一种车载储氢系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术公开一种车载储氢系统及车辆，其中，该车载储氢系统包括液氢罐和缓冲罐，所述液氢罐具有气态氢出口，所述气态氢出口连接有气态氢排出管路，所述气态氢排出管路包括第一支路，所述第一支路与所述缓冲罐的进口相连，且所述第一支路设有第一开关阀；所述液氢罐内还设有第一压力监测部件，用于监测所述液氢罐内的压力，在所述压力超过第一设定值时，所述第一开关阀处于打开状态，以连通所述液氢罐、所述缓冲罐。本实用新型专利技术所提供车载储氢系统，可以对液氢罐内气化的气态氢进行收集，以较大程度地避免氢能源的浪费，可提高氢能源的利用效率、车辆的续航能力。

A vehicle hydrogen storage system and vehicle

The utility model discloses a vehicle mounted hydrogen storage system and a vehicle, wherein the vehicle mounted hydrogen storage system comprises a liquid hydrogen tank and a buffer tank, the liquid hydrogen tank has a gaseous hydrogen outlet, the gaseous hydrogen outlet is connected with a gaseous hydrogen discharge pipeline, the gaseous hydrogen discharge pipeline includes a first branch, the first branch is connected with the inlet of the buffer tank, and the first branch is provided with a first branch The first pressure monitoring component is also arranged in the liquid hydrogen tank to monitor the pressure in the liquid hydrogen tank. When the pressure exceeds the first set value, the first on-off valve is in an open state to connect the liquid hydrogen tank and the buffer tank. The vehicle mounted hydrogen storage system provided by the utility model can collect the gaseous hydrogen gasified in the liquid hydrogen tank, so as to avoid the waste of hydrogen energy to a large extent, improve the utilization efficiency of hydrogen energy and the endurance capacity of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种车载储氢系统及车辆
本技术涉及车辆
，具体涉及一种车载储氢系统及车辆。
技术介绍
