專利名稱：儲(chǔ)存和分配氫氧燃?xì)獾饺剂想姵氐娜剂嫌拖涞闹谱鞣椒?br> 背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及一種儲(chǔ)存和分配氣態(tài)燃料到燃料電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的燃料油箱，尤其是涉及一種容納兩種氣態(tài)燃料并將它們分配到這種汽車(chē)上的燃料油箱。
2.相關(guān)技術(shù)的描述現(xiàn)代運(yùn)輸需要廣泛使用長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)輛，諸如汽車(chē)、貨車(chē)、卡車(chē)等。目前，這類車(chē)輛由以汽油和柴油為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這類燃料的使用已引起了兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)。第一，這類燃料的全球供給是有限的，此類燃料的國(guó)際控制使得它們的價(jià)格和有效性變得無(wú)法確定。此類燃料的第二個(gè)缺點(diǎn)是它們對(duì)環(huán)境的不利影響。人們通常認(rèn)為，內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的汽油或柴油燃燒所釋放的碳?xì)浠衔餁怏w對(duì)環(huán)境是不利的。
因此，在未來(lái)需要使用一種由替代燃料驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛已經(jīng)是公知的了，燃料電池利用各種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)，從而產(chǎn)生電流而使驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的電機(jī)工作。美國(guó)專利4,826,741中就描述了這種燃料電池。作為此類燃料電池車(chē)輛的實(shí)例，美國(guó)專利5,193,635和5,250,368均描述了帶有燃料電池系統(tǒng)的車(chē)輛，它們使用的是金屬氫化物蓄電池。然而，它們并沒(méi)有揭示出類似于本發(fā)明中的、金屬氫化物形成車(chē)輛的結(jié)構(gòu)部分的具有高壓氣瓶的蓄電池配置。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種容納兩種氣態(tài)燃料成分并將它們分配到機(jī)動(dòng)車(chē)上的燃料油箱。這種燃料油箱所獨(dú)有的是其物理結(jié)構(gòu)包括一車(chē)輛結(jié)構(gòu)的負(fù)重件。該特點(diǎn)使得燃料油箱能被置于不會(huì)占用車(chē)上通常供乘客和/或貨物使用的空間的地方，同時(shí)保證充足的燃料攜帶能力，從而獲得經(jīng)濟(jì)可行的車(chē)輛行程。本發(fā)明的燃料油箱將提供儲(chǔ)存車(chē)上燃料電池的工作所需要的燃料成分的裝置。驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的燃料電池是一種電化學(xué)裝置，它將燃料或燃料燃燒的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能和熱能。例如，在質(zhì)子交換薄膜(PEM)燃料電池(也稱作聚合物電解質(zhì)燃料電池)中，氧和氫被輸送到燃料電池而產(chǎn)生電流以及熱量和水。許多燃料電池串聯(lián)在一起，從而提供功率足以驅(qū)動(dòng)整個(gè)或部分車(chē)輛系統(tǒng)的動(dòng)力源。本發(fā)明還可用來(lái)為使用此類燃?xì)獾钠渌愋偷娜剂想姵靥峁浜脱酢４祟惾剂想姵氐牧硪环N是堿性燃料電池。
本發(fā)明的燃料油箱由一定數(shù)量(取決于車(chē)輛的尺寸和/或結(jié)構(gòu))的、容納諸如氧之類的氣態(tài)燃料成分的圓筒形壓縮氣瓶構(gòu)成，這些氣瓶固定于一外燃料油箱或箱體中，該外燃料箱體是與車(chē)輛負(fù)重結(jié)構(gòu)成一體的部分。壓縮氣體瓶外部周?chē)?、外燃料油箱或箱體內(nèi)的空間主要填充有通常呈粉狀的金屬氫化物材料。金屬氫化物是能夠在相對(duì)較低的壓力下以金屬/氫絡(luò)合物的形式儲(chǔ)存大量氫的合金。氫可與這些合金起可逆反應(yīng)，吸收/放出氫氣。氫可以通過(guò)加熱而從金屬氫化物中釋放出來(lái)，其中熱量可以(部分地)由燃料電池的工作而產(chǎn)生，并通過(guò)對(duì)流和/或傳導(dǎo)傳遞到燃料油箱內(nèi)的金屬氫化物。
