CN201659944U - 燃料电池车车载供氢系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池汽车的车载供氢系统，包括：氢气存储模块，包括氢气气瓶组和瓶口组合阀；氢气加注模块，包括加注口、压力表和加注控制面板；氢气供应模块，包括主电磁阀、减压阀和放散口；氢安全监控系统，包括监测控制器和氢气探测器；氢控制系统，包括与氢气存储模块、氢气加注模块和氢气供应模块相连接的氢气供应控制及检测模块。其中氢气加注模块通过氢气管路连接氢气存储模块，氢气存储模块通过氢气管路连接氢气供应模块，氢气供应模块连接燃料电池系统。氢控制系统对供氢系统进行供气控制和安全控制。这是一种能够安全提供氢气供燃料电池汽车使用，并且能够保证燃料电池汽车在各种使用工况下能够得到氢气的稳定、安全供给的燃料电池汽车车载供氢系统。其设计合理，使用安全，能够满足氢燃料电池汽车的行驶需要，尤其适用于燃料电池城市公交客车。

Description

燃料电池车车载供氢系统

技术领域

本实用新型属于燃料电池车的能源供应控制技术，具体的涉及一种适用于燃料电池车的车载供氢系统。

背景技术

目前，氢气是世界上储存最丰富且最清洁的能源，是燃料电池的最佳燃料，作为汽车工业中的一种新能源因其资源丰富、高效环保受到各国的重视和大力发展。但因其自身的特点和目前科技发展水平的能力限制了它的广泛应用。如何安全、高效的使用好氢气能源是目前燃料电池车研发工作的难点和重点。

氢气具有比重轻、着火范围广泛的特点，在空气中比例4％～75％都可燃烧，密闭状态时候还有可能引起爆炸，另外其无色无味、阳光下氢气燃烧的火焰肉眼不可见，因此出现泄漏无法通过常规方法观察到。再者，氢气分子的体积很小，非常容易泄露。因此对燃料电池车的应用必须保证在汽车正常使用条件下不能够有任何泄漏，同时要保证充分满足汽车各种使用工况下的氢气供应量。即氢气的储存和使用要充分满足安全、可靠、适用的要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能够安全提供氢气供燃料电池车使用，并且能够保证燃料电池车在各种使用工况下能够实现氢气的稳定供给的燃料电池车车载供氢系统，其设计合理，使用安全，能够满足氢燃料电池汽车的行驶需要，尤其适用于城市公交客车。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种燃料电池车车载供氢系统，其特征在于该车载供氢系统包括：

氢气存储模块，包括氢气气瓶组和瓶口组合阀；

氢气加注模块，包括加注口、压力表和加注控制面板；

氢气供应模块，包括主电磁阀、减压阀和放散口；

氢安全监控系统，包括监测控制器和氢气探测器，所述氢气探测器分布设置在各监测空间；

其中氢气加注模块通过氢气管路连接氢气存储模块，氢气存储模块通过氢气管路连接所述氢气供应模块，所述氢气供应模块连接燃料电池系统。

具体的讲，所述氢气气瓶组并联连接，每一氢气气瓶配置一瓶口组合阀，所述瓶口组合阀包括手动截止阀、电磁阀和和超温超压安全阀，根据需要部分气瓶瓶口阀配有温度感应器。

一实施方式中，所述氢气气瓶组放置在氢气瓶支架上，每一氢气气瓶的尾部设置有超温超压安全阀。

另一实施方式中，所述氢气供应模块的氢气管路上依次设置过滤器、主电磁阀、减压器、压力传感器、压力表、安全阀和放空管。

再一实施方式中，所述氢气探测器包括设置在燃料电池车的乘员舱、燃料电池舱、加注口及氢气气瓶舱内的各氢气探测器，各氢气探测器均连接所述监测控制器。

另外，车载供氢系统进一步包括氢气供应控制及检测系统，该氢气供应控制及检测系统连接氢气存储模块、氢气加注模块和氢气供应模块。

再者，车载供氢系统进一步包括氢稀释系统，该氢稀释系统连接所述燃料电池的排气口，所述氢稀释系统包括氢稀释装置和氢稀释控制器。

该燃料电池车车载供氢系统能够稳定的完成氢气加注、氢气存储和氢气供应功能，氢气加注模块能够使氢气通过氢气加注口、单向阀和连接管路向氢气气瓶组充填氢气。氢气存储模块能够实现氢气在高压状态下的大容量存储，其氢气气瓶的瓶口组合阀可以实现稳定和流量可调节的氢气流输送。氢气气瓶的尾部均设置有超温超压安全阀以及根据需要设置的温度传感器。氢气供应模块在工作时提供经过压力调控满足需要的稳定氢气流进入氢燃料电池。

