本实用新型专利技术公开了低压固态储氢装置，包括储氢罐，所述储氢罐的顶部设有出气口和安全阀，所述储氢罐的内腔中设有储氢合金，还包括温控部件；所述储氢罐的底端面上设有至少一个连通储氢罐内腔的充气快接口和多个向储氢罐内腔中延伸的管状结构；所述管状结构上端封闭，管状结构下端开口并连通储氢罐外部；所述温控部件包括至少一个充气快接头和多个加热棒；所述充气快接头与充气快接口对应密封连接；所述加热棒与管状结构一一对应，并且从管状结构的开口端插入管状结构内部。本实用新型专利技术换热面积更大，能够均匀快速的使储氢合金加热或冷却，避免局部高温引起的储氢合金老化、失效；当加热棒发生故障时，只需更换加热棒，无需更换整个储氢装置。更换整个储氢装置。更换整个储氢装置。
【技术实现步骤摘要】
低压固态储氢装置
[0001]本技术涉及储氢装置
，特别是涉及一种低压固态储氢装置。
技术介绍
[0002]氢在通常条件下以气态形式存在，且易燃、易爆、易扩散，使得人们在实际应用中要优先考虑氢储存和运输中的安全、高效和无泄漏损失问题，这就给储存和运输带来很大的困难。实际应用中大致有五种贮氢方法：(1)常压贮存；(2)高压容器储存；(3)液氢贮存；(4)固态储氢；(5)吸附贮存。其中传统的贮存方式存在单位体积下储氢密度低、对使用容器性能要求高、存在爆炸危险等缺陷；而固态储氢具有储氢密度高，平衡压力低，使用安全等优点，可同时用于工业和民用，从而使氢能走进我们的日常生活。
[0003]固态储氢的原理实质上就是一种化学储氢方法，其机理是金属的特殊晶格结构，在一定条件下(如一定的温度和压力下)，氢原子较容易进入金属晶格的四面体或八面体间隙中，这些金属合金与氢气产生化合反应生成金属氢化物，其可储存相当于其体积1000～3000倍的氢气，这些具有储氢能力的合金称作“储氢合金”。储氢合金吸收和释放氢气是一个可逆的过程，在吸收氢气过程中，储氢合金会释放大量热量，若热量不迅速散出，则会影响吸氢过程，使储氢合金局部温度过高导致部分老化失效；在释放氢气过程中，储氢合金要吸收大量热量，若温度不均匀，则会影响放氢速度，同时还会使外部供给的热量被局部集中，导致温度过高使储氢合金被老化失效。
[0004]现有的固态储氢装置在储氢合金的吸氢和放氢过程中，储氢合金加热和冷却的热控制较差，导致了储氢合金的储放氢性能差和储氢材料的使用寿命短。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是针对储氢合金加热和冷却的热控制较差导致储氢合金的储放氢性能差和储氢材料的使用寿命短的问题，提供一种储氢合金加热和冷却的热控制效果好的低压固态储氢装置。
[0006]实现本技术目的的技术方案是：低压固态储氢装置，包括储氢罐，所述储氢罐的顶部设有出气口和安全阀，所述储氢罐的内腔中设有储氢合金；还包括温控部件；所述储氢罐的底端面上设有至少一个连通储氢罐内腔的充气快接口和多个向储氢罐内腔中延伸的管状结构；所述管状结构上端封闭，管状结构下端开口并连通储氢罐外部；所述温控部件包括至少一个充气快接头和多个加热棒；所述充气快接头与充气快接口对应密封连接；所述加热棒与管状结构一一对应，并且从管状结构的开口端插入管状结构内部。
[0007]优选地，储氢罐的出气口后设有流量传感器。
[0008]优选地，加热棒与管状结构滑动连接。
[0009]优选地，温控部件还包括顶端开口、底端封闭的控温壳体；所述充气快接头和多个加热棒均设置于控温壳体的内底面上，其中充气快接头贯穿控温壳体的内底面设置；所述加热棒通过控温壳体连通外部换热源。
[0010]优选地，所述控温壳体包括顶端开口、底端封闭的保温外壳、以及设置于保温外壳内周面上的水冷外壳；所述水冷外壳内设有沿轴向蜿蜒延伸的水冷流道，水冷流道的两端设有进水接头和出水接头。
[0011]优选地，所述控温壳体的内部还设有温度传感器。
[0012]优选地，储氢罐的内腔中的储氢合金采用球形储氢合金。
[0013]可选地，储氢合金选择稀土系储氢合金、钛系储氢合金、镁系储氢合金、锆系储氢合金、钒系储氢合金、多孔聚合物储氢材料中的一种或多种。
[0014]优选地，储氢罐的内腔中还设有高热导材料；所述高热导材料与储氢合金混合后填充于储氢罐的内腔中。
[0015]优选地，所述高热导材料选择三维中空结构的材料。
[0016]可选地，高热导材料选择铝球、金属丝、碳纳米管、三维中空石墨烯中的一种或多种。
[0017]优选地，多个管状结构均匀布置于储氢罐的底端面上。
[0018]采用了上述技术方案，本技术具有以下的有益效果：