氢能具有来源多样、燃烧值高、利用高效、清洁环保等优点，受全球能源消费量不断增长和能源消耗导致气候问题的影响，氢燃料电池汽车作为一种“零排放、无污染”的载运工具，是我国能源战略、交通战略、汽车战略的重要组成部分。车载储氢系统为燃料电池汽车动力总成的上游环节，目前，普遍采用的是液氢罐存储液氢的方案，以增加氢能源的存储量，同时可以减小储氢装备对车内空间的占用。液氢罐利用真空夹套与外界进行绝热隔离，维持气态氢处于液体状态，但是，液氢沸点非常低且气化潜热小，在使用过程中，不可避免地会有液氢气化导致罐内压力升高，在长时间停车工况下，气化的气态氢可通过蒸发系统进行排空，导致氢能利用效率的降低以及能源的浪费，同时，还存在泄漏不力产生液氢罐超压或气态氢爆炸等安全隐患。因此，如何提供一种方案，以克服上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种车载储氢系统及车辆，其中，该车载储氢系统可以对液氢罐内气化的气态氢进行收集，以较大程度地避免氢能源的浪费，可提高能源的利用效率、车辆的续航能力。为解决上述技术问题，本技术提供一种车载储氢系统，包括液氢罐和缓冲罐，所述液氢罐具有气态氢出口，所述气态氢出口连接有气态氢排出管路，所述气态氢排出管路包括第一支路，所述第一支路与所述缓冲罐的进口相连，且所述第一支路设有第一开关阀；所述液氢罐内还设有第一压力监测部件，用于监测所述液氢罐内的压力，在所述压力超过第一设定值时，所述第一开关阀处于打开状态，以连通所述液氢罐、所述缓冲罐。本技术所提供车载储氢系统设有缓冲罐，在液氢罐内液氢气化所产生的气态氢达到一定量、液氢罐内的压力达到第一设定值时，可以通过气态氢排出管路的第一支路将液氢罐内的气态氢转移至缓冲罐内，以降低液氢罐内的压力，而缓冲罐可以对转移至其内部的气态氢进行存储，能够较大程度地避免氢能源的浪费以及氢泄放过程中所可能存在的安全隐患，进而可提高能源的利用效率、车辆的续航能力。此外，采用缓冲罐来收集、存储气态氢的方案为一种物理方案，气态氢在转移过程中无需额外能量的驱动，不会影响车辆本身的动力性能；而且，上述方案受温度的影响较小，即便是在温度较低的寒冷地区同样可以使用，也就是说，上述的车载储氢系统还具有较为广泛的适用性，可便于推广。可选地，所述气态氢排出管路还包括第二支路，所述第二支路设有第二开关阀，所述第二支路的出口用于在液氢加注时与液氢加氢站的气态氢液化装置相连；在液氢加注、且所述压力超过所述第一设定值时，所述第二开关阀处于打开状态，以连通所述液氢罐、所述气态氢液化装置，所述第一开关阀处于关闭状态。可选地，所述液氢罐还具有液氢进口，所述液氢进口连接有液氢加注管路，所述液氢加注管路设有第三开关阀；在液氢加注时，所述第三开关阀处于打开状态，以将所述液氢加氢站的液氢注入所述液氢罐。可选地，所述液氢罐还具有液氢出口，所述液氢出口连接有液氢排出管路，且所述液氢排出管路设有第四开关阀；在车辆启动或行驶时，所述第四开关阀处于打开状态，以将所述液氢罐内的液氢通入燃料电池电堆。可选地，所述气态氢排出管路还包括第三支路，所述第三支路设有第五开关阀；在车辆启动或行驶、且所述压力超过所述第一设定值时，所述第五开关阀处于打开状态，以将所述液氢罐内的气态氢通入所述燃料电池电堆，所述第一开关阀处于关闭状态，所述第二设定值小于或等于所述第一设定值。可选地，所述缓冲罐的出口连接有缓冲排放管路，所述缓冲排放管路设有第六开关阀，所述缓冲罐内还设有第二压力监测部件，用于监测所述缓冲罐内的压力；在车辆启动或行驶、且所述缓冲罐内的压力大于第三设定值时，所述第六开关阀处于打开状态，以将所述缓冲罐内的气态氢通入所述燃料电池电堆，所述第一开关阀处于关闭状态。可选地，所述第六开关阀的开启优先级高于所述第四开关阀、所述第五开关阀。可选地，所述液氢罐内还设有液位计，用于监测液氢储量。可选地，所述液氢罐、所述缓冲罐均设有压力泄放部件。本技术还提供一种车辆，包括储氢系统，所述储氢系统为上述的车载储氢系统。附图说明图1为本技术所提供车载储氢系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本技术所提供车载储氢系统的另一种具体实施方式的结构示意图。图1-2中的附图标记说明如下：1液氢罐、11气态氢出口、12第一压力监测部件、13液氢进口、14液氢出口、15液位计、16压力泄放部件；2缓冲罐、21第二压力监测部件；3气态氢排出管路、31第一支路、311第一开关阀、32第二支路、321第二开关阀、33第三支路、331第五开关阀；4液氢加注管路、41第三开关阀；5液氢排出管路、51第四开关阀；6缓冲排放管路、61第六开关阀；7气态氢液化装置；8燃料电池电堆；9液氢加氢站。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。