CN109084174A - 一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，包括箱体，所述箱体内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体表面设置有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道，所述传质通道一端设置在箱体内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体外，便于充放氢燃料，本发明所述储氢设备，可直接安装于汽车底盘，为整车设计节省了大量空间；同时，可方便的将质心调整至需要位置，方便车的动力学调校。

Description

一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备
技术领域
本发明涉及氢能源领域，尤其涉及一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备。
背景技术
氢燃料电池汽车以其燃料来源的泛在性、燃料加注快、续航里程长、效率高的优势，被认为是新能源汽车的“终极选择”。我国发展氢燃料汽车的战略明确，将其置于和纯电动汽车并行发展的技术路线。
氢燃料汽车进行商业推广的关键环节包括：燃料电池、车载储氢与加氢站。其中，燃料电池技术发展迅速，制造成本快速下降而使用寿命大幅提高，其商业化问题已基本解决；在国家政策的推动与部署下，加氢站的数量将快速增加。而缺乏安全、高效的车载储氢方式，成为制约
氢燃料汽车商业化推广的瓶颈。
合金储氢是氢燃料电池汽车商业化推广进入家庭的优选方式，其质量相对较重，且为承压设备，为防止应力集中，往往被设计成为圆柱形结构。缺点在于安装时需要占用较多的空间，且在吸放氢过程中的热量管理不便。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，旨在解决应用于车载的储氢设备不方便安装和热量管理不便的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，包括箱体，所述箱体内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体表面设置有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道，所述传质通道一端设置在箱体内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体外，便于充放氢燃料。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述箱体的表面与加强筋相间设置有传热介质通道，所述传热介质通道由传热介质制成，容纳腔内的氢燃料传热至箱体，并通过所述传热介质通道进行散热。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述传质通道设置在箱体内的一端包括多个子传质通道，且所述的多个子传质通道的出口设置在箱体的底端，便于氢燃料的充分扩散。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述子传质通道并排设置，且均为圆柱形。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述加强筋截面为矩形，便于与车体安装。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述加强筋的厚度大于所述传热介质通道的厚度。
所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，设置在箱体外的传质通道为单一出口，与箱体内的子传质通道连接，所述箱体外的传质通道设置在箱体侧端面的中心线上，且与上端面和下端面的距离一致。
有益效果：本发明公开了一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，包括箱体，所述箱体内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体表面设置有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道，所述传质通道一端设置在箱体内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体外，便于充放氢燃料，本发明所述储氢设备，可直接安装于汽车底盘，为整车设计节省了大量空间；同时，可方便的将质心调整至需要位置，方便车的动力学调校。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明所述用于氢燃料电池汽车的储氢设备的结构示意图。
图2为本发明所述用于氢燃料电池汽车的储氢设备的剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，为本发明所述用于氢燃料电池汽车的储氢设备的结构示意图，本发明公开了一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，包括箱体101，所述箱体101内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体101表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体101表面设置有加强筋102，通过所述加强筋102对箱体101进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道103，所述传质通道103一端设置在箱体101内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体101外，便于充放氢燃料。
本发明公开了一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，能够储存氢燃料，并且与车体安装，方便更换和维护以及注入燃料，具体的，包括箱体，箱体内设置有容纳腔，所述箱体上下端面为矩形结构，能够方便安装，并且在侧边的四个端面为弧形结构，而由于矩形结构的原因，需要对箱体进行加固，保证其强度，因此，在箱体表面安装有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，在容纳腔内设置有传质通道，传质通道一端设置在箱体内，另一端深处箱体外，便于充放氢燃料。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述箱体101的表面与加强筋102相间设置有传热介质通道104，所述传热介质通道104由传热介质制成，容纳腔内的氢燃料传热至箱体101，并通过所述传热介质通道104进行散热。
