一种车载供氢系统和燃料电池车技术方案

本申请公开了一种车载供氢系统和燃料电池车，车载供氢系统包括：储氢模块设有储氢装置；减压模块设有减压阀，减压阀与储氢装置通过高压供氢管道连通，高压氢管道上设有第一压力检测装置；燃料电池模块，与减压阀通过中压供氢管道连通，中压供氢管道上设有第二压力检测装置；以及，泄压模块包括燃烧器，燃烧器与中压供氢管道通过泄压支管连通，泄压支管上设有阀门组件和阻火器。在供氢系统的减压阀下游压力偏高超过设定压力值时，能够通过燃烧器的燃烧消耗中压供氢管道内的氢气，使中压供氢管道内的压力降低至设定压力值，确保燃料电池车在低温环境下或长时间静止后的正常启动，同时降低低温环境导致的减压阀密封性能下降造成的氢气外漏风险。氢气外漏风险。氢气外漏风险。

【技术实现步骤摘要】
一种车载供氢系统和燃料电池车


[0001]本申请属于氢燃料电池车
，尤其涉及一种车载供氢系统和燃料电池车。

技术介绍

[0002]燃料电池车在低温环境(例如零下30℃)下或长时间静止后，往往会出现无法启动的问题。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少能够在一定程度上解决燃料电池车在低温环境下或长时间静止后无法启动的技术问题。为此，本申请提供了一种车载供氢系统和燃料电池车。
[0004]本申请实施例提供的一种车载供氢系统，所述车载供氢系统包括：
[0005]储氢模块，设有储氢装置；
[0006]减压模块，设有减压阀，所述减压阀与所述储氢装置通过高压供氢管道连通，所述高压氢管道上设有第一压力检测装置；
[0007]燃料电池模块，与所述减压阀通过中压供氢管道连通，所述中压供氢管道上设有第二压力检测装置；以及，
[0008]泄压模块，包括燃烧器，所述燃烧器与所述中压供氢管道通过泄压支管连通，所述泄压支管上设有阀门组件和阻火器。
[0009]在一些实施方式中，所述中压供氢管道上设有第一温度检测装置。
[0010]在一些实施方式中，所述燃烧器设置在所述减压阀的可被加热范围内。
[0011]在一些实施方式中，所述燃烧器的加热范围内设有第二温度检测装置。
[0012]在一些实施方式中，所述车载供氢系统包括：
[0013]氢系统控制器，分别与所述第一压力检测装置、所述第二压力检测装置、所述第一温度检测装置、所述第二温度检测装置以及所述阀门组件信号连接。
[0014]在一些实施方式中，所述燃烧器为燃气轮机。
[0015]在一些实施方式中，所述车载供氢系统还包括：
[0016]冷却散热模块，与所述燃料电池模块进行热交换。
[0017]在一些实施方式中，所述冷却散热模块还与所述减压阀进行热交换。
[0018]在一些实施方式中，所述冷却散热模块包括：
[0019]换热器，设置在所述燃料电池模块的可被冷却范围内，以与所述燃料电池模块进行热交换；
[0020]散热器，与所述换热器通过冷却管道连通，以使冷却液在所述换热器与所述散热器之间循环流动；所述散热器设置在所述减压阀的可被加热范围内，以与所述减压阀进行热交换；和，
[0021]散热风扇，设置在所述散热器的一侧，用于驱动与所述散热器接触换热的空气流动。
[0022]本申请实施例提出的一种燃料电池车，所述燃料电池车包括上述的车载供氢系统。
[0023]本申请实施例至少具有如下有益效果：
[0024]针对解决燃料电池车在低温环境下或长时间静止后无法启动的问题，通过研究发现，燃料电池车无法启动的原因为在车载供氢系统中，由于在低温环境下减压阀内部橡胶材质等密封垫硬化导致减压阀密封性能变差，高压段氢气会渗透至减压阀下游，减压阀下游压力偏高；或，由于车辆长时间静止，高压段氢气会通过减压阀渗透至减压阀下游，导致减压阀下游压力偏高。当供氢系统减压阀下游压力偏高超过预设值时，导致燃料电池车无法启动。在本申请提出的车载供氢系统中，通过使泄压模块的燃烧器与中压供氢管道通过泄压支管连通，在供氢系统的减压阀下游压力偏高超过设定压力值时，即中压供氢管道内的压力超过设定压力值时，能够通过燃烧器的燃烧消耗中压供氢管道内的氢气，使中压供氢管道内的压力降低至设定压力值，从而能够确保燃料电池车在低温环境下或长时间静止后的正常启动，同时降低低温环境导致的减压阀密封性能下降造成的氢气外漏风险。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1示出了本申请实施例的车载供氢系统的结构示意图；
