CN214451644U - 一种船用氢气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用氢气系统，该船用氢气系统包括瓶组模块、加注模块、减压模块和吹扫模块，瓶组模块为多个，多个瓶组模块并联设置，瓶组模块用于储存氢气且用于朝向燃料电池输送氢气，瓶组模块具有瓶组排空管道，加注模块与多个瓶组模块相连，加注模块用于朝向瓶组模块加注氢气，减压模块连接在瓶组模块和燃料电池之间，减压模块用于降低进入燃料电池的氢气的气压，吹扫模块与加注模块相连，吹扫模块能够关闭加注模块以阻止加注模块朝向瓶组模块加注氢气，并且将加注模块的加注管道及瓶组模块的输送管道内的氢气吹扫至总排空管道内。该船用氢气结构的结构简单，安全性较好。

Description

一种船用氢气系统

技术领域

本实用新型涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种船用氢气系统。

背景技术

氢气燃料电池具有清洁、使用方便等特点使其广泛的用于各个领域，在船舶领域中，氢气的加注以及输出系统是船舶动力组件的核心部件。目前，船用氢气系统的相关研究较少，船用氢气系统的安全性存在隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种船用氢气系统，该船用氢气结构的结构简单，安全性较好。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种船用氢气系统，包括：瓶组模块，所述瓶组模块为多个，多个所述瓶组模块并联设置，所述瓶组模块用于储存氢气且用于朝向燃料电池输送氢气，所述瓶组模块具有瓶组排空管道；加注模块，所述加注模块与多个所述瓶组模块相连，所述加注模块用于朝向所述瓶组模块加注氢气；减压模块，所述减压模块连接在所述瓶组模块和所述燃料电池之间，所述减压模块用于降低进入所述燃料电池的氢气的气压；吹扫模块，所述吹扫模块与所述加注模块相连，所述吹扫模块能够关闭所述加注模块以阻止所述加注模块朝向所述瓶组模块加注氢气，并且将所述加注模块的加注管道及所述瓶组模块的输送管道内的氢气吹扫至总排空管道内。

在一些实施例中，所述瓶组模块包括多个并联的气瓶组件，所述气瓶组件包括：氢气气瓶，所述氢气气瓶用于储存氢气，所述氢气气瓶具有充放口和泄压口，所述泄压口安装有第一气瓶超温超压保护装置，所述第一气瓶超温超压保护装置与所述瓶组排空管道相连；瓶口组合阀，所述瓶口组合阀具有第一气口、第二气口和气瓶接口，所述气瓶接口与所述充放口相连；所述第一气口通过第一气瓶单向阀与所述加注模块的所述加注管道相连；所述第二气口通过第二气瓶单向阀与所述减压模块相连。

在一些具体的实施例中，所述瓶口组合阀包括依次串联的气瓶过滤器、气瓶过流阀、气瓶手动针阀和瓶口内置电磁阀，所述瓶口内置电磁阀的一端分别与气瓶压力传感器、所述第一气口和所述第二气口相连，且所述瓶口内置电磁阀上并联有第三气瓶单向阀。

在一些具体的实施例中，所述瓶口组合阀还包括：气瓶手动排放阀，所述气瓶手动排放阀的两端分别与第二气口和所述气瓶接口相连；第二气瓶超温超压保护装置，所述第二气瓶超温超压保护装置与所述气瓶接口及所述瓶组排空管道相连；气瓶温度传感器，所述气瓶温度传感器与所述气瓶接口相连。

在一些具体的实施例中，所述加注模块包括依次串联的加注口、加注过滤器、加注气动控制球阀、加注单向阀、加注压力表及加注高压传感器。

在一些实施例中，所述吹扫模块包括氮气组件和吹扫阀组，所述氮气组件包括依次串联的氮气瓶、吹扫高压传感器、吹扫过滤器、第一吹扫管路电磁阀、吹扫压力调节器和第二吹扫管路电磁阀；所述吹扫阀组包括第三吹扫管路电磁阀、第四吹扫管路电磁阀和吹扫单向阀，所述第三吹扫管路电磁阀与所述第四吹扫管路电磁阀并联设置，所述四吹扫管路电磁阀和所述吹扫单向阀串联设置；其中：所述第三吹扫管路电磁阀与所述加注气动控制球阀串联，所述第三吹扫管路电磁阀打开时，氮气能够进入所述加注气动控制球阀以关闭所述加注气动控制球阀；所述吹扫单向阀与所述加注单向阀串联，且与所述加注气动控制球阀并联，氮气能够通过所述吹扫单向阀进入所述加注模块的所述加注管道进行管道吹扫。

