CN215215733U - 一种氢燃料电池汽车快速加注系统 - Google Patents

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李飞强
邢贺民
于长云
张国强
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Abstract

本实用新型涉及新能源汽车的加氢技术，公开了一种氢燃料电池汽车快速加注系统，包括至少两路氢气加注模块，加注模块通过管路依次连接氢气存储模块和供给模块，快速加注系统通过线束连接控制单元；其中加注模块包括加氢口、红外通讯端口、过滤器、单向阀、压力传感器；存储模块包括储氢气瓶、瓶口阀；供给模块包括压力传感器、过滤器、减压器、安全阀、球阀、单向阀、缓冲罐；本实用新型至少两路的氢气加注模块提高加氢的效率，缩短加注氢气的时间；实时监测加注过程的温度、压力，确保加注过程中不会超压、不会超温，压差实时都可以反馈，降低压降的损失。对于长续航的车辆、耗氢量大的车辆，本实用新型可以提高加氢速率，缩短加注氢气时间。

Description

一种氢燃料电池汽车快速加注系统
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车的加氢技术，具体涉及一种氢燃料电池汽车快速加注系统。
背景技术
近些年，随着燃料电池汽车的发展，车辆市场的市场份额逐年增加，燃料电池车对储氢量，以及续航里程提出了更高的要求，来满足长续航里程、高耗氢重载的各种车型。而燃料电池电动汽车，主要动力源为燃料电池，通过燃料电池发电提供动力，来使车辆运行。燃料电池发动机采用氢气作为燃料，通过氧化剂与空气中的氧气进行电化学反应，反应的排放物为干净的水，实现车辆对环境的零污染，是优于纯电动汽车、CNG汽车、LNG汽车的清洁能源，是降低车辆排放，降低车辆污染的一个重要方向，是终极的清洁能源汽车。
燃料电池车载氢系统是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。
目前市场上主流的车载氢系统配置的是35Mpa的储氢气瓶，增加储氢量主要通过两种方式进行：首先增加35Mpa储氢气瓶的数量，实现氢气量的增加；其次增加气瓶的储氢压力，由35Mpa增加至70Mpa，实现氢气量的增加；
燃料电池电动汽车的气瓶数量增加或者气瓶储氢压力的增加，能够提高车辆的续航里程，但是对于车载氢系统来说，气瓶数量的增加或者储氢压力的增加，就需要更长的加注时间，为了提高效率降低加注时间，就需要改变车载氢系统的加注系统，以满足车辆对加注时间的需求。
目前车载氢系统通过管路将氢系统氢气的加注、储存和供给三个部分的各个零部件连接成为一个氢气供给系统，最后也是通过管路与燃料电池进行连接。而加注系统往往都是配置1个加氢口，用于氢气的加注。因此车载氢系统的氢气流量受到加氢口的限制，从而使氢系统的氢气加注能力受到限制。不能够满足燃料电池大储氢量的需求，加注时间过长。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
本实用新型提供了一种氢燃料电池汽车快速加注系统，能够有效的提高氢系统氢气的加注能力，提高氢系统加注氢气的稳定性，同时通过反馈控制系统，从而满足燃料电池大储氢量的需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种氢燃料电池汽车快速加注系统，包括：至少两路氢气加注模块，所述加注模块通过管路连接氢气存储模块，所述存储模块通过管路连接氢气供给模块，所述加注模块、所述存储模块和所述供给模块通过线束连接控制单元。
所述加注模块包括加氢口、红外通讯端口、过滤器、单向阀、压力传感器。
所述存储模块，包括储氢气瓶、瓶口阀；所述瓶口阀内置温度传感器、溢流阀、电磁阀、温度泄放阀、排空阀；所述瓶口阀前端设有三通管路。
所述供给模块，包括压力传感器、过滤器、减压器、安全阀、球阀、单向阀、缓冲罐。
还包括对氢气流量控制流量传感器和电磁阀，所述流量传感器和所述电磁阀通过线束与所述控制单元进行连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，具备以下有益效果：
本实用新型采用至少两个加氢口总成，可以提高加氢的效率，缩短加注氢气的时间；实时监测加注过程的温度、压力，确保加注过程中不会超压、不会超温，压差实时都可以反馈，降低压降的损失。
对于长续航的车辆、耗氢量大的车辆，本实用新型可以提高加氢速率，缩短加注氢气时间。
附图说明
图1为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的系统流程图；
图2为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的系统简易数模图；
图3为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的控制反馈图。
附图标号：1、加氢口；2、过滤器；3、单向阀；4、压力传感器；5、减压器；6、安全阀；7、球阀；8、缓冲罐；9、瓶口阀；10、氢气瓶；11、电磁阀；12、流量传感器。
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。
