CN103423584A - 一种氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，包括车辆控制模块、内外双层结构的储罐、控制器以及分别与其相连的天然气供给管路阀门模块和氢气供给管路阀门模块，内外双层结构的储罐包括外层储罐、位于外侧储罐中的内层储罐以及中间层，外层储罐与天然气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给液化天然气，内层储罐中填充纳米孔材料，内层储罐与氢气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给氢气燃料，内层储罐利用液化天然气的冷能，为储氢提供低温环境，结合纳米孔储氢材料，大大提高了内层储罐储氢密度，同时外层储罐中经汽化的天然气又能作为燃料进入内燃机燃烧，双燃料复合储存系统实现气体燃料储存能量的梯级利用，提高了能量利用效率。

Description

一种氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统及控制方法

技术领域

本发明涉及用于混合动力车辆的燃料储存系统，特别是涉及一种储存液化天然气和使用高比表面积纳米孔材料吸附储氢的双燃料储存系统。

背景技术

目前，合适的高密度车载储氢技术的欠缺是燃料电池汽车商业化发展进程的主要瓶颈之一。当前的储氢技术主要分为高压储氢、液态储氢、固体材料储氢等。其中高压储氢是目前世界各国普遍采用的车载储存技术，但这种方式的储氢密度较低，要想使基于此储存技术的燃料电池汽车具有与内燃机汽车的相似续驶里程，通常要求储存压力要达到700bar以上，对制造技术、制造成本、安全性以及相应的氢加注基础设施等都提出了很大挑战；液态储氢条件极为苛刻，不仅要求消耗大量电能用于制造液化氢气，而且其对绝热保温也提出了极为苛刻的技术要求，因此目前不是车载储氢采用的主要技术方向；基于固体材料的储氢方式被认为是可能解决未来车载储氢的主要方向，世界各国的科学家们在此领域已展开了大量的卓有成效的工作。然而，由于车载储氢工作条件要求苛刻，到目前为止还没有一种材料能够完全满足车载使用要求。

因此，有必要提供一种有效的储氢系统或方法，以为燃料电池汽车商业化发展作出一定的贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统，该系统储氢密度高、成本低廉且安全系数高，而且在维持氢气低温储存条件的同时，兼具实现高密度天然气的储存。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，包括车辆控制模块、内外双层结构的储罐、控制器、以及分别与所述控制器、相连的天然气供给管路阀门模块和氢气供给管路阀门模块，所述内外双层结构的储罐包括外层储罐、位于所述外侧储罐中的内层储罐以及中间层，所述外层储罐与所述天然气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给液化天然气，所述内层储罐中填充纳米孔材料，所述内层储罐与氢气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给氢气燃料，所述控制器与所述车辆控制模块相连并所述接受所述车辆控制模块指令以令驱动所述天然气供给管路阀门模块以及氢气供给管路阀门模块工作。

所述纳米孔材料为多孔碳材料或分子筛或MOFs材料。

所述外层储罐为杜瓦瓶式绝热保温结构，所述外层储罐的夹层为真空状态。

所述内层储罐采用易于传热且耐低温、耐压及抗氢脆性能的材料制成。

优选的，所述内层储罐的制作材料为铝合金或不锈钢。

所述天然气供气模块包括天然气加注管路以及天然气供给管路；

所述天然气加注管路包括依次连接的第一加注口、加液止回阀以及液体喷淋管，所述液体喷淋管于所述外侧储罐中，所述天然气经过所述天然气加注管路调制后进入外层储罐中；

所述天然气供给管路包括天然气总控制管路、并联设置的气态天然气供给管路和液态天然气供给管路，所述气态天然气供给管路和液态天然气供给管路分别与所述天然气总控制管路相连；所述天然气总控制管路包括沿气流方向依次连接的稳压罐、第一电磁阀、燃气内燃机供气口、设于所述稳压罐中并与所述控制器相连的第三传感器，所述第一电磁阀与所述控制器相连以接受其驱动开启或闭合所述天然气供给管路；所述液态天然气供气管路包括沿气流方向依次连接的第三电磁阀、出液止回阀、节流阀、汽化器以及稳压阀，所述稳压阀与所述稳压罐相连，所述外层储罐中的液态天然气经由管道与所述第三电磁阀相连，所述第三电磁阀与所述控制器相连以接受所述控制器的驱动开启或闭合所述液态天然气供气管路，液化天然气流经第三电磁阀、出液止回阀、节流阀后进入汽化器中汽化，然后通过稳压阀进入稳压罐；所述气态天然气供给管路包括节约阀，所述节约阀一端经由管道与所述外层储罐连接，另一端经由管道与所述稳压罐相连。