在一些具体的实施例中，所述吹扫压力调节器和所述第二吹扫管路电磁阀之间设有吹扫排空口，且连接所述吹扫排空口的管路上并联设置有第五吹扫管路电磁阀、吹扫手动针阀和吹扫安全阀。

在一些实施例中，所述减压模块包括：与所述输送管道串联设置的减压单向阀、第一减压管路电磁阀、第一减压过滤器、减压阀总成、第二减压管路电磁阀、第三减压管路电磁阀和减压手动截止阀；第四减压管路电磁阀，所述第四减压管路电磁阀与所述减压阀总成及所述第一减压过滤器并联；减压排空阀组，所述减压排空阀组包括并联设置的减压安全阀、减压手动针阀及第五减压管路电磁阀；其中：所述第二减压管路电磁阀、所述第三减压管路电磁阀及所述第四减压管路电磁阀均为常闭两位两通先导式电磁阀。

在一些具体的实施例中，所述减压阀总成包括串联设置的第二减压过滤器、第六减压管路电磁阀、减压压力调节器及减压压力传感器，其中：所述第六减压管路电磁阀为常闭两位两通先导式电磁阀。

在一些实施例中，所述船用氢气系统还包括总排空模块，所述总排空模块包括设在总排空管道上的总排空管路电磁阀、总排空手动针阀、排空单向阀及阻火器；其中：所述总排空管路电磁阀、所述排空单向阀及阻火器串联设置，所述总排空手动针阀与所述总排空管路电磁阀并联设置。

本实用新型实施例的船用氢气系统，由于具有加注模块、瓶组模块和减压模块，能够较好地实现氢气的储存和释放，降低了燃料电池的输入气压，确保了燃料电池及船用氢气系统的使用安全性；由于具有吹扫模块，吹扫模块能够在船用氢气启动和关闭时对管路进行吹扫，既能够避免杂质气体进入燃料电池影响其正常工作，又能避免系统关闭后残留氢气过多造成安全隐患；吹扫模块还能够在加注异常时，断开加注模块和瓶组模块的连接，并且对加注管道进行吹扫，确保了加注安全性，从而提升了整个船用氢气系统的可靠性和安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的船用氢气系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的船用氢气系统的简化示意图。

图3是本实用新型实施例的船用氢气系统的瓶组模块的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的瓶组模块的瓶口组合阀的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的船用氢气系统的加注模块及吹扫模块的结构示意图。

图6是本实用新型实施例的船用氢气系统的减压模块的结构示意图。

附图标记：

1、瓶组模块；11、气瓶组件；111、氢气气瓶；1111、充放口；1112、泄压口；112、第一气瓶超温超压保护装置；113、瓶口组合阀；1131、第一气口；1132、第二气口；1133、气瓶接口；1134、第一气瓶单向阀；1135、第二气瓶单向阀；1136、气瓶过滤器；1137、气瓶过流阀；1138、气瓶手动针阀；1139、瓶口内置电磁阀；11310、第三气瓶单向阀；11311、气瓶压力传感器；11312、气瓶手动排放阀；11313、第二气瓶超温超压保护装置；11314、气瓶温度传感器；

2、加注模块；21、加注口；22、加注过滤器；23、加注气动控制球阀；24、加注单向阀；25、加注压力表；26、加注高压传感器；

3、减压模块；31、减压单向阀；32、第一减压管路电磁阀；33、第一减压过滤器；34、减压阀总成；341、第二减压过滤器；342、第六减压管路电磁阀 343、减压压力调节器；344、减压压力传感器；35、第二减压管路电磁阀；36、第三减压管路电磁阀；37、减压手动截止阀；38、第四减压管路电磁阀；39、减压排空阀组；391、减压安全阀；392、减压手动针阀；393、第五减压管路电磁阀；

