統，其中，所述至少一個截止閥的壓力控制端口與流體存儲器選擇性流體連通，至少一個第一電控氣動閥設置在流體存儲器和所述至少一個截止閥的壓力控制端口之間且與流體存儲器和所述至少一個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所述截止閥的流體流，用于所述至少一個截止閥的操作。方案19.根據方案18所述的燃料電池系統，其中，廢物管線與所述至少一個第一電控氣動閥流體連通。
方案20.根據方案19所述的燃料電池系統，其中，廢物管線與燃料電池堆的陽極入口流體連通。
本領域技 術人員根據以下詳細說明尤其是在按照下文描述的附圖考慮時，本發明的上述以及其它優勢將顯而易見。圖1是根據本發明一個實施例的壓力容器系統的示意圖2是根據本發明一個實施例的氫/氣體壓力控制高壓罐閥的截面側視圖，閥顯示在關閉位置；和
圖3是圖2所示的氫/氣體壓力控制高壓罐閥的截面側視圖，閥顯示在打開位置。
具體實施例方式以下詳細說明和附圖描述和圖示了本發明的各個實施例。所述說明和附圖用于使得本領域技術人員能夠制造和使用本發明，且不旨在以任何方式限制本發明的范圍。圖1示出了根據本發明一個實施例的壓力容器系統2。壓力容器系統2包括至少一個壓力容器4。例如，所述至少一個壓力容器4可以是高壓氫罐。所述至少一個壓力容器4與至少一個截止閥6、8流體連通。所述至少一個截止閥6、8與控制壓力管線9流體連通。所述至少一個截止閥6、8不由電磁閥操作，而是經由控制壓力管線9氣動地控制以便選擇性地允許來自于所述至少一個壓力容器4的流體流，例如氫流。具體地，所述至少一個截止閥6、8通過使用所述至少一個壓力容器4的“過壓”來氣動地控制，所述過壓在本文進一步限定且在壓力容器系統2中容易獲得。所述至少一個截止閥6、8在圖2和3中示出。所述至少一個截止閥6、8包括殼體 10，殼體10具有上部本體部分12、下部本體部分14和中空流體流動部分16。上部本體部分12聯接到下部本體部分14。下部本體部分14聯接到中空流體流動部分16。上部本體部分12和下部本體部分14具有帶輪廓表面18。帶輪廓表面18協作以在上部本體部分12 和下部本體部分14之間形成腔室20。上部本體部分12具有在其中形成的通風端口 22。下部本體部分14具有在其中形成的壓力控制端口 24。通風端口 22和壓力控制端口 24中的每個都與腔室20流體連通。 壓力控制端口 24與流體存儲器56 (如圖1所示)流體連通。通風端口 22通向大氣。殼體 10的中空流體流動部分16具有在其中形成的一對流體流動端口 26、28。所述至少一個壓力容器4與流體流動端口 28中的一個流體連通。膜致動器30設置在殼體10的上部本體部分12和下部本體部分14之間。膜致動器30形成大致不透流體的屏障，其將腔室20分成上部部段20. 1和下部部段20. 2。膜致動器30配置成響應于腔室20的下部部段20. 2中的壓力增加(例如，由于高壓流體流通過殼體10的下部本體部分14中的壓力控制端口 24引入)而變形。帶輪廓表面18的輪廓可以根據膜致動器30的變形來選擇。當膜致動器30在壓力下變形時，腔室20的上部部段20. 1中的流體(例如，空氣) 的體積通過通風端口 22自由地排出。從而，通風端口 22使得膜致動器30的變形阻力最小化。膜致動器30是可變形材料薄片。作為非限制性示例，膜致動器30可以由金屬、聚合物或柔性復合材料形成。本領域技術人員應當理解，膜致動器30可以根據期望由任何可充分變形且基本上不透流體的材料形成。
活塞32設置在殼體10的腔室20和中空流體流動部分16中。活塞32具有第一端34和第二端36。活塞32在第一端34聯接到腔室20中的膜致動器30。活塞32的第二端36具有活塞頭38。活塞頭38設置在殼體10的中空流體流動部分16中。彈簧40也設置在殼體10的中空流體流動部分16中。彈簧40設置在中空流體流動部分16的第一內壁42和活塞頭38之間且鄰接中空流體流動部分16的第一內壁42和活塞頭38。彈簧40將活塞頭38朝向在中空流體流動部分16中形成的流體流動端口 26偏壓。當由彈簧40對活塞頭38的偏壓未由膜致動器30的相反偏轉抵消時，活塞頭38鄰接中空流體流動部分16的第二內壁44且密封流體流動端口 26。取決于在殼體10的上部本體部分12和下部本體部分14之間形成的腔室20的下部部段20. 2內的壓力，截止閥6、8 藉此可在關閉位置(如圖2所示)和打開位置(如圖3所示)之間操作。應當理解的是，截止閥6、8未展現比例性能，且僅僅能夠在打開位置和關閉位置之間操作，如圖所示。還應當理解的是，所述至少一個截止閥6、8可根據流體流動端口 26、28之間的壓力差而雙向操作，在所述至少一個截止閥6、8處于打開位置時，流體流向壓力容器4或者從壓力容器4流動。