CN110360440A - 一种新型氢能车辆储氢瓶 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新型氢能车辆储氢瓶。储氢瓶包括内胆、外胆、瓶塞、氢气流道和空气流道；所述内胆为可收缩的柔性内胆；所述外胆上方设有开口，所述瓶塞连接至所述外胆的开口处；所述内胆和所述外胆之间具有空气夹层；所述内胆上设有氢气流道接孔；所述瓶塞上设有两个通孔，分别为氢气流道通孔和空气流道通孔；所述氢气流道设有第一控制阀和第二控制阀；所述空气流道设有第三控制阀和第四控制阀。本发明的有益效果是：使用控制阀便于氢瓶使用前快速抽真空，减少氢瓶内的空气残留，提高储氢纯度；柔性内胆可维护更换、可收缩，使氢气能充分释放，提高氢气利用率。

Description

一种新型氢能车辆储氢瓶
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新型氢能车辆储氢瓶。
背景技术
氢气由于其燃烧效率高、产物无污染等优点，与太阳能、核能一起被称为三大新能源。作为一种新能源，氢气在航空、动力、及机车燃料电池等领域得到广泛的应用，氢能汽车在使用过程中必将存在储氢瓶。一般储氢瓶目前虽然在强度和结构上能够满足使用需求，但其加工难度相对较大，且由于使用时间的积累，会慢慢造成储氢瓶内氢气的纯度变低，所以导致储氢瓶耐用性不强，通用性差。
发明内容
本发明的目的是设计一种新型氢能车辆储氢瓶，解决储氢瓶氢气利用率低、储氢瓶纯度低的问题；
为了解决上述问题，本发明提供一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于，包括：内胆、外胆、瓶塞、氢气流道和空气流道；所述内胆为可收缩的柔性内胆；所述外胆上方设有开口，所述瓶塞连接至所述外胆的开口处；
所述内胆和所述外胆之间具有空气夹层；所述内胆上设有氢气流道接孔；所述瓶塞上设有两个通孔；
所述氢气流道一端连接至所述氢气流道接孔，另一端穿过所述瓶塞的一个通孔置于所述外胆外；且所述氢气流道的置于所述外胆外的一端设有两个控制阀，分别为第一控制阀和第二控制阀；
所述空气流道一端接通所述空气夹层，另一端穿过所述瓶塞的另一个通孔置于所述外胆外；且所述空气流道的置于所述外胆外的一端设有两个控制阀，分别为第三控制阀和第四控制阀。
进一步地，所述氢气流道和空气流道为倒L形。
进一步地，所述内胆可更换；
进一步地，所述空气流道，经第三控制阀和第四控制阀，与外部空压机相连。
进一步地，所述第一控制阀连接至外部氢气源，以向所述内胆内注入氢气；所述第二控制阀在正常使用时连接至氢能汽车的各用氢设备，以向氢能汽车提供氢气；所述控制阀在储氢瓶正常使用之前，连接至外部空压机，以便外部空压机将内胆中的空气抽出，内胆达到真空状态。
进一步地，所述第三控制阀用于控制压缩空气释放出空气夹层；所述第四控制阀用于控制压缩空气向空气夹层的注入；
进一步地，所述外部空压机具有气压检测功能；
进一步地，所述外部氢气源具有气压检测功能；
进一步地，所述一种新型氢能车辆储氢瓶的使用原理如下：S101：关闭第一控制阀和第三控制阀，开启第二控制阀和第四控制阀；
S102：外部空压机通过第二控制阀将内胆中的空气抽出，使其处于真空状态；外部空压机通过第四控制阀向空气夹层注入压缩空气；
S103：判断内胆真空度是否到达预设阈值λ？若是，则停止内胆抽真空，关闭第二控制阀，进入步骤S104；否则跳转至步骤S102；
S104：判断空气夹层压力是否达到预设阈值β？若是，则停止向空气夹层注入压缩空气，关闭第四控制阀；
S105：关闭第二控制阀和第四控制阀，开启第一控制阀和第三控制阀；
S106：外部氢气源通过第一控制阀将氢气注入内胆；外部空压机通过第三控制阀释放空气夹层内的空气；
S107：判断压缩空气夹层压力值是否到达预设阈值ω？若是，则关闭第三控制阀，进入步骤S108；否则，跳转到步骤S106；
S108：判断内胆氢气压力值是否达到预设阈值μ？若是，则关闭第一控制阀，进入步骤S206；否则跳转到步骤S106；
S109：关闭第一控制阀、第三控制阀和第四控制阀，开启第二控制阀；
S110：判断内胆氢气压力值小于预设阈值δ&&压缩空气夹层压力值小于预设阈值ω是否成立？若成立，则第四控制阀自动开启，空气夹层被注入压缩空气，完全释放氢气；否则，继续释放氢气直至满足判断条件为止；
