CN212676316U - 一种氢燃料电池实验室供氢系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢燃料电池实验室供氢系统，沿气体输送方向依次设有通过连接管路相连的过滤器、电磁阀一、球阀一、一级调压阀、球阀二、球阀三、二级调压阀、球阀四、背压阀和质量流量计，过滤器进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格和氮气集装格连接，质量流量计出气端通过相互并联的连接管路分别与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台连接，球阀二与球阀三之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有压力传感器一、湿度传感器和温度传感器。本实用新型具有集成度高、功能齐全且安全可靠等优点，可为多套氢燃料电池测试台提供连续不断且压力平稳的氢气，又能够对输出氢气的温湿度和质量进行实时监测。

Description

一种氢燃料电池实验室供氢系统

技术领域

本实用新型属于氢燃料电池实验室氢气的汇集及减压后气体的分配技术领域，具体涉及一种氢燃料电池实验室供氢系统。

背景技术

由于纯电动汽车续航里程短且充电时间过长的瓶颈问题无法突破，大家开始将目光转向充氢迅速的氢燃料电池汽车。作为氢能源践行者之一，丰田所量产的第一辆氢燃料电池汽车Mirai，便可实现加氢3-5分钟，续航700余公里的用车需求，可谓新能源汽车领域中的一颗新星，吸引了全世界的目光，因此，在全球也掀起了发展氢燃料电池汽车的浪潮。

在此背景下，氢燃料电池汽车技术，特别是汽车中的核心氢燃料电池技术的应用和研究，得到了越来越多的重视。因此，国内各大科研院所和车企都在争先恐后的兴建氢燃料电池实验室来加大对其研发的支持，同时各种功率的氢燃料电池和与之匹配的测试台进入实验室，但是目前实验室多是采用氢气气瓶或集装格通过调压阀减压，然后和测试台一对一直接连接的方式存在，这样不仅氢气气瓶或集装格的利用效率低，而且在气瓶或集装格消耗殆尽的时候，不得不终止测试来更换新的氢气气瓶或集装格，无保障氢燃料电池测试的连续性，同时气源仅仅依靠调压阀减压，又无法为测试台提供稳定压力的气源，而且管路中输出氢气的温湿度、质量和流量也都得不到监控。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供了一种集成度高、功能齐全且安全可靠的氢燃料电池实验室供氢系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于沿气体输送方向依次设有通过连接管路相连的过滤器、电磁阀一、球阀一、一级调压阀、球阀二、球阀三、二级调压阀、球阀四、背压阀和质量流量计，其中过滤器进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格和氮气集装格连接，质量流量计出气端通过相互并联的连接管路分别与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台连接，球阀二与球阀三之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有压力传感器一、湿度传感器和温度传感器。

进一步限定，所述过滤器进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格、备用氢气集装格、氮气集装格和备用氮气集装格连接，其中氢气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头一、连接软管一、角阀一和单向阀一，备用氢气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头二、连接软管二、角阀二和单向阀二，氮气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头一、连接软管三、角阀三和单向阀三，备用氮气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头二、连接软管四、角阀四和单向阀四。

进一步限定，所述一级调压阀一侧通过连接管路并联连接有备用一级调压阀，该备用一级调压阀进气端通过连接管路及球阀五与球阀一进气端连接，备用一级调压阀出气端通过连接管路及球阀六与球阀二出气端连接。

进一步限定，所述二级调压阀一侧通过连接管路并联连接有备用二级调压阀，该备用二级调压阀进气端通过连接管路及球阀七与球阀三进气端连接，备用二级调压阀出气端通过连接管路及球阀八与球阀四出气端连接。

进一步限定，所述过滤器进气端通过连接管路及安全阀一与阻火器进气端连接，所述温度传感器与球阀三之间的连接管路上沿气体输送方向依次分别通过连接管路并联连接有电磁阀二、球阀九和安全阀二，该电磁阀二出气端、球阀九出气端和安全阀二出气端分别通过连接管路与阻火器进气端连接，背压阀进气端通过连接管路及安全阀三与阻火器进气端连接，质量流量计通过连接管路及安全阀四与阻火器进气端连接，阻火器出气端通过连接管路与氢燃料电池实验室集中排空系统连接。