在具體實施例中，活塞32包括設置在活塞32的第一端34和第二端36之間的桿 46。彈簧40可在殼體10的中空流體流動部分16內環繞活塞32的桿46。桿46設置成穿過分別在殼體10的下部本體部分14和中空流體流動部分16中形成的一對孔口 48、50。環形密封件52可設置在該對孔口 48、50中的一個內。環形密封件52允許活塞32的桿46移動通過孔口 48、50，同時防止從腔室20到殼體10的中空流體流動部分16的流體流。例如， 環形密封件52可以是彈性體0形環。根據期望還可以采用用于環形密封件52的其它合適形狀和材料。活塞頭38還可以具有設置在其上的密封件54。密封件54可以是彈性體的且配置成抵靠殼體10的中空流體流動部分16的第二內表面44選擇性地密封活塞頭38。密封件 54可以是環形密封件，例如0形環，且在活塞頭38鄰接殼體10的中空流體流動部分16的第二內表面44時環繞流體流動端口 26。繼續參考圖1，截止閥6、8的壓力控制端口 24經由控制壓力管線9與流體存儲器 56選擇性流體連通。流體存儲器56容納一定數量的加壓流體，例如加壓氫，其足以確保所述至少一個截止閥6、8的一致操作，而獨立于所述至少一個壓力容器4內的壓力變化。流體存儲器56具有的容積小于所述至少一個壓力容器4的容積。在一個示例中，流體存儲器 56的具體容積可以至多是所述至少一個壓力容器4的容積的一百分之一，更特定地至多是所述至少一個壓力容器4的容積的二百分之一，最特定地至多是所述至少一個壓力容器4 的容積的三百分之一。可以根據期望選擇流體存儲器56和所述至少一個壓力容器4的合適容積。在可選實施例中，所述至少一個截止閥6、8可以通過來自于壓縮空氣存儲器(未示出)的壓縮空氣致動。例如，壓縮空氣存儲器經由空氣壓縮機(未示出)裝填。壓力容器系統2還包括至少一個第一電控氣動閥58、60。所述至少一個第一電控氣動閥58、60設置在流體存儲器56和所述至少一個截止閥6、8的壓力控制端口 24之間且與流體存儲器56和所述至少一個截止閥6、8的壓力控制端口 24流體連通。第一電控氣動閥58、60選擇性地控制至所述至少一個截止閥6、8的流體流，用于所述至少一個截止閥6、 8的操作。壓力容器系統2的流體存儲器56與截止閥6、8的流體流動端口 26流體連通。所述至少一個壓力容器4的“過壓”或“過壓能量”用于裝填流體存儲器56。本領域技術人員應當理解，壓力容器4內的壓力總是高于大約1 bar的環境大氣壓力。作為非限制性示例， 較高壓力容器4的最大壓力可以是大約700 bar，最小壓力可以是大約20 bar。過壓能量存儲在壓力容器4內的壓縮高壓流體中，由以下方程確定
過壓能量=容積X壓力差。 壓力容器系統2還可以包括第二電控氣動閥62，第二電控氣動閥62設置在流體存儲器56和所述截止閥6、8的流體流動端口 26之間且與流體存儲器56和所述截止閥6、 8的流體流動端口 26流體連通。第二電控氣動閥62選擇性地控制從壓力容器4到流體存儲器56的流體流，用于保持流體存儲器56內的期望壓力。從而，流體存儲器56由所述至少一個壓力容器4保持在用于操作截止閥6、8的期望壓力。應當理解的是，本發明的第一和第二電控氣動閥58、60、62具有比典型螺線管操作截止閥更低的電負載。較少的功率電子器件設置在第一和第二電控氣動閥58、60、62內， 且使用較小的布線線束。還存在與第一和第二電控氣動閥58、60、62有關的較少電磁兼容 (EMC)敏感性，這是由與常規螺線管操作截止閥相比較低的電流和較小的閥螺線管引起。在特定實施例中，本發明的壓力容器系統2中的所述至少一個壓力容器4包括一對壓力容器4。此外，所述至少一個截止閥6、8包括第二截止閥8和一對第一截止閥6。第一截止閥6中的每個都與壓力容器4中的一個流體連通。第二截止閥8與第一截止閥6中的每個流體連通。第一壓力調節器64可以設置在第一截止閥6和第二截止閥8之間且與第一截止閥6和第二截止閥8流體連通。第二壓力調節器66設置在第二截止閥8和第二電控氣動閥62的支路線路67之間，且與第二截止閥8和第二電控氣動閥62的支路線路67 流體連通。應當理解的是，壓力容器4中的過壓能量操作本發明的壓力容器系統2中的截止閥6、8。流體存儲器56用于故障安全操作且獨立于壓力變化。如上所述，小存儲器容積對該目的來說就足夠了。流體存儲器56與常閉的截止閥6、8連通。本領域技術人員應當理解，與壓力容器4直接流體連通的第一截止閥6基于流體流動端口 26處的壓力容器4的全壓力(例如，在大約20 bar和大約700 bar之間)經受入口壓力。而第二截止閥8的入口壓力取決于第一壓力調節器64的操作壓力(作為非限制性示例，從大約20 bar至大約30 bar)。可以根據期望選擇其它入口壓力和操作壓力。