專利名稱：一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在石油資源日趨緊缺和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的雙重壓力下，迫使人們不斷追求能源利用效率的最大化和排放的最小化。由于低碳燃料的高能效、低排放等特點(diǎn)，氣態(tài)燃料在不久的將來(lái)必將會(huì)占有越來(lái)越重要的地位，從液化石油氣、煤氣化合成氣、天然氣，最終發(fā)展到氫氣。由于氫氣具有來(lái)源廣泛、使用效率高、使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境友好以及可持續(xù)性等特點(diǎn)，是一種理想的二次能源，可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)中將占有重要地位。與燃料電池結(jié)合使用是氫最為理想、最為重要的利用方式，近些年來(lái)對(duì)燃料電池汽車的研究受到了高度關(guān)注，相比氫燃料電池汽車對(duì)燃料電池技術(shù)本身的高可靠性、長(zhǎng)壽命以及低成本的苛刻要求，氫燃料電池在分布式能源中的應(yīng)用要求要低的多，更易于優(yōu)先 產(chǎn)業(yè)化推廣，特別是在備用電源、家庭熱電聯(lián)供中的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到商業(yè)化階段。由于氫是世界上最輕的物質(zhì)，其存儲(chǔ)密度很難與其它物質(zhì)相比，氫的高密度儲(chǔ)存已經(jīng)成為了世界性的難題，已經(jīng)成為制約氫能技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。目前乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，氫氣的高壓存儲(chǔ)仍然是一種主要方式，不僅因?yàn)槠渚哂忻黠@的成本優(yōu)勢(shì)，而且其環(huán)境溫度范圍內(nèi)快速的動(dòng)力學(xué)相應(yīng)特性也是其它儲(chǔ)氫方式無(wú)法比擬的。特別是對(duì)于作為野外使用的燃料電池基站備用電源，采用壓縮氫氣儲(chǔ)存是國(guó)際公認(rèn)的最佳選擇。與蓄電池備用電源相比，燃料電池備用電源最大的優(yōu)勢(shì)之一就是連續(xù)供電時(shí)間更長(zhǎng)，供電時(shí)間的長(zhǎng)短僅與氫氣的儲(chǔ)存量相關(guān)，因此，提高燃料電池備用電源系統(tǒng)的儲(chǔ)氫容量是非常重要的。對(duì)于采用壓縮氣態(tài)方式存儲(chǔ)的備用電源儲(chǔ)氫系統(tǒng)，要想提高儲(chǔ)氫容量通?？梢圆捎脙煞N方式實(shí)現(xiàn)，第一是在儲(chǔ)存壓力不變的情況下，通過(guò)增加儲(chǔ)氫瓶組的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)；第二種方式是在不增加儲(chǔ)氫瓶組的數(shù)量及重量的情況下，通過(guò)提高儲(chǔ)氫瓶組的儲(chǔ)存壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一種方式是目前國(guó)際上示范應(yīng)用采取的主要方式，其主要優(yōu)點(diǎn)是利用現(xiàn)有成熟的鋼制儲(chǔ)氫瓶，不僅產(chǎn)業(yè)成熟，而且其成本也較低。但其也存在很多不足，比如儲(chǔ)氫系統(tǒng)不僅體積龐大、重量?jī)?chǔ)氫密度很低以及二次充氫更換不方便，而且該類型儲(chǔ)氫系統(tǒng)的安全性能較低，致使其應(yīng)用范圍受到制約。而通過(guò)增大儲(chǔ)存壓力以提高儲(chǔ)氫容量的第二種方式，在技術(shù)上更具有先進(jìn)性，特別是通過(guò)開發(fā)輕質(zhì)復(fù)合儲(chǔ)氫氣瓶作為儲(chǔ)氫容器，不僅儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量在不增加體積的情況下可大幅增加，而且重量更輕，便于二次充氫更換，適用范圍大大增加。鑒于高壓儲(chǔ)氫在燃料電池備用電源上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)和開發(fā)基于碳纖維纏繞的輕質(zhì)復(fù)合儲(chǔ)氫氣瓶的高壓供氫系統(tǒng)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提供了一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氫氣自動(dòng)供給單元、氫氣加注受氣單元和安全控制單元，氫氣自動(dòng)供給單元和氫氣加注受氣單元以管路進(jìn)行連接，氫氣加注受氣單元和安全控制單元以導(dǎo)線進(jìn)行連接。所述的氫氣自動(dòng)供給單元包括高壓復(fù)合儲(chǔ)氫瓶組、外置式組合閥、穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥、低壓壓力傳感器、低壓電磁閥和供氣系統(tǒng)控制模塊；
