CN207743334U - 一种氢气加注系统的高压供氢模块及其高压供氢模块主体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种氢气加注系统的高压供氢模块及其高压供氢模块主体，高压供氢模块，包括电磁阀和高压放空阀的至少一个，还包括高压供氢模块主体，所述高压供氢模块主体上设有用于与加注模块连接的高压模块加注口、用于与低压供氢模块连接的高压模块出气口、用于与储氢瓶连接的氢瓶连接口和至少一个元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，加注模块主体内还设有用于使高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口对应连通的连通通道。相比于现有技术，减少系统零部件数量，减少连接点，明显减少系统中的潜在泄漏点，不同车型的氢系统的零件可以互换，有利于大批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池车领域中的一种氢气加注系统的高压供氢模块及其高压供氢模块主体。
背景技术
燃料电池汽车主要利用氢气作为能量源,其排放物仅为水,对环境零污染，是终极意义上的新能源汽车，作为环境友好型汽车，是汽车发展的一个重要方向，近年来在全球范围内得以快速发展。燃料电池汽车车载氢系统属于燃料电池汽车的燃料储存和供给系统，其安全性和可靠性对燃料电池和整车的性能与稳定性有着重要影响。现有燃料电池客车或公交车车载氢系统主要分为氢气的加注、储存和供给三部分；加注部分包括加氢头1、过滤器4、单向阀5和高压表2，用于向存储部分输气；存储部分包括储氢瓶10、瓶阀8、过流阀9、温度传感器和压力传感器，用于高压储气；供给部分包括过滤器、管路电磁阀12、减压阀13、高压压力表21、低压压力表14、高压放空阀11、低压放空阀17、压力传感器和安全阀16，用于向燃料电池19供气。
加注系统中各阀门仪表、传感器等依靠高压钢管通过大量的卡套、三通/直通接头等连接而成；如图1，按市场上普遍采用的8瓶组燃料电池客车或公交车车载氢系统为例，主管路上总计有连接点91个，由于氢气分子量极小，易于扩散，系统中每个连接点即为一个潜在的氢气泄露点，因此连接点越多意味着越多的氢气泄露风险，从而影响氢系统的稳定性和可靠性。现有方案的主要缺点是集成度低，整个系统稳定性和可靠性较差，大量的连接点对装配工艺要求高，很容易产生氢气泄露问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高压供氢模块，用以解决现有氢气加注系统存在的可靠性较差，容易产生氢气泄露的问题；本实用新型的目的还在于提供一种在该模块中使用的高压供氢模块主体。
为实现上述目的，本实用新型的高压供氢模块的方案1是：氢气加注系统的高压供氢模块包括电磁阀和高压放空阀的至少一个，还包括高压供氢模块主体，所述高压供氢模块主体上设有用于与加注模块连接的高压模块加注口、用于与低压供氢模块连接的高压模块出气口、用于与储氢瓶连接的氢瓶连接口和至少一个元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，加注模块主体内还设有用于使高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口对应连通的连通通道。
方案2是，根据方案1所述的高压供氢模块，所述元件安装口包括供电磁阀安装的电磁阀安装口，所述连通通道包括用于与电磁阀的进口连通的进气通道和用于与电磁阀的出口连通的出气通道，所述高压模块加注口和氢瓶连接口与进气通道连通，高压模块出气口与出气通道连通。
方案3是，根据方案2所述的高压供氢模块，所述元件安装口包括供高压放空阀安装的放空阀安装口，放空阀安装口设置在所述出气通道上。
方案4是，根据方案2或3所述的高压供氢模块，所述高压供氢模块主体为条形块结构，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在条形块结构的长度方向两端，所述电磁阀安装口设置在高压模块加注口和高压供氢出气口之间。
方案5是，根据方案4所述的高压供氢模块，所述高压供氢模块主体的用于安装电磁阀的部分的高度尺寸大于其余部分的高度尺寸。
方案6是，根据方案1或2或3所述的高压供氢模块，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在高压供氢模块主体的左右两侧，所述氢瓶连接口和元件安装口设置在高压供氢模块主体的顶侧。
本实用新型的高压供氢模块主体的方案1是：高压供氢模块主体上设有用于与加注模块连接的高压模块加注口、用于与低压供氢模块连接的高压模块出气口、用于与储氢瓶连接的氢瓶连接口和至少一个元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，加注模块主体内还设有用于使高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口对应连通的连通通道。