所述天然气供气模块还包括天然气供气安全保护管路，所述天然气供气安全保护管路包括第一放空阀、第一放空口、分别与外层储罐相连的液位计、压力表、主安全阀以及副安全阀，所述液位计用于测量并显示外层储罐内的液化天然气的剩余量，所述压力表用于测量并显示外层储罐内的气体压力，所述主安全阀与所述副安全阀并联连接后一端与所述外层储罐以及第一放空阀相连，另一端与所述第一放空口相连，所述第一放空阀一端与所述节约阀相连，另一端连接所述第一放空口。

所述氢气供气模块包括氢气加注管路以及氢气供给管路；

所述氢气加注管路包括第二加注口、单向阀，所述单向阀一端与所述第二加注口连接，另一端经由管道与所述内层储罐连接，所述第二加注口处连接单向阀，允许气体通过管道单向进入内层储罐中；

所述氢气供给管路包括温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、沿气流方向依次连接的第二电磁阀、手动阀、减压阀以及燃料电池供气口，所述温度传感器和第一压力传感器位于所述内层储罐中并分别与所述控制器相连，所述第二压力传感器一端与所述减压阀相连，另一端与所述控制器相连，所述第二电磁阀一端与所述内层储罐相连，另一端与所述控制器相连。

所述氢气供气模块还包括氢气供气安全保护管路，所述氢气供气安全保护管路包括易熔合金栓、爆破片、溢流阀、第二放空阀以及第二放空口，所述溢流阀串联设在所述手动阀与减压阀之间，所述易熔合金栓和爆破片并联连接后一端经由管道与所述内层储罐连接，另一端与所述第二放空口连接，所述第二放空阀一端与所述减压阀相连，另一端与所述第二放空口相连。

一种用于控制车用氢气/天然气双燃料复合储存系统的方法，包括以下步骤：

加注与存储操作：使用前，首先向外层储罐中加注液化天然气，液化天然气进入外层储罐中后迅速冷却内层储罐温度；所述控制器读取所述温度传感器信息判断所述内层储罐中温度达到平衡后，开始经由所述氢气加注管路进行注入氢气，直至所述外侧储罐与内层储罐体填充完毕；

供气操作：当车辆需要燃料时，所述控制器接受车辆控制模块指令进行配气：

（a）控制器优先选通所述氢气供气模块为车辆供给氢气燃料；同时，当外层储罐中天然气气体压力达到节约阀设定的压力时，节约阀打开以选通所述气态天然气供给管路使得气态天然气进入所述稳压罐中以备使用。

所述步骤（a）中，所述控制器控制导通所述第二电磁阀以选通所述氢气供给管路为车辆供给燃料；

（b）在气态天然气的存储过程中，所述控制器根据需要控制所述第一电磁阀导通，以选通所述气态天然气供给管路供给燃料；

所述步骤（b）中，当控制器判断氢气供给不足时，或所述控制器监测所述第三传感器的信号，判断所述稳压罐中气态天然气的气体压力已达到稳压罐的设定值时，或所述控制器接受车辆控制模块指令判断在氢气供气模块工作的同时需要额外提供动力时，所述控制器控制所述第一电磁阀导通，以选通所述气态天然气供给管路供给燃料；

进一步的，所述步骤（b）中，所述控制器监测所述第一压力传感器的信号以判断所述内层储罐压力过低，氢气供给不足。

（c）当控制器判断氢气以及气态天然气供给不足时，所述控制器选通所述液态天然气供给管路以为车辆供给燃料；同时，所述控制器监测所述温度传感器与液位计的信号，当控制器通过温度传感器判断所述内层储罐温度过高时，提醒加注或停止使用天然气；当液位计显示外侧储罐中的天然气液面降至警戒液面时，系统将报警提醒驾驶员需要加注液化天然气。