进一步限定，所述电磁阀一出气端的连接管路上设有压力传感器二，所述球阀四出气端的连接管路上设有压力传感器三。

进一步限定，所述温度传感器与球阀三之间的连接管路上设有防静电装置，用于有效防止连接管路内氢气输送时产生静电。

进一步限定，所述质量流量计与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台之间的连接管路上分别设有球阀。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型采用氢气集装格和氮气集装格为气源，经一级调压阀和二级调压阀减压后通过背压阀为下游的氢燃料电池测试台提供稳定气压的氢气，同时在测试台与气源之间的管路系统中设置有压力传感器、温度传感器、湿度传感器和质量流量计，可实时在线监测管路系统内的压力、温湿度及流量变化情况。本实用新型具有集成度高、功能齐全且安全可靠等优点，可为多套氢燃料电池测试台提供连续不断且压力平稳的氢气，又能够对输出氢气的温湿度和质量进行实时监测。

附图说明

图1是本实用新型的管路连接图。

图中：1-氢气集装格，2-氢气钢瓶接头一，3-连接软管一，4-单向阀一，5-角阀一，6-备用氢气集装格，7-氢气钢瓶接头二，8-连接软管二，9-单向阀二，10-角阀二，11-氮气集装格，12-氮气钢瓶接头一，13-连接软管三，14-单向阀三，15-角阀三，16-备用氮气集装格，17-氮气钢瓶接头二，18-连接软管四，19-单向阀四，20-角阀四，21-安全阀一，22-压力传感器二，23-过滤器，24-电磁阀一，25-球阀一，26-一级调压阀，27-球阀二，28-球阀五，29-备用一级调压阀，30-球阀六，31-压力传感器一，32-湿度传感器，33-温度传感器，34-电磁阀二，35-球阀九，36-安全阀二，37-阻火器，38-球阀三，39-二级调压阀，40-球阀四，41-防静电装置，42-球阀七，43-备用二级调压阀，44-球阀八，45-压力传感器三，46-安全阀三，47-背压阀，48-质量流量计，49-安全阀四。

具体实施方式

结合附图详细描述本实用新型的技术方案，一种氢燃料电池实验室供氢系统，沿气体输送方向依次设有通过连接管路相连的过滤器23、电磁阀一24、球阀一25、一级调压阀26、球阀二27、球阀三38、二级调压阀39、球阀四40、背压阀47和质量流量计48，其中过滤器23进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格和氮气集装格连接，质量流量计48出气端通过相互并联的连接管路分别与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台连接，球阀二27与球阀三38之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有压力传感器一31、湿度传感器32和温度传感器33。

本实用新型所述过滤器23进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格1、备用氢气集装格6、氮气集装格11和备用氮气集装格16连接，其中氢气集装格1与过滤器23之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头一2、连接软管一3、角阀一5和单向阀一4，备用氢气集装格6与过滤器23之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头二7、连接软管二8、角阀二10和单向阀二9，氮气集装格11与过滤器23之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头一12、连接软管三13、角阀三15和单向阀三14，备用氮气集装格16与过滤器23之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头二17、连接软管四18、角阀四20和单向阀四19。

本实用新型所述一级调压阀26一侧通过连接管路并联连接有备用一级调压阀29，该备用一级调压阀29进气端通过连接管路及球阀五28与球阀一25进气端连接，备用一级调压阀29出气端通过连接管路及球阀六30与球阀二27出气端连接。

本实用新型所述二级调压阀39一侧通过连接管路并联连接有备用二级调压阀43，该备用二级调压阀43进气端通过连接管路及球阀七42与球阀三38进气端连接，备用二级调压阀43出气端通过连接管路及球阀八44与球阀四40出气端连接。

本实用新型所述过滤器23进气端通过连接管路及安全阀一21与阻火器37进气端连接，所述温度传感器33与球阀三38之间的连接管路上沿气体输送方向依次分别通过连接管路并联连接有电磁阀二34、球阀九35和安全阀二36，该电磁阀二34出气端、球阀九35出气端和安全阀二36出气端分别通过连接管路与阻火器37进气端连接，背压阀47进气端通过连接管路及安全阀三46与阻火器37进气端连接，质量流量计48通过连接管路及安全阀四49与阻火器37进气端连接，阻火器37出气端通过连接管路与氢燃料电池实验室集中排空系统连接。

