[发明专利]一种深冷高压储氢供氢装置

说明书

本发明的一种深冷高压储氢供氢系统，包括深冷高压罐，深冷高压罐上设置有注氢管路，注氢管路连接液氢储罐；注氢管路上设置有控制液氢加注的低温阀单元，供给管路连接仲氢转化装置和氢气节流装置，氢气节流装置通过支路连接注氢管路，注氢管路通过支路并入支路。当系统处于储氢状态和高压供氢状态时，利用仲氢向正氢转化过程和节流装置的吸热制冷效应降低深冷高压罐的温度，延长深冷高压氢的无损储存时间，减少泄放流失。

技术领域

本发明涉及深冷高压氢的储运和利用技术，具体是一种深冷高压储氢供氢装置。

背景技术

氢可广泛应用于燃料电池车辆、发电、储能等方面，目前，氢能应用的瓶颈在于氢的储存和运输，尤其是实现氢能的高效、安全、长期储存，传统的储氢方式主要有高压气态储存、低温液态储存和化合物储氢三种。高压气态储氢能量密度低；低温液态储氢成本高，无损存储时间有限，性价比低，多用于大型液氢工厂；化合物储氢因其吸放氢条件、存储能量密度等因素难以满足实际应用而难以推广。

为了优化通过物理手段储氢，科研工作者将高压气态储氢和低温液态储氢技术相结合，将传统车载液氢容器中工作压力较低的内层容器换成高压储氢中所用的复合材料气瓶，开发出低温高压复合储氢。以美国劳伦斯利弗莫尔实验室开发的第三代复合储氢容器为例，它的质量和体积储氢密度分别可达7.4wt％H₂和0.45kgH₂/L(加注液氢时)，并且相较于传统的低温液态储氢的2至4天的无损储氢时间，在一般工况下它的休眠期提升到了6至8天。与传统物理储氢方式相比，低温高压复合储氢有效提升了质量和体积储氢密度，延长了无损储氢时间，但是综合考虑目前低温高压复合储氢的成本、能量密度和休眠期等，这项技术离大规模应用依旧有一定距离。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种深冷高压储氢供氢系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种深冷高压储氢供氢系统，包括深冷高压罐，深冷高压罐上设置有注氢管路，注氢管路连接液氢储罐；注氢管路上设置有控制液氢加注的低温阀单元，供给管路连接仲氢转化装置和氢气节流装置，氢气节流装置通过支路连接注氢管路，注氢管路通过支路并入支路。

进一步地，深冷高压罐上设置供氢管路，供氢管路通过供给管路连接外部换热器，外部换热器连接压力调节单元，压力调节单元连接内燃机/燃料电池。

进一步地，压力调节单元连接外回流管路，外回流管路通过内回流管路连接位于深冷高压罐内的内部换热器。

进一步地，供氢管路通过三通阀连接支路与供给管路，供氢管路上还设置截止阀和电磁阀。

进一步地，低温阀单元包括过滤阀、单向阀、调压阀、压力传感器和温度传感器，压力调节单元包括三通阀、调压阀、过滤阀、温度传感器和压力传感器。

有益效果：本发明具有以下有益效果：

当系统处于储氢状态和高压供氢状态时，利用仲氢向正氢转化过程和节流装置的吸热制冷效应降低深冷高压罐的温度，延长深冷高压氢的无损储存时间，减少泄放流失；当系统处于低压供氢状态时，利用回流的高温氢气对储罐内进行升压，为内燃机/燃料电池提供额定温度、额定压力下的氢源，维持深冷高压罐内压强，减小压力波动，提高深冷高压氢的利用率。整套深冷高压储氢供氢系统可有效提升氢的质量和体积储存密度，延长无损储氢时间，延长储氢罐的使用寿命，提升罐中储氢的利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的逻辑控制图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。