4、吹扫模块；41、氮气组件；411、氮气瓶；412、吹扫高压传感器；413、吹扫过滤器；414、第一吹扫管路电磁阀；415、吹扫压力调节器；416、第二吹扫管路电磁阀；417、吹扫排空口；418、第五吹扫管路电磁阀；419、吹扫手动针阀；410、吹扫安全阀；42、吹扫阀组；421、第三吹扫管路电磁阀；422、第四吹扫管路电磁阀；423、吹扫单向阀；

5、总排空模块；51、总排空管路电磁阀；52、总排空手动针阀；53、排空单向阀；54、阻火器；

6、瓶组排空管道；7、加注管道；8、输送管道；9、总排空管道。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图6描述本实用新型实施例的船用氢气系统的具体结构。

本实用新型公开了一种船用氢气系统，如图1-图2所示，本实施例的船用氢气系统包括瓶组模块1、加注模块2、减压模块3、吹扫模块4和总排空模块5，瓶组模块1为多个，多个瓶组模块1并联设置，瓶组模块1用于储存氢气且用于朝向燃料电池输送氢气，瓶组模块1具有瓶组排空管道6，加注模块2与多个瓶组模块1相连，加注模块2用于朝向瓶组模块1加注氢气，减压模块3连接在瓶组模块1和燃料电池之间，减压模块3用于降低进入燃料电池的氢气的气压，吹扫模块4与加注模块2相连，吹扫模块4能够关闭加注模块2以阻止加注模块2朝向瓶组模块1加注氢气，并且将加注模块2的加注管道7及瓶组模块1的输送管道8内的氢气吹扫至总排空管道9内，总排空模块5包括设在总排空管道9上的总排空管路电磁阀51、总排空手动针阀52、排空单向阀53 及阻火器54：总排空管路电磁阀51、排空单向阀53及阻火器54串联设置，总排空手动针阀52与总排空管路电磁阀51并联设置。

可以理解的是，在朝向瓶组模块1加注氢气的过程中，如果加注正常，吹扫模块4不启动，如果加注出现异常，吹扫模块4启动后能够关闭加注模块2，使得瓶组模块1的加注过程停止，并且将加注管道7内的氢气吹扫至总排空管道9内。确保了加注过程中的安全性，避免加注异常应发的着火甚至爆炸现象，提升了本实施例的船用氢气系统的加注安全性。

在船用氢气系统开启时，启动吹扫模块4，吹扫模块4将加注模块2的加注管道7及瓶组模块1的输送管道8内的杂质吹扫到总排空管道9内，一端时间后在开启瓶组模块1，瓶组模块1即可朝向燃料电池内输送氢气。确保了燃料电池在工作时内部气体的洁净程度，从而保证了船用氢气系统及燃料电池的工作安全性。

在船用氢气系统需要关闭时，关闭瓶组模块1，启动吹扫模块4，吹扫模块 4将瓶组模块1的输送管道8内的残留氢气吹扫到总排空管道9内部，当氢气浓度传感器检测到输送管道8中氢气浓度已经下降到2％以下时，就可以关闭吹扫模块4，确保了在船用氢气系统过程完成后输送管道8内的残留氢气的含量较低，从而确保船用氢气系统的使用安全性。

本实施例的船用氢气系统，由于具有加注模块2、瓶组模块1和减压模块3，能够较好地实现氢气的储存和释放，降低了燃料电池的输入气压，确保了燃料电池及船用氢气系统的使用安全性；由于具有吹扫模块4，吹扫模块4能够在船用氢气启动和关闭时对管路进行吹扫，既能够避免杂质气体进入燃料电池影响其正常工作，又能避免系统关闭后残留氢气过多造成安全隐患；吹扫模块4还能够在加注异常时，断开加注模块2和瓶组模块1的连接，并且对加注管道7 进行吹扫，确保了加注安全性，从而提升了整个船用氢气系统的可靠性和安全性。