通过在上述氢气加注模块、氢气存储模块和氢气供应模块中设置压力传感器、温度传感器、压力表、电磁阀、控制器等组成氢气供应控制、检测系统，能够对供氢系统的使用情况和状态进行监测，对使用状况进行实时控制。通过设置过滤器、截止阀、超温超压安全阀，单向阀及过流保护装置等组成安全防护系统，可以保证在汽车使用中出现异常情况及突发情况时进行有效的预防和紧急状态处置。

本实用新型体现了高效燃料供给、智能灵敏控制、全方位安全保障、剩余气量测量精度高及系统构成简单、使用安全可靠和维护保养方便等特点。系统采用微处理器进行控制，对气路上的传感器(高压传感器、低压传感器、温度传感器)进行实时采样，根据传感器数据和来自系统外的控制信号，进行逻辑判断分析，对每个气瓶的电磁阀和供氢管路上的总电磁阀进行实时有效控制。

本实用新型的有益效果在于，该燃料电池车车载供氢系统能够安全提供氢气供燃料电池车使用，并且能够保证燃料电池车在各种运行工况下能够实现氢气的稳定供给，其设计合理，使用安全，能够适用于城市公交系统及现有氢燃料电池车的行驶动力源提供需要。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的阐述。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的组成框架图。

具体实施方式

如图1所示，该燃料电池车车载供氢系统主要由氢气存储模块20、氢气加注模块10、氢气供应模块30、氢安全监控系统、氢气供应控制及检测系统和氢稀释系统组成。氢气加注模块10通过氢气管路连接氢气存储模块20，氢气存储模块通过氢气管路连接氢气供应模块30，氢气供应模块连接燃料电池60。

氢气存储模块20包括氢气气瓶组和瓶口组合阀；氢气气瓶组中各气瓶采用并联连接，每一氢气气瓶22配置一瓶口组合阀21，瓶口组合阀包括手动截止阀、电磁阀和超温超压安全阀。氢气气瓶分别成组放置在氢气瓶支架上，每一氢气气瓶的尾部连接设置有尾堵和超温超压安全阀23。

氢气供应模块30包括主电磁阀、减压阀和放散口等，氢气供应模块的氢气管路上依次设置了过滤器、主电磁阀31、减压器、低压传感器、安全释放阀32和放空管。安全释放阀通过管路与连接氢气气瓶组的气瓶尾部安全阀管路连接一并联管路。

氢安全监控系统包括监测控制器81和氢气探测器82，氢气探测器分布设置在各监测空间；氢气探测器包括设置在燃料电池车的乘员舱40、燃料电池舱、加注口及氢气气瓶舱内的各氢气探测器，各氢气探测器均连接至监测控制器。

车载供氢系统进一步包括氢气供应控制及检测系统50，该氢气供应控制及检测系统连接氢气存储模块、氢气加注模块和氢气供应模块。氢稀释系统70连接所述燃料电池的排气口，氢稀释系统包括氢稀释装置和氢稀释控制器，保证尾气排放氢气浓度≤0.2％。

Claims (7)

1.一种燃料电池车车载供氢系统，其特征在于该车载供氢系统包括：

氢气存储模块，包括氢气储气瓶组和瓶口组合阀；

氢气加注模块，包括加注口、压力表和加注控制面板；

氢气供应模块，包括主电磁阀、减压阀和放散口；

氢安全监控系统，包括监测控制器和氢气探测器，所述氢气探测器分布设置在各监测空间；

其中氢气加注模块通过氢气管路连接氢气存储模块，氢气存储模块通过氢气管路连接所述氢气供应模块，所述氢气供应模块连接燃料电池系统。

2.根据权利要求1所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于所述氢气气瓶组并联连接，每一氢气气瓶配置一瓶口组合阀，所述瓶口组合阀包括手动截止阀、电磁阀和超温超压安全阀，根据需要部分气瓶瓶口阀配有温度感应器。

3.根据权利要求2所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于所述氢气气瓶组放置在氢气瓶支架上，每一氢气气瓶的尾部设置有超温超压安全阀。

4.根据权利要求1所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于所述氢气供应模块的氢气管路上依次设置过滤器、主电磁阀、减压器、压力传感器、压力表、安全阀和放空管。

5.根据权利要求1所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于所述氢气探测器包括设置在燃料电池车的乘员舱、燃料电池舱、加注口舱及氢气气瓶舱内的各氢气探测器，各氢气探测器均连接至所述监测控制器。

6.根据权利要求1所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于车载供氢系统进一步包括氢气供应控制及检测系统，该氢气供应控制及检测系统通过连接氢气存储模块、氢气加注模块和氢气供应模块，对供氢系统进行供气控制和安全控制。

7.根据权利要求1所述的燃料电池车车载供氢系统，其特征在于车载供氢系统进一步包括氢稀释系统，该氢稀释系统连接所述燃料电池的排气口，所述氢稀释系统包括氢稀释装置和氢稀释控制器。

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