【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，尤其涉及一种固态储氢系统和车辆。
技术介绍
1、在化石能源危机的背景下，氢能作为优秀的清洁能源，具备广阔的应用前景。目前氢能行业发展受限于其储运与供给技术，如何高效、安全的进行氢气的存储与运输，是目前急需解决的难题。相较于气态及液态储氢，固态储氢技术具备高密度、低压力、无泄漏、安全性高的特点，被视为最佳氢气储运形式，广泛应用于车载储氢、供电站等领域。
2、对轨道交通而言，采用“固态储氢系统-燃料电池”系统对车辆进行供电，既可以极大地提高储氢量增加续航里程，还可以保证车辆运行过程中的稳定与安全。但在车载环境下，由于空间位置、工作条件的限制，固态储氢技术的应用需要充分考虑储氢容器、储氢材料、换热特性等诸多因素，否则会导致吸、放氢速率缓慢、储氢密度低、响应困难等情况，无法达到预期的技术指标，导致能源浪费。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种固态储氢系统和车辆，解决目前车载储氢无法达到预期的技术指标，导致能源浪费，所面临的困境。
2、本专利技术实施例提供一种固态储氢系统，包括：
3、固态储氢装置，包括加热单元、第一储氢罐组和第二储氢罐组，所述加热单元设置在所述第一储氢罐组中，用于对所述第一储氢罐组进行加热；
4、充放气装置，包括氢气管线和燃料电池，所述氢气管线的一端与所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组连接，所述氢气管线的另一端设有充氢口并与所述燃料电池的进气口连通；
5、冷却装置，与所述固态储氢装置
6、换热装置，一端设置在所述燃料电池的供热端，另一端与所述固态储氢装置连接，用于对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行加热；
7、所述固态储氢系统具有加氢过程、初始放氢过程和正常放氢过程；
8、在所述加氢过程，所述冷却装置对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行冷却，通过所述氢气管线对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行注氢；
9、在所述初始放氢过程，所述加热单元对所述第一储氢罐组进行加热，通过所述第一储氢罐组快速响应进行放氢；
10、在所述正常放氢过程，所述换热装置利用所述燃料电池的余热，对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行加热，通过所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行正常放氢。
11、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述固态储氢装置还包括：水箱；
12、所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组均设置在所述水箱中，所述水箱与所述冷却装置以及所述换热装置连通，以通过所述冷却装置和所述换热装置调节所述水箱的温度。
13、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述水箱包括外水套、框架结构、第一盖板和第二盖板；
14、所述框架结构形成有安置槽，所述外水套、所述第一盖板和所述第二盖板均设置在所述安置槽中，所述外水套、所述第一盖板和所述第二盖板相互配合形成有用于填充冷却水的容纳腔，所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组均设置在所述容纳腔中，所述容纳腔与所述冷却装置以及所述换热装置连通。
15、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述第一盖板和/或所述第二盖板上设有与外界连通的多个第一通孔，多个所述第一通孔分别为所述换热装置的进出水孔、所述冷却装置的进出水孔以及用于安置所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组的安装孔；
16、所述固态储氢装置还包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在其中一所述第一通孔中，用于检测所述容纳腔中的压力。
17、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述外水套设有多个，多个所述外水套、所述第一盖板和所述第二盖板相互配合形成有多个所述容纳腔，所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组分别设置在不同所述容纳腔中。
18、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述水箱还包括：折流板；
19、所述折流板上设有多个第二通孔，多个所述第二通孔分别为用于安置管道、所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组的支撑孔以及流体的流动通孔。
20、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述第一储氢罐组和第二储氢罐组均包括多个相互并联的储氢罐；
21、各所述储氢罐中均设有储氢材料以及所述储氢罐的瓶口连通的导气管，各所述导气管在所述储氢罐的瓶口上均设有用于调节所述导气管流量的阀门；
22、其中，所述第一储氢罐组的所述储氢罐中设有所述加热单元。