这里需要补充说明的是，本实施例的船用氢气系统还应该包括测量系统管路内部的氢气含量以及环境内氢气含量的氢气检测单元(图未示出)。这样能够较好地检测统管路及环境内的氢气含量，在氢气含量异常时主动提示用户，提升了船用氢气系统的安全性。

具体的，如图3-图4所示，瓶组模块1包括多个并联的气瓶组件11，气瓶组件11包括氢气气瓶111和瓶口组合阀113，氢气气瓶111用于储存氢气，氢气气瓶111具有充放口1111和泄压口1112，泄压口1112上安装有第一气瓶超温超压保护装置112，第一气瓶超温超压保护装置112与瓶组排空管道6相连，瓶口组合阀113具有第一气口1131、第二气口1132和气瓶接口1133，气瓶接口1133与充放口1111相连，第一气口1131通过第一气瓶单向阀1134与加注模块2的加注管道7相连；第二气口1132通过第二气瓶单向阀1135与减压模块3相连。瓶口组合阀113能够较好地控制氢气气瓶111的充放口1111开启，从而确气瓶组件11能够稳定地进行氢气加注和氢气输送。而泄压口1112能够在氢气气瓶111的温度达到110℃时自动打开进行氢气的紧急泄放，从而确保氢气气瓶111的安全性。

更具体地，如图4所示，瓶口组合阀113包括依次串联的气瓶过滤器1136、气瓶过流阀1137、气瓶手动针阀1138、瓶口内置电磁阀1139、气瓶手动排放阀 11312、第二气瓶超温超压保护装置11313和气瓶温度传感器11314，瓶口内置电磁阀1139的一端分别与气瓶压力传感器11311、第一气口1131和第二气口 1132相连，且瓶口内置电磁阀1139上并联有第三气瓶单向阀11310。瓶手动排放阀的两端分别与第二气口1132和气瓶接口1133相连，第二气瓶超温超压保护装置11313与气瓶接口1133及瓶组排空管道6相连，气瓶温度传感器11314与气瓶接口1133相连。

可以理解的是，气瓶过滤器1136能够过滤掉杂质，使得氢气气瓶111注入和输出的氢气都较为纯净，从而确保瓶组模块1的工作可靠性。气瓶过流阀1137、气瓶手动针阀1138和瓶口内置电磁阀1139构成了瓶组模块1的输入输出阀组，确保了氢气能够稳定地注入或者输出氢气气瓶111，并且能够控制氢气输出及注入压力，避免因管路破裂而导致氢气瓶中氢气完全泄漏的现象发生，确保了瓶组模块1的工作安全性。气瓶手动排放阀11312能够实现氢气气瓶111的手动排放，既能确保氢气气瓶111能够稳定地注入和输出氢气，又能在氢气气瓶111 异常时及时释放氢气，确保了瓶组模块1的可靠性和安全性。而第二气瓶超温超压保护装置11313和气瓶温度传感器11314能够实现对氢气气瓶111的温度的监控，实现了氢气气瓶111温度过高时主动泄压，从而确保了氢气气瓶111 的使用安全性。

当然，这里需要额外说明的是，在本实用新型的其他实施例中，瓶口组合阀113的具体结构可以根据实际需要组合气阀元件和检测元件，并不限于上述限定。

具体的地，如图5所示，加注模块2包括依次串联的加注口21、加注过滤器22、加注气动控制球阀23、加注单向阀24、加注压力表25及加注高压传感器26。可以理解的是，加注气动控制球阀23能够在氢气源的气压下打开从而实现氢气的加注，也可以在吹扫模块4的气压下关闭，既能够确保氢气能够被稳定地注入氢气气瓶111，又能在加注异常时及时关闭，避免安全事故发生。加注单向阀24能够避免氢气倒流，从而避免了氢气顺着加注管道7的泄露的现象发生。