S111：氢气释放完毕。
本发明的有益效果是：使用控制阀便于氢瓶使用前快速抽真空，减少氢瓶内的空气残留，提高储氢纯度；柔性内胆可维护更换、可收缩，使氢气能充分释放，提高氢气利用率。
附图说明
下面将结合附图及实例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种新型氢能车辆储氢瓶的结构组成示意图；
图2是本发明实施例中一种新型氢能车辆储氢瓶的部分结构细节示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种新型氢能车辆储氢瓶及方法。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种新型氢能车辆储氢瓶的结构组成示意图，具体包括：
内胆1、外胆3、瓶塞4、氢气流道5和空气流道6；所述内胆1为可收缩的柔性内胆；所述外胆3上方设有开口，所述瓶塞4连接至所述外胆3的开口处；
所述内胆1和所述外胆3之间具有空气夹层2；所述内胆1上设有氢气流道接孔11；所述瓶塞4上设有两个通孔；
所述氢气流道5一端连接至所述氢气流道接孔11，另一端穿过所述瓶塞4的一个通孔置于所述外胆3外；且所述氢气流道5的置于所述外胆3外的一端设有两个控制阀，分别为第一控制阀51和第二控制阀52；
所述空气流道6一端63接通所述空气夹层2，另一端穿过所述瓶塞4的另一个通孔置于所述外胆3外；且所述空气流道6的置于所述外胆3外的一端设有两个控制阀，分别为第三控制阀62和第四控制阀61。
请参考图2，图2是一种新型氢能车辆储氢瓶的部分结构细节示意图。
所述氢气流道5和空气流道6为倒L形的管道。
所述内胆1可更换；
所述空气流道6，经第三控制阀62和第四控制阀61，与外部空压机相连。
所述第一控制阀51连接至外部氢气源，以向所述内胆1内注入氢气；所述第二控制阀52在正常使用时连接至氢能汽车的各用氢设备，以向氢能汽车提供氢气；所述控制阀52在储氢瓶正常使用之前，连接至外部空压机，以便外部空压机将内胆1中的空气抽出，内胆1达到真空状态。
所述第三控制阀62用于控制压缩空气释放出空气夹层2；所述第四控制阀61用于控制压缩空气向空气夹层2的注入；
所述外部空压机具有气压检测功能；所述外部氢气源具有气压检测功能；氢气瓶的使用原理如下：
S101：关闭第一控制阀51和第三控制阀62，开启第二控制阀52和第四控制阀61；
S102：外部空压机通过第二控制阀52将内胆1中的空气抽出，使其处于真空状态；外部空压机通过第四控制阀61向空气夹层2注入压缩空气；
S103：判断内胆1真空度是否到达预设阈值λ？若是，则停止内胆1抽真空，关闭第二控制阀52，进入步骤S104；否则跳转至步骤S102；
S104：判断空气夹层2压力是否达到预设阈值β？若是，则停止向空气夹层2注入压缩空气，关闭第四控制阀61；
S105：关闭第二控制阀52和第四控制阀61，开启第一控制阀51和第三控制阀62；
S106：外部氢气源通过第一控制阀51将氢气注入内胆1；外部空压机通过第三控制阀62释放空气夹层2内的空气；
S107：判断压缩空气夹层2压力值是否到达预设阈值ω？若是，则关闭第三控制阀62，进入步骤S108；否则，跳转到步骤S106；
S108：判断内胆1氢气压力值是否达到预设阈值μ？若是，则关闭第一控制阀51，进入步骤S206；否则跳转到步骤S106；
S109：关闭第一控制阀51、第三控制阀62和第四控制阀61，开启第二控制阀52；
S110：判断内胆1氢气压力值小于预设阈值δ&&压缩空气夹层2压力值小于预设阈值ω是否成立？若成立，则第四控制阀61自动开启，空气夹层2被注入压缩空气，完全释放氢气；否则，继续释放氢气直至满足判断条件为止；
S111：氢气释放完毕。
本发明的有益效果是：使用控制阀便于氢瓶使用前快速抽真空，减少氢瓶内的空气残留，提高储氢纯度；柔性内胆可维护更换、可收缩，使氢气能充分释放，提高氢气利用率。
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。

Claims (9)

1.一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：包括：内胆(1)、外胆(3)、瓶塞(4)、氢气流道(5)和空气流道(6)；所述内胆(1)为可收缩的柔性内胆；所述外胆(3)上方设有开口，所述瓶塞(4)连接至所述外胆(3)的开口处；