请参阅图1、图2、图3所示，其中图1为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的系统流程图；图2为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的系统简易数模图；图3为本实用新型一种氢燃料电池汽车快速加注系统的控制反馈图。
本实用新型提供的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，包括至少两路氢气加注模块，所述加注模块通过管路连接氢气存储模块，所述存储模块通过管路连接氢气供给模块，所述加注模块、所述存储模块和所述供给模块通过线束连接控制单元。
实施例一
一种氢燃料电池汽车快速加注系统，包括两路氢气加注模块，所述加注模块通过管路连接氢气存储模块，所述存储模块通过管路连接氢气供给模块，所述加注模块、所述存储模块和所述供给模块通过线束连接控制单元。
进一步设置，加注模块包括加氢口1、红外通讯端口、过滤器2、单向阀3、压力传感器4，其中红外通讯端口通过线束与所述控制单元进行连接。
进一步设置，存储模块包括储氢气瓶10、瓶口阀9。
如此设置，具有传输瓶内气体温度、溢流限流、当车辆启动时，通过电磁阀11开启的功能、气瓶超温时安全泄放、手动排空气瓶的功能；瓶口阀9内置的温度传感器，可以实时将温度信息传递给氢系统控制单元，然后通过红外传递给加氢站，时刻监控加注过程的温度变化。
进一步设置，瓶口阀9前端设有三通管路。
如此设置，可以增加系统的气瓶数量，增加系统储氢的能力。
进一步设置，供给模块包括压力传感器4、过滤器2、减压器5、安全阀6、球阀7、单向阀3、缓冲罐8。如此设置：
当氢气到达压力传感器4，压力传感器4可以实时传输系统内部的压力给氢系统控制单元，然后通过红外传递给加氢站，时刻监控加注过程的系统压力变化，更进一步压力传感器4通过线束与所述控制单元进行连接；
当氢气达到过滤器2，可以过滤管路及气瓶等内氢气的杂质，避免杂质影响减压器5内部的零部件密封效果；
当氢气到达减压器5，可以将系统内部的高压氢气减压到燃料电池需要的氢气压力范围；
当氢气到达安全阀6，安全阀6可以保护减压器5失效后，后端内部压力突然升高造成的危险，可以将高压及时通过安全阀6排出；
当氢气到达球阀7，球阀7可以将管路内部的氢气排空，为管路的维修做好准备；
当氢气到达单向阀3，单向阀3具有单项导通能力，避免缓冲罐8内部的氢气反向流动；
当氢气到达缓冲罐8，缓冲罐8可以聚集减压器5后端的低压氢气，为电堆进行供给氢气，保证氢气的供应量和流量稳定。
更进一步，快速加注系统包括对氢气流量控制流量传感器12和电磁阀11，流量传感器12和电磁阀11通过线束与所述控制单元进行连接。
如此设置，当氢气到达流量传感器12，将氢气的流量实时的传输给氢系统控制单元，用于系统流量信息的反馈；当氢气到达电磁阀11，氢系统控制单元可以控制电磁阀11的开度，调节系统的流量大小。
最后，满足压力、流量要求的氢气供给燃料电池发动机。
实施例二
一种氢燃料电池汽车快速加注系统，与实施例一相同之处不再赘述，其中氢气加注模块为四路。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于包括：至少两路氢气加注模块，所述加注模块通过管路连接氢气存储模块，所述存储模块通过管路连接氢气供给模块，所述加注模块、所述存储模块和所述供给模块通过线束连接控制单元。
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述加注模块包括加氢口、红外通讯端口、过滤器、单向阀、压力传感器。
3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述红外通讯端口通过线束与所述控制单元进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述存储模块，包括储氢气瓶、瓶口阀。
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述瓶口阀通过线束与所述控制单元进行连接。
6.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述瓶口阀内置温度传感器、溢流阀、电磁阀、温度泄放阀、排空阀。
7.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述瓶口阀前端设有三通管路。
8.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述供给模块，包括压力传感器、过滤器、减压器、安全阀、球阀、单向阀、缓冲罐。
9.根据权利要求8所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，所述压力传感器通过线束与所述控制单元进行连接。
10.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车快速加注系统，其特征在于，包括对氢气流量控制流量传感器和电磁阀，所述流量传感器和所述电磁阀通过线束与所述控制单元进行连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114216048A (zh) * 2021-12-21 2022-03-22 格林美(武汉)城市矿山产业集团有限公司 一种安全泄放车载储氢气瓶氢气的泄气装置及使用方法

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