所述步骤（c）中，所述控制器监测所述第三压力传感器以判断所述稳压罐压力过低，气态天然气供给不足；所述控制器控制所述第三电磁阀导通以选通所述液体天然气控制管路。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明公开的一种车用氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统，该系统包括车辆控制模块、内外双层结构的储罐、控制器以及分别与所述控制器相连的天然气供给管路阀门模块和氢气供给管路阀门模块，外层储罐通过天然气供给管路阀门模块进行供气与配气，内层储罐位于外层储罐中，且内层储罐中填充纳米孔材料，内层储罐利用液化天然气的冷能，为储氢提供低温环境，结合纳米孔储氢材料，大大提高了内层储罐储氢密度；同时外层储罐中经汽化的天然气又能作为燃料进入内燃机燃烧。

两种清洁燃料高密度储存方式的结合，为未来基于氢燃料电池系统和天然气内燃机的新型混合动力系统提供高效的燃料储存方式。且双燃料复合储存系统实现气体燃料储存能量的梯级利用，提高了能量利用效率，对于基于天然气和氢气清洁能源汽车的推广应用具有重要意义。

此外，基于本发明所示的车用氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统的高密度储氢方式与现有基于超高压的压缩储氢相比，不仅可大幅降低车载储氢系统成本和氢气加注基础设施成本，而且更为显著的是大幅提升了储/供氢系统的安全性。

总之，本发明具有储能密度高、能量利用效率高、制造成本较低以及系统安全性高等优点，可广泛应用于基于氢燃料电池系统和天然气内燃机的新型混合动力的下一代清洁能源汽车。

本发明所示的一种用于控制车用氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统的方法，保证车用氢气/天然气双燃料高密度复合储存系统在进气与配气的过程中，内层储罐始终处于合适的温度状态下，能有效的存储氢气，为车辆提供燃料；此外，当判断氢气供给不足时，利用外层储罐中存储的天然气进行配气，实现气体燃料储存能量的梯级利用。

附图说明

图1是显示根据本发明的用于混合动力汽车的燃料储存系统的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

100：外层储罐

10：第一加注口      12：加液止回阀    14：液体喷淋管

16：节约阀          18：第一放空阀    20：第一放空口

22：第三电磁阀      24：出液止回阀    26：过流阀

28：汽化器          30：稳压阀        32：稳压罐

33：第三压力传感器  34：第一电磁阀    36：天然气内燃机供气口

38：液位计          40：主安全阀      42：副安全阀

44：压力表

200：内层储罐       202：纳米孔吸附储氢材料

60：第二加注口      62：单向阀        64：第二电磁阀

66：手动阀          68：溢流阀        70：减压阀

72：燃料电池供气口  74：第二放空阀    76：易熔合金栓

78：爆破片          80：第二放空口    82：温度传感器

84：第一压力传感器  86：第二压力传感器

300：控制器

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，第一实施例中，本发明公开了一种车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，包括车辆控制模块、内外双层结构的储罐、天然气供给管路阀门模块、氢气供给管路阀门模块以及控制器300，内外双层结构的储罐包括外层储罐100、位于外层储罐100中的内层储罐200以及中间层，其中内层储罐200用于存储氢气，内外层储罐之间的中间层用于存储天然气。内外储罐各有一套供气模块，外层储罐100与天然气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给液化天然气；内层储罐200中填充纳米孔材料202且内层储罐200与氢气供给管路阀门模块相连用于为内层储罐200加注、存储和供给氢气燃料，其中，纳米孔材料202为超高比表面积的吸附储氢材料，具体很好的储/释氢动力学特性；控制器300分别与车辆控制模块、天然气供给管路阀门模块以及氢气供给管路阀门模块相连，控制器300接受车辆控制模块指令以令驱动天然气供给管路阀门模块以及氢气供给管路阀门模块工作。

本实施例中，外层储罐100为杜瓦瓶式绝热保温结构，使用时，外层储罐100的夹层为真空状态，以形成良好的绝热空间；内层储罐200采用易于传热且适合低温、耐压及抗氢脆性能优良的材料如铝合金或不锈钢制造，内层储罐200内部装填纳米孔材料202为多孔碳材料、分子筛或MOF材料等，以用于高密度的吸附储存氢气；内外储罐间的中间层用于存储液化天然气，在实现天然气高密度储存的同时，也为内层储罐提供储氢所需的低温环境。

天然气供气模块包括天然气加注管路以及天然气供给管路；其中，天然气加注管路包括沿气流方向依次连接的第一加注口10、加液止回阀12以及液体喷淋管14，液体喷淋管14设于中间层中，加注的液态天然气经过第一加注口10与加液止回阀12后，通过液体喷淋管14快速冷却内层储罐200。