[0027]图2示出了图1中储氢模块的结构示意图。
[0028]附图标记：
[0029]100、储氢模块；110、第一压力检测装置；120、储氢装置；130、框架；140、散热器安装架；200、减压模块；210、第二压力检测装置；220、第一温度检测装置；300、燃料电池模块；400、泄压模块；410、燃烧器；420、阀门组件；430、阻火器；440、第二温度检测装置；500、氢系统控制器；600、冷却散热模块；610、第三温度检测装置；700、加氢模块；800、整车控制器；900、控制器局域网络。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0032]下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：
[0033]本申请提出的一种车载供氢系统，如图1所示，一实施例的车载供氢系统包括：
[0034]储氢模块100，设有储氢装置120；
[0035]减压模块200，设有减压阀，减压阀与储氢装置120通过高压供氢管道连通，高压氢管道上设有第一压力检测装置110；
[0036]燃料电池模块300，与减压阀通过中压供氢管道连通，中压供氢管道上设有第二压力检测装置210；以及，
[0037]泄压模块400，包括燃烧器410，燃烧器410与中压供氢管道通过泄压支管连通，泄压支管上设有阀门组件420和阻火器430。
[0038]针对解决燃料电池车在低温环境下或长时间静止后无法启动的问题，通过研究发现，燃料电池车无法启动的原因为在车载供氢系统中，由于在低温环境下减压阀内部橡胶材质等密封垫硬化导致减压阀密封性能变差，高压段氢气会渗透至减压阀下游，减压阀下游压力偏高；或，由于车辆长时间静止，在压力差的作用下高压段氢气会通过减压阀渗透至减压阀下游，导致减压阀下游压力偏高。当供氢系统减压阀下游压力偏高超过预设值时，导致燃料电池车无法启动。
[0039]例如，针对70MPa燃料电池车，车载供氢系统在前期开发过程中，对于整车使用环境的变化并未作出彻底的考虑，故而无法预见燃料电池车在低温环境下或长时间静止后无法启动的问题，也不容易想到燃料电池车无法启动的深层原因。
[0040]同时，现有的减压阀产品来源单一，受技术限制无法避免在低温环境下密封性变差导致的氢气泄漏和长时间静止下导致的氢气泄漏问题，进而使车载供氢系统无法通过减压阀解决燃料电池车无法启动的问题，因此本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载供氢系统，其特征在于，所述车载供氢系统包括：储氢模块，设有储氢装置；减压模块，设有减压阀，所述减压阀与所述储氢装置通过高压供氢管道连通，所述高压氢管道上设有第一压力检测装置；燃料电池模块，与所述减压阀通过中压供氢管道连通，所述中压供氢管道上设有第二压力检测装置；以及，泄压模块，包括燃烧器，所述燃烧器与所述中压供氢管道通过泄压支管连通，所述泄压支管上设有阀门组件和阻火器。2.如权利要求1所述的车载供氢系统，其特征在于，所述中压供氢管道上设有第一温度检测装置。3.如权利要求2所述的车载供氢系统，其特征在于，所述燃烧器设置在所述减压阀的可被加热范围内。4.如权利要求3所述的车载供氢系统，其特征在于，所述燃烧器的加热范围内设有第二温度检测装置。5.如权利要求4所述的车载供氢系统，其特征在于，所述车载供氢系统包括：氢系统控制器，分别与所述第一压力检测装置、所述第二压力检测装置、所述第一温度检测装置、所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子剑，杨佳希，陈明，吴星成，王波，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：