氢燃料动力系统和氢能设备技术方案

技术编号:41176323 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:12
本技术公开了一种氢燃料动力系统和氢能设备,属于氢能应用领域。包括壳体,以及设置于壳体内的燃料电池、储氢装置,所述储氢装置与燃料电池通过氢气管路连通;在所述壳体的迎风面设置有进风口,所述储氢装置设置位置高于或部分高于所述燃料电池的位置;该燃料动力系统在运行时,所述燃料电池温度高于所述储氢装置,并在所述壳体内形成气流循环。本技术利用所述的储氢装置与燃料电池在壳体内部利用温度梯度,热空气上升的同时、冷空气下降,在壳体内形成气流循环,将燃料电池在运行过程中需要放热,储氢装置在运行中需要吸热达到热平衡状态,从而在提升燃料电池效率的同时,减少所需额外降温部件,提升整体装置紧凑性,降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氢能应用领域,尤其是一种氢燃料动力系统和氢能设备


技术介绍

1、固态储氢瓶储存氢气,氢气从储氢合金里脱离释放出来时,合金需要通过瓶体不断的吸收外界的热量。如果没有外界热源持续加热瓶体,氢瓶表面温度及周围环境温度很快降低,低温阻止固态储氢瓶进一步的放氢。

2、采用低压固态储氢为氢源的氢能设备的动力系统成为经济社会绿色、低碳、安全、环保出行的理想选择。一般情况下,当低压储氢罐为氢源工作时,需要对低压储氢罐进行加热,提高低压储氢罐的放氢速率,因此如何充分利用氢能设备内部废热,做到低压储氢罐、电堆、及相应的控制系统等装置的温度控制则是本领域技术人员需要充分考虑的问题。


技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷,本技术提供一种氢燃料动力系统和氢能设备,以解决
技术介绍
所涉及的问题。

2、本技术提供一种氢燃料动力系统,包括:壳体,以及设置于壳体内的燃料电池、储氢装置,所述储氢装置与燃料电池通过氢气管路连通,且在所述壳体的迎风面设置有进风口,所述储氢装置设置位置高于或部分高于所述燃料电池的位置;

3、该燃料动力系统在运行时,所述燃料电池温度高于所述储氢装置,并在所述壳体内形成气流循环。

4、优选地或可选地,所述壳体的背风面下部设置有出风口。

5、优选地或可选地,所述出风口或靠近出风口的一侧设置有散热装置,所述散热装置被配置为引导由壳体内的部分空气向出风口外部流动。

6、优选地或可选地,所述壳体内部还设置有控制器,所述控制器与所述燃料电池、储氢装置信号连接。

7、优选地或可选地,所述壳体内部形成分别用于容纳所述燃料电池和所述储氢装置的第一容腔和第二容腔,且所述第一容腔上部、下部和第二容腔上部、下部相互连通。

8、优选地或可选地,所述第二容腔内部还设置有与所述储氢装置相接触的螺旋形导流片。

9、优选地或可选地,所述燃料电池的尾气排放口与所述第二容腔内部相连通,将燃料电池所产生的尾气导入所述螺旋形导流片上部。

10、优选地或可选地,所述第二容腔底部还设置有排水孔。

11、本技术还提供一种氢能设备,包括所述的氢燃料动力系统或采用所述温度控制方法。

12、本技术涉及一种氢燃料动力系统和氢能设备,相较于现有技术,具有如下有益效果:

13、1、本技术利用所述的储氢装置与燃料电池在壳体内部利用温度梯度,热空气上升的同时、冷空气下降,在壳体内形成气流循环,将燃料电池在运行过程中需要放热,储氢装置在运行中需要吸热达到热平衡状态,从而在提升燃料电池效率的同时,减少所需额外降温、升温(加热)部件,提升整体装置紧凑性,降低成本。同时,利用车辆行驶所形成的气流或自然风力,通过进气口导入壳体内部,提高气流流速和散热效果。

14、2、本技术通过将出风口和散热装置作为补充散热手段,提高整个氢燃料动力系统散热效率,同时避免将过量的热空气直接导出,影响整个氢燃料动力系统的气流循环。

15、3、本技术通过将壳体划分为第一容腔和第二容腔,形成流道,为气流循环形成结构上的支持,延长热交换时间,保证气流循环的稳定性。

16、4、本技术通过在燃料电池外部设置有螺旋形导流片,可以进一步延长热空气和储氢装置之间的热交换时间,提高热量利用效率。

17、5、本技术通过将燃料电池尾气通过管路或直接排放到壳体(也就是第二容腔)内部,通过尾气加热储氢装置,实现燃料电池尾气热量的再利用。

18、6、本技术中的温度控制方法,以壳体内气流循环为主,散热装置为辅的散热调整模式,实现了燃料动力系统的热平衡,在提升燃料电池效率的同时,减少所需额外降温部件,提升整体装置紧凑性,降低成本。

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【技术保护点】

1.一种氢燃料动力系统,其特征在于,包括:壳体,以及设置于壳体内的燃料电池、储氢装置,所述储氢装置与燃料电池通过氢气管路连通,且在所述壳体的迎风面设置有进风口,所述储氢装置设置位置高于或部分高于所述燃料电池的位置;

2.根据权利要求1所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述壳体的背风面下部设置有出风口。

3.根据权利要求2所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述出风口或靠近出风口的一侧设置有散热装置,所述散热装置被配置为引导由壳体内的部分空气向出风口外部流动。

4.根据权利要求1所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述壳体内部还设置有控制器,所述控制器与所述燃料电池、储氢装置信号连接。

5.根据权利要求1所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述壳体内部形成分别用于容纳所述燃料电池和所述储氢装置的第一容腔和第二容腔,且所述第一容腔上部、下部和第二容腔上部、下部相互连通。

6.根据权利要求5所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述第二容腔内部还设置有与所述储氢装置相接触的螺旋形导流片。

7.根据权利要求6所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述燃料电池的尾气排放口与所述第二容腔内部相连通,将燃料电池所产生的尾气导入所述螺旋形导流片上部。

8.根据权利要求7所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述第二容腔底部还设置有排水孔。

9.一种氢能设备,其特征在于,包括权利要求1至8任一项所述的氢燃料动力系统。

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【技术特征摘要】

1.一种氢燃料动力系统,其特征在于,包括:壳体,以及设置于壳体内的燃料电池、储氢装置,所述储氢装置与燃料电池通过氢气管路连通,且在所述壳体的迎风面设置有进风口,所述储氢装置设置位置高于或部分高于所述燃料电池的位置;

2.根据权利要求1所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述壳体的背风面下部设置有出风口。

3.根据权利要求2所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述出风口或靠近出风口的一侧设置有散热装置,所述散热装置被配置为引导由壳体内的部分空气向出风口外部流动。

4.根据权利要求1所述的氢燃料动力系统,其特征在于,所述壳体内部还设置有控制器,所述控制器与所述燃料电池、储氢装置信号连接。

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄浩孙涛戴秋平宁景霞
申请(专利权)人:常州永安行氢能科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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