天然气供给管路包括天然气总控制管路、并联设置的气态天然气供给管路和液态天然气供给管路，气态天然气供给管路和液态天然气供给管路分别与天然气总控制管路相连。

天然气总控制管路包括沿气流方向依次连接的稳压罐32、第一电磁阀34、燃气内燃机供气口36、设于稳压罐32中并与控制器300相连的第三传感器33，第一电磁阀34与控制器300相连以接受其驱动开启或闭合整个天然气供给管路，使得气态天然气或液态天然气能够从稳压罐32中流出，然后经过燃气内燃机供气口36为车辆提供燃料。第三传感器33设置在稳压罐32中用于监测稳压罐32中天然气的压力并将信号传送至控制器300进行处理。

液态天然气供气管路包括沿气流方向依次连接的第三电磁阀22、出液止回阀24、节流阀26、汽化器28、稳压阀30，稳压阀30与稳压罐32相连，外层储罐中的液态天然气经由管道与第三电磁阀22相连，第三电磁阀22与控制器300相连以接受控制器300的驱动开启或闭合液态天然气供气管路。当需要选通液态天然气供气管路时，整个天然气供给管路中，第三电磁阀22与第一电磁阀34均导通，从而中间层中的液化天然气流经第三电磁阀22、出液止回阀24、节流阀26后进入汽化器28中汽化，然后通过稳压阀30进入稳压罐32。

气态天然气供给管路包括节约阀16，节约阀16一端经由管道与外层储罐100连接，另一端经由管道与稳压罐32相连。由于中间层中的液态天然气不断在气化，当天然气气体压力达到节约阀16设定的压力时，节约阀16打开，气态的天然气经过节约阀16进入稳压罐32中进行存储，当控制器300根据需要导通第一电磁阀34时，存储在稳压罐32中的气态天然气即可通过第一电磁阀34以及天然气内燃机供气口36为车辆供给燃料。在此过程中，若稳压罐32中存储的气态天然气的压力达到一个设定值时，系统也将打开第一电磁阀34，使其通入内燃机燃烧。

天然气供气模块还包括天然气供气安全保护管路，天然气供气安全保护管路包括第一放空阀18、第一放空口20、分别与外层储罐100相连的液位计38、压力表44、主安全阀40以及副安全阀42，液位计38用于测量并显示外层储罐100内的液化天然气的剩余量，压力表44用于测量并显示外层储罐100内的气体压力，主安全阀40与副安全阀42并联连接后一端与外层储罐100以及第一放空阀18相连，另一端与第一放空口20相连，第一放空阀18一端与节约阀16相连，另一端连接第一放空口20。外层储罐100内的气体压力由压力表44显示，气体管道可连至第一放空阀18，主安全阀40和副安全阀42起双层保护作用，在超压情况下能够将气体于第一放空口20紧急放空。

氢气供气模块包括氢气加注管路以及氢气供给管路。其中，氢气加注管路包括第二加注口60以及单向阀62，单向阀62一端与第二加注口60连接，单向阀62的另一端经由管道与内层储罐200连接，第二加注口60处连接单向阀62，允许氢气通过管道单向进入内层储罐200中。

氢气供给管路包括温度传感器82、第一压力传感器84、第二压力传感器86、沿气流方向依次连接的第二电磁阀64、手动阀66、减压阀70以及燃料电池供气口72，温度传感器82、第一压力传感器84均位于内层储罐200中并分别通过数据线连至控制器300，温度传感器82用于测量内层储罐200中的温度并将信号传入控制器300处理，第一压力传感器84用于测量内层储罐200中氢气原始压力的大小并将信号传入控制器300处理，第二电磁阀64与控制器300连接并接受其驱动以选通或闭合氢气供给管路，第二压力传感器86一端与减压阀70相连，另一端与控制器300相连，用以测定经氢气供给管路调制后氢气压力的大小并将信号传入控制器300处理。当第二电磁阀64选通后，内层储罐200中的压力变小，氢气逐渐脱离纳米孔材料202作为主要动力来源开始依次通过第二电磁阀64、手动阀66、溢流阀68以及减压阀70，到达燃料电池供气口72。

氢气供气模块还包括氢气供气安全保护管路，氢气供气安全保护管路包括易熔合金栓76、爆破片78、溢流阀68、第二放空阀74以及第二放空口80，溢流阀68串联设在手动阀66与减压阀70之间，减压阀70与放空口80相连，由第二放空阀74控制。易熔合金栓76和爆破片78并联连接后一端经由管道与内层储罐200连接，另一端与第二放空口8连接，第二放空阀74一端与减压阀72相连，另一端与第二放空口80相连。其中，易熔合金栓76和爆破片78在超压或超温紧急情况下能够经第二放空口80将气体紧急泄放。

