本發(fā)明涉及新能源車，尤其是涉及一種供氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫能源產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游氫氣的制備、中游氫氣的儲(chǔ)運(yùn)和下游氫能的應(yīng)用三個(gè)方面。液氫作為氫的一種形態(tài)，相對于氣態(tài)氫儲(chǔ)存容量更大，將液氫汽化后供給燃料電池或內(nèi)燃機(jī)使用，需將供氫系統(tǒng)布置于車輛大梁上方，或者車輛側(cè)方。根據(jù)車輛使用工況，長距離運(yùn)輸、重載車型、大功率主機(jī)等場景，對儲(chǔ)氫容器的儲(chǔ)氫量提出了大容量的要求，此時(shí)單瓶儲(chǔ)氫容器已不滿足應(yīng)用需求，因此雙側(cè)置或雙層容器系統(tǒng)的合理、高效以及智能化布置，對大容量供氫系統(tǒng)顯得尤為重要。同時(shí)低溫液體的增壓，特別是在主機(jī)開機(jī)前/低液位時(shí)/低壓力時(shí)的增壓問題，長期困擾供氣系統(tǒng)的使用，因此合理有效的增壓方式也成為供氣系統(tǒng)需解決的重要問題。

2、在采用布置于汽車大梁兩側(cè)的雙瓶方案時(shí)，傳統(tǒng)的解決方案為單側(cè)氣瓶單獨(dú)使用一套充裝、回氣、汽化、增壓、供氣管路；傳統(tǒng)的增壓方案，使用液相介質(zhì)與循環(huán)水換熱后回氣瓶的方式，或使用汽化后的氣回氣瓶，再進(jìn)主機(jī)的方式。

3、因此傳統(tǒng)方案具有以下不足：1、采用單側(cè)氣瓶單獨(dú)使用一套管路的方式，集成度不高，且占用整車布置空間；2、液相汽化后回氣相的增壓方式，在低液位/低壓力時(shí)，延長了增壓時(shí)間，影響車輛的使用；3、使用汽化后的氣回氣瓶的方式，通常使用進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體進(jìn)氣瓶，與氣瓶內(nèi)低溫液體換熱后，氣體降溫，再進(jìn)汽化器升溫后進(jìn)主機(jī)使用，這種方式在停車時(shí)無法運(yùn)行，即停車無法增壓，且在低液位時(shí)增壓效果差，影響主機(jī)供氣量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種供氫系統(tǒng)，具有集成化程度高，能夠滿足多種工況下主機(jī)的使用需求等優(yōu)點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種供氫系統(tǒng)，包括共用同一充液口、回氣口和換熱器的第一氣瓶和第二氣瓶；

4、所述換熱器連接有用于為換熱器內(nèi)的冷卻液加熱的加熱組件，所述換熱器的第一出氣口連通有第一出氣管路，所述第一出氣管路上設(shè)有第三閥門，所述第三閥門用于與主機(jī)連通，所述換熱器的第二出氣口連通有第二出氣管路，所述第二出氣管路上設(shè)有第三單向閥，所述第三單向閥的兩側(cè)并聯(lián)有第二循環(huán)泵；

5、所述第一氣瓶連通有第一增壓出氣管路、第一增壓回氣管路和第一出液管路，所述第二氣瓶連通有第二增壓出氣管路、第二增壓回氣管路和第二出液管路；

6、所述第一增壓出氣管路與所述第二增壓回氣管路連通，所述第一增壓出氣管路與所述第二增壓回氣管路的連通處通過第一管路與所述換熱器的進(jìn)氣口連通；

7、所述第一增壓回氣管路與所述第二增壓出氣管路連通且之間設(shè)有第四閥門和第五閥門，所述第四閥門和所述第五閥門之間與第二管路的一端連接，所述第二管路的另一端與所述換熱器的第一出氣口和所述第三閥門之間的所述第一出氣管路連通；

8、所述第一出液管路和所述第二出液管路均與所述換熱器的燃料進(jìn)液口連通。

9、進(jìn)一步地，所述加熱組件包括第八閥門、加熱器和循環(huán)泵；

10、所述第八閥門的進(jìn)出口分別與所述換熱器的冷凝液出液口和冷凝液進(jìn)液口連通；

11、所述加熱器和循環(huán)泵串聯(lián)，所述加熱器和循環(huán)泵整體與所述第八閥門并聯(lián)。

12、進(jìn)一步地，所述第一氣瓶連通有第一充裝管路，所述第一充裝管路上設(shè)有第一截止閥；

13、所述第二氣瓶連通有第二充裝管路，所述第二充裝管路上設(shè)有第二截止閥，所述第二充裝管路背離所述第二氣瓶的一端以及所述第一充裝管路背離所述第一氣瓶的一端與同一所述充液口連通。

14、進(jìn)一步地，所述第一氣瓶連通有第一氣相管路，所述第一氣相管路上設(shè)有第三截止閥；

15、所述第二氣瓶連通有第二氣相管路，所述第二氣相管路上設(shè)有第四截止閥，所述第二氣相管路背離所述第二氣瓶的一端以及所述第一氣相管路背離所述第一氣瓶的一端與同一所述回氣口連通。