方案2是，根据方案1所述的高压供氢模块主体，所述元件安装口包括供电磁阀安装的电磁阀安装口，所述连通通道包括用于与电磁阀的进口连通的进气通道和用于与电磁阀的出口连通的出气通道，所述高压模块加注口和氢瓶连接口与进气通道连通，高压模块出气口与出气通道连通。
方案3是，根据方案2所述的高压供氢模块主体，所述元件安装口包括供高压放空阀安装的放空阀安装口，放空阀安装口设置在所述出气通道上。
方案4是，根据方案2或3所述的高压供氢模块主体，所述高压供氢模块主体为条形块结构，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在条形块结构的长度方向两端，所述电磁阀安装口设置在高压模块加注口和高压供氢出气口之间。
方案5是，根据方案4所述的高压供氢模块主体，所述高压供氢模块主体的用于安装电磁阀的部分的高度尺寸大于其余部分的高度尺寸。
方案6是，根据方案1或2或3所述的高压供氢模块主体，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在高压供氢模块主体的左右两侧，所述氢瓶连接口和元件安装口设置在高压供氢模块主体的顶侧。
本实用新型的有益效果是：高压供氢模块包括高压供氢模块主体，高压供氢模块主体上设有高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，通过加注模块主体内的连通通道保证各元件仍按照原加注系统中的连通方式连通。相比于现有技术，减少系统零部件数量，减少连接点，解决了现有系统中的潜在泄漏点过多、装配工艺和检修难度大、集成度低的问题，提高氢系统的安全性和可靠性，同时降低成本，利于大批量生产；不同车型的氢系统的零件可以互换，利于减少整车开发时间，降低整车研发和售后服务成本。
附图说明
图1为现有氢气加注系统的结构示意图；
图2为本实用新型的高压供氢模块在氢气加注系统的原理图；
图3为氢气加注系统的总装图；
图4为加注模块的结构示意图；
图5为存储模块的结构示意图；
图6为供氢模块的结构示意图。
图中：1-加氢头、2-高压表、3-加注主体、4-过滤器、5-单向阀、6-阀体、7-三通接头、8-瓶阀、9-过流阀、10-储氢瓶、11-高压放空阀、12-管路电磁阀、13-减压阀、14-低压表、15-低压压力传感器、16-安全阀、17-低压放空阀、18-供给主体、19-燃料电池、21-高压压力表。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的高压供氢模块的实施例一，如图2至图6所示，氢气加注系统包括加注模块、存储模块和供氢模块，加注模块用于向存储模块供气，供氢模块连接燃料电池19。加注模块包括加氢头1、过滤器4、高压表2、单向阀5、加注主体3。
加氢头1通过与汽车加氢站上的加氢枪连接进行氢气的加注，氢气依次经过加氢头1、加注主体3、过滤器4、单向阀5进入到存储模块，高压表2显示加注的氢气压力。加氢头1、过滤器4、高压表2、单向阀5全部安装在加注主体3上，加氢头安装口为加注模块进气口，单向阀安装口为加注模块出气口，加注主体3通过内部的气路连通通道将各加注主体3上的零件联通，保证各元件仍按照现有加注系统中的连通方式对应连通。
存储模块包括储氢瓶10、瓶阀8和过流阀9，瓶阀8安装在储氢瓶10的瓶口中；过流阀9集成在瓶阀8上，储氢瓶10形成存储模块主体；过流阀9内置于储氢瓶10中，过流阀9的内外没有压力差，对制作过流阀9的材料结构要求降低，因此降低了过流阀9制作成本，提高可靠性。储氢瓶10内的高压氢气依次经过过流阀9、瓶阀8后进入到供氢模块，瓶阀8与阀体6之间的管路上设有用于连接其他储氢瓶的三通接头7。
供氢模块包括高压放空阀11、管路电磁阀12、减压阀13、低压表14、低压压力传感器15、安全阀16和低压放空阀17组成，存储模块的氢气依次经过高压放空阀11、管路电磁阀12、减压阀13、低压表14、安全阀16、低压压力传感器15、低压放空阀17供给燃料电池19使用。
管路电磁阀12包括阀体6，阀体6的右侧为用于连接加注模块的高压模块加注口，左侧为用于连接减压阀13进气口的高压模块出气口，阀体6上靠近高压模块加注口的位置设有氢瓶连接口、靠近高压模块出气口的位置设有管路电磁阀安装口，氢瓶连接口与电磁阀安装口之间设有高压放空阀安装口，管路电磁阀12所在位置的高度高于其余部分的高度；高压放空阀11、管路电磁阀12集成安装在阀体6上，形成高压供氢模块。
低压供氢模块主体18上设有用于连接减压阀13出口的低压供氢进气口、用于连接燃料电池19进口的低压供氢出气口，低压供氢进气口和低压供氢出气口设置在低压供氢模块主体18的左、右侧，低压供氢进气口和低压供氢出气口之间设有直通通道，直通通道上设有两个以上元件安装口，低压表14、低压压力传感器15、安全阀16和低压放空阀17由右至左依次安装在对应的元件安装口上，形成低压供氢模块。
进一步的，高压管路内的压力通过高压压力传感器远传到驾驶室的仪表盘实时显示，省去设置在减压阀右侧的高压表21，减少连接点和控制成本。