壓縮氣體瓶利用圍繞在它們周?chē)慕饘贇浠锊牧?粉末)而固定在外燃料油箱或箱體內(nèi)，從而防止它們相對(duì)移動(dòng)，防止在諸如碰撞之類的沖擊過(guò)程中不良的移位。
因此，本發(fā)明將提供一種在車(chē)上儲(chǔ)存足量的氧和氫，從而足以驅(qū)動(dòng)一質(zhì)子交換薄膜(PEM)燃料電池或其它諸如堿性燃料電池(AFC)之類的燃料電池的裝置，這些電池將為車(chē)輛的推進(jìn)和/或其它輔助設(shè)備提供電源。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是為車(chē)輛提供一種雙氣體燃料油箱，其中油箱形成與車(chē)輛構(gòu)架成一體的結(jié)構(gòu)件。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是為雙燃料驅(qū)動(dòng)車(chē)輛提供一種同時(shí)容納氫和其它氣體的燃料油箱。
本發(fā)明的又一個(gè)方面是提供一種雙燃料油箱，其中一些充有氧的管狀高壓燃料氣瓶保持在油箱外側(cè)的一箱體之內(nèi)，該油箱箱體形成與車(chē)架成一體的結(jié)構(gòu)件，圓筒形燃?xì)馄颗c外側(cè)箱體的內(nèi)壁之間的空間容納金屬氫化物。
本發(fā)明的還有一個(gè)方面是為燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛提供一種雙氣體燃料油箱，其中容納氧的多個(gè)高壓燃?xì)馄吭诮Y(jié)構(gòu)上保持在燃料油箱箱體內(nèi)。這形成了車(chē)架的一個(gè)結(jié)構(gòu)件。金屬氫化物粉末填充在燃料油箱箱體內(nèi)壁與氧氣瓶之間的空間內(nèi)。
本發(fā)明的特征新穎性的各種不同的特點(diǎn)將由所附的、構(gòu)成本揭示的一部分的權(quán)利要求作具體的闡明。為便于更好地理解本發(fā)明及其使用所能達(dá)到的操作上的優(yōu)點(diǎn)，下面將參照附圖和示出本發(fā)明一較佳實(shí)施例的素材來(lái)進(jìn)行描述。
附圖簡(jiǎn)述附圖中

圖1是一后輪驅(qū)動(dòng)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的仰視圖，示出了本發(fā)明的雙氣體燃料油箱的一個(gè)實(shí)施例；
圖2是沿圖1的2-2線局部剖開(kāi)的端視圖；圖3是沿圖2的3-3線局部剖開(kāi)的側(cè)視圖；圖4是一后輪驅(qū)動(dòng)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的仰視圖，示出了本發(fā)明的雙氣體燃料油箱的實(shí)施；圖5是圖4所示的實(shí)施例沿5-5線局部剖開(kāi)的端視圖；圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的俯視示意圖，其中后輪驅(qū)動(dòng)燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的一單個(gè)燃料油箱箱體內(nèi)保持有多個(gè)圓柱形的組合燃料氣瓶；圖7是圖6所示的實(shí)施例的側(cè)視圖；圖8是與圖6相類似的本發(fā)明的另一實(shí)施例的俯視示意圖，它用于前輪驅(qū)動(dòng)燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛；圖9是圖8所示的實(shí)施例的側(cè)視圖；圖10是燃料油箱組件切去一部分后的立體圖，示出了圓柱形的組合燃料氣瓶嵌于雙氣體燃料油箱中的金屬氫化物粉末內(nèi)的形式。
