一种车载供氢设备制造技术

本发明专利技术公开了一种车载供氢设备，它包含有储氢模块和供氢模块，所述储氢模块包含有若干氢瓶和支架总成，供氢模块包含有若干管道组件和阀门组件，氢瓶通过管道组件和阀门组件连接，氢瓶通过卡箍连接到支架总成上。通过采用铝合金、GFRP或CFRP材料进行集成框架设计，同样储氢量的车载供氢系统可实现减重11.4%~36.8%；PRD放空口与针阀放空口集成设计，车载供氢系统放空口数量减至2个；为便于运输、安装，将车载供氢系统分为两个分总成设计，并在两个分总成中间靠近集成瓶阀一端设置一个氢浓度传感器，在减压阀上方设置一个氢浓度传感器，提高系统安全性。取得了很好的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车载供氢设备
本专利技术涉及一种供氢设备，尤其涉及一种车载供氢设备，属于汽车供储氢设备

技术介绍
以氢能为能量来源的燃料电池以其使用效率高、无污染等特点在新能源汽车领域得到较好应用研究，与传统和纯电动汽车相比，突显出诸多优势。车载供氢系统是燃料电池汽车的重要部件，为燃料电池发动机提供燃料供应。通常车载供氢系统包括燃料加注模块、储氢模块、供氢模块以及电控模块四个部分，其中燃料加注模块包括加氢面板、加氢口压力表、单向阀、过滤器、无缝钢管、直通和三通卡套等组件；储氢模块包括集成瓶阀、III型氢瓶、尾堵、PRD放空管路、高压传感器、高压管路、放空针阀、阻火器，以及氢瓶固定卡箍等；供氢模块包括减压阀、安全阀、过滤器、球阀和软管等；电控模块包括控制单元、线束、氢浓度传感器等。对于燃料电池客车而言，为保障不低于300km续航，通常需要在车顶布置不少于6个氢瓶的车载供氢系统，总质量750kg左右，造成整车质心上移。另，管路设计复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种车载供氢设备，通过将储氢模块和供氢模块采用集成式设计，即管道组件和阀门组件、温度传感器、氢瓶、尾堵、压力传感器、加压阀、安全阀、放空口等集成在安装框架上，为便于运输和安装，将车载供氢系统分为一个或多个分总成，并且在总成安装框架上设计有吊环，采用铝合金、GFRP或CFRP材料进行集成框架设计，优化减压阀安装位置，缩短高压管路和供氢管路布置长度，有效的解决了上述存在的问题。本专利技术的技术方案为：一种车载供氢设备，它包含有储氢模块和供氢模块，所述储氢模块包含有若干氢瓶和支架总成，供氢模块包含有若干管道组件和阀门组件，氢瓶通过管道组件和阀门组件连接，氢瓶通过卡箍连接到支架总成上。所述支架总成包括四瓶组支架和/或三瓶组支架，四瓶组支架和三瓶组支架并排布置，四瓶组支架包含有框架竖梁一、框架横梁一、框架纵梁一、框架支撑梁一和框架安装支架一，所述框架横梁一为左右对称布置且有上下两层，框架横梁一之间通过框架纵梁一固定连接，上下两层之间通过框架竖梁一固定连接，框架支撑梁一连接到底层的框架纵梁一之间，在底层的框架纵梁一上还设有框架安装支架一和吊环一，四瓶组支架通过框架安装支架一连接到车身上，四个氢瓶并排布置并分别通过卡箍连接到氢瓶安装底座上，氢瓶安装底座连接到底层的框架纵梁一上，在框架横梁一的外侧壁上还设有面板用于连接管道和阀组。所述氢瓶为III型瓶，储氢质量比3.88wt%~4.73wt%。所述框架竖梁一、上层的框架横梁一和框架纵梁一采用不锈钢、合金结构钢、碳素结构钢、淬透性合金结构钢、淬透性结构钢、汽车用钢、铝合金、GFRP、CFRP材料制作，优选铝合金、GFRP、CFRP材料；其中框架竖梁一与上层的框架横梁一之间采用一体成型，或者采用焊接、胶/铆混合连接、胶/螺混合连接等方式实现连接。