·
高壓儲(chǔ)氫瓶組的匯總出口與外置式組合閥的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；外置式組合閥的排氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥的低壓排氣口與低壓電磁閥通過(guò)管路連接；低壓壓力傳感器與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥通過(guò)管路連接；低壓電磁閥的出口與燃料電池陽(yáng)極側(cè)入口通過(guò)管路連接；外置式組合閥通過(guò)導(dǎo)線與供氣系統(tǒng)控制模塊連接。所述的高壓儲(chǔ)氫瓶組包括多個(gè)高壓儲(chǔ)氫氣瓶和手動(dòng)瓶閥，手動(dòng)瓶閥以螺紋連接方式連接位于高壓儲(chǔ)氫氣瓶口上，然后各手動(dòng)瓶閥以高壓管線并聯(lián)連接。所述的多個(gè)為2 20個(gè)。所述的外置式組合閥上設(shè)置有易溶栓、高壓電磁閥、手動(dòng)針閥、高壓壓力傳感器和溢流閥；易溶栓、高壓電磁閥、手動(dòng)針閥、高壓壓力傳感器和溢流閥依次經(jīng)過(guò)管路進(jìn)行連接。所述的氫氣加注受氣單元包括受氣頭和單向閥；受氣頭的出口與單向閥的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；單向閥的出口與高壓儲(chǔ)氫瓶組的入口通過(guò)高壓管路連接。所述的安全控制單元包括易溶栓、溢流閥、放空閥、氫氣泄漏報(bào)警器、壓力傳感器和供氫系統(tǒng)控制模塊；易熔栓與放空管通過(guò)管路連接；溢流閥的進(jìn)氣口與手動(dòng)針閥的出氣口連接，溢流閥的出氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥的入口通過(guò)高壓管路連接；放空閥與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥的檢修孔通過(guò)管路連接；氫氣泄漏報(bào)警器和壓力傳感器分別與供氫系統(tǒng)控制模塊通過(guò)導(dǎo)線連接。所述的壓力傳感器包括高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器；高壓壓力傳感器設(shè)置在外置式組合閥上，低壓壓力傳感器與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥通過(guò)管路連接。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明提供了一種更安全有效的高密度燃料電池備用電源用高壓供氫系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)在于大幅提高系統(tǒng)儲(chǔ)氫密度的同時(shí)，擴(kuò)大系統(tǒng)適用范圍、增強(qiáng)系統(tǒng)的使用便捷性和安全性，同時(shí)通過(guò)優(yōu)化復(fù)合儲(chǔ)氫瓶的設(shè)計(jì)和制造工藝，大幅降低備用電源用高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制造成本。本發(fā)明高壓儲(chǔ)氫瓶組的設(shè)計(jì)和集成的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在能夠滿足在線更換儲(chǔ)氫瓶(組)的技術(shù)要求、單體儲(chǔ)氫瓶拆卸要方便，并能夠在更換瓶組后執(zhí)行自動(dòng)吹掃，以避免空氣混入燃料電池陽(yáng)極側(cè)引起安全事故。本發(fā)明高壓儲(chǔ)氫瓶組用復(fù)合儲(chǔ)氫氣瓶采用碳纖維纏繞鋁內(nèi)膽的復(fù)合制造技術(shù)路線，但其不同于以往的車載用高壓復(fù)合儲(chǔ)氫氣瓶。針對(duì)備用電源使用特性，可大幅降低該類型儲(chǔ)氫氣瓶的疲勞循環(huán)充放技術(shù)指標(biāo)以此可有效降低該類型儲(chǔ)氫瓶的制造成本，并且通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高其重量?jī)?chǔ)氫密度。