較佳實(shí)施例的描述參照附圖，首先是參照?qǐng)D1，可以看到，標(biāo)號(hào)10總的表示后輪驅(qū)動(dòng)式燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)架。車(chē)架10具有一對(duì)側(cè)欄或側(cè)梁12、14，它們由彼此隔開(kāi)的側(cè)向延伸的橫梁16、18、20互相連接。右側(cè)和左側(cè)的臺(tái)階凹陷24、26可以以標(biāo)準(zhǔn)的方式車(chē)架10的兩側(cè)而設(shè)置。作為常規(guī)汽車(chē)的一部分，還具有一排氣管28，它沿車(chē)架10的一側(cè)延伸，從而與一消音器30互相連接，該消音器上有一尾管32延伸出來(lái)。按多少有點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的形式，在后輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中，驅(qū)動(dòng)軸34在中央處沿車(chē)架10的底部延伸于一傳動(dòng)裝置和一差動(dòng)組件之間。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，車(chē)架10的下方固定有一對(duì)雙氣體燃料油箱40、42，它們與車(chē)架成一體。燃料油箱40、42具有不銹鋼的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)使得油箱的重量在機(jī)動(dòng)車(chē)所合理的限度之內(nèi)，并預(yù)防因所攜帶的燃料和油箱組件的工作環(huán)境而造成腐蝕。諸如全合成的或玻璃纖維增強(qiáng)的材料之類先進(jìn)材料也可以使用。在每個(gè)燃料油箱40、42內(nèi)有一些壓縮氣體瓶43，它們也是由全合成的或玻璃纖維增強(qiáng)的瓶制成，這些瓶可以是鋁，或是用塑料襯里。以公知的方式對(duì)這些瓶裝歧管，使它們向車(chē)輛的燃料電池供氣。燃?xì)馄?3與燃料油箱40、42之間的空間45填充有一種金屬氫化物，諸如鎳(Ni)或鑭(La)合金。雖然任何含氫的化學(xué)復(fù)合物均可稱作氫化物，但術(shù)語(yǔ)氫化物通常是專門(mén)指氫和金屬的合成物。一氫化鋰LiH是鹽類氫化物的一個(gè)例子。這種類型的氫化物具有離子特性，通常認(rèn)為它由一金屬陽(yáng)離子和一氫陰離子構(gòu)成。氫和硼可合成一系列稱作硼烷的氫化物。衍生物硼氫化鈉作為一種選擇性還原劑在有機(jī)化學(xué)中是非常重要的。
在標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)側(cè)欄或側(cè)梁12、14總是具有連續(xù)的長(zhǎng)度。然而，按照本發(fā)明，側(cè)梁12、14在接納燃料油箱40、42的區(qū)域被除去，其結(jié)構(gòu)上由油箱本身所代替。如圖1-3所示，外罩構(gòu)架槽梁36焊接于燃料油箱40或形成與其成一體的部分，而外罩構(gòu)架槽梁38也同樣制成燃料油箱42的一體部分。然后，將外罩槽梁36、38分別接納并焊接于側(cè)梁或構(gòu)架梁12、14的各個(gè)端部。將構(gòu)架外罩槽梁36、38焊接和固定于構(gòu)架梁12、14和燃料油箱40、42的實(shí)際操作很容易為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)和理解。
將可以理解，本發(fā)明設(shè)想用槽梁36、38將側(cè)梁或構(gòu)架梁12、14容納于其中，如圖所示。但也可以想象到，槽梁36、38可容納于側(cè)梁12、14所形成的槽內(nèi)。在這兩種情況下，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，側(cè)梁12、14的連續(xù)延伸可通過(guò)將各燃料油箱40、42設(shè)置在中間而實(shí)現(xiàn)，這樣就通過(guò)設(shè)置構(gòu)架外罩槽梁36、38而實(shí)現(xiàn)了與燃料油箱40、42連續(xù)并成一體的側(cè)梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，梁36、38與相應(yīng)側(cè)梁12、14之間的覆蓋程度從某種程度上說(shuō)可決定構(gòu)架組件10的總的整體性。
如果需要的話，槽梁36、38與側(cè)梁12、14之間的外罩的接合可以進(jìn)一步通過(guò)提供一跨過(guò)該接合并固定于各相應(yīng)的槽梁36、38和側(cè)梁12、14上的板來(lái)加強(qiáng)。為此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以將厚度約為0.25英寸的金屬坯料板用螺釘或用其它方法固定于接合處上。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，側(cè)梁12、14由鋼制成，其厚度約為0.125英寸，因此，槽梁36、38最好也用類似的材料制成。
