CN213340448U - 一种车载氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载氢系统。该车载氢系统包括：压力限流阀；压力限流阀的输入端与储氢装置的出口端连接，压力限流阀的输出端与燃料电池系统连接；压力限流阀用于降低储氢装置的出口端输出氢气的压力并且限制输出氢气的流速。采用本实用新型的车载氢系统，能够避免启动时的冲击导致的减压阀出口压力跳动，同时具有成本低、安全性好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，特别是涉及一种车载氢系统。
背景技术
传统的燃料电池汽车车载储氢系统采用减压阀将高压氢气减压到设定的压力，供给给燃料电池系统。由于减压阀内部是机械部件，依靠弹簧实现减压阀内部的动态平衡实现减压，当车辆首次使用或检修后重新使用时，减压阀和储氢瓶之间的高压管路内的压力(一般为大气压)远远低于储氢瓶内的氢气压力(35MPa或70MPa)，此时在启动车辆使用燃料电池时，由于储氢瓶上瓶阀电磁阀的开启，高速高压气流会瞬时对减压阀内部运动部件产生巨大冲击，同时由于减压阀内部运动部件的惯性和阻尼，减压阀内部不能及时建立平衡，导致减压阀瞬时出口压力远大于额定出口压力，严重情况下会对下游燃料电池系统造成损伤。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种车载氢系统，能够避免启动时的冲击导致的减压阀出口压力跳动，具有成本低、安全性好的优点。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种车载氢系统，包括：
压力限流阀；
所述压力限流阀的输入端与储氢装置的出口端连接，所述压力限流阀的输出端与燃料电池系统连接；所述压力限流阀用于降低所述储氢装置的出口端输出氢气的压力并且限制输出氢气的流速。
可选的，所述压力限流阀，具体包括：
减压阀和限流阀；
所述减压阀的输入端与所述储氢装置的出口端连接，所述减压阀的输出端与所述限流阀的输入端连接，所述限流阀的输出端与所述燃料电池系统连接；限流阀内部阀口和减压阀内部阀口之间的气腔容积大于或等于限流阀内部的气腔容积的3倍。
可选的，所述压力限流阀，具体包括：
减压阀和限流阀；
所述限流阀集成设置在所述减压阀的出口处，限流阀内部阀口和减压阀内部阀口之间的气腔容积大于或等于限流阀内部的气腔容积的3倍。
可选的，所述储氢装置，还包括：
加氢装置；
所述加氢装置和所述储氢装置的输入端连接。
可选的，所述车载氢系统，还包括：
压力安全阀；
所述压力安全阀设置在排气管路上，所述排气管路与所述储氢装置和所述燃料电池系统的管路连通，所述压力安全阀用于在所述储氢装置和所述燃料电池系统的管路的压力超过预设压力时将氢气通过排气管路排出。
可选的，所述加氢装置，具体包括：
加氢管路和单向阀；
所述加氢管路的输入端用于输入氢气，所述加氢管路的输出端与所述储氢装置的输入端连接；所述单向阀设置在所述加氢管路上。
可选的，所述储氢装置，具体包括：
储氢瓶和瓶阀；
所述储氢瓶的输入端与所述加氢管路的输出端连接，所述储氢瓶的输出端与所述燃料电池系统连接；所述瓶阀设置在所述储氢瓶和所述燃料电池系统的管路上，并且所述瓶阀与所述储氢瓶的输出端的距离小于所述减压阀与所述储氢瓶的输出端的距离。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出了一种车载氢系统，包括压力限流阀；压力限流阀的输入端与储氢装置的出口端连接，压力限流阀的输出端与燃料电池系统连接；压力限流阀用于降低储氢装置的出口端输出氢气的压力并且限制输出氢气的流速。本实用新型通过设置压力限流阀，能够减小输出氢气的压力和限制氢气的流程，避免启动时的冲击导致的减压阀出口压力跳动，同时具有成本低、安全性好的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中车载氢系统结构图；
图2为本实用新型实施例中限流阀结构图；
图3为本实用新型实施例中限流阀状态图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种车载氢系统，能够避免启动时的冲击导致的减压阀出口压力跳动，具有成本低、安全性好的优点。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例
图1为本实用新型实施例中车载氢系统结构图，如图1所示，一种车载氢系统，包括：加氢装置、储氢装置、减压阀5、限流阀9、燃料电池系统7和压力安全阀6。加氢装置和储氢装置的输入端连接，储氢装置的输出端和燃料电池系统7连接；减压阀5和限流阀9均设置在储氢装置和燃料电池系统7的管路上，并且限流阀9设置在减压阀5的出口处(或者限流阀集成设置在减压阀的出口处)，限流阀内部阀口和减压阀内部阀口之间的气腔容积大于或等于限流阀内部的气腔容积的3倍。压力安全阀6设置排气管路上，排气管路与储氢装置和燃料电池系统7的管路连通，压力安全阀6用于在储氢装置和燃料电池系统7的管路的压力超过预设压力时将氢气通过排气管路排出。限流阀9和减压阀5之间的气腔容积大于或等于限流阀9内部的气腔容积的3倍。减压阀5用于将储氢瓶内的高压氢气减压到燃料电池系统7的需求压力；压力安全阀6是一种超压安全阀，当管路内压力超过设定压力时，安全阀开启，泄放多余的氢气。燃料电池系统7通过氢气和空气的化学反应产生电能，驱动燃料电池汽车行驶。
加氢装置，具体包括：加氢管路3和单向阀4；加氢管路3的输入端用于输入氢气，加氢管路3的输出端与储氢装置的输入端连接；单向阀4设置在加氢管路3上。加氢管路3的输入端(加氢口1)用于与加气站内加气机上的加气枪连接，以向车辆加注氢气。单向阀4用于防止停止加气时气体回流。