第二实施例中，本发明对应第一实施例中提及的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统还公开了一种车用氢气/天然气双燃料复合储存系统的控制方法，具体包括以下步骤：

加注与存储操作：使用前，首先向外层储罐100中加注液化天然气，液化天然气经由外层储罐100进入中间层后迅速冷却内层储罐200温度；控制器300读取温度传感器82信息判断内层储罐200中温度达到平衡后，可开始经由氢气加注管路进行注入氢气，直至外侧储罐100与内层储罐200气体填充完毕。

该系统在使用时，首先需先往中间层中加注液化天然气，因为液化天然气从加注口10经过加液止回阀12由液体喷淋管14进入外层储罐100内能够迅速冷却瓶内环境，使得内层储罐200中能够达到合适的储氢温度。在进行加液态天然气的过程中，控制器300同时通过监测温度传感器82传来的信号判断内层储罐200中的温度是否合适，若确定内层储罐200中的温度达到平衡后，通过声音或灯光闪烁提示可开始进行加注氢气，氢气从加注口60经单向阀62进入内层储罐200中，并由纳米孔吸附储氢材料202进行物理吸附。

供气操作：当车辆需要燃料时，控制器300接受车辆控制模块指令进行配气：

（a）控制器300优先选通氢气供气模块为车辆供给氢气燃料；同时，当外层储罐100中天然气气体压力达到节约阀16设定的压力时，节约阀16打开以选通气态天然气供给管路使得气态天然气进入稳压罐32中以备使用。

正常工作时，控制器300收到车辆控制模块指令需要进行供气操作时，在保证内层储罐200始终处于适当温度时，控制器300优先选通氢气供给管路用于供给燃料电池发动机，控制器300通过导通第二电磁阀64，使得整个氢气供给管路选通以为车辆提供燃料。

在使用氢气进行供给的同时，由于外层储罐100内液化天然气的自然蒸发，当瓶内气体压力达到节约阀16设定的压力时，节约阀16将打开，天然气自然蒸发的气体通过管道进入稳压罐32进行存储，以备使用。

（b）在气态天然气的存储过程中，控制器根据需要控制第一电磁阀导通，以选通气态天然气供给管路供给燃料。

由于在氢气的使用过程中，气态天然气在不停的存储，因此控制器300可根据需求将自行蒸发的气态天然气送至天然气内燃机供气口36为车辆供给燃料。

具体的，当控制器300通过监测第一压力传感器84的信号判断内层储罐200压力过低，氢气供给不足时，可选通气态天然气供给管路进行供气。

同时，当控制器300监测第三传感器33的信号时，判断稳压罐32中气态天然气的气体压力已达到稳压罐32的设定值，中间层的自行蒸发的气态天然气无法有效进行利用时，控制器300也需要控制第一电磁阀34导通，从而选通气态天然气供给管路供给燃料。

此外，当控制器300接受车辆控制模块指令判断在氢气供气模块工作的同时需要额外提供动力，例如在汽车的上坡过程中，控制器300也可根据指令控制第一电磁阀34导通，从而选通气态天然气供给管路供给燃料。

（c）当控制器300判断氢气以及气态天然气供给不足时，控制器300选通液态天然气供给管路以为车辆供给燃料；同时，控制器300监测温度传感器82与液位计38的信号，当控制器300通过温度传感器82判断内层储罐200温度过高时，提醒加注或停止使用天然气；当液位计38显示外侧储罐100中的天然气液面降至警戒液面时，系统将报警提醒驾驶员需要加注液化天然气。

随着氢气的消耗，当其供给不足时，天然气将作为主要燃料使用；如步骤b中提到的，天然气的供给首先来自于外层储罐100内液化天然气的自然蒸发，当自然蒸发的天然气也不足以提供充足动力时利用液态天然气供给管路进行燃料供给。此时可利用液态天然气供气管路，通过控制器300打开第三电磁阀22，液化天然气流经第三电磁阀22、出液止回阀24、节流阀26，进入汽化器28汽化，然后通过稳压阀30进入稳压罐32，稳压后的天然气通过电磁阀A34到达天然气内燃机供气口36，同时保证了天然气的持续供气。