16、進(jìn)一步地，所述第一充裝管路通過第一泄放管路與第一集中放散口連通，所述第一泄放管路設(shè)有第一安全閥；

17、所述第一氣相管路與所述第一集中放散口之間連通有第二泄放管路，所述第二泄放管路設(shè)有第二安全閥；

18、所述第二管路與所述第一集中放散口之間連通有第三泄放管路，所述第三泄放管路設(shè)有第三安全閥。

19、進(jìn)一步地，所述第一出液管路上設(shè)有控制所述第一出液管路通斷以及流量狀態(tài)的第一閥門組件；

20、所述第一出液管路背離所述第一氣瓶的一端連通于所述第一氣相管路和所述第二泄放管路的連通處，且所述第一氣相管路和所述第二泄放管路的連通處與所述第一出液管路背離所述第一氣瓶的一端之間設(shè)有第六閥門。

21、進(jìn)一步地，所述第二氣相管路通過第四泄放管路與第二集中放散口連通，所述第四泄放管路設(shè)有第四安全閥；

22、所述第二充裝管路與所述第二集中放散口之間連通有第五泄放管路，所述第五泄放管路設(shè)有第五安全閥。

23、進(jìn)一步地，所述第二氣相管路通過排氣管道與所述換熱器的燃料進(jìn)液口連通，所述排氣管道設(shè)有第七閥門。

24、進(jìn)一步地，所述第二出液管路上設(shè)有控制所述第二出液管路通斷以及流量狀態(tài)的第二閥門組件。

25、進(jìn)一步地，還包括供氫主管路，所述供氫主管路的一端與所述第一出氣管路和第二出氣管路連通，另一端依次設(shè)有緩沖罐和供氣組閥并用于與所述主機(jī)連通。

26、本發(fā)明提供的供氫系統(tǒng)能產(chǎn)生如下有益效果：

27、上述供氫系統(tǒng)至少具有以下功能：

28、1)系統(tǒng)充裝功能：低溫液體從充液口分別進(jìn)入第一氣瓶和第二氣瓶，完成充裝流程。

29、2)系統(tǒng)回氣/手動(dòng)放空功能：第一氣瓶和第二氣瓶內(nèi)的超壓氣體從同一回氣口排放/回收，完成回氣功能。

30、3)冷啟動(dòng)用氣功能：整車?yán)鋯?dòng)時(shí)(壓力滿足要求的情況)，冷卻液溫度不足以使流過換熱器的低溫液體汽化，此時(shí)需啟動(dòng)加熱組件，待換熱器內(nèi)冷卻液溫度、流速達(dá)到滿足汽化要求后，再令第一氣瓶和第二氣瓶內(nèi)的低溫液體排出，低溫液體經(jīng)換熱器汽化后成為滿足主機(jī)要求的氣體，經(jīng)第三閥門流入后續(xù)部件進(jìn)入主機(jī)。

31、4)正常用氣功能：換熱器內(nèi)的冷卻液溫度滿足汽化要求后，關(guān)閉加熱組件，使用主機(jī)循環(huán)的熱量加熱液體，完成液氫汽化過程。

32、5)增壓用氣功能：當(dāng)?shù)谝粴馄亢?或第二氣瓶內(nèi)氣相壓力低時(shí)，汽化后的壓力不滿足主機(jī)要求，此時(shí)氣瓶需要增壓，關(guān)閉第三閥門，打開第四閥門和/或第五閥門(單開為單瓶增壓用氣，雙開為雙瓶增壓用氣)，加熱組件處于關(guān)閉狀態(tài)。以雙開為例，經(jīng)換熱器汽化后的高溫氣體流經(jīng)第一氣瓶和第二氣瓶后，對兩個(gè)氣瓶內(nèi)的液體進(jìn)行加熱，使液體壓力升高，從而兩個(gè)氣瓶壓力升高，滿足主機(jī)要求的壓力(此時(shí)流出兩個(gè)氣瓶的氣體溫度降低)，低溫氣體經(jīng)換熱器加熱升溫后，再經(jīng)第三單向閥流入后續(xù)部件進(jìn)入主機(jī)，完成增壓用氣功能(既為氣瓶增壓，又為主機(jī)持續(xù)供氣)，亦可打開第三閥門增壓，但增壓效率較關(guān)閉第三閥門效果差。

33、6)冷啟動(dòng)增壓功能：整車?yán)鋯?dòng)時(shí)，如瓶內(nèi)壓力不足，上述3)冷啟動(dòng)用氣功能及5)增壓用氣功能無法進(jìn)行，此時(shí)開啟冷啟動(dòng)增壓功能：第三閥門、第四閥門和第五閥門打開，第一氣瓶和第二氣瓶不排出低溫液體，啟動(dòng)加熱組件，待換熱器內(nèi)冷卻液溫度滿足汽化要求后，開啟第二循環(huán)泵，第一增壓出氣管路、第一增壓回氣管路、第二增壓出氣管路和第二增壓回氣管路內(nèi)的氣體內(nèi)循環(huán)，完成“低溫氣體進(jìn)換熱器后升溫－高溫氣體進(jìn)兩氣瓶中的至少一個(gè)－對應(yīng)氣瓶升壓－氣體降溫－氣體進(jìn)換熱器后升溫”循環(huán)，完成氣瓶增壓后，可進(jìn)行正常用氣。

34、相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明提供的供氫系統(tǒng)中第一氣瓶和第二氣瓶能夠共用同一充液口、回氣口、集中放散口和換熱器，其結(jié)構(gòu)緊湊，集成化程度高，便于整車布置。并且上述供氫系統(tǒng)采用氣體升溫為氣瓶增壓，在整車的多種工況下，均能滿足主機(jī)使用需求，特別是冷啟動(dòng)增壓功能，在低液位/低壓力/冷啟動(dòng)時(shí)，能夠滿足相應(yīng)工況。