同樣是作為本發(fā)明的一部分而提供的并對(duì)燃料油箱增加附加支承的是固定于車(chē)底板76上的窄板44、46、48、50。如圖2所示，窄板44在其端部具有腿部或凸緣80，窄板48的端部具有腿部或凸緣78。當(dāng)然，窄板46、50在它們的端部也具有類似的凸緣。凸緣78、80可以焊接、螺釘連接或用其它方法固定于車(chē)底板76上，為燃料油箱40、42提供進(jìn)一步的支承。
再注意一下圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn)，沿各燃料油箱40、42的長(zhǎng)度方向焊接或用其它合適方法連接有一角鋼64，該角桿也焊接或用其它合適方法連接于底板76。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在會(huì)很容易理解，雙燃料油箱40、42不僅僅是作為側(cè)欄或側(cè)梁12、14的一體部分而提供的，而且也是作為底板76的一體部分而提供的。因此，雖然側(cè)欄或側(cè)梁12、14看上去因裝入了燃料油箱40、42而變得不連續(xù)，但由如上所述的大尺寸金屬制成的燃料油箱的存在卻可增加車(chē)架10的強(qiáng)調(diào)和整體性。
還有，燃料油箱40、42具有非圓形的截面。提供這種截面基本呈矩形的燃料油箱，可以使燃料油箱的容量達(dá)到最大，從而增大氣瓶43周?chē)菁{金屬氫化物用的空間。燃料油箱40、42的棱邊最好是倒圓的，如圖所示。
下面參照?qǐng)D4和圖5，可以看到，本發(fā)明的原理可以很容易地用前輪驅(qū)動(dòng)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛來(lái)實(shí)施。這里，車(chē)架側(cè)欄或側(cè)梁12’、14’由橫梁16’、18’、20’互相連接，并以普通的方式設(shè)置有一排氣管28’、消音器30’和尾管32’。由于前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛不需要驅(qū)動(dòng)軸，因此可以采用單個(gè)的一大尺寸的雙燃料油箱70。這樣，里面就可以放置更多的壓縮氣體瓶43。而且，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，油箱70的結(jié)構(gòu)與油箱40、42的相類似，基本上采用相同的材料、焊接技術(shù)等，以確保必要的結(jié)構(gòu)整體性和承受上述壓力的能力。所公知的歧管配置和選擇燃料轉(zhuǎn)換也與對(duì)燃料油箱40、42的描述相似。
如圖4和圖5所示，構(gòu)架外罩槽梁36、38也是焊接于燃料油箱70和相應(yīng)的各側(cè)欄12’、14’上。在這種情況下，油箱70不僅可確保各側(cè)欄12’、14’的連續(xù)性，而且還可用來(lái)使它們互相連接。另外，窄板72通過(guò)焊接、螺釘連接或其它方式固定于車(chē)底板84上，并且可用來(lái)為油箱70提供垂直支承。還具有角鋼74，它橫穿于燃料油箱70前后方向的中部，同時(shí)焊接于油箱70上和底板84上。因此，燃料油箱70不僅僅是構(gòu)架的側(cè)欄12’、14’的一體部分，而且也為底板84提供了強(qiáng)度和剛性，進(jìn)一步使底板84與車(chē)架的其余部分互相連接。
如以上所提供的，構(gòu)架外罩槽梁36、38可以是容納側(cè)欄12’、14’的各端的類型，或者，可以制成為容納于側(cè)欄12’、14’的槽內(nèi)。這兩種設(shè)想均預(yù)計(jì)為本發(fā)明的一部分。
用金屬或復(fù)合材料來(lái)制造燃料油箱；如上所述，燃料油箱不僅起到車(chē)輛的構(gòu)架部件的作用，而且具有足夠的強(qiáng)度以抵抗來(lái)自配置等的沖擊。因此，本發(fā)明可確保車(chē)輛結(jié)構(gòu)的整體性，提高安全性和環(huán)境方面的相容性。
如圖6和圖7所示，標(biāo)號(hào)100總的表示一種變化后的后輪驅(qū)動(dòng)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)架。如以上對(duì)于圖1-5所提供的，車(chē)架100具有合適的側(cè)欄或側(cè)梁102、104，它們帶有橫梁，這些都是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解和熟悉的。在圖6和圖7所示的較佳實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)106通過(guò)一驅(qū)動(dòng)軸108與一位于車(chē)輛后輪處的差動(dòng)裝置110互相連接。輪軸112從差動(dòng)裝置110延伸到與后驅(qū)動(dòng)輪114彼此驅(qū)動(dòng)連接的位置。當(dāng)然，車(chē)輛的下方保持有一合適的消音器116和排氣系統(tǒng)的其它部分等，如圖所示。