儲(chǔ)氫工作壓力不小于30MPa，儲(chǔ)氫瓶水容積不小于9L。本發(fā)明高壓儲(chǔ)氫瓶組共用一個(gè)外置式組合電磁閥是燃料電池備用電源用高壓供氫系統(tǒng)不同于車載高壓供氫系統(tǒng)最為顯著的一個(gè)特征，與車載供氫系統(tǒng)相比，該設(shè)計(jì)不僅可大幅降低成本，而且對(duì)小尺寸的高壓儲(chǔ)氫瓶制備工藝提供了很大的便捷，同時(shí)有利于降低制造成本。采用該設(shè)計(jì)的依據(jù)是備用電源供氫系統(tǒng)不需考慮像汽車要求那樣的碰撞安全性，只要考慮系統(tǒng)的氫泄漏安全性即可。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I為高壓儲(chǔ)氫瓶組；2為高壓儲(chǔ)氫氣瓶；3為手動(dòng)瓶閥；4為氫氣泄漏報(bào)警器；5為易熔栓；6為高壓電磁閥；7為手動(dòng)針閥；8為高壓壓力傳感器；9為溢流閥；10為外置式組合閥；11為低壓壓力傳感器；12為穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥；13為低壓電磁閥；14為放空閥；15為單向閥；16為受氣頭；17為燃料電池陽(yáng)極側(cè) 入口 ；18為放空管；19為供氫系統(tǒng)控制模塊。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例—種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氫氣自動(dòng)供給單兀、氫氣加注受氣單元和安全控制單元，氫氣自動(dòng)供給單元和氫氣加注受氣單元以管路進(jìn)行連接，氫氣加注受氣單元和安全控制單元以導(dǎo)線進(jìn)行連接。所述的氫氣自動(dòng)供給單元包括高壓復(fù)合儲(chǔ)氫瓶組I、外置式組合閥10、穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12、低壓壓力傳感器11、低壓電磁閥13和供氣系統(tǒng)控制模塊19 ；高壓儲(chǔ)氫瓶組I的匯總出口與外置式組合閥10的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；外置式組合閥10的排氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的低壓排氣口與低壓電磁閥13通過(guò)管路連接；低壓壓力傳感器11與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12通過(guò)管路連接；低壓電磁閥13的出口與燃料電池陽(yáng)極側(cè)入口 17通過(guò)管路連接；外置式組合閥10通過(guò)導(dǎo)線與供氣系統(tǒng)控制模塊19連接。所述的高壓儲(chǔ)氫瓶組I包括多個(gè)高壓儲(chǔ)氫氣瓶2和手動(dòng)瓶閥3，手動(dòng)瓶閥3以螺紋連接方式連接位于高壓儲(chǔ)氫氣瓶2 口上，然后各手動(dòng)瓶閥3以高壓管線并聯(lián)連接。所述的多個(gè)為2 20個(gè)。所述的外置式組合閥10上設(shè)置有易溶栓5、高壓電磁閥6、手動(dòng)針閥7、高壓壓力傳感器8和溢流閥9，易溶栓5、高壓電磁閥6、手動(dòng)針閥7、高壓壓力傳感器8和溢流閥9依次經(jīng)過(guò)管路進(jìn)行連接。所述的氫氣加注受氣單元包括受氣頭16和單向閥15 ;受氣頭16的出口與單向閥15的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；單向閥15的出口與高壓儲(chǔ)氫瓶組I的入口通過(guò)高壓管路連接。所述的安全控制單元包括易溶栓5、溢流閥9、放空閥14、氫氣泄漏報(bào)警器4、壓力傳感器和供氫系統(tǒng)控制模塊19 ;易熔栓5與放空管18通過(guò)管路連接；溢流閥9的進(jìn)氣口與手動(dòng)針閥7的出氣口連接，溢流閥9的出氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的入口通過(guò)高壓管路連接；放空閥14與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的檢修孔通過(guò)管路連接；氫氣泄漏報(bào)警器4和壓力傳感器分別與供氫系統(tǒng)控制模塊19通過(guò)導(dǎo)線連接。所述的壓力傳感器包括高壓壓力傳感器8和低壓壓力傳感器11 ;高壓壓力傳感器8設(shè)置在外置式組合閥10上，低壓壓力傳感器11與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12通過(guò)管路連接。