所述下层的框架横梁一、框架支撑梁一、下层的框架纵梁一和框架安装支架一采用不锈钢、合金结构钢、碳素结构钢、淬透性合金结构钢、淬透性结构钢、汽车用钢、铝合金等材料制作，优选铝合金材料；其中框架安装支架一与下层的框架纵梁一之间采用焊接、螺接、铆接方式连接；面板采用1mm~4mm不锈钢、碳钢、铝合金、GFRP、CFRP等板材制作，优选2.5mm~4mm铝合金、GFRP、CFRP材料。所述框架竖梁一与下层的框架横梁一和下层的框架纵梁一之间采用焊接、胶/铆混合连接、胶/螺混合连接等方式实现连接。所述三瓶组支架包含有框架竖梁二、框架横梁二、框架纵梁二、框架支撑梁二和框架安装支架，所述框架横梁二为左右对称布置且有上下两层，框架横梁二之间通过框架纵梁二固定连接，上下两层之间通过框架竖梁二固定连接，框架支撑梁二连接到底层的框架纵梁二之间，在底层的框架纵梁二上还设有框架安装支架和吊环二，三瓶组支架通过框架安装支架连接到车身上，三个氢瓶并排布置并分别通过卡箍连接到氢瓶安装底座上，氢瓶安装底座再连接到底层的框架纵梁二上。所述框架竖梁二、上层的框架横梁二和框架纵梁二采用不锈钢、合金结构钢、碳素结构钢、淬透性合金结构钢、淬透性结构钢、汽车用钢、铝合金、GFRP、CFRP材料制作，优选铝合金、GFRP、CFRP材料；其中框架竖梁二与框架横梁二之间采用一体成型，或者采用焊接、胶/铆混合连接、胶/螺混合连接等方式实现连接。下层的框架横梁二和框架纵梁二、框架支撑梁二和框架安装支架采用不锈钢、合金结构钢、碳素结构钢、淬透性合金结构钢、淬透性结构钢、汽车用钢、铝合金等材料制作，优选铝合金材料；其中框架安装支架与下层的框架纵梁二之间采用焊接、螺接、铆接方式连接。所述框架竖梁二与下层的框架横梁二和框架纵梁二之间采用焊接、胶/铆混合连接、胶/螺混合连接等方式实现连接。所述阀门组件包含有集成瓶阀、集成减压阀和尾堵，集成瓶阀集成有温度传感器、TPRD、高压电磁阀和溢流阀，同时预留有加氢/供氢管路接口和PRD放空接口，集成瓶阀安装在氢瓶的瓶口端部，尾堵安装在氢瓶的瓶尾端部，尾堵集成有TPRD，同时预留有PRD放空接口；集成减压阀安装在面板上，集成减压阀集成有安全阀、中压压力传感器和低压电磁阀。所述管道组件包含有高压管路、瓶口端PRD管路和瓶尾端PRD管路，集成瓶阀通过高压管路和瓶口端PRD管路连接，尾堵通过瓶尾端PRD管路连接，在高压管路、瓶口端PRD管路和瓶尾端PRD管路上均设有固定夹并固定到面板或四瓶组支架或三瓶组支架上，瓶尾端PRD管路上设有瓶尾PRD放空口，瓶口端PRD管路上设有瓶口端PRD及手动放空口。所述固定夹采用尼龙、ABS、PP、PTFE等工程塑料及其玻璃纤维增强材料，优选玻璃纤维增强尼龙材料。所述高压管路、瓶口端PRD管路和瓶尾端PRD管路通过固定夹进行固定支撑，固定支撑点间距≤1m。所述管道组件还包含有加氢管路和供氢管路，集成减压阀通过加氢管路与加氢装置连接，供氢管路通过集成减压阀与电推连接。所述集成减压阀额定工作压力35MPa，出口工作压力0.7MPa~1.7MPa可调；同时，该集成减压阀集成有安全阀和低压电磁阀，所述安全阀起跳压力0.8MPa~1.9MPa可调，回座压力0.75MPa~1.85MPa；所述低压电磁阀起到开启/切断燃料供应的作用；所述集成减压阀壳体采用铝合金材料。所述集成减压阀输入口与高压管路连接，输出口与供氢管路连接，低压电磁阀与电控单元连接。