按照本發(fā)明，由先進(jìn)的復(fù)合材料制成或是其它諸如金屬或纖維強(qiáng)化玻璃纖維之類的合適結(jié)構(gòu)的雙氣體燃料油箱箱體118，是以與以上參照?qǐng)D1-5所描述的燃料油箱相同的方式來(lái)安裝。也就是說(shuō)，如以上所討論的，燃料油箱箱體118成為車(chē)架的一體部分，它與側(cè)欄或側(cè)梁102、104互相連接。當(dāng)然，可以理解，由于驅(qū)動(dòng)軸108從發(fā)動(dòng)機(jī)106延伸到差動(dòng)裝置110，并且燃料油箱箱體118是設(shè)置在它們之間，因此，必須有供驅(qū)動(dòng)軸108通過(guò)的空間。關(guān)于這一點(diǎn)，或者可按以上參照?qǐng)D1和圖2所描述的那樣來(lái)提供兩個(gè)油箱箱體，或者可將燃料油箱箱體118構(gòu)造成具有一適當(dāng)?shù)牟壑惖牟糠郑靡怨?qū)動(dòng)軸108通過(guò)。在任何情況下，燃料油箱箱體118均與構(gòu)架部件102、104互相連接，并且適當(dāng)?shù)睾附踊蛴闷渌绞竭B接和固定于車(chē)底板120，正如本文的前面所描述的。
在較佳實(shí)施例中，對(duì)于具有多個(gè)圓筒形氣瓶122的雙氣體燃料油箱箱體118，使用的是壓縮氧氣。每個(gè)氣瓶122與前面所描述的氣瓶43類似，具有一圓筒形的本體件124和半球形的端蓋126。
類似于氣瓶43的圓筒形氣瓶122最好是由壓力容器所通常使用的復(fù)合材料構(gòu)成，使其足以保持以上所述的壓力。諸如石墨、碳或硼復(fù)合物之類的纖維強(qiáng)化復(fù)合材料適合于實(shí)施本發(fā)明。同樣，目前用作壓力容器的纖維繞制結(jié)構(gòu)也是適用的。諸如玻璃纖維繞制結(jié)構(gòu)之類的纖維增強(qiáng)塑料可提供足夠的強(qiáng)度來(lái)容納氧氣或壓縮氣體燃料瓶?jī)?nèi)所必需的高壓。
圓筒氣瓶122和氣瓶43最好是嵌套或用其它方法保持于燃料油箱箱體118內(nèi)，這將在下面參照?qǐng)D10來(lái)更具體地描述。套巢128由金屬氫化物來(lái)提供，以容納和保持圓筒氣瓶122。金屬氫化物容納于氧氣瓶周?chē)拈_(kāi)放區(qū)域內(nèi)，它最好是呈粉末狀，以一種公知的方式通過(guò)加熱來(lái)為車(chē)輛提供氫。
每個(gè)圓筒氣瓶122和43互連有一合適的歧管130。因此，一單個(gè)的入口閥132可以與歧管互相連接，用于對(duì)圓筒氣瓶122充氣，同時(shí)一單個(gè)的出口閥134可以與歧管互相連接，以將氧氣送至燃料電池。
如圖8和圖9所示，雙氣體燃料油箱箱體保持多個(gè)圓筒形復(fù)合結(jié)構(gòu)的高壓氣瓶的概念還可以用于前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛上。車(chē)架總的由標(biāo)號(hào)140表示，它也表示為具有側(cè)欄或側(cè)梁142、144和根據(jù)需要的合適的橫梁。發(fā)動(dòng)機(jī)146通過(guò)一合適的傳動(dòng)軸或類似件連接于前輪(未示出)而驅(qū)動(dòng)它們。同樣，后輪148安裝于后軸150的兩相對(duì)端，車(chē)的下方也設(shè)置有一消音器和合適的排氣系統(tǒng)152。
與圖6和圖7所示的實(shí)施例一樣，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的燃料油箱箱體154的安裝方式與以上參照?qǐng)D1-7所描述的相似，通過(guò)使其與側(cè)欄142、144相連并適當(dāng)?shù)毓潭ㄓ诘装?56，從而構(gòu)成車(chē)架的一體部分。燃料油箱箱體154內(nèi)保持有如以上所述的合適復(fù)合材料的圓筒形高壓氣瓶158，這些氣瓶通過(guò)一合適的歧管160互相連接。與圖6和圖7所示的實(shí)施例一樣，一合適的入口閥162允許對(duì)圓筒形氣瓶158進(jìn)行充氣，同時(shí)一單個(gè)的出口閥164可供氣體從氣瓶158通入車(chē)上的燃料電池。當(dāng)然，閥162、164與歧管160互相連接。