在利用液态天然气供气管路进气燃料供给时候，由于内层储罐中的氢气需要利用天然气提供的低温进行存储，因此，需要随时监测液态天然气的数量。本实施例中，通过温度传感器82以及液位计38来判断天然气是否需要补充，当控制器300判断内层储罐200温度过高时，提醒加注或停止使用天然气；当液位计38显示外侧储罐100中的天然气液面降至警戒液面时，系统也将报警提醒驾驶员需要加注液化天然气。

相较于公知技术，本发明的燃料储存系统在显著提高储能密度的同时，实现能量的梯级利用，提供了能源利用效率。此外，本发明的双燃料复合储存系统还具有制造成本较低、系统安全性高以及商用可行性高等优点。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，包括车辆控制模块，其特征在于：还包括内外双层结构的储罐、控制器（300）以及分别与所述控制器（300）相连的天然气供给管路阀门模块和氢气供给管路阀门模块，所述内外双层结构的储罐包括外层储罐（100）、位于所述外侧储罐（100）中的内层储罐（200）以及中间层，所述外层储罐（100）与所述天然气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给液化天然气，所述内层储罐（200）中填充纳米孔材料（202），所述内层储罐（200）与氢气供给管路阀门模块相连以加注、存储和供给氢气燃料，所述控制器（300）与所述车辆控制模块相连并所述接受所述车辆控制模块指令以令驱动所述天然气供给管路阀门模块以及氢气供给管路阀门模块工作。

2.根据权利要求1所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述纳米孔材料（202）为多孔碳材料或分子筛或MOFs材料。

3.根据权利要求1所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述外层储罐（100）为杜瓦瓶式绝热保温结构，所述外层储罐（100）的夹层为真空状态。

4.根据权利要求1所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述内层储罐（200）采用易于传热且耐低温、耐压及抗氢脆性能的材料制成；

优选的，所述内层储罐（200）的制作材料为铝合金或不锈钢。

5.根据权利要求1所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述天然气供气模块包括天然气加注管路以及天然气供给管路；

所述天然气加注管路包括依次连接的第一加注口（10）、加液止回阀（12）以及液体喷淋管（14），所述液体喷淋管（14）设于所述外侧储罐（100）中，所述天然气经过所述天然气加注管路调制后进入外层储罐（100）中；

所述天然气供给管路包括天然气总控制管路、并联设置的气态天然气供给管路和液态天然气供给管路，所述气态天然气供给管路和液态天然气供给管路分别与所述天然气总控制管路相连；

所述天然气总控制管路包括沿气流方向依次连接的稳压罐（32）、第一电磁阀（34）、燃气内燃机供气口（36）、设于所述稳压罐（32）中并与所述控制器（300）相连的第三传感器（33），所述第一电磁阀（34）与所述控制器（300）相连以接受其驱动开启或闭合所述天然气供给管路；

所述液态天然气供气管路包括沿气流方向依次连接的第三电磁阀（22）、出液止回阀（24）、节流阀（26）、汽化器（28）以及稳压阀（30），所述稳压阀（30）与所述稳压罐（32）相连，所述外层储罐中的液态天然气经由管道与所述第三电磁阀（22）相连，所述第三电磁阀（22）与所述控制器（300）相连以接受所述控制器（300）的驱动开启或闭合所述液态天然气供气管路，液化天然气流经第三电磁阀（22）、出液止回阀（24）、节流阀（26）后进入汽化器（28）中汽化，然后通过稳压阀（30）进入稳压罐（32）；

所述气态天然气供给管路包括节约阀（16），所述节约阀（16）一端经由管道与所述外层储罐（100）连接，另一端经由管道与所述稳压罐（32）相连。

6.根据权利要求5所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述天然气供气模块还包括天然气供气安全保护管路，所述天然气供气安全保护管路包括第一放空阀（18）、第一放空口（20）、分别与外层储罐（100）相连的液位计（38）、压力表（44）、主安全阀（40）以及副安全阀（42），所述液位计（38）用于测量并显示外层储罐（100）内的液化天然气的剩余量，所述压力表（44）用于测量并显示外层储罐（100）内的气体压力，所述主安全阀（40）与所述副安全阀（42）并联连接后一端与所述外层储罐（100）以及第一放空阀（18）相连，另一端与所述第一放空口（20）相连，所述第一放空阀（18）一端与所述节约阀（16）相连，另一端连接所述第一放空口（20）。