当然，这里需要额外说明的是，在本实用新型的其他实施例中，加注模块2 的加注阀组的具体结构可以根据实际需要组合气阀元件和检测元件，并不限于上述限定。

具体的，如图5所示，吹扫模块4包括氮气组件41和吹扫阀组42，氮气组件41包括依次串联的氮气瓶411、吹扫高压传感器412、吹扫过滤器413、第一吹扫管路电磁阀414、吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416；吹扫阀组42包括第三吹扫管路电磁阀421、第四吹扫管路电磁阀422和吹扫单向阀423，第三吹扫管路电磁阀421与第四吹扫管路电磁阀422并联设置，四吹扫管路电磁阀和吹扫单向阀423串联设置。第三吹扫管路电磁阀421与加注气动控制球阀23串联，第三吹扫管路电磁阀421打开时，氮气能够进入加注气动控制球阀23以关闭加注气动控制球阀23；吹扫单向阀423与加注单向阀24串联，且与加注气动控制球阀23并联，氮气能够通过吹扫单向阀423进入加注模块2的加注管道7进行管道吹扫。

可以理解的是，正常加注过程中，吹扫模块4处于关闭状态。而当加注过程出现异常时，瓶组模块1的瓶口组合阀113关闭，吹扫模块4启动，氮气瓶 411内的氮气以及经过吹扫高压传感器412、吹扫过滤器413、第一吹扫管路电磁阀414、吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416后分成两股，一股经过第四吹扫管路电磁阀422、吹扫单向阀423、加注单向阀24进入加注管道7 对加注管道7进行吹扫，使得加注管道7内的氢气在氮气的作用下的进入总排空管道9，降低加注管道7内的氢气含量，另一股经过第三吹扫管路电磁阀421 后进入加注气动控制球阀23，加注气动控制球阀23在氮气气压的作用下关闭以停止氢气加注，由此，即可实现加注异常过程中的氢气吹扫，确保了加注安全性。同理，在整个系统开始启动或者工作完毕需要关闭时，氮气可以经过第四吹扫管路电磁阀422、吹扫单向阀423、加注单向阀24进入加注管道7对加注管道7及后续的输出管道进行吹扫。

需要补充说明的是，吹扫高压传感器412能够检测氮气的输出气压，避免了氮气的气压过大损坏管路的现象发生。而吹扫过滤器413能够过滤掉氮气内的杂质，确保吹扫气源的洁净程度，保证了船用氢气系统的吹扫效率，较好地降低船用氢气系统管路的杂质含量以及残留的氢气含量，从而保证了船用氢气系统的使用可靠性和使用安全性。当然，这里需要额外说明的是，在本实用新型的其他实施例中，吹扫阀组42以及氮气组件41内的工作阀的种类以及连通关系可以根据实际需要去选择，并不限于上述限定。

更具体的，吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416之间设有吹扫排空口417，且连接吹扫排空口417的管路上并联设置有第五吹扫管路电磁阀 418、吹扫手动针阀419和吹扫安全阀410。可以理解的是，增设的吹扫排空口 417能够实现吹扫模块4的吹扫管路自身的吹扫，并且能够确保吹扫管道内气压过大的现象发生，从而确保了吹扫气体的洁净程度以及吹扫模块4的工作可靠性及工作安全性。