進一步參考圖1，本發明包括具有壓力容器系統2的燃料電池系統100。燃料電池系統100包括燃料電池堆102，燃料電池堆102具有以堆的形式設置的多個燃料電池。燃料電池堆102具有至少一個陽極入口 104，用于將氫輸送給燃料電池堆102中的燃料電池的陽極。所述至少一個陽極入口 104與至少一個陽極噴射器106流體連通。所述至少一個陽極噴射器106與壓力容器系統2的所述至少一個截止閥6、8和所述至少一個壓力容器4流體連通。在特定實施例中，所述至少一個截止閥6、8的壓力控制端口 24與流體存儲器56 選擇性流體連通。所述至少一個第一電控氣動閥58、60設置在流體存儲器56和截止閥6、8的壓力控制端口 24之間且與流體存儲器56和截止閥6、8的壓力控制端口 24流體連通。 第一電控氣動閥58、60選擇性地控制至截止閥6、8的流體流，用于所述截止閥6、8的操作。 燃料電池系統100還包括與所述至少一個第一電控氣動閥58、60流體連通的廢物管線107。 廢物管線107與燃料電池堆102的陽極入口 104流體連通，且配置成使得燃料電池系統100 內的氫損失最小化。可選地，取決于例如壓力差和總體系統設計，廢物管線107可連接到陽極排氣(未示出)或陰極排氣(未示出)。 作為非限制性示例，陽極噴射器106入口處的壓力范圍可以從大約5 bar至大約 8 bar。陽極噴射器106的壓力由第二壓力調節器66調節。這也可以是氣動閥58、60、62 的壓力范圍。第二壓力調節器66的入口壓力由第一壓力調節器64控制。作為非限制性示例，第一壓力調節器64的設定點可以在大約20 bar和大約30 bar之間。如果壓力容器4 的壓力低于大約30 bar，應當理解的是，設定點處于大約20 bar和大約30 bar之間的第一壓力調節器64并不進一步降低壓力且以饋通方式操作。可選地，取代燃料電池堆102，本發明的壓力容器系統2可以與內燃機(未示出)一起使用。有利地，沒有電功率或電流用于致動本發明的壓力容器系統2和燃料電池系統 100中的截止閥6、8。通過使用壓力容器4處的過壓，與現有技術壓力容器系統2相比，需要較少的電功率，這導致增加的系統效率。例如，電磁閥通常需要大約20瓦/件，用于操作本發明的截止閥6、8的電控氣動閥58、60、62通常需要大約1瓦/件。因而，應當理解的是， 壓力容器系統2是期望低的電壓，且可以有利地減少總體成本和重量。雖然為了說明本發明已經示出了某些代表性實施例和細節，但是本領域技術人員將清楚，能夠進行各種變化，而不偏離由所附權利要求書進一步描述的本發明范圍。
權利要求
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。
2.根據權利要求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。
3.根據權利要求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。
4.根據權利要求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。
5.根據權利要求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。
6.根據權利要求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。
7.根據權利要求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。
8.一種壓力容器系統，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。
9.根據權利要求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。
10. 一種燃料電池系統，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，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。
全文摘要
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。
文檔編號H01M8/04GK102384306SQ201110258180
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月2日 優先權日2010年9月3日
發明者邁爾 O. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司