请参考图1-2，图1为本技术所提供车载储氢系统的一种具体实施方式的结构示意图，图2为本技术所提供车载储氢系统的另一种具体实施方式的结构示意图。如图1、图2所示，本技术提供一种车载储氢系统，包括液氢罐1和缓冲罐2，液氢罐1具有气态氢出口11，气态氢出口11连接有气态氢排出管路3，气态氢排出管路3包括第一支路31，第一支路31与缓冲罐2的进口相连，且第一支路31设有第一开关阀311；液氢罐1内还设有第一压力监测部件12，具体可以为压力传感器等，用于监测液氢罐1内的压力，第一开关阀311适于在监测所得的压力超过第一设定值时打开，以连通液氢罐1、缓冲罐2。本技术所提供车载储氢系统设有缓冲罐2，在液氢罐1内液氢气化所产生的气态氢达到一定量、液氢罐1内的压力达到第一设定值时，可以通过气态氢排出管路3的第一支路31将液氢罐1内的气态氢转移至缓冲罐2内，以降低液氢罐1内的压力，而缓冲罐2可以对转移至其内部的气态氢进行存储，能够较大程度地避免氢能源的浪费以及氢泄放过程中所可能存在的安全隐患，进而可提高能源的利用效率、车辆的续航能力。此外，采用缓冲罐2来收集、存储气态氢的方案为一种物理方案，气态氢在转移过程中无需额外能量的驱动，不会影响车辆本身的动力性能；而且，上述方案受温度的影响较小，即便是在温度较低的寒冷地区同样可以使用，也就是说，上述的车载储氢系统还具有较为广泛的适用性，可便于推广。这里，本技术实施例并不限定上述第一设定值的具体值，该第一设定值为液氢罐1的设计压力或极限压力，其与液氢罐1的壁厚、强度等有关，在实施时，本领域技术人员可以根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载储氢系统，包括液氢罐(1)，其特征在于，还包括缓冲罐(2)，所述液氢罐(1)具有气态氢出口(11)，所述气态氢出口(11)连接有气态氢排出管路(3)，所述气态氢排出管路(3)包括第一支路(31)，所述第一支路(31)与所述缓冲罐(2)的进口相连，且所述第一支路(31)设有第一开关阀(311)；/n所述液氢罐(1)内还设有第一压力监测部件(12)，用于监测所述液氢罐(1)内的压力，在所述压力超过第一设定值时，所述第一开关阀(311)处于打开状态，以连通所述液氢罐(1)、所述缓冲罐(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载储氢系统，包括液氢罐(1)，其特征在于，还包括缓冲罐(2)，所述液氢罐(1)具有气态氢出口(11)，所述气态氢出口(11)连接有气态氢排出管路(3)，所述气态氢排出管路(3)包括第一支路(31)，所述第一支路(31)与所述缓冲罐(2)的进口相连，且所述第一支路(31)设有第一开关阀(311)；
所述液氢罐(1)内还设有第一压力监测部件(12)，用于监测所述液氢罐(1)内的压力，在所述压力超过第一设定值时，所述第一开关阀(311)处于打开状态，以连通所述液氢罐(1)、所述缓冲罐(2)。


2.根据权利要求1所述车载储氢系统，其特征在于，所述气态氢排出管路(3)还包括第二支路(32)，所述第二支路(32)设有第二开关阀(321)，所述第二支路(32)的出口用于在液氢加注时与液氢加氢站(9)的气态氢液化装置(7)相连；
在液氢加注、且所述压力超过所述第一设定值时，所述第二开关阀(321)处于打开状态，以连通所述液氢罐(1)、所述气态氢液化装置(7)，所述第一开关阀(311)处于关闭状态。


3.根据权利要求2所述车载储氢系统，其特征在于，所述液氢罐(1)还具有液氢进口(13)，所述液氢进口(13)连接有液氢加注管路(4)，所述液氢加注管路(4)设有第三开关阀(41)；
在液氢加注时，所述第三开关阀(41)处于打开状态，以将所述液氢加氢站(9)的液氢注入所述液氢罐(1)。


4.根据权利要求1所述车载储氢系统，其特征在于，所述液氢罐(1)还具有液氢出口(14)，所述液氢出口(14)连接有液氢排出管路(5)，且所述液氢排出管路(5)设有第四开关阀(51)；
在车辆启动或行驶时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈文敏，靳宏建，刘冬安，姚伟，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31