相比于现有技术，能够明显减少氢气加注系统的零部件数量，明显减少零部件间的连接点，解决了现有系统中的潜在泄漏点过多、装配工艺和检修难度大、集成度低的问题，提高氢系统的安全性和可靠性，同时降低成本，利于大批量生产；不同车型的氢系统的零件可以互换，利于减少整车开发时间，降低整车研发和售后服务成本。
实施例二，实施例二与实施例一的不同之处在于：也可以仅将管路电磁阀、高压放空阀和氢瓶连接口中的其中一个或两个安装在管路电磁阀的阀体上；其他元件则可以通过连接管进行间接连接。
实施例三，实施例三与实施例一的不同之处在于：也可以根据实际需要对管路电磁阀、高压放空阀和氢瓶连接口的位置进行调整；例如将管路电磁阀和高压放空阀分设在管路电磁阀的阀体的上、下侧。
在其他实施例中，也可以设置另外一个单独的高压模块主体来代替管路电磁阀的阀体，将管路电磁阀的阀体集成安装在高压模块主体上。
本实用新型的高压供氢模块主体的实施例，高压供氢模块主体的结构与上述本实用新型的高压供氢模块的任一实施例中的高压供氢模块主体的结构相同，因此，不再重复说明。
Claims (12)
1.氢气加注系统的高压供氢模块，包括电磁阀和高压放空阀的至少一个，其特征在于：还包括高压供氢模块主体，所述高压供氢模块主体上设有用于与加注模块连接的高压模块加注口、用于与低压供氢模块连接的高压模块出气口、用于与储氢瓶连接的氢瓶连接口和至少一个元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，加注模块主体内还设有用于使高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口对应连通的连通通道。
2.根据权利要求1所述的氢气加注系统的高压供氢模块，其特征在于：所述元件安装口包括供电磁阀安装的电磁阀安装口，所述连通通道包括用于与电磁阀的进口连通的进气通道和用于与电磁阀的出口连通的出气通道，所述高压模块加注口和氢瓶连接口与进气通道连通，高压模块出气口与出气通道连通。
3.根据权利要求2所述的氢气加注系统的高压供氢模块，其特征在于：所述元件安装口包括供高压放空阀安装的放空阀安装口，放空阀安装口设置在所述出气通道上。
4.根据权利要求2或3所述的氢气加注系统的高压供氢模块，其特征在于：所述高压供氢模块主体为条形块结构，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在条形块结构的长度方向两端，所述电磁阀安装口设置在高压模块加注口和高压供氢出气口之间。
5.根据权利要求4所述的氢气加注系统的高压供氢模块，其特征在于：所述高压供氢模块主体的用于安装电磁阀的部分的高度尺寸大于其余部分的高度尺寸。
6.根据权利要求1或2或3所述的氢气加注系统的高压供氢模块，其特征在于：所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在高压供氢模块主体的左右两侧，所述氢瓶连接口和元件安装口设置在高压供氢模块主体的顶侧。
7.高压供氢模块的高压供氢模块主体，其特征在于：所述高压供氢模块主体上设有用于与加注模块连接的高压模块加注口、用于与低压供氢模块连接的高压模块出气口、用于与储氢瓶连接的氢瓶连接口和至少一个元件安装口，电磁阀和高压放空阀的至少一个安装在相应的元件安装口上，加注模块主体内还设有用于使高压模块加注口、高压模块出气口、氢瓶连接口和元件安装口对应连通的连通通道。
8.根据权利要求7所述的高压供氢模块主体，其特征在于：所述元件安装口包括供电磁阀安装的电磁阀安装口，所述连通通道包括用于与电磁阀的进口连通的进气通道和用于与电磁阀的出口连通的出气通道，所述高压模块加注口和氢瓶连接口与进气通道连通，高压模块出气口与出气通道连通。
9.根据权利要求8所述的高压供氢模块主体，其特征在于：所述元件安装口包括供高压放空阀安装的放空阀安装口，放空阀安装口设置在所述出气通道上。
10.根据权利要求8或9所述的高压供氢模块主体，其特征在于：所述高压供氢模块主体为条形块结构，所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在条形块结构的长度方向两端，所述电磁阀安装口设置在高压模块加注口和高压供氢出气口之间。
11.根据权利要求10所述的高压供氢模块主体，其特征在于：所述高压供氢模块主体的用于安装电磁阀的部分的高度尺寸大于其余部分的高度尺寸。
12.根据权利要求7或8或9所述的高压供氢模块主体，其特征在于：所述高压模块加注口、高压供氢出气口分别设置在高压供氢模块主体的左右两侧，所述氢瓶连接口和元件安装口设置在高压供氢模块主体的顶侧。
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| CN111326768A (zh) * | 2018-12-17 | 2020-06-23 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 燃料电池的氢气系统及氢气系统的储氢模块 |
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