所述内胆(1)和所述外胆(3)之间具有空气夹层(2)；所述内胆(1)上设有氢气流道接孔(11)；所述瓶塞(4)上设有两个通孔；
所述氢气流道(5)一端连接至所述氢气流道接孔(11)，另一端穿过所述瓶塞(4)的一个通孔置于所述外胆(3)外；且所述氢气流道(5)的置于所述外胆(3)外的一端设有两个控制阀，分别为第一控制阀(51)和第二控制阀(52)；
所述空气流道(6)一端(63)接通所述空气夹层(2)，另一端穿过所述瓶塞(4)的另一个通孔置于所述外胆(3)外；且所述空气流道(6)的置于所述外胆(3)外的一端设有两个控制阀，分别为第三控制阀(62)和第四控制阀(61)。
2.如权利要求1所述的一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述氢气流道(5)和空气流道(6)为倒L形的管道。
3.如权利要求1所述的一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述内胆(1)可更换。
4.如权利要求1所述的一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述空气流道(6)，经第三控制阀(62)和第四控制阀(61)，与外部空压机相连。
5.如权利要求1所述的一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述第一控制阀(51)连接至外部氢气源，以向所述内胆(1)内注入氢气；所述第二控制阀(52)在正常使用时连接至氢能汽车的各用氢设备，以向氢能汽车提供氢气；所述控制阀(52)在储氢瓶正常使用之前，连接至外部空压机，以便外部空压机将内胆(1)中的空气抽出，内胆(1)达到真空状态。
6.如权利要求1所述的一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述第三控制阀(62)用于控制压缩空气释放出空气夹层(2)；所述第四控制阀(61)用于控制压缩空气向空气夹层(2)的注入。
7.如权利要求4所述一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述外部空压机具有气压检测功能。
8.如权利要求5所述一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：所述外部氢气源具有气压检测功能。
9.如权利要求1所述一种新型氢能车辆储氢瓶，其特征在于：氢气瓶的使用原理如下：
S101：关闭第一控制阀(51)和第三控制阀(62)，开启第二控制阀(52)和第四控制阀(61)；
S102：外部空压机通过第二控制阀(52)将内胆(1)中的空气抽出，使其处于真空状态；外部空压机通过第四控制阀(61)向空气夹层(2)注入压缩空气；
S103：判断内胆(1)真空度是否到达预设阈值λ？若是，则停止内胆(1)抽真空，关闭第二控制阀(52)，进入步骤S104；否则跳转至步骤S102；
S104：判断空气夹层(2)压力是否达到预设阈值β？若是，则停止向空气夹层(2)注入压缩空气，关闭第四控制阀(61)；
S105：关闭第二控制阀(52)和第四控制阀(61)，开启第一控制阀(51)和第三控制阀(62)；
S106：外部氢气源通过第一控制阀(51)将氢气注入内胆(1)；外部空压机通过第三控制阀(62)释放空气夹层(2)内的空气；
S107：判断压缩空气夹层(2)压力值是否到达预设阈值ω？若是，则关闭第三控制阀(62)，进入步骤S108；否则，跳转到步骤S106；
S108：判断内胆(1)氢气压力值是否达到预设阈值μ？若是，则关闭第一控制阀(51)，进入步骤S206；否则跳转到步骤S106；
S109：关闭第一控制阀(51)、第三控制阀(62)和第四控制阀(61)，开启第二控制阀(52)；
S110：判断内胆(1)氢气压力值小于预设阈值δ&&压缩空气夹层(2)压力值小于预设阈值ω是否成立？若成立，则第四控制阀(61)自动开启，空气夹层(2)被注入压缩空气，完全释放氢气；否则，继续释放氢气直至满足判断条件为止；
S111：氢气释放完毕。
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