一種燃料電池備用電源用高壓供氫系統(tǒng)，高壓儲(chǔ)氫瓶組I內(nèi)高壓氫氣首先通過(guò)手動(dòng)瓶閥3 (工作時(shí)為常開狀態(tài))、管路系統(tǒng)進(jìn)入組合式高壓電磁閥6，然后通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器減壓后向備用燃料電池系統(tǒng)供氫。所述的高壓儲(chǔ)氫瓶組I工作壓力不小于30MPa，每一個(gè)高壓儲(chǔ)氫氣瓶2安裝手動(dòng)瓶閥3，且該閥工作期間為常開狀態(tài)，只有在在線更換或非原位充氫時(shí)才進(jìn)行開關(guān)操作，并且所有高壓儲(chǔ)氫瓶組I共用一個(gè)外置式組合閥10，通過(guò)該閥的開和關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)備用燃料電池系統(tǒng)的自動(dòng)供氫控制。穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12具有安全監(jiān)控和保護(hù)功能，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采取了電控與機(jī)械雙重保護(hù)措施。以應(yīng)用于5kW燃料電池基站備用電源的高壓供氫系統(tǒng)為例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。復(fù)合高壓儲(chǔ)氫氣瓶2以螺紋連接方式安裝手動(dòng)瓶閥3，然后把所有儲(chǔ)氫瓶(帶瓶 閥)集成構(gòu)成高壓儲(chǔ)氫瓶組I ;易熔栓5、高壓電磁閥6、手動(dòng)針閥7、高壓壓力傳感器8、溢流閥9以及與閥體組合集成為外置式組合閥10 ;高壓儲(chǔ)氫瓶組I與外置式組合閥10通過(guò)高壓管路相連，再與穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)閥12通過(guò)高壓管路相連，并將低壓壓力傳感器11與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的低壓腔體相連；穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的低壓出口與低壓電磁閥13通過(guò)管路連接；低壓電磁閥13的出口再與燃料電池陽(yáng)極側(cè)入口 17相連。至此構(gòu)成了從高壓儲(chǔ)存到燃料電池的低壓進(jìn)氣入口的完整供氫管路系統(tǒng)。受氣頭16、單向閥15與高壓儲(chǔ)氫瓶組I相連，構(gòu)成氫氣加注通道。在此基礎(chǔ)上，易熔栓5、穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的安全泄壓閥的出口以及與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12的安全檢修孔相連的放空閥14分別與放空管18相連，構(gòu)成供氫系統(tǒng)的應(yīng)急排空系統(tǒng)。外置式組合閥10的高壓電磁閥6、高壓壓力傳感器8、低壓壓力傳感器11、低壓電磁閥13、以及氫氣泄漏報(bào)警器4分別通過(guò)導(dǎo)線與供氫系統(tǒng)控制模塊19相連，以實(shí)現(xiàn)供氫系統(tǒng)的自動(dòng)控制與安全監(jiān)控。供氫系統(tǒng)用外置式組合閥10由高壓電磁閥6、高壓壓力傳感器8、手動(dòng)針閥7、溢流閥9、易熔栓5組成，高壓電磁閥6是實(shí)現(xiàn)氫氣供給自動(dòng)控制的主體。高壓壓力傳感器8主要是用于檢測(cè)高壓儲(chǔ)氫瓶組I中氫氣儲(chǔ)存狀態(tài)，并將結(jié)果實(shí)時(shí)自動(dòng)錄入電源總控系統(tǒng)。溢流閥9和易熔栓5主要是出于安全性考量，當(dāng)后端供氫管路系統(tǒng)發(fā)生故障，氫氣流量過(guò)度增大時(shí)，溢流閥9將自動(dòng)關(guān)閉，以避免氫氣再次泄漏，從而提高系統(tǒng)氫安全性。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，當(dāng)供氫系統(tǒng)的溫度超過(guò)易熔栓5的熔化溫度時(shí)，易熔合金熔化，高壓儲(chǔ)氫瓶組I中的氫氣將通過(guò)放空管18快速放空，以避免爆炸的發(fā)生，提高系統(tǒng)安全性。