本实用新型所述电磁阀一24出气端的连接管路上设有压力传感器二22，所述球阀四40出气端的连接管路上设有压力传感器三45。

本实用新型所述温度传感器33与球阀三38之间的连接管路上设有防静电装置41，用于有效防止连接管路内氢气输送时产生静电。

本实用新型所述质量流量计48与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台之间的连接管路上分别设有球阀。

本实用新型的氢燃料电池实验室供氢系统采用氢气集装格和氮气集装格为气源，经一级调压阀和二级调压阀减压后通过背压阀为下游多组氢燃料电池测试台提供稳定气压的气体，同时在测试台与气源之间的连接管路系统中设置有压力传感器、温度传感器、湿度传感器和质量流量计，可实时在线监测连接管路系统内的压力、温湿度及流量变化情况。本实用新型的供氢系统中通过一条主连接管路将两组氢气集装格和两组氮气集装格汇集到一起实现集中供气，并通过过滤器为下游多组氢燃料电池测试台提供洁净的气体，氢气集装格和氮气集装格分别配置两组，一用一备，用于为下游多组氢燃料电池测试台提供不间断的气体；本实用新型的供氢系统中通过一级调压阀和二级调压阀两级减压的方式，同时在后方设置背压阀，能够为下游多组氢燃料电池测试台提供压力稳定的气体，一级调压阀和二级调压阀分别配置两组，一用一备，用于在不影响下游多组氢燃料电池测试台气体供应的条件下检修或调换调压阀；本实用新型的供氢系统还具有气体置换和氮气吹扫功能，能够为下游多组氢燃料电池测试台提供多样化服务；本实用新型的供氢系统中主连接管路上设有防静电装置，用于防止连接管路内氢气输送时产生静电；本实用新型的供氢系统中主连接管路上设有压力传感器、湿度传感器、温度传感器和质量流量计，用于实时监测连接管路内氢气状态及输出氢气品质和流速；本实用新型的供氢系统中主连接管路上设有安全阀，用于有效防止连接管路超压破裂产生安全事故。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。

Claims (8)

1.一种氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于沿气体输送方向依次设有通过连接管路相连的过滤器、电磁阀一、球阀一、一级调压阀、球阀二、球阀三、二级调压阀、球阀四、背压阀和质量流量计，其中过滤器进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格和氮气集装格连接，质量流量计出气端通过相互并联的连接管路分别与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台连接，球阀二与球阀三之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有压力传感器一、湿度传感器和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述过滤器进气端通过相互并联的连接管路分别与氢气集装格、备用氢气集装格、氮气集装格和备用氮气集装格连接，其中氢气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头一、连接软管一、角阀一和单向阀一，备用氢气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氢气钢瓶接头二、连接软管二、角阀二和单向阀二，氮气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头一、连接软管三、角阀三和单向阀三，备用氮气集装格与过滤器之间的连接管路上沿气体输送方向依次设有氮气钢瓶接头二、连接软管四、角阀四和单向阀四。

3.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述一级调压阀一侧通过连接管路并联连接有备用一级调压阀，该备用一级调压阀进气端通过连接管路及球阀五与球阀一进气端连接，备用一级调压阀出气端通过连接管路及球阀六与球阀二出气端连接。

4.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述二级调压阀一侧通过连接管路并联连接有备用二级调压阀，该备用二级调压阀进气端通过连接管路及球阀七与球阀三进气端连接，备用二级调压阀出气端通过连接管路及球阀八与球阀四出气端连接。

5.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述过滤器进气端通过连接管路及安全阀一与阻火器进气端连接，所述温度传感器与球阀三之间的连接管路上沿气体输送方向依次分别通过连接管路并联连接有电磁阀二、球阀九和安全阀二，该电磁阀二出气端、球阀九出气端和安全阀二出气端分别通过连接管路与阻火器进气端连接，背压阀进气端通过连接管路及安全阀三与阻火器进气端连接，质量流量计通过连接管路及安全阀四与阻火器进气端连接，阻火器出气端通过连接管路与氢燃料电池实验室集中排空系统连接。

6.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述电磁阀一出气端的连接管路上设有压力传感器二，所述球阀四出气端的连接管路上设有压力传感器三。

7.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述温度传感器与球阀三之间的连接管路上设有防静电装置，用于有效防止连接管路内氢气输送时产生静电。

8.根据权利要求1所述的氢燃料电池实验室供氢系统，其特征在于：所述质量流量计与氢气取样口及多组氢燃料电池测试台之间的连接管路上分别设有球阀。

Images