23、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述充放气装置还包括：第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、减压阀、排气阀、第一截止阀、安全阀、自闭式快插接头、第二压力传感器、第三压力传感器和控制器；
24、所述氢气管线包括连接管线、充氢管线和排氢管线，所述连接管线第一端通过所述第一电磁阀与所述第二储氢罐组连通，所述连接管线的第一端通过所述第二电磁阀与所述第一储氢罐组连通，所述连接管线的第二端与所述充氢管线和所述排氢管线连通，所述连接管线上设有所述排气阀、所述安全阀和所述第二压力传感器；所述充氢管线上设有所述自闭式快插接头，以与外部注氢装置连通；所述排氢管线上设有所述第一截止阀、所述减压阀、所述第三电磁阀和所述第三压力传感器，以与所述燃料电池连通。
25、根据本专利技术一个实施例提供的固态储氢系统，所述冷却装置包括：冷水机，所述冷水机设有进水口和回水口，所述冷水机的进水口和回水口均与所述固态储氢装置连通；
26、所述换热装置包括：循环管线；所述循环管线设有进水口和回水口，所述循环管线部分设置在所述燃料电池的供热端，所述循环管线的进水口和回水口均与所述固态储氢装置连通。
27、本专利技术还提供一种车辆，该车辆可为轨道车辆或者氢燃料电池汽车，该车辆包括上述的固态储氢系统。
28、本专利技术提供的固态储氢系统，设有固态储氢装置、充放气装置、冷却装置和换热装置，固态储氢装置包括加热单元、第一储氢罐组和第二储氢罐组，所述加热单元设置在所述第一储氢罐组中，用于对所述第一储氢罐组进行加热；充放气装置包括氢气管线和燃料电池，所述氢气管线的一端与所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组连接，所述氢气管线的另一端设有充氢口并与所述燃料电池的进气口连通；冷却装置与所述固态储氢装置连接，用于对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行冷却；换热装置一端设置在所述燃料电池的供热端，另一端与所述固态储氢装置连接，用于对所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组进行加热。该固态储氢系统具有加氢过程、初始放氢过程和正常放氢过程，能够进行加氢和快速响应氢气的排放，针对轻轨车工作环境及技术指标要求，充分考虑其工作状态进行工艺系统的整体设计，实现整套系统的一体化、接续化工作，整个储供氢系统囊括了完整的储氢和供氢过程，能够专用于车载，并适用于以固态储氢方式的氢燃料电池汽车。
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1.一种固态储氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的固态储氢系统，其特征在于，所述固态储氢装置还包括：水箱；
3.根据权利要求2所述的固态储氢系统，其特征在于，所述水箱包括外水套、框架结构、第一盖板和第二盖板；
4.根据权利要求3所述的固态储氢系统，其特征在于，所述第一盖板和/或所述第二盖板上设有与外界连通的多个第一通孔，多个所述第一通孔分别为所述换热装置的进出水孔、所述冷却装置的进出水孔以及用于安置所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组的安装孔；
5.根据权利要求3所述的固态储氢系统，其特征在于，所述外水套设有多个，多个所述外水套、所述第一盖板和所述第二盖板相互配合形成有多个所述容纳腔，所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组分别设置在不同所述容纳腔中。
6.根据权利要求3所述的固态储氢系统，其特征在于，所述水箱还包括：折流板；
7.根据权利要求1所述的固态储氢系统，其特征在于，所述第一储氢罐组和第二储氢罐组均包括多个相互并联的储氢罐；
8.根据权利要求1-7中任一项所述的固态储氢系统，其特
9.根据权利要求1-7中任一项所述的固态储氢系统，其特征在于，所述冷却装置包括：冷水机，所述冷水机设有进水口和回水口，所述冷水机的进水口和回水口均与所述固态储氢装置连通；
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项所述的固态储氢系统。
...【技术特征摘要】
1.一种固态储氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的固态储氢系统，其特征在于，所述固态储氢装置还包括：水箱；
3.根据权利要求2所述的固态储氢系统，其特征在于，所述水箱包括外水套、框架结构、第一盖板和第二盖板；
4.根据权利要求3所述的固态储氢系统，其特征在于，所述第一盖板和/或所述第二盖板上设有与外界连通的多个第一通孔，多个所述第一通孔分别为所述换热装置的进出水孔、所述冷却装置的进出水孔以及用于安置所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组的安装孔；
5.根据权利要求3所述的固态储氢系统，其特征在于，所述外水套设有多个，多个所述外水套、所述第一盖板和所述第二盖板相互配合形成有多个所述容纳腔，所述第一储氢罐组和所述第二储氢罐组分别设置在不同所述容纳腔中。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛龙昌，张擘，齐洪峰，章潇慧，孟悦，张晗，高雅楠，邵福波，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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