本發(fā)明的工作原理首先將高壓供氫系統(tǒng)的各個(gè)部件按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行集成。安裝于儲(chǔ)氫瓶口的瓶閥正常為常開狀態(tài)，系統(tǒng)能夠工作之前，首先需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，以消除系統(tǒng)中的空氣。經(jīng)過(guò)氮?dú)庵脫Q之后，系統(tǒng)就可以進(jìn)行氫氣的加注了，首先外部高壓氫源通過(guò)加氫搶與受氣頭16連接，高壓氫氣經(jīng)過(guò)受氣頭16、單向閥15及高壓管路進(jìn)入高壓儲(chǔ)氫瓶組I內(nèi)，充氣時(shí)外置式組合閥10的激磁線圈斷電，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)正常向外供氣時(shí)，組合閥的電磁閥打開，高壓氫氣經(jīng)過(guò)高壓管路、穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12、低壓管路、低壓電磁閥13向燃料電池系統(tǒng)供給穩(wěn)定的低壓氫氣。充氣和供氣時(shí)，儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)的壓力狀態(tài)通過(guò)組合閥的壓力傳感器向控制系統(tǒng)輸出信號(hào)。當(dāng)儲(chǔ)氫系統(tǒng)內(nèi)氫氣壓力低于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)將提醒需要加注氫氣；當(dāng)外置式組合閥10后端供氫管路系統(tǒng)發(fā)生泄漏、斷裂等故障導(dǎo)致系統(tǒng)氫氣流量過(guò)大時(shí)，組合閥中的溢流閥9將自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)供氫系統(tǒng)由于火災(zāi)等突發(fā)因素引起溫度異常升高，且超過(guò)易熔栓5的熔化溫度時(shí)，易熔合金熔化，高壓儲(chǔ)氫瓶組I中的氫氣將快速釋放，以避免爆炸事故的發(fā)生；當(dāng)外置式組合閥10發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)針閥7進(jìn)行安全放氣；當(dāng)穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12發(fā)生故障時(shí)，具體表現(xiàn)如低壓腔體中壓力異常升高時(shí)(通過(guò)低壓腔體內(nèi)壓力傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷)，出于對(duì)下游燃料電池的保護(hù)，本發(fā)明采取電控與機(jī)械雙重保護(hù)，分別是在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12和燃料電池陽(yáng)極側(cè)入口 17之間，安裝一低壓電磁閥13，當(dāng)壓力波動(dòng)高于設(shè)定值時(shí)(通?？筛鶕?jù)下游燃料電池的耐壓性能設(shè)一壓力范圍)，低壓電磁閥13將自行關(guān)閉；同時(shí)在穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12上還集成了安全泄壓閥，當(dāng)壓力高于安全設(shè)定值時(shí)，安全泄壓閥打開，并通過(guò)放空管18路排空；為了便于故障檢查、系統(tǒng)維護(hù)，穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥12通常還需預(yù)留檢修孔，檢修孔與放空閥14連接，以便實(shí)現(xiàn)檢修時(shí)手動(dòng)泄壓。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括氫氣自動(dòng)供給單元、氫氣加注受氣單元和安全控制單元，氫氣自動(dòng)供給單元和氫氣加注受氣單元以管路進(jìn)行連接，氫氣加注受氣單元和安全控制單元以導(dǎo)線進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的氫氣自動(dòng)供給單元包括高壓復(fù)合儲(chǔ)氫瓶組(I )、外置式組合閥(10)、穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)、低壓壓力傳感器(11)、低壓電磁閥(13)和供氣系統(tǒng)控制模塊(19)； 