供氢系统一体式调压装置的制作方法

本发明涉及车载供氢系统技术领域，尤其涉及一种供氢系统一体式调压装置。

背景技术：

氢能作为一种高效的清洁能源，正逐渐应用于生产生活中的各个领域，近些年来，氢能汽车更是得到了较大的发展。

调压模块是供氢系统的核心功能模块之一，用于将高压氢气减压，向电堆输出稳定的低压氢气。传统上由过滤器、减压阀、低压传感器、卸荷阀、手动截止阀、单向阀等诸多零散功能部件组成，现有技术大多基于单一功能的零部件拼组而成，模块尺寸大，导管及接头数量多，成本高，效率低，不利于车辆定型后的大批量生产。

因此，确有必要设计一款一体式的调压装置以解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种供氢系统一体式调压装置，将其各部件集成到同一阀体内，减小结构尺寸，减少漏点，保证供氢系统的安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种供氢系统一体式调压装置，所述调压装置包括阀体、在所述阀体内集成的入口端、出口端和泄压端，所述入口端用于接入高压氢气并进行减压，所述出口端用于放出减压氢气，所述泄压端用于泄放氢气；

所述入口端包括入口接头、过滤器、一级减压阀、二级减压阀，通过所述入口接头接入高压氢气，经过所述过滤器净化后，依次通过所述一级减压阀和二级减压阀实现两次减压；

所述出口端设有压力传感器和出口接头，通过所述压力传感器测量与监控经所述出口接头放出的减压氢气的压力；

所述泄压端设有泄压阀、手动截止阀、单向阀、泄压接头，通过控制所述泄压阀、手动截止阀、单向阀，使得氢气通过所述泄压接头泄放。

进一步地，所述出口端和泄压端平行，所述入口端垂直于所述出口端和泄压端。

进一步地，所述一级减压阀内设有第一弹簧和第一调节螺母，通过所述第一调节螺母压缩所述第一弹簧调节进气流量以减压。

进一步地，所述二级减压阀内设有第二弹簧和第二调节螺母，通过所述第二调节螺母压缩所述第二弹簧调节进气流量以减压。

进一步地，所述阀体内还设有挡圈和o型圈，在所述挡圈之上安装所述o型圈，二者均起密封的作用。

进一步地，所述阀体与入口接头、出口接头、泄压接头的连接处均为unf螺纹。

进一步地，所述入口接头采用sae螺纹接头，与阀体的unf螺纹配合。

进一步地，所述出口接头采用sae螺纹接头，与阀体的unf螺纹配合。

进一步地，所述泄压接头采用sae螺纹接头，与阀体的unf螺纹配合。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)集成式省去各功能部件之间的全部连接管路和接头，结构尺寸大幅减小，系统漏点大幅减少，并且具备超压保护、单向导流功能；(2)操作简单、让氢燃料电池汽车的供氢系统更安全可靠，能够独立布置在车身上，系统装配效率大幅提高，产品成本也可大幅降低。

附图说明

图1是本发明的供氢系统一体式调压装置的剖视图；

图2是本发明的供氢系统一体式调压装置的工作原理图。

图中：1-阀体，2-入口接头，3-过滤器，4-一级减压阀，5-二级减压阀，6-压力传感器，7-出口接头，8-泄压阀，9-手动截止阀，10-单向阀，11-泄压接头，12-第一弹簧，13-入口端，14-出口端，15-泄压端，16-第二弹簧，17-第一调节螺母，18-第二调节螺母，19-挡圈，20-o型圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种供氢系统一体式调压装置，包括阀体1，在所述阀体1内集成有三个端，分别为入口端13、出口端14和泄压端15。所述入口端13、出口端14和泄压端15分别用于接入高压氢气并进行减压、放出减压氢气、泄放氢气。优选的，所述出口端14和泄压端15平行，所述入口端13垂直于所述出口端14和泄压端15。

所述入口端13包括入口接头2、过滤器3、一级减压阀4、二级减压阀5，高压氢气(例如，70mpa)通过所述入口2进入所述入口端13，依次经过所述过滤器3、一级减压阀4和二级减压阀5后，由所述出口端14输出低压氢气(例如，35mpa)。所述一级减压阀4、二级减压阀5采用串联的方式，该种双级减压的调压模式，提高了所述调压装置的稳定性和减压的稳定性。

所述入口接头2根据使用的高压氢气管外径设计，能够满足不同管径的匹配性。所述过滤器3用于过滤杂质，以保障进入气体的纯净。所述一级减压阀4内设有第一弹簧12和第一调节螺母17，通过所述一级减压阀4的第一调节螺母17，压缩所述第一弹簧12调节进气流量，能把高压气体压力很大程度降低。所述二级减压阀5内设有第二弹簧16和第二调节螺母18，通过所述一级减压4后高压气体压力降到中压，再通过所述二级减压阀5的第二调节螺母18，压缩所述第二弹簧16调节进气孔径的大小，可以连续性的改变所述出口端14的压力。

在所述出口端14设有压力传感器6和出口接头7，通过所述压力传感器6来测量与监控经所述出口接头7放出的气体压力。为了保障所述出口接头7的压力的稳定性，在另一端平行配置了可调节的安全阀端(也即泄压端15)，以防止所述阀体1的失效，保护后端燃料电堆。所述出口接头7根据使用的高压氢气管外径设计，能够满足不同管径的匹配性。

所述泄压端15设有泄压阀8、手动截止阀9、单向阀10、泄压接头11，通过控制所述泄压阀8、手动截止阀9、单向阀10，使得氢气通过所述泄压接头11泄放。所述泄压阀8、手动截止阀9、单向阀10均用于控制管路的关闭/开启。所述手动截止阀9提高了所述阀体1的操作性，用于平时气体置换的泄放，在所述泄压端15的泄压接头11采用旋入接头型式的单向阀10，便于泄放管路与tprd高压管路汇接，让整个供氢系统做到集中排放。所述泄压端15能够解决把置换管路与氢瓶高压排放管路汇聚一体，做到氢气集中排放，同时预防高压气体的倒灌，提高所述调压装置的安全性，同时降低对所述调压装置承受背压的要求，降低设计和生产成本。所述泄压接头11根据使用的高压氢气管外径设计，能够满足不同管径的匹配性。优选的，

优选的，所述阀体1与入口接头2、出口接头7、泄压接头11的连接处均为unf螺纹。优选的，所述入口接头2、出口接头7、泄压接头11均采用sae螺纹接头，与所述阀体1的unf螺纹配合。

所述阀体1内还设有挡圈19(图1中未显示)和o型圈20，在所述挡圈19之上安装所述o型圈20，以保护所述o型圈20，起限位和密封的作用，所述o型圈20起密封作用。图1中仅画出部分o型圈20以作示例。通过所述o型圈20的软密封提高所述阀体1的密封性能，同时方便维修与保养。所述一级减压阀4、二级减压阀5的外壳体和整个阀体1的内孔径的配合均采用所述o型圈20密封，能够降低所述调压装置内的泄露，提高阀体1的气密性。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)集成式省去各功能部件之间的全部连接管路和接头，结构尺寸大幅减小，系统漏点大幅减少，并且具备超压保护、单向导流功能；(2)操作简单、让氢燃料电池汽车的供氢系统更安全可靠，能够独立布置在车身上，系统装配效率大幅提高，产品成本也可大幅降低。

值得说明的是：在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。