[0019](1)本技术通过在储氢罐的底端面上设置多个向储氢罐内腔中延伸的管状结构，使得储氢罐的内腔被划分为多个换热空间，可使各加热棒所连接的各换热空间的热传导半径较小，换热空间内的储氢合金传热表面积相对更大，因此换热面积更大，进而均匀快速的使储氢合金加热或冷却，有利于储氢合金材料温度的均匀分布，避免局部高温引起的储氢合金老化、失效；同时，加热棒从管状结构的开口端插入管状结构内部，不但便于安装与拆卸，而且当加热棒发生故障时，只需更换加热棒，无需更换整个储氢装置，极大地降低了维护成本。
[0020](2)本技术的充气快接口设置两个及两个以上时，能够加快充氢速度，提高工作效率。
[0021](3)本技术的加热棒与管状结构滑动连接，能够起到定位作用，帮助充气口快速接口准确快速与充气快接头一一对应连接。
[0022](4)本技术的控温壳体包括保温外壳以及设置于保温外壳内周面上的水冷外壳，保温外壳能够起到保温作用，避免储氢罐的储氢量受到环境的影响，增强温控效果；水冷外壳在充氢时连接外部水冷源，能够起到为储氢罐降温的作用。
[0023](5)本技术的控温壳体的内部还设有温度传感器，便于及时了解储氢罐瓶身的实时温度，进而控制加热温度或者水冷流速。
[0024](6)本技术的储氢合金采用球形储氢合金，球形结构使得充氢时氢气可以通过间隙与更多面积的储氢合金接触，并为储氢合金吸氢体积膨胀留出空间；同时球形结构还能减缓储氢合金分粉化，延长了储氢合金的使用寿命。
[0025](7)由于球形储氢合金结构较为致密，因此本技术设置高热导材料与储氢合金混合均匀后填充于储氢罐的内腔中，能够实现均匀、快速的传热功效。
[0026](8)本技术的高热导材料选择三维中空结构的材料，不仅可以增加热导率，还可以物理吸附氢气。
[0027](9)本技术的储氢罐的内的多个管状结构均匀布置于储氢罐的底端面上，能够使储氢罐内的换热更加均匀，避免局部温度过高或者过低。
附图说明
[0028]为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中
[0029]图1为本技术的纵向截面示意图。
[0030]图2为本技术的储氢罐的纵向截面示意图。
[0031]图3为本技术的温控部件的纵向截面示意图。
[0032]图4为本技术的储氢罐的管状结构在储氢罐内底面上的布置示意图。
[0033]附图中的标号为：
[0034]储氢罐1、出气口11、安全阀12、充气快接口13、管状结构14、流量传感器15；
[0035]温控部件2、充气快接头21、加热棒22、控温壳体23、保温外壳231、水冷外壳232、水冷流道233、进水接头234、出水接头235、温度传感器236。
具体实施方式
[0036]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.低压固态储氢装置，包括储氢罐(1)，所述储氢罐(1)的顶部设有出气口(11)和安全阀(12)，所述储氢罐(1)的内腔中设有储氢合金；其特征在于：还包括温控部件(2)；所述储氢罐(1)的底端面上设有至少一个连通储氢罐(1)内腔的充气快接口(13)和多个向储氢罐(1)内腔中延伸的管状结构(14)；所述管状结构(14)上端封闭，管状结构(14)下端开口并连通储氢罐(1)外部；所述温控部件(2)包括至少一个充气快接头(21)和多个加热棒(22)；所述充气快接头(21)与充气快接口(13)对应密封连接；所述加热棒(22)与管状结构(14)一一对应，并且从管状结构(14)的开口端插入管状结构(14)内部。2.根据权利要求1所述的低压固态储氢装置，其特征在于：所述加热棒(22)与管状结构(14)滑动连接。3.根据权利要求1所述的低压固态储氢装置，其特征在于：所述温控部件(2)还包括顶端开口、底端封闭的控温壳体(23)；所述充气快接头(21)和多个加热棒(22)均设置于控温壳体(23)的内底面上，其中充气快接头(21)贯穿控温壳体(23)的内底面设置。4.根据权利要求3所述的低压固态储氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙继胜，宁景霞，乔军杰，钱程，
申请(专利权)人：永安行科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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