CN112186221A - 一种氢燃料电池客车车载供氢装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池客车车载供氢装置，它包括加氢模块、供氢模块和储氢模块，所述加氢模块和供氢模块通过管道分别与储氢模块连接，储氢模块包括若干通过管道并联的气瓶，气瓶的出口通过气阀组合阀和限流阀用管道与加氢模块和供氢模块连接，加氢模块包括加注口、高压过滤器和单向阀，加注口通过高压过滤器和单向阀与储氢模块连接，供氢模块包括减压器、安全阀和手动阀，减压器通过手动阀连接到氢燃料电池上。本发明主要零部件容易更换，管路可多次重复拆装，结构设计预留了一定的维修空间，并且采用了集成化、模块化的设计方案，大幅简化了***结构，降低了***成本，满足未来大批量生产需求以扩大氢燃料电池在汽车领域的推广作用。

Description

一种氢燃料电池客车车载供氢装置
技术领域
本发明涉及一种氢燃料电池客车，尤其涉及一种氢燃料电池客车车载供氢装置，属于新能源汽车技术领域。
背景技术
新能源汽车对于解决环境污染、能源危机具有重大的意义，引起了越来越多人的关注。而氢燃料电池汽车因其无污染、零排放成为电动汽车研究的一个热点，它克服了纯电动汽车续驶里程短的缺陷。同时氢燃料电池汽车具有能量转化效率高、环境友好等内燃机汽车不可比拟的优点，而且仍然保持传统内燃机汽车的加速性能、高速度、长距离行驶和安全、舒适等性能。
目前，氢燃料电池汽车技术还处于研究、开发和示范运行阶段，在车辆***技术、加氢设施、车辆储氢、制造成本、运行经验、标准和法规等方面，还有大量问题需要***地考虑和解决，这就需要政府、企业、研究机构和各国政府之间的紧密合作。因此，开展氢燃料电池汽车技术方案研究和测试技术研究已显得十分必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种氢燃料电池客车车载供氢装置，本发明氢气由高压储氢气瓶释出，经瓶口内置电磁阀检测温度压力，限流阀检测流量，确认这些气体参数是否在设计允许范围内，否则启动温度紧急卸控装置或过流泄压装置。之后，高压过滤器净化气体，拦截杂质使其不至于污染电堆。根据减压器性能及瓶口压力的不同，设计一级或二级减压，调节氢气压力，为电堆前最后一级减压稳压装置提供足够流量合适压力的氢气，解决了上述存在的问题。
本发明的技术方案为：一种氢燃料电池客车车载供氢装置，它包括加氢模块、供氢模块和储氢模块，所述加氢模块和供氢模块通过管道分别与储氢模块连接，储氢模块包括若干通过管道并联的气瓶，气瓶的出口通过气阀组合阀VA和限流阀EFV用管道与加氢模块和供氢模块连接，加氢模块包括加注口FR、高压过滤器FIL和单向阀CV，加注口FR通过高压过滤器FIL和单向阀CV与储氢模块连接，供氢模块包括减压器PR、安全阀PRV和手动阀HV，减压器PR通过手动阀HV连接到氢燃料电池上，在减压器PR的入口端设有高压过滤器FIL。
所述加氢模块的管道上设有压力表PG，加氢模块通过加注口FR向储氢模块加注氢气。
所述供氢模块的管道上还设有低压力传感器PTL和针形阀NV，针形阀NV的出口连接到放空口/卸放口。
所述气瓶上设的超温超压保护装置PRD。
所述气阀组合阀VA包括瓶口内置电磁阀CSV、手动阀HV和温度传感器TT。
所述气阀组合阀VA内还设有超温超压保护装置PRD。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，氢气由高压储氢气瓶释出，经瓶口内置电磁阀检测温度压力，限流阀检测流量，确认这些气体参数是否在设计允许范围内，否则启动温度紧急卸控装置或过流泄压装置。之后，高压过滤器净化气体，拦截杂质使其不至于污染电堆。根据减压器性能及瓶口压力的不同，设计一级或二级减压，调节氢气压力，为电堆前最后一级减压稳压装置提供足够流量合适压力的氢气。本发明优点在于，其主要零部件容易更换，管路可多次重复拆装，结构设计预留了一定的维修空间，并且采用了集成化、模块化的设计方案，大幅简化了***结构，降低了***成本，满足未来大批量生产需求以扩大氢燃料电池在汽车领域的推广作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
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，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：如附图1所示，一种氢燃料电池客车车载供氢装置，它包括加氢模块、供氢模块和储氢模块，所述加氢模块和供氢模块通过管道分别与储氢模块连接，储氢模块包括若干通过管道并联的气瓶，气瓶的出口通过气阀组合阀VA和限流阀EFV用管道与加氢模块和供氢模块连接，加氢模块包括加注口FR、高压过滤器FIL和单向阀CV，加注口FR通过高压过滤器FIL和单向阀CV与储氢模块连接，供氢模块包括减压器PR、安全阀PRV和手动阀HV，减压器PR通过手动阀HV连接到氢燃料电池上，在减压器PR的入口端设有高压过滤器FIL，通过过滤后才进入氢燃料电池上，起到保护的作用。