所述供氢管路上通过三通设有放空针阀和手动放空管并与瓶口端PRD及手动放空口连通。所述高压管路上设有高压压力传感器和氢浓度传感器。所述面板上还设有电控单元，电控单元通过导线分别与集成瓶阀、氢浓度传感器、低压电磁阀、中压压力传感器和高压压力传感器电连接。为减少本车载供氢设备罩板的开孔数量及放空口数量，将瓶口端PRD管路与手动放空管通过一个三通连接，集成为一个瓶口端PRD及手动放空口；所述手动放空管上集成有放空针阀，在本车载供氢设备需要置换、维护放空等需要时手动打开进行放空；所述瓶口端P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载供氢设备，其特征在于：它包含有储氢模块和供氢模块，所述储氢模块包含有若干氢瓶（4）和支架总成，供氢模块包含有若干管道组件和阀门组件，氢瓶（4）通过管道组件和阀门组件连接，氢瓶（4）通过卡箍（17）连接到支架总成上。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载供氢设备，其特征在于：它包含有储氢模块和供氢模块，所述储氢模块包含有若干氢瓶（4）和支架总成，供氢模块包含有若干管道组件和阀门组件，氢瓶（4）通过管道组件和阀门组件连接，氢瓶（4）通过卡箍（17）连接到支架总成上。


2.根据权利要求1所述的车载供氢设备，其特征在于：所述支架总成包括四瓶组支架（3）和/或三瓶组支架（2），四瓶组支架（3）和三瓶组支架（2）并排布置，四瓶组支架（3）包含有框架竖梁一（301）、框架横梁一（302）、框架纵梁一（303）、框架支撑梁一（305）和框架安装支架一（306），所述框架横梁一（302）为左右对称布置且有上下两层，框架横梁一（302）之间通过框架纵梁一（303）固定连接，上下两层之间通过框架竖梁一（301）固定连接，框架支撑梁一（305）连接到底层的框架纵梁一（303）之间，在底层的框架纵梁一（303）上还设有框架安装支架一（306）和吊环一（307），四瓶组支架（3）通过框架安装支架一（306）连接到车身上，四个氢瓶（4）并排布置并分别通过卡箍（17）连接到氢瓶安装底座（18）上，氢瓶安装底座（18）连接到底层的框架纵梁一（303）上，在框架横梁一（302）的外侧壁上还设有面板（304）用于连接管道和阀组。


3.根据权利要求2所述的车载供氢设备，其特征在于：所述三瓶组支架（2）包含有框架竖梁二（201）、框架横梁二（202）、框架纵梁二（203）、框架支撑梁二（204）和框架安装支架（205），所述框架横梁二（202）为左右对称布置且有上下两层，框架横梁二（202）之间通过框架纵梁二（203）固定连接，上下两层之间通过框架竖梁二（201）固定连接，框架支撑梁二（204）连接到底层的框架纵梁二（203）之间，在底层的框架纵梁二（203）上还设有框架安装支架（205）和吊环二（206），三瓶组支架（2）通过框架安装支架（205）连接到车身上，三个氢瓶（4）并排布置并分别通过卡箍（17）连接到氢瓶安装底座（18）上，氢瓶安装底座（18）再连接到底层的框架纵梁二（203）上。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：季丽君，王凯，陈大华，边东生，
申请(专利权)人：奇瑞万达贵州客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52