[发明专利]一种车载原位制氢系统

说明书

本发明提供了一种车载原位制氢系统，包括水箱、供水管路、至少一个主制氢罐和供气管路，所述供水管路与所述水箱连接,所述水箱用于存储水溶液，还包括回水管路和一个副制氢罐；所述副制氢罐的尺寸比所述主制氢罐的尺寸小；所述主制氢罐和所述副制氢罐内均装填有制氢材料和催化剂；所述供水管路用于向所述主制氢罐和所述副制氢罐输送水溶液以与其中的制氢材料进行水解制氢反应；所述回水管路用于把所述主制氢罐和所述副制氢罐中的水溶液输送回所述水箱；所述供气管路与所述主制氢罐和所述副制氢罐均连通，并用于把反应生成的氢气输出；该车载原位制氢系统的过量水溶液的过量比较小。

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域，尤其涉及一种车载原位制氢系统。

背景技术

氢能具有比能量高、清洁、可再生等特点，被认为是最具发展前景的新能源之一。氢能汽车的应用能够解决传统汽车带来的环境与能源问题。

目前，氢能汽车的供氢系统主要分为可逆系统和原位制氢系统。可逆系统是利用高压储氢罐、液氢罐和储氢合金等实现氢气的可逆吸收/释放，很难同时满足储氢量、安全性和释放条件的要求。原位制氢系统主要利用水解反应为汽车提供氢气，具有储氢密度高、反应条件温和（常温常压即可反应）、安全性能好等优点，具有很大发展潜力。

一般的原位制氢系统，为保证理想的放氢效果，原位制氢系统所需的制氢材料的量较大，而且在工作时需要保证水溶液淹没制氢材料，才能够保证制氢反应充分，因此，系统中水溶液的量不仅要满足制氢过程的耗水量要求，还必须配备保证制氢材料反应充分所需的过量水溶液，现有的原位制氢系统一般设置有多个尺寸相同的制氢罐，为保证所有制氢材料均能够充分反应，从而提高制氢材料的利用率，系统中需要配备的过量水溶液的过量比（过量水溶液重量与系统总重量之比）较大，从而无效重量在系统总重量中的占比较高，影响汽车能耗性能。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请实施例的目的在于提供一种车载原位制氢系统，有利于降低系统中过量水溶液的过量比。

第一方面，本申请实施例提供一种车载原位制氢系统，包括水箱、供水管路、至少一个主制氢罐和供气管路，所述供水管路与所述水箱连接, 所述水箱用于存储水溶液，还包括回水管路和一个副制氢罐；所述副制氢罐的尺寸比所述主制氢罐的尺寸小；所述主制氢罐和所述副制氢罐内均装填有制氢材料和催化剂；所述供水管路用于向所述主制氢罐和所述副制氢罐输送水溶液以与其中的制氢材料进行水解制氢反应；所述回水管路用于把所述主制氢罐和所述副制氢罐中的水溶液输送回所述水箱；所述供气管路与所述主制氢罐和所述副制氢罐均连通，并用于把反应生成的氢气输出。

本申请实施例提供的车载原位制氢系统，工作时，先逐个地向主制氢罐输入足够的水溶液进行制氢且每当一个主制氢罐的制氢材料耗尽后把其中的水溶液抽出进行循环利用，当所有主制氢罐的制氢材料耗尽后再启用副制氢罐；由于副制氢罐的尺寸比主制氢罐的尺寸小，其工作时所需要的过量水溶液较少，因此系统中需要配备的过量水溶液只需要满足副制氢罐工作需要即可，有利于降低系统中过量水溶液的过量比。

优选地，所述制氢材料为MgH₂，所述催化剂为MgCl₂。

优选地，所述供气管路的输出端设置有主出气口和抽气口，所述主出气口用于输出氢气，所述抽气口用于与外部的抽气装置连接，所述主出气口处设置有第一阀门，所述抽气口处设置有第二阀门。

优选地，所述供气管路包括供气总管，所述主制氢罐和所述副制氢罐与所述供气总管之间均连接有供气支管，所述供气支管上设置有第三阀门。

优选地，所述主出气口处设置有第一气体流量传感器，所述供气支管上设置有第二气体流量传感器。

优选地，所述供水管路包括与所述水箱连通的供水总管，以及设置在所述供水总管上的供水泵；所述主制氢罐和所述副制氢罐与所述供水总管之间连接有供水支管。