进一步的，加氢模块的管道上设有压力表PG，加氢模块通过加注口FR向储氢模块加注氢气。储氢模块的氢气用完后再进行充氢作业。
进一步的，供氢模块的管道上还设有低压力传感器PTL和针形阀NV，针形阀NV的出口连接到放空口/卸放口。
进一步的，气瓶上设的超温超压保护装置PRD。超温超压保护装置PRD连接到放空口上进行排放。
进一步的，气阀组合阀VA包括瓶口内置电磁阀CSV（断电状态相当于单向阀）、手动阀HV和温度传感器TT。
进一步的，气阀组合阀VA内还设有超温超压保护装置PRD。超温超压保护装置PRD连接到放空口上进行排放。
本发明***供氢流程：氢气由高压储氢气瓶释出，经瓶口内置电磁阀检测温度压力，限流阀检测流量，确认这些气体参数是否在设计允许范围内，否则启动超温超压保护装置PRD或限流阀EFV。之后，高压过滤器净化气体，拦截杂质使其不至于污染电堆。根据减压器性能及瓶口压力的不同，设计一级或二级减压，调节氢气压力，为电堆前最后一级减压稳压装置提供足够流量合适压力的氢气。减压器后设置了过压安全阀，以防止减压器失效导致高压气体损坏阀后器件。手动阀则为了试验或工作结束后在电堆前有泄放管内残余气体的出口。
本发明中减压器是通过调节阀门开度，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。本发明中的减压器可以达到35MPa至2MPa的减压，可以直接用于一级减压，减少了减压器的数量，也节省了空间与成本。
本发明中所用到的针阀属于手动阀的一种，起到调节流量的作用。
本发明氢燃料电池客车车载供氢***放空口设计位置设计在车顶的高处，确保当发生故障或事故，储氢气瓶需要泄放氢气时，排出的氢气可以顺利排入大气，不会在密闭空间集聚。
本发明优点在于，其主要零部件容易更换，管路可多次重复拆装，结构设计预留了一定的维修空间，并且采用了集成化、模块化的设计方案，大幅简化了***结构，降低了***成本，满足未来大批量生产需求以扩大氢燃料电池在汽车领域的推广作用。
本发明氢燃料电池客车车载供氢***是氢燃料电池车的关键分***之一，用于储存氢气，并在车辆行驶过程中向电堆（即化学能转化为电能部件）提供满足压力、流量需求的氢气。车载氢气供给***燃料源国外一般采用70 MPa或35 MPa高压气罐存储，国内由于安监法规限制采用35 MPa，气体反应模块电堆则需要稳定的低压气。氢气属于易燃易爆且小分子易泄漏气体，因而在整个调压输送过程密封是很重要的环节。同时，电堆对于氢气流量的稳定输送以及快速响应流量需求变化有较高要求，而且供给***中循环***的设计可以有效的改善氢燃料利用效率，因而氢气供给***的设计对燃料电池具有重要意义。
本发明中主要零部件容易更换，管路可多次重复拆装，结构设计预留了一定的维修空间，并且采用了集成化、模块化的设计方案，大幅简化了***结构，降低了***成本，满足未来大批量生产需求以扩大氢燃料电池在汽车领域的推广作用。
本发明中的管路接口处的高压静密封及阀门密封采用球面密封（含卡套密封和G螺纹配接球头密封），其接头密封性能好，拆装方便且成本较低。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：它包括加氢模块、供氢模块和储氢模块，所述加氢模块和供氢模块通过管道分别与储氢模块连接，储氢模块包括若干通过管道并联的气瓶，气瓶的出口通过气阀组合阀和限流阀用管道与加氢模块和供氢模块连接，加氢模块包括加注口、高压过滤器和单向阀，加注口通过高压过滤器和单向阀与储氢模块连接，供氢模块包括减压器、安全阀和手动阀，减压器通过手动阀连接到氢燃料电池上，在减压器的入口端设有高压过滤器。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：所述加氢模块的管道上设有压力表，加氢模块通过加注口向储氢模块加注氢气。
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：所述供氢模块的管道上还设有低压力传感器和针形阀，针形阀的出口连接到放空口/卸放口。
4.根据权利要求1所述的氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：所述气瓶上设的超温超压保护装置。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：所述气阀组合阀包括瓶口内置电磁阀、手动阀和温度传感器。
6.根据权利要求5所述的氢燃料电池客车车载供氢装置，其特征在于：所述气阀组合阀内还设有超温超压保护装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116666691A (zh) * 2023-07-31 2023-08-29 北京科泰克科技有限责任公司 燃料电池车载氢***及其汽车

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