高壓儲(chǔ)氫瓶組(I)的匯總出口與外置式組合閥(10)的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；外置式組合閥(10)的排氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)的低壓排氣口與低壓電磁閥(13)通過(guò)管路連接；低壓壓力傳感器(11)與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)通過(guò)管路連接；低壓電磁閥(13)的出口與燃料電池陽(yáng)極側(cè)入口(17)通過(guò)管路連接；外置式組合閥(10)通過(guò)導(dǎo)線與供氣系統(tǒng)控制模塊(19)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓 儲(chǔ)氫瓶組(I)包括多個(gè)高壓儲(chǔ)氫氣瓶(2)和手動(dòng)瓶閥(3)，手動(dòng)瓶閥(3)以螺紋連接方式連接位于高壓儲(chǔ)氫氣瓶(2) 口上，然后各手動(dòng)瓶閥(3)以高壓管線并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的多個(gè)為2 20個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的外置式組合閥(10)上設(shè)置有易溶栓(5)、高壓電磁閥(6)、手動(dòng)針閥(7)、高壓壓力傳感器(8)和溢流閥(9)，易溶栓(5)、高壓電磁閥(6)、手動(dòng)針閥(7)、高壓壓力傳感器(8)和溢流閥(9)依次經(jīng)過(guò)管路進(jìn)行連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的氫氣加注受氣單元包括受氣頭(16)和單向閥(15);受氣頭(16)的出口與單向閥(15)的進(jìn)氣口通過(guò)高壓管路連接；單向閥(15)的出口與高壓儲(chǔ)氫瓶組(I)的入口通過(guò)高壓管路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的安全控制單元包括易溶栓(5)、溢流閥(9)、放空閥(14)、氫氣泄漏報(bào)警器(4)、壓力傳感器和供氫系統(tǒng)控制模塊(19);易熔栓(5)與放空管(18)通過(guò)管路連接；溢流閥(9)的進(jìn)氣口與手動(dòng)針閥(7)的出氣口連接，溢流閥(9)的出氣口與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)的入口通過(guò)高壓管路連接；放空閥(14)與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12)的檢修孔通過(guò)管路連接；氫氣泄漏報(bào)警器(4)和壓力傳感器分別與供氫系統(tǒng)控制模塊(19)通過(guò)導(dǎo)線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的壓力傳感器包括高壓壓力傳感器(8)和低壓壓力傳感器(11);高壓壓力傳感器(8)設(shè)置在外置式組合閥(10 )上，低壓壓力傳感器(11)與穩(wěn)態(tài)調(diào)壓閥(12 )通過(guò)管路連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種燃料電池備用電源高壓供氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氫氣自動(dòng)供給單元、氫氣加注受氣單元和安全控制單元，氫氣自動(dòng)供給單元和氫氣加注受氣單元以管路進(jìn)行連接，氫氣加注受氣單元和安全控制單元以導(dǎo)線進(jìn)行連接。本發(fā)明提供了一種更安全有效的高密度燃料電池備用電源用高壓供氫系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)在于大幅提高系統(tǒng)儲(chǔ)氫密度的同時(shí)，擴(kuò)大系統(tǒng)適用范圍、增強(qiáng)系統(tǒng)的使用便捷性和安全性，同時(shí)通過(guò)優(yōu)化復(fù)合儲(chǔ)氫瓶的設(shè)計(jì)和制造工藝，大幅降低備用電源用高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制造成本。
文檔編號(hào)F17C5/06GK102748585SQ20121021735
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者呂洪, 周偉, 張存滿, 馬建新 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)