多通阀门及燃料电池的制作方法

本技术涉及燃料电池空气模块的，尤其是涉及一种多通阀门及燃料电池。

背景技术：

1、氢燃料电池系统，通过控制氢气压力和空气压力及流量，在质子交换膜的作用下发生化学反应，并输出电能的装置；由于反应生成物只有水，氢气燃料电池系统是一种高效无污染的发电装置。

2、现有技术中，燃料电池的空气系统通过将大气中的空气通过空气压缩机进行降温加湿后输送至电堆，其中，燃料电池的空气系统中在电堆的进出口至少需要设置有两个阀门，用于在停机后将电堆与外界空气进行隔绝，起密封作用，另外，在中冷器和增湿器之间还设置有阀门，作为旁通增湿器，可以不同程度的旁通增湿器，以实现控制进堆空气湿度的目的。

3、但是，现有技术中的燃料电池的空气系统如果想要对燃料电池电堆工作环境进行调节时，则需要数量众多的空气阀门分别进行调节，阀门数量多，也会造成重量以及成本的增加，以及线束连接的复杂性等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种多通阀门及燃料电池，以缓解现有技术中存在的燃料电池空气系统阀门数量多，调节电堆的工作环境时需要调节多个阀门，以及阀门多造成重量成本的增加和线束连接的复杂性的技术问题。

2、本实用新型提供的一种多通阀门，包括：控制主体、阀芯和密封壳体；

3、所述密封壳体设置有阀门通道，所述阀芯容置于所述阀门通道内部，且所述阀芯与所述密封壳体转动连接；

4、所述阀芯包括第一腔室和第二腔室，所述密封壳体对应所述第一腔室和所述第二腔室设置有第一出口端和第二出口端，所述控制主体与所述阀芯连接，所述控制主体用于控制所述阀芯相对于所述密封壳体转动，以使所述第一腔室与所述第一出口端呈对应布置或呈错位布置，及以使所述第二腔室与所述第二出口端呈对应布置或呈错位布置。

5、在本实用新型较佳的实施例中，所述阀芯还包括第一密封端和第二密封端；

6、所述第一腔室与所述第一密封端呈环形布置，所述第一出口端能够分别与所述第一腔室或所述第一密封端对应布置，以调节所述密封壳体与所述第一腔室的连通或关闭；

7、所述第二腔室与所述第二密封端呈环形布置，所述第二出口端能够分别与所述第二腔室或所述第二密封端对应布置，以调节所述密封壳体与所述第二腔室的连通或关闭。

8、在本实用新型较佳的实施例中，还包括密封垫；

9、所述密封垫位于所述阀芯和所述密封壳体之间，所述密封垫分别与所述阀芯和所述密封壳体抵接，所述密封垫对应所述第一出口端和所述第二出口端分别设置有通孔，所述密封垫用于限制所述第一出口端与所述第一腔室的连通，及所述密封垫用于限制所述第二出口端与所述第二腔室的连通。

10、在本实用新型较佳的实施例中，所述控制主体包括控制器、信号传输机构、驱动机构和传动机构；

11、所述控制器通过所述信号传输机构与外部控制端信号连接，所述控制器与所述驱动机构电信号连接，所述驱动机构通过所述传动机构与所述阀芯连接，所述控制器用于基于外部控制端的控制信号控制所述驱动机构开启或关闭，以通过所述驱动机构通过所述传动机构带动所述阀芯相对于所述密封壳体转动。

12、在本实用新型较佳的实施例中，所述控制主体还包括传感器；

13、所述控制器与所述传感器电信号连接，所述传感器位于所述阀芯上，所述传感器用于检测所述阀芯相对于所述密封壳体的位置信息，并将此位置信息输送至所述控制器，所述控制器用于通过所述信号传输机构向外部控制端反馈位置信号。

14、本实用新型提供的一种燃料电池，包括空气进气系统、增湿器、电堆和所述的多通阀门；

15、所述空气进气系统与所述增湿器连通，所述增湿器与所述第二出口端连通，所述第二出口端与所述电堆的入口端连通，所述空气进气系统内输送的气体通过所述增湿器经所述第二出口端进入到所述第二腔室内，以通过所述第二腔室向所述电堆输送增湿后的气体；

16、所述电堆的出口端与所述第一出口端连通，所述第一出口端与所述增湿器连通，所述电堆内排出的气体经所述第一出口端进入所述第一腔室内，以通过所述第一腔室向所述增湿器输送排出的气体。

17、在本实用新型较佳的实施例中，所述第一腔室包括依次连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体；

