CN208970648U - 一种燃料电池电动叉车供氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种燃料电池电动叉车供氢系统，包括高压储氢罐、燃料电池电堆以及连接所述高压储氢罐和燃料电池电堆的供氢管路，还包括供氢管理模块；所述供氢管路上的压力调节阀和进氢电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作；高端压力传感器、中端压力传感器、低端压力传感器、电压传感器和电流传感器分别与所述供氢管理模块通讯连接，向所述供氢管理模块发送供氢管路内压力数据以及燃料电池电堆的电流、电压数据。本实用新型的供氢系统根据电堆输出不同的功率，从而切换不同的控制方式，能够有效的稳定燃料电池进氢压力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池技术领域，具体涉及燃料电池电动叉车用供氢系统及控制。
背景技术
现有燃料电池电动叉车供氢系统大部分都是机械结构，电子控制部分利用很少。现有技术大部分通过减压阀来稳定电堆进氢压力，当电堆输出功率变化时，电堆进氢压力也会随着变化，时高时低，对燃料电池的性能会有很大影响。当减压阀出现问题时，也可能会损坏电堆。
发明内容
发明目的：本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种燃料电池电动叉车供氢系统，根据电堆的输出功率，切换供氢方式，稳定燃料电池进氢压力。
技术方案：本实用新型所述燃料电池电动叉车供氢系统，包括高压储氢罐、燃料电池电堆以及连接所述高压储氢罐和燃料电池电堆的供氢管路，还包括供氢管理模块；在所述供氢管路上依次设置有手动球阀、高压减压阀、压力调节阀和进氢电磁阀，其中手动球阀的进口与所述高压储氢罐的出气口连接，所述进氢电磁阀的出口与所述燃料电池电堆的进气口连接；所述供氢管路上的压力调节阀和进氢电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作；
所述高压储氢罐与手动球阀的连接管路内设置有高端压力传感器，所述高压减压阀与压力调节阀的连接管路内设置有中端压力传感器，所述压力调节阀与进氢电磁阀的连接管路内设置有低端压力传感器，所述燃料电池电堆内设置有电压传感器和电流传感器，所述高端压力传感器、中端压力传感器、低端压力传感器、电压传感器和电流传感器分别与所述供氢管理模块通讯连接，向所述供氢管理模块发送供氢管路内压力数据以及燃料电池电堆的电流、电压数据。
本实用新型进一步优选地技术方案为，所述高压储氢罐与所述手动球阀之间的管路上还设置有充氢口，所述充氢口通过单向阀与所述供氢管路连通。
作为优选地，所述压力调节阀进口和出口的连接管路上还分别连通有一旁支泄压管路，其中第一旁支泄压管路上设置有手动泄压阀，所述第二旁支泄压管路上设置有泄压电磁阀，所述泄压电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作。
优选地，所述充氢口和高压储氢罐之间的管路上还设置有温度传感器和氢气浓度传感器，所述温度传感器和氢气浓度传感器分别与所述供氢管理模块通讯连接，向所述供氢管理模块发送供氢管路内温度数据和氢气浓度数据。
优选地，所述手动球阀与所述高压减压阀之间的连接管路上还设置有高压防爆电磁阀，所述高压防爆电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作。
有益效果：（1）本实用新型的供氢系统结合手动和自动控制，通过管路内的压力传感器和电堆上的电流、电压传感器，供氢管理模块根据电堆输出不同的功率，从而切换不同的控制方式，能够有效的稳定燃料电池进氢压力，同时通过检测管道内的压力确保燃料电池安全、可靠的运行，保证了供氢系统在燃料电池不同工况运行下氢气的安全使用；
（2）本实用新型在高压储氢罐与手动球阀之间的管路上设置充氢口，将充氢管路和放氢管路相结合，节约成本，减少空间的占用；并且在充氢口和高压储氢罐之间的管路上设置有温度传感器和氢气浓度传感器，充氢过程同样通过供氢管理模块控制，同时保证了供氢系统在加氢过程和放氢过程的使用安全；
（3）本实用新型中设置有两个旁支泄压管路，既可以手动泄压，又可以在供氢系统工作工程中，通过供氢管理模块监控管路内压力，在压力达到设定值时，自动泄压，确保管道内的压力保持稳定。
附图说明
图1为本实用新型所述供氢系统的结构示意图；
图中，1-高压储氢罐、2-单向阀、3-充氢口、4-手动球阀、5-高压防爆电磁阀、6-高压减压阀、7-泄压阀、8-压力调节阀、9-进氢电磁阀、10-泄压电磁阀、11-电压传感器、12-电流传感器、13-氢气浓度传感器、14-供氢管理模块、15-高端压力传感器、16-温度传感器、17-中端压力传感器、18-低端压力传感器、19-燃料电池电堆。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种燃料电池电动叉车供氢系统，包括高压储氢罐1、燃料电池电堆19、供氢管路和供氢管理模块14。
供氢管路上依次设置有手动球阀4、高压防爆电磁阀5、高压减压阀6、压力调节阀8和进氢电磁阀9，手动球阀4的进口与高压储氢罐1的出气口连接，进氢电磁阀9的出口与燃料电池电堆19的进气口连接。高压储氢罐1与手动球阀4之间的管路上还设置有充氢口3，充氢口3通过单向阀2与供氢管路连通。压力调节阀8进口和出口的连接管路上还分别连通有一旁支泄压管路，其中第一旁支泄压管路上设置有手动泄压阀7，第二旁支泄压管路上设置有泄压电磁阀10。