7.根据权利要求1所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述氢气供气模块包括氢气加注管路以及氢气供给管路；

所述氢气加注管路包括第二加注口（60）、单向阀（62），所述单向阀（62）一端与所述第二加注口（60）连接，另一端经由管道与所述内层储罐（200）连接，所述第二加注口（60）处连接单向阀（62），允许气体通过管道单向进入内层储罐（200）中；

所述氢气供给管路包括温度传感器（82）、第一压力传感器（84）、第二压力传感器（86）、沿气流方向依次连接的第二电磁阀（64）、手动阀（66）、减压阀（70）以及燃料电池供气口（72），所述温度传感器（82）和第一压力传感器（84）位于所述内层储罐（200）中并分别与所述控制器（300）相连，所述第二压力传感器（86）一端与所述减压阀（70）相连，另一端与所述控制器（300）相连，所述第二电磁阀（64）一端与所述内层储罐（200）相连，另一端与所述控制器（300）相连。

8.根据权利要求9所述的车用氢气/天然气双燃料复合储存系统，其特征在于：所述氢气供气模块还包括氢气供气安全保护管路，所述氢气供气安全保护管路包括易熔合金栓（76）、爆破片（78）、溢流阀（68）、第二放空阀（74）以及第二放空口（80），所述溢流阀（68）串联设在所述手动阀（66）与减压阀（70）之间，所述易熔合金栓（76）和爆破片（78）并联连接后一端经由管道与所述内层储罐（200）连接，另一端与所述第二放空口（80）连接，所述第二放空阀（74）一端与所述减压阀（72）相连，另一端与所述第二放空口（80）相连。

9.一种用于控制如权利要求1至8任一项所述车用氢气/天然气双燃料复合储存系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

加注与存储操作：使用前，首先向外层储罐（100）中加注液化天然气，液化天然气进入外层储罐（100）中后迅速冷却内层储罐（200）温度；所述控制器（300）读取所述温度传感器（82）信息判断所述内层储罐（200）中温度达到平衡后，开始经由所述氢气加注管路进行注入氢气，直至所述外侧储罐（100）与内层储罐（200）气体填充完毕；

供气操作：当车辆需要燃料时，所述控制器（300）接受车辆控制模块指令进行配气：

（a）控制器（300）优先选通所述氢气供气模块为车辆供给氢气燃料；同时，当外层储罐（100）中天然气气体压力达到节约阀（16）设定的压力时，节约阀（16）打开以选通所述气态天然气供给管路使得气态天然气进入所述稳压罐（32）中，以备使用；

（b）在气态天然气的存储过程中，所述控制器（300）根据需要控制所述第一电磁阀（34）导通，以选通所述气态天然气供给管路供给燃料；

（c）当控制器（300）判断氢气以及气态天然气供给不足时，所述控制器（300）选通所述液态天然气供给管路以为车辆供给燃料；同时，所述控制器（300）监测所述温度传感器（82）与液位计（38）的信号，当控制器（300）通过温度传感器（82）判断所述内层储罐（200）温度过高时，提醒加注或停止使用天然气；当液位计（38）显示外侧储罐（100）中的天然气液面降至警戒液面时，系统将报警提醒驾驶员需要加注液化天然气。

10.根据权利要求10所述的用于控制所述车用氢气/天然气双燃料复合储存系统的方法，其特征在于：

所述步骤（a）中，所述控制器（300）控制导通所述第二电磁阀（64）以选通所述氢气供给管路为车辆供给燃料；

所述步骤（b）中，当控制器（300）判断氢气供给不足时，或所述控制器（300）监测所述第三传感器（33）的信号，判断所述稳压罐（32）中气态天然气的气体压力已达到稳压罐（32）的设定值时，或所述控制器（300）接受车辆控制模块指令判断在氢气供气模块工作的同时需要额外提供动力时，所述控制器（300）控制所述第一电磁阀（34）导通，以选通所述气态天然气供给管路供给燃料；

进一步的，所述步骤（b）中，所述控制器（300）监测所述第一压力传感器（84）的信号以判断所述内层储罐（200）压力过低，氢气供给不足；

或，所述步骤（c）中，所述控制器（300）监测所述第三压力传感器（33）以判断所述稳压罐（32）压力过低，气态天然气供给不足；所述控制器（300）控制所述第三电磁阀（22）导通以选通所述液体天然气控制管路。

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