储氢装置，具体包括：储氢瓶2和瓶阀8；储氢瓶2的输入端与加氢管路3的输出端连接，储氢瓶2的输出端与燃料电池系统7连接；瓶阀8设置在储氢瓶2和燃料电池系统7的管路上，并且瓶阀8与储氢瓶2的输出端的距离小于减压阀5与储氢瓶2的输出端的距离。瓶阀8用于对气瓶进出气体的控制，储氢瓶2用来储存高压氢气。
如图2所示，限流阀包括上壳体9.1、下壳体9.2、进气口9.3、出气口9.4、活塞9.5、活塞上侧孔9.5.1、节流孔9.5.2、出口阀座9.5.3和弹簧9.6。如图3所示，当储氢瓶内高压气体流入减压阀时，减压阀峰值的跳动压力在压差作用下将限流阀的阀芯压紧在出口阀座9.5.3上，限流阀关闭，高压气体仅由中间的小节流孔9.5.2流出(如图3(b)限流阀内部状态2示意图)，减压器的入口压力缓慢建立；当减压器正常工作后,限流阀阀芯前后的压差逐渐减小，在弹簧力作用下复位(如图3(a)限流阀内部状态1示意图)，此时增压气体从侧孔9.5.1正常流出。
为了避免启动时的冲击导致的减压阀出口压力跳动，若采用双级减压或在减压阀上游设置电磁阀，会增加车载系统的零部件数量，导致总体成本和系统的复杂性增加，可靠性下降，并且其只能降低压力跳动的峰值，不能彻底消除压力跳动对燃料电池系统的伤害。而采用本实用新型的车载氢系统，能够完全消除压力跳动对燃料电池系统的伤害，将减压阀的结构由二级减压简化为一级减压，或取消减压阀上游电磁阀，降低了系统复杂性，减少了成本，提高了安全性。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种车载氢系统，其特征在于，包括：
压力限流阀；
所述压力限流阀的输入端与储氢装置的出口端连接，所述压力限流阀的输出端与燃料电池系统连接；所述压力限流阀用于降低所述储氢装置的出口端输出氢气的压力并且限制输出氢气的流速。
2.根据权利要求1所述的车载氢系统，其特征在于，所述压力限流阀，具体包括：
减压阀和限流阀；
所述减压阀的输入端与所述储氢装置的出口端连接，所述减压阀的输出端与所述限流阀的输入端连接，所述限流阀的输出端与所述燃料电池系统连接；限流阀内部阀口和减压阀内部阀口之间的气腔容积大于或等于限流阀内部的气腔容积的3倍。
3.根据权利要求1所述的车载氢系统，其特征在于，所述压力限流阀，具体包括：
减压阀和限流阀；
所述限流阀集成设置在所述减压阀的出口处，限流阀内部阀口和减压阀内部阀口之间的气腔容积大于或等于限流阀内部的气腔容积的3倍。
4.根据权利要求2所述的车载氢系统，其特征在于，所述储氢装置，还包括：
加氢装置；
所述加氢装置和所述储氢装置的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的车载氢系统，其特征在于，所述车载氢系统，还包括：
压力安全阀；
所述压力安全阀设置在排气管路上，所述排气管路与所述储氢装置和所述燃料电池系统的管路连通，所述压力安全阀用于在所述储氢装置和所述燃料电池系统的管路的压力超过预设压力时将氢气通过排气管路排出。
6.根据权利要求4所述的车载氢系统，其特征在于，所述加氢装置，具体包括：
加氢管路和单向阀；
所述加氢管路的输入端用于输入氢气，所述加氢管路的输出端与所述储氢装置的输入端连接；所述单向阀设置在所述加氢管路上。
7.根据权利要求6所述的车载氢系统，其特征在于，所述储氢装置，具体包括：
储氢瓶和瓶阀；
所述储氢瓶的输入端与所述加氢管路的输出端连接，所述储氢瓶的输出端与所述燃料电池系统连接；所述瓶阀设置在所述储氢瓶和所述燃料电池系统的管路上，并且所述瓶阀与所述储氢瓶的输出端的距离小于所述减压阀与所述储氢瓶的输出端的距离。
Priority Applications (1)
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| CN202022468875.8U CN213340448U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种车载氢系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022468875.8U CN213340448U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种车载氢系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213340448U true CN213340448U (zh) | 2021-06-01 |
Family
ID=76075314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022468875.8U Active CN213340448U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种车载氢系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213340448U (zh) |
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2020
- 2020-10-30 CN CN202022468875.8U patent/CN213340448U/zh active Active
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