高压储氢罐1与手动球阀4的连接管路内设置有高端压力传感器15，高压减压阀6与压力调节阀8的连接管路内设置有中端压力传感器17，压力调节阀8与进氢电磁阀9的连接管路内设置有低端压力传感器18，燃料电池电堆19内设置有电压传感器11和电流传感器12，充氢口3和高压储氢罐1之间的管路上还设置有温度传感器16和氢气浓度传感器13。
高端压力传感器15、中端压力传感器17、低端压力传感器18、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器16和氢气浓度传感器13分别与供氢管理模块14通讯连接，向供氢管理模块14发送数据信号。述高压防爆电磁阀5、压力调节阀8、进氢电磁阀9和泄压电磁阀10与供氢管理模块14通讯连接，由供氢管理模块14控制工作。
该供氢系统的工作过程为：
充氢时，充氢口3通过单向阀2向高压储氢瓶充氢，手动球阀4在关闭状态。充氢过程中，供氢管理模块14会实时接收氢气浓度传感器13、高端压力传感器15和温度传感器16检测的数据，可以确保充氢过程安全、可靠。当高压储氢瓶中已充满氢气，供氢管理模块14显示已充满，停止加氢信息。
放氢时，手动球阀4在开启状态；当供氢管理模块14接收到启动放氢命令时，供氢管理模块14向高压防爆电磁阀5、进氢电磁阀9发送打开信号，高压储氢瓶通过高压减压阀6一级减压后，再通过压力调节阀8进入电堆19；而在此过程中供氢管理模块14会实时检测氢气浓度传感器13、温度传感器16、高端压力传感器15、中端压力传感器17和低端压力传感器18的数据，实时做出判断，确保燃料电池安全稳定的运行。通过检测电压传感器11和电流传感器12的数据，可以传输出燃料电池的工作状态，供氢管理模块14会向压力调节阀8发送不同的指令，调节压力调节阀8的开度，从而切换不同的控制方法，确保电堆19进氢压力稳定。当中端压力传感器17显示数据高于设定中端最大压力时，泄压电磁阀10会泄压，确保管道内的压力保持稳定。当供氢管理模块14接收到正常关机或故障关机命令时，供氢管理模块14向高压防爆电磁阀5和进氢电磁阀9发送关闭命令，向泄压电磁阀10发送打开命令，排空管道内的氢气。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (5)
1.一种燃料电池电动叉车供氢系统，包括高压储氢罐、燃料电池电堆以及连接所述高压储氢罐和燃料电池电堆的供氢管路，其特征在于，还包括供氢管理模块；在所述供氢管路上依次设置有手动球阀、高压减压阀、压力调节阀和进氢电磁阀，其中手动球阀的进口与所述高压储氢罐的出气口连接，所述进氢电磁阀的出口与所述燃料电池电堆的进气口连接；所述供氢管路上的压力调节阀和进氢电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作；
所述高压储氢罐与手动球阀的连接管路内设置有高端压力传感器，所述高压减压阀与压力调节阀的连接管路内设置有中端压力传感器，所述压力调节阀与进氢电磁阀的连接管路内设置有低端压力传感器，所述燃料电池电堆内设置有电压传感器和电流传感器，所述高端压力传感器、中端压力传感器、低端压力传感器、电压传感器和电流传感器分别与所述供氢管理模块通讯连接，向所述供氢管理模块发送供氢管路内压力数据以及燃料电池电堆的电流、电压数据。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电动叉车供氢系统，其特征在于，所述高压储氢罐与所述手动球阀之间的管路上还设置有充氢口，所述充氢口通过单向阀与所述供氢管路连通。
3.根据权利要求2所述的燃料电池电动叉车供氢系统，其特征在于，所述压力调节阀进口和出口的连接管路上还各连通有一旁支泄压管路，分别为第一旁支泄压管路和第二旁支泄压管路，其中第一旁支泄压管路上设置有手动泄压阀，所述第二旁支泄压管路上设置有泄压电磁阀，所述泄压电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作。
4.根据权利要求2所述的燃料电池电动叉车供氢系统，其特征在于，所述充氢口和高压储氢罐之间的管路上还设置有温度传感器和氢气浓度传感器，所述温度传感器和氢气浓度传感器分别与所述供氢管理模块通讯连接，向所述供氢管理模块发送供氢管路内温度数据和氢气浓度数据。
5.根据权利要求1所述的燃料电池电动叉车供氢系统，其特征在于，所述手动球阀与所述高压减压阀之间的连接管路上还设置有高压防爆电磁阀，所述高压防爆电磁阀与所述供氢管理模块通讯连接，由所述供氢管理模块控制工作。
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|---|---|---|---|---|
| CN113013443A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 未势能源科技有限公司 | 溢流阀组件、储氢系统和燃料电池车 |
| WO2021121399A1 (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | 未势能源科技有限公司 | 燃料电池车的储氢系统和燃料电池车 |
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