具体的，如图6所示，减压模块3包括与输送管道8串联设置的减压单向阀31、第一减压管路电磁阀32、第一减压过滤器33、减压阀总成34、第二减压管路电磁阀35、第三减压管路电磁阀36和减压手动截止阀37、第四减压管路电磁阀38和减压排空阀组39，第四减压管路电磁阀38与减压阀总成34及第一减压过滤器33并联，减压排空阀组39包括并联设置的减压安全阀391、减压手动针阀392及第五减压管路电磁阀393。第二减压管路电磁阀35、第三减压管路电磁阀36及第四减压管路电磁阀38均为常闭两位两通先导式电磁阀。可以理解的是，瓶组模块1输出的氢气依次经过减压单向阀31、第一减压管路电磁阀32、第一减压过滤器33、减压阀总成34、第二减压管路电磁阀35和第三减压管路电磁阀36和减压手动截止阀37进入燃料电池，减压单向阀31能够避免氢气回流，确保了氢气能够稳定地进入燃料电池。第一减压管路电磁阀32为整个减压模块3的开关阀，在加注和吹扫加注管道7和输出管道过程中，第一减压管路电磁阀32始终处于关闭的状态，避免了加注过程中氢气注入燃料电池造成的安全隐患以及吹扫过程中氮气进入燃料电池从而影响燃料电池的正常工作。第一减压过滤器33能够过滤掉瓶组模块1输入减压模块3的氢气内的杂质，从而保证进入燃料电池氢气较为洁净，保证了燃料电池的工作可靠性。减压阀总成34、第二减压管路电磁阀35和第三减压管路电磁阀36和减压手动截止阀37构成了减压模块3的减压阀组，确保了氢气能够被稳定地减压，控制进入燃料电池的氢气气压，从而保证燃料电池的工作安全性。减压手动截止阀37能够在燃料电池发生故障时断开燃料电池的气体供给，避免发生更大的安全事故。减压排空阀组39能够实现减压模块3内的氢气排空，从而降低停机状态下的减压模块3内的氢气含量，确保了停机状态下船用氢气系统的安全性。

更具体的，减压阀总成34包括串联设置的第二减压过滤器341、第六减压管路电磁阀342、减压压力调节器343及减压压力传感器344，第六减压管路电磁阀342为常闭两位两通先导式电磁阀。

可以理解的是，第二减压过滤器341能够过滤掉瓶组模块1输入减压模块3 的氢气内的杂质，从而保证进入燃料电池氢气较为洁净，保证了燃料电池的工作可靠性。减压压力调节器343及减压压力传感器344能够监控和调整减压模块3的管路内的气压，从而避免管路内部气压过大造成的管路损坏或者燃料电池损坏的现象。

下面对本实施例的船用氢气系统的工作状态进行具体描述：

开机状态：

打开总排空管路电磁阀51和总排空手动针阀52，减压阀总成34和瓶口组合阀113处于关闭状态，氮气经过经过吹扫高压传感器412、吹扫过滤器413、第一吹扫管路电磁阀414、吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416后分成两股，一股经过第四吹扫管路电磁阀422、吹扫单向阀423、加注单向阀24、第一气瓶单向阀1134、第一气口1131、第二气口1132和第二气瓶单向阀1135 对加注管道7和输出管道进行吹扫，使得加注管道7和输出管道内的氢气在氮气的作用下的进入总排空管道9，另一股经过第三吹扫管路电磁阀421后进入加注气动控制球阀23，确保加注气动控制球阀23处于关闭状态。吹扫状态持续一段时候口打开减压阀总成34和瓶口组合阀113，使得瓶组模块1朝向燃料电池输送氢气。

加注状态：

总排空管路电磁阀51、总排空手动针阀52和第一减压管路电磁阀32处于关闭状态，打开瓶口组合阀113，氢气从加注口21内进入，依次经过加注过滤器22、加注气动控制球阀23、加注单向阀24、加注压力表25、加注高压传感器26、第一气口1131、第一气瓶单向阀1134、瓶口内置电磁阀1139、气瓶手动针阀1138、气瓶过流阀1137、气瓶过滤器1136以及气瓶接口1133进入氢气气瓶111。

加注出现异常时，总排空管路电磁阀51、总排空手动针阀52打开，瓶口组合阀113关闭，吹扫模块4启动，氮气瓶411内的氮气经过吹扫高压传感器412、吹扫过滤器413、第一吹扫管路电磁阀414、吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416后分成两股，一股经过第四吹扫管路电磁阀422、吹扫单向阀423、加注单向阀24进入加注管道7对加注管道7进行吹扫，使得加注管道7内的氢气在氮气的作用下的进入总排空管道9，降低加注管道7内的氢气含量，另一股经过第三吹扫管路电磁阀421后进入加注气动控制球阀23，加注气动控制球阀 23在氮气气压的作用下关闭以停止氢气加注。