可以理解，在前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的場(chǎng)合下，可用一單個(gè)的燃料油箱箱體154來(lái)容納所有的圓筒形氣瓶158，無(wú)需將燃料油箱箱體154構(gòu)造成可容納驅(qū)動(dòng)軸。
下面參照?qǐng)D10，可以看到，圖1-9的實(shí)施例中所采用的這種類型的燃料油箱組件總的由標(biāo)號(hào)170表示。如圖所示，合瓣設(shè)計(jì)的油箱半部172、174構(gòu)造成里面可容納多個(gè)復(fù)合或金屬材料的氣瓶178并進(jìn)而可用合適的焊接176或其它沿油箱組件的周邊延伸的密封來(lái)封閉。復(fù)合或金屬材料的氣瓶178具有以上所描述的特征，具有圓筒形的中部和半球形或準(zhǔn)球形的端蓋。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，歧管130、160與氣瓶178的半球形端部互相連接，因?yàn)閷?duì)普通的氣瓶厚度來(lái)說(shuō)，半球形端部處的應(yīng)力通常為它們之間的圓筒形氣瓶部分中的應(yīng)力的一半。因此，對(duì)氣瓶的任何侵襲，其在半球形端部處對(duì)氣瓶整體性的結(jié)構(gòu)沖擊要遠(yuǎn)小于在圓筒體部分處所造成的。
氣瓶178容納于由金屬氫化物所形成的套巢180、182內(nèi)，如圖所示。在一較佳實(shí)施例中，金屬氫化物粉末可用作吸震材料。顯然，這種結(jié)構(gòu)可以用于以上所描述的雙氣體燃料油箱。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易理解，使用諸如上述的氣瓶122、158、178之類的高壓圓筒形復(fù)合氣瓶，可允許燃料油箱箱體118、154以及172、174用比其它實(shí)施例中所采用的尺寸薄得多的金屬制成。其結(jié)果是重量、材料成本降低，產(chǎn)品可靠性和耐久性提高。
由于能同時(shí)攜帶兩種不同的氣體，并且能用作車(chē)輛的負(fù)載件從而允許其設(shè)置在車(chē)上不會(huì)供乘客和/或貨物使用的部位，因此，本發(fā)明的雙氣體燃料油箱顯得非常有利。這種油箱的燃料攜帶量足以獲得接近或大于傳統(tǒng)的單液體或氣體燃料車(chē)輛所能達(dá)到的行程。該油箱對(duì)于諸如出入于市區(qū)的運(yùn)輸車(chē)之類的車(chē)輛來(lái)說(shuō)是較為理想的，因?yàn)轭l繁的加燃料周期是不合適和不經(jīng)濟(jì)的。
雖然以上詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，以說(shuō)明發(fā)明的運(yùn)用和原理，但本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在看了以上的描述后可以進(jìn)行一定的變化和改進(jìn)。因此可以理解，所有的這些變化和改進(jìn)均為了簡(jiǎn)明性和可讀性的緣故在本文中被省略，但它們卻適當(dāng)?shù)芈溆谒綑?quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種為燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛提供能量的雙氣體燃料油箱組件，包括一燃料油箱箱體，里面具有多個(gè)儲(chǔ)存車(chē)輛燃料電池的氧燃料的圓筒形壓力氣瓶；金屬氫化物，設(shè)置于所述燃料油箱箱體內(nèi)而填充所示壓力氣瓶周?chē)目臻g，用作車(chē)輛燃料電池的氫源；以及將所述油箱箱體安裝于車(chē)輛上，使它起到車(chē)輛結(jié)構(gòu)部件作用的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述安裝裝置包括一對(duì)從所述油箱的相對(duì)端上延伸出來(lái)的槽梁，所述槽梁分別與相應(yīng)的車(chē)輛側(cè)欄端部相結(jié)合。
3.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述圓筒形壓力氣瓶由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求4所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述圓筒形壓力氣瓶包括纖維繞制結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的車(chē)用雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述金屬氫化物是粉末狀鎳合金。
