[实用新型]自热式金属氢化物储氢系统

说明书

本实用新型公开一种自热式金属氢化物储氢系统，包括储氢系统和用于对储氢系统加热的氢气催化燃烧加热系统；所述储氢系统包括储氢罐体，在储氢罐体内装有金属氢化物储氢材料，在储氢罐体的一端设置有充放氢端口,在储氢罐体的另一端设置有用于向氢气催化燃烧加热系统供氢的出氢端口；所述氢气催化燃烧加热系统包括氢气催化燃烧器，在氢气催化燃烧器内装有催化剂，氢气催化燃烧器的进气端连接混合气输送主管道，氢气催化燃烧器的出气端连接导热管，所述导热管缠绕在储氢罐体上。本实用新型将储氢罐体中的氢分出一部分在燃烧器内催化剂上进行催化燃烧，将燃烧后的高温气体对储氢罐加热，可自主控温，自主供热，无需额外配置加热系统。

技术领域

本实用新型涉及储氢系统领域，具体地说是涉及一种自热式金属氢化物储氢系统。

背景技术

氢燃料电池具有诸多优势，但是其商业化进程，特别是在新能源汽车、无人机等移动场合的应用推广却受制于当前移动供氢技术的发展水平。氢气在标准状况下，密度仅为0.0899g/L，体积能量密度很低。同时，氢气的沸点为-253℃，液化难度大。现有的移动储氢技术的主要瓶颈是体积能量密度不足或者质量能量密度不足。高压气态储氢是目前商用化程度最高的储氢技术，但是储氢罐的安全性和失效机理有待深入研究，加氢过程氢气压缩功耗大，缠绕储罐的碳纤维依然是我国的技术瓶颈。

金属氢化物储氢材料具有安全系数高，体积能量密度大，氢气纯度高等优点，然而其吸放氢温度较高，如果将其用于为氢燃料电池供氢的话需要额外配置加热装置，导致结构复杂，难以管理，因此限制了其大规模的生产应用。虽然国内外学者研究了各种方法来降低吸放氢温度，但是依然尚未找到能在温和条件下(吸放氢温度小于100℃)具有储氢密度高，吸放氢速率快，结构稳定而且价格适合大规模生产的高效储氢材料。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提出一种自热式金属氢化物储氢系统。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种自热式金属氢化物储氢系统，包括储氢系统和用于对储氢系统加热的氢气催化燃烧加热系统；

所述储氢系统包括储氢罐体，在储氢罐体内装有金属氢化物储氢材料，在储氢罐体的一端设置有充放氢端口，充放氢端口连接充氢管道和放氢管道，在充氢管道上设置有第一控制阀门，在放氢管道上设置有第二控制阀门；在储氢罐体的另一端设置有用于向氢气催化燃烧加热系统供氢的出氢端口；

所述氢气催化燃烧加热系统包括氢气催化燃烧器，在氢气催化燃烧器内装有催化剂，氢气催化燃烧器的进气端连接混合气输送主管道，混合气输送主管道通过氢气输送管道与出氢端口相连通，在氢气输送管道上设置有第三控制阀门，混合气输送主管道上还连接有空气输送管道，在空气输送管道上设置有风机和第四控制阀门；氢气催化燃烧器的出气端连接导热管，所述导热管缠绕在储氢罐体上。

优选的，在充放氢端口处设置有压力传感器，在储氢罐体外侧设置有用于检测储氢罐体壁温的第一热电偶，在氢气催化燃烧器的出气端设置有用于检测出气端气体温度的第二热电偶；在氢气输送管道上设置有氢气流量计，在空气输送管道上设置有空气流量计；

所述压力传感器、第一热电偶、第二热电偶、氢气流量计、空气流量计、第一控制阀门、第二控制阀门、第三控制阀门和第四控制阀门均与计算机总控制器相连接。

优选的，所述导热管共设置两根，该两根导热管在储氢罐体的外壁上呈对向双层缠绕。

优选的，在充放氢端口和出氢端口处均设置有过滤层。

优选的，所述储氢罐体、氢气催化燃烧器和导热管均内置于保温层中。

优选的，在导热管的末端连接有用于对燃料电池进行预热的余热回收管道。

本实用新型的有益技术效果是：