输出状态：

关闭总排空管路电磁阀51、总排空手动针阀52、减压安全阀391、减压手动针阀392、第五减压管路电磁阀393，打开第一减压管路电磁阀32，氢气依次经过气瓶过滤器1136、气瓶过流阀1137、气瓶手动针阀1138、瓶口内置电磁阀1139、第二气口1132、第二气瓶单向阀1135、减压单向阀31、第一减压管路电磁阀32、第一减压过滤器33、减压阀总成34、第二减压过滤器341、第六减压管路电磁阀342、减压压力调节器343、减压压力传感器344、第二减压管路电磁阀35、第三减压管路电磁阀36和减压手动截止阀37进入燃料电池。

关机状态：

打开总排空管路电磁阀51和总排空手动针阀52，减压阀总成34和瓶口组合阀113处于关闭状态，氮气经过经过吹扫高压传感器412、吹扫过滤器413、第一吹扫管路电磁阀414、吹扫压力调节器415和第二吹扫管路电磁阀416后分成两股，一股经过第四吹扫管路电磁阀422、吹扫单向阀423、加注单向阀24、第一气瓶单向阀1134、第一气口1131、第二气口1132和第二气瓶单向阀1135 对加注管道7和输出管道进行吹扫，使得加注管道7和输出管道内的氢气在氮气的作用下的进入总排空管道9，另一股经过第三吹扫管路电磁阀421后进入加注气动控制球阀23，确保加注气动控制球阀23处于关闭状态。氢气浓度已经下降到2％以下时，关闭整个船用氢气系统的各个阀组。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种船用氢气系统，其特征在于，包括：

瓶组模块(1)，所述瓶组模块(1)为多个，多个所述瓶组模块(1)并联设置，所述瓶组模块(1)用于储存氢气且用于朝向燃料电池输送氢气，所述瓶组模块(1)具有瓶组排空管道(6)；

加注模块(2)，所述加注模块(2)与多个所述瓶组模块(1)相连，所述加注模块(2)用于朝向所述瓶组模块(1)加注氢气；

减压模块(3)，所述减压模块(3)连接在所述瓶组模块(1)和所述燃料电池之间，所述减压模块(3)用于降低进入所述燃料电池的氢气的气压；

吹扫模块(4)，所述吹扫模块(4)与所述加注模块(2)相连，所述吹扫模块(4)能够关闭所述加注模块(2)以阻止所述加注模块(2)朝向所述瓶组模块(1)加注氢气，并且将所述加注模块(2)的加注管道(7)及所述瓶组模块(1)的输送管道(8)内的氢气吹扫至总排空管道(9)内。

2.根据权利要求1所述的船用氢气系统，其特征在于，所述瓶组模块(1)包括多个并联的气瓶组件(11)，所述气瓶组件(11)包括：

氢气气瓶(111)，所述氢气气瓶(111)用于储存氢气，所述氢气气瓶(111)具有充放口(1111)和泄压口(1112)，所述泄压口(1112)安装有第一气瓶超温超压保护装置(112)，所述第一气瓶超温超压保护装置(112)与所述瓶组排空管道(6)相连；

瓶口组合阀(113)，所述瓶口组合阀(113)具有第一气口(1131)、第二气口(1132)和气瓶接口(1133)，所述气瓶接口(1133)与所述充放口(1111)相连；所述第一气口(1131)通过第一气瓶单向阀(1134)与所述加注模块(2)的所述加注管道(7)相连；所述第二气口(1132)通过第二气瓶单向阀(1135)与所述减压模块(3)相连。

3.根据权利要求2所述的船用氢气系统，其特征在于，所述瓶口组合阀(113)包括依次串联的气瓶过滤器(1136)、气瓶过流阀(1137)、气瓶手动针阀(1138)和瓶口内置电磁阀(1139)，所述瓶口内置电磁阀(1139)的一端分别与气瓶压力传感器(11311)、所述第一气口(1131)和所述第二气口(1132)相连，且所述瓶口内置电磁阀(1139)上并联有第三气瓶单向阀(11310)。