18、所述第一出口端包括出阀口和出堆口，所述出堆口与所述电堆的出口端连接，所述出阀口与所述增湿器连接，所述出堆口和所述出阀口能够沿着所述第三腔体至所述第一腔体的方向转动，以使所述出堆口通过所述第三腔体经所述第二腔体向所述出阀口连通，或，以使所述出堆口通过所述第二腔体经所述第一腔体向所述出阀口连通。

19、在本实用新型较佳的实施例中，所述第二腔室包括依次连通的第四腔体和第五腔体；

20、所述第二出口端包括进阀口和入堆口，所述进阀口与所述增湿器连接，所述入堆口与所述电堆的入口端连接，所述进阀口和入堆口能够沿着所述第四腔体至所述第五腔体的方向转动，以使所述进阀口通过所述第四腔体经所述第五腔体向所述入堆口连通。

21、在本实用新型较佳的实施例中，所述第二出口端还包括旁通口；

22、所述旁通口、所述入堆口和所述进阀口呈并列布置，所述旁通口与所述空气进气系统连接，所述旁通口能够与所述第五腔体连通，以使所述旁通口通过所述第五腔体经所述第四腔体向所述入堆口连通。

23、在本实用新型较佳的实施例中，还包括排气端、第一空气阀门和第二空气阀门；

24、所述增湿器通过所述第一空气阀门与所述排气端连通，所述第一空气阀门用于控制所述增湿器与所述排气端的连通或关闭；

25、所述空气进气系统通过所述第二空气阀门与所述排气端连通，所述第二空气阀门用于控制所述空气进气系统与所述排气端的连通或关闭。

26、本实用新型提供的多通阀门，包括：控制主体、阀芯和密封壳体；密封壳体设置有阀门通道，阀芯容置于阀门通道内部，且阀芯与密封壳体转动连接；阀芯包括第一腔室和第二腔室，密封壳体对应第一腔室和第二腔室设置有第一出口端和第二出口端，控制主体与阀芯连接，控制主体用于控制阀芯相对于密封壳体转动，以使第一腔室与第一出口端呈对应布置或呈错位布置，及以使第二腔室与第二出口端呈对应布置或呈错位布置；利用一个多通阀门可以替代多个空气阀门的功能，实现缩减空气阀门的数量，降低执行器的数量，可以有效降低成本，线束的数量对应减少，具有减重潜力，缓解了现有技术中存在的燃料电池空气系统阀门数量多，调节电堆的工作环境时需要调节多个阀门，以及阀门多造成重量成本的增加和线束连接的复杂性的技术问题。

技术特征：

1.一种多通阀门，其特征在于，包括：控制主体(100)、阀芯(200)和密封壳体(300)；

2.根据权利要求1所述的多通阀门，其特征在于，所述阀芯(200)还包括第一密封端(203)和第二密封端(204)；

3.根据权利要求2所述的多通阀门，其特征在于，还包括密封垫(400)；

4.根据权利要求1-3任一项所述的多通阀门，其特征在于，所述控制主体(100)包括控制器、信号传输机构、驱动机构和传动机构；

5.根据权利要求4所述的多通阀门，其特征在于，所述控制主体(100)还包括传感器；

6.一种燃料电池，其特征在于，包括空气进气系统(500)、增湿器(600)、电堆(700)和如权利要求1-5任一项所述的多通阀门；

7.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述第一腔室(201)包括依次连通的第一腔体(211)、第二腔体(221)和第三腔体(231)；

8.根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述第二腔室(202)包括依次连通的第四腔体(212)和第五腔体(222)；

9.根据权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，所述第二出口端(303)还包括旁通口(333)；

10.根据权利要求6-9任一项所述的燃料电池，其特征在于，还包括排气端(800)、第一空气阀门(900)和第二空气阀门(110)；

技术总结
本技术提供了一种多通阀门及燃料电池，涉及燃料电池空气模块的技术领域，包括控制主体、阀芯和密封壳体；阀芯包括第一腔室和第二腔室，密封壳体对应第一腔室和第二腔室设置有第一出口端和第二出口端，阀芯相对于密封壳体转动，以使第一腔室与第一出口端呈对应布置或呈错位布置，及以使第二腔室与第二出口端呈对应布置或呈错位布置；利用一个多通阀门可以替代多个空气阀门的功能，实现缩减空气阀门的数量，降低执行器的数量，可以有效降低成本，线束的数量对应减少，具有减重潜力，缓解了现有技术中存在的燃料电池空气系统阀门数量多，调节电堆的工作环境时需要调节多个阀门，以及阀门多造成重量成本的增加和线束连接的复杂性的技术问题。

技术研发人员：邢坤,张敏
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/2/29