[发明专利]一种双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统

说明书

本发明专利涉及一种双枪35‑70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统，可适用于35MPa及70MPa储氢压力燃料电池汽车的氢气快速加注。加氢机分两路独立工作的加注管路，一侧管路的加注压力为45MPa，连接TK25的加氢枪，用于为35MPa存储压力的燃料电池车加氢；另一侧管路加注压力87.5MPa，末端连接TK17的加氢枪，为70MPa存储压力的燃料电池车加氢。本氢气加注设备由35‑70MPa加氢机及顺序控制模块组成，加注系统的顺序控制模块与加氢机分体布置。加注系统两加注管路前段分为高、中、低三级压力控制，中段带有流量控制阀对氢气流量无级调节，后段通过氢气预冷换热器，可实现高压氢气安全快速的加注。

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车的加氢技术，具体是一种双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统。

背景技术

近年来，氢燃料电池技术及燃料电池汽车飞速发展，为实现燃料电池汽车的商业化，一般要求其必须具备与传统燃油车一样的快速充装燃料的能力。当前，国际上的加氢站已经实现35MPa和70MPa两种压力下供氢，我国现有技术还大多在35MPa压力下为燃料电池汽车加氢，极少有70MPa压力下的加氢机。而当前世界各国主要将70MPa高压气态储氢加注路线列为发展目标和研究重点。

由于氢气在加注过程中会对燃料电池车储氢瓶组内氢气做功，以及氢气的负焦耳-汤姆逊效应的作用，如果加注速度过快会导致车载储氢瓶内氢气温度过高，造成安全隐患。根据GB/T31138和SAE J2601的规定，氢气经过预冷却后温度可达到-40℃～0℃，这就对预冷却换热器的低温性能要求较高。

本发明专利为一套35-70MPa混合的氢气加注系统，可适用于35MPa及70MPa储氢压力燃料电池汽车的氢气快速加注。

发明内容

本发明的目的在于发明一种双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统，能解决70MPa储氢压力的燃料电池汽车的快速加氢，同时也可满足35MPa储氢压力的燃料电池车的加氢需求。

本发明的技术方案时如下实现的：双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统包括两路独立工作的加注管路，35MPa管路：其加注压力为45MPa，用于为35MPa存储压力的燃料电池车加氢；70MPa管路：其加注压力87.5MPa，为70MPa存储压力的燃料电池车加氢；加氢机具备两套相互独立工作的控制系统，分别控制上述35MPa管路及70MPa管路的加注过程；其中，所述加注系统包括顺序控制模块与加氢机，且顺序控制模块与加氢机分体布置；顺序控制模块外形为立方体箱体结构，内部为支撑框架结构，箱体内部所有加注管路主要功能部件均安装在支撑框架上；加氢机包括有外壳、顶棚、拉断阀组、35Mpa加氢枪座及70Mpa加氢枪座，两路加氢枪座安装于加氢机箱体外壳前端；上述两套控制系统均具有输入键盘、IC卡读卡器及液晶显示屏，并对称布置于加氢机电气外壳左右两端。

进一步的，加注系统的顺序控制模块包括：35MPa和70MPa顺序控制阀组、过滤器、流量计、流量调节阀、预冷换热器、管路出口；氢源从35MPa和70MPa顺序控制阀组进入加注系统，氢气流经主管路，并依次经过过滤器、流量计、流量调节阀后进入预冷换热器，氢气经预冷换热器预冷后，从管路出口流出顺序控制模块。

进一步的，预冷换热器包括35MPa印刷版式预冷换热器和70MPa印刷版式预冷换热器，两个预冷换热器由一台冷冻机组循环载冷剂降温；35MPa预冷换热器将常温进入的氢气降温到-30℃，70MPa预冷换热器将常温进入的氢气降温到-40℃；35MPa及70MPa的预冷换热器安装在顺序控制模块的框架底座上。