6.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述金屬氫化物是粉末狀鑭。
7.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，還包括一使所述多個(gè)圓筒形壓力氣瓶互相連接的歧管，這些氣瓶具有連接于所述歧管的入口和出口閥。
8.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述油箱箱體由不銹鋼構(gòu)成，其橫截面大致呈矩形。
9.一種燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛用的雙氣體燃料油箱組件，包括一設(shè)置于由車(chē)架側(cè)梁所形成的空間內(nèi)的油箱箱體，所述油箱箱體內(nèi)保持有多個(gè)氧氣高壓氣瓶，并在所述氣瓶的周?chē)粲腥菁{金屬氫化物的空間；從所述油箱的相對(duì)端上延伸出來(lái)的槽梁，它們分別牢固地與位于該空間相對(duì)側(cè)上的所述側(cè)欄的各端部相結(jié)合；以及將所述油箱箱體固定于車(chē)底板上的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述壓力氣瓶與一總歧管互相連接，所述歧管具有供氣體通入和通出所述壓力氣瓶的閥裝置。
11.如權(quán)利要求9所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述壓力氣瓶呈圓筒形，它們由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成。
12.如權(quán)利要求9所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述壓力氣瓶嵌套容納于所述油箱箱體內(nèi)的金屬氫化物中。
13.如權(quán)利要求10所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述固定裝置包括一橫跨所述油箱箱體的細(xì)長(zhǎng)件，它同時(shí)焊接于所述油箱箱體和底板上。
14.如權(quán)利要求13所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述固定裝置還包括一對(duì)圍繞所述油箱箱體的窄板，其兩端固定于端部上。
15.如權(quán)利要求14所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述油箱的橫截面基本呈矩形。
16.如權(quán)利要求15所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述窄板和所述細(xì)長(zhǎng)件相互垂直。
17.如權(quán)利要求16所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述油箱由不銹鋼構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述金屬氫化物是粉末狀鎳合金。
19.如權(quán)利要求1所述的雙氣體燃料油箱組件，其特征在于，所述金屬氫化物是粉末狀鑭合金。
全文摘要
一種燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛(10)用的雙氣體燃料油箱組件(70),其中,燃料油箱設(shè)置在車(chē)架的中間而成為其一體部分,該油箱組件具有多個(gè)由復(fù)合材料構(gòu)成的容納氧氣用的圓筒形壓力氣瓶(43),這些圓筒形氣瓶(43)局部地嵌套于油箱組件外殼內(nèi),壓力氣瓶周?chē)粲袃?chǔ)存金屬氫化物粉末(182)用的空間(128),從而在對(duì)其加熱時(shí)產(chǎn)生氫氣供給燃料電池。
文檔編號(hào)B60K1/04GK1195326SQ96196698
公開(kāi)日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1996年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月20日
發(fā)明者W·J·比斯, J·J·馬斯科里諾, R·D·克林根史密斯 申請(qǐng)人:巴布考克及威爾考克斯公司