本发明所述储氢设备，进一步的，氢燃料在充放以及在使用氢燃料时，会产生热量，不仅会影响氢燃料的稳定性，同时，也不安全，因此，在箱体的表面，与加强筋相间设置有传热介质通道，方便散热。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，如图2所示，为其剖面示意图，其中，所述传质通道103设置在箱体101内的一端包括多个子传质通道105，且所述的多个子传质通道105的出口设置在箱体101的底端，便于氢燃料的充分扩散。
本发明所述储氢设备，优选所述传质通道设置在箱体内的一端包括多个子传质通道，方便在注入氢燃料时，使氢燃料充分扩散，因此较佳实施例，所述子传质通道的出口优选设置在箱体的底端。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述子传质通道105并排设置，且均为圆柱形。
本发明所述储氢设备，优选所述子传质通道并排设置，并且均为圆柱形，便于氢燃料的传输和扩散。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述加强筋102截面为矩形，便于与车体安装。
本发明所述储氢设备，优选所述加强筋的截面为矩形，由于加强筋设置在箱体表面，在安装时，加强筋会优先于车体接触，因此，优选加强筋截面为矩形，方便安装。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，所述加强筋102的厚度大于所述传热介质通道104的厚度。
本发明所述储氢设备，优选所述加强筋的厚度大于所述传热介质通道的厚度，保证加强筋与车体接触时，所述传热介质通道与车体之间有间隙，保证导热效率。
进一步的，所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，设置在箱体101外的传质通道104为单一出口，与箱体101内的子传质通道105连接，所述箱体101外的传质通道104设置在箱体101侧端面的中心线上，且与上端面和下端面的距离一致。
本发明所述储氢设备，优选所述传质通道位于箱体外与位于箱体内的部分，形成一对多的关系，方便充放燃料。
本发明要解决的技术问题在于：合金储氢器一方面是压力容器，为防止在填充气体时产生应力集中，往往被设计成为圆柱形结构；另一方面，在应用于车载时，往往占到整车质量的1/3-1/2。圆柱形结构储罐，在车内安装时需要占用较大的空间，使得整车质心的调校较为困难；同时，圆柱形的结构设计使得外部传热设计不便。
本发明是通过以下技术方案解决上述问题的：
根据矩形压力容器力学分析，将容器设计为变形矩形承压容器。
较佳的，该系统包括矩形的上下端面，与四个变形为圆弧形的侧面，相对于矩形容器，减轻应力集中问题，使得承压性能大幅提高；
较佳的，该系统外侧具有设计为矩形的加强筋，目的在于改善容器力学性能，提高其承压能力；
较佳的，该系统具有热量管理系统。包括燃料电池热量导入用的传热介质与相关流体通道；该热量管理系统可以为工作温度在室温以上的合金储罐提供放氢所需热量；
较佳的，该系统具有并联在中心线区域中的传质通道，通过传质分析计算，传质通道的间隔，与上下端面的距离设置在2cm，具有较佳的传质效果。
综上所述，本发明公开了一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其中，包括箱体，所述箱体内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体表面设置有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道，所述传质通道一端设置在箱体内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体外，便于充放氢燃料，本发明所述储氢设备，可直接安装于汽车底盘，为整车设计节省了大量空间；同时，可方便的将质心调整至需要位置，方便车的动力学调校。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，包括箱体，所述箱体内部设置有储氢合金构成的密闭的容纳腔，所述容纳腔外部的箱体表面包括平整设置的上端面与下端面，便于与车内进行安装固定，所述上端面和下端面的四周的侧端面为弧形结构，在所述箱体表面设置有加强筋，通过所述加强筋对箱体进行加固，所述容纳腔内设置有用于充放氢燃料的传质通道，所述传质通道一端设置在箱体内，另一端通过四周的一个侧端面伸出箱体外，便于充放氢燃料。
2.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，所述箱体的表面与加强筋相间设置有传热介质通道，所述传热介质通道由传热介质制成，容纳腔内的氢燃料传热至箱体，并通过所述传热介质通道进行散热。
3.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，所述传质通道设置在箱体内的一端包括多个子传质通道，且所述的多个子传质通道的出口设置在箱体的底端，便于氢燃料的充分扩散。
4.根据权利要求3所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，所述子传质通道并排设置，且均为圆柱形。
5.根据权利要求2所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，所述加强筋截面为矩形，便于与车体安装。
6.根据权利要求5所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，所述加强筋的厚度大于所述传热介质通道的厚度。
7.根据权利要求6所述的用于氢燃料电池汽车的储氢设备，其特征在于，设置在箱体外的传质通道为单一出口，与箱体内的子传质通道连接，所述箱体外的传质通道设置在箱体侧端面的中心线上，且与上端面和下端面的距离一致。
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