4.根据权利要求2所述的船用氢气系统，其特征在于，所述瓶口组合阀(113)还包括：

气瓶手动排放阀(11312)，所述气瓶手动排放阀(11312)的两端分别与第二气口(1132)和所述气瓶接口(1133)相连；

第二气瓶超温超压保护装置(11313)，所述第二气瓶超温超压保护装置(11313)与所述气瓶接口(1133)及所述瓶组排空管道(6)相连；

气瓶温度传感器(11314)，所述气瓶温度传感器(11314)与所述气瓶接口(1133)相连。

5.根据权利要求1所述的船用氢气系统，其特征在于，所述加注模块(2)包括依次串联的加注口(21)、加注过滤器(22)、加注气动控制球阀(23)、加注单向阀(24)、加注压力表(25)及加注高压传感器(26)。

6.根据权利要求5所述的船用氢气系统，其特征在于，所述吹扫模块(4)包括氮气组件(41)和吹扫阀组(42)，所述氮气组件(41)包括依次串联的氮气瓶(411)、吹扫高压传感器(412)、吹扫过滤器(413)、第一吹扫管路电磁阀(414)、吹扫压力调节器(415)和第二吹扫管路电磁阀(416)；

所述吹扫阀组(42)包括第三吹扫管路电磁阀(421)、第四吹扫管路电磁阀(422)和吹扫单向阀(423)，所述第三吹扫管路电磁阀(421)与所述第四吹扫管路电磁阀(422)并联设置，所述四吹扫管路电磁阀和所述吹扫单向阀(423)串联设置；其中：

所述第三吹扫管路电磁阀(421)与所述加注气动控制球阀(23)串联，所述第三吹扫管路电磁阀(421)打开时，氮气能够进入所述加注气动控制球阀(23)以关闭所述加注气动控制球阀(23)；

所述吹扫单向阀(423)与所述加注单向阀(24)串联，且与所述加注气动控制球阀(23)并联，氮气能够通过所述吹扫单向阀(423)进入所述加注模块(2)的所述加注管道(7)进行管道吹扫。

7.根据权利要求6所述的船用氢气系统，其特征在于，所述吹扫压力调节器(415)和所述第二吹扫管路电磁阀(416)之间设有吹扫排空口(417)，且连接所述吹扫排空口(417)的管路上并联设置有第五吹扫管路电磁阀(418)、吹扫手动针阀(419)和吹扫安全阀(410)。

8.根据权利要求1所述的船用氢气系统，其特征在于，所述减压模块(3)包括：

与所述输送管道(8)串联设置的减压单向阀(31)、第一减压管路电磁阀(32)、第一减压过滤器(33)、减压阀总成(34)、第二减压管路电磁阀(35)、第三减压管路电磁阀(36)和减压手动截止阀(37)；

第四减压管路电磁阀(38)，所述第四减压管路电磁阀(38)与所述减压阀总成(34)及所述第一减压过滤器(33)并联；

减压排空阀组(39)，所述减压排空阀组(39)包括并联设置的减压安全阀(391)、减压手动针阀(392)及第五减压管路电磁阀(393)；其中：

所述第二减压管路电磁阀(35)、所述第三减压管路电磁阀(36)及所述第四减压管路电磁阀(38)均为常闭两位两通先导式电磁阀。

9.根据权利要求8所述的船用氢气系统，其特征在于，所述减压阀总成(34)包括串联设置的第二减压过滤器(341)、第六减压管路电磁阀(342)、减压压力调节器(343)及减压压力传感器(344)，其中：所述第六减压管路电磁阀(342)为常闭两位两通先导式电磁阀。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的船用氢气系统，其特征在于，所述船用氢气系统还包括总排空模块(5)，所述总排空模块(5)包括设在总排空管道(9)上的总排空管路电磁阀(51)、总排空手动针阀(52)、排空单向阀(53)及阻火器(54)；其中：

所述总排空管路电磁阀(51)、所述排空单向阀(53)及阻火器(54)串联设置，所述总排空手动针阀(52)与所述总排空管路电磁阀(51)并联设置。

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