[发明专利]固态储放氢系统

说明书

本发明提供了一种固态储放氢系统，其主要包括第一壳体、第二壳体以及输氢管。第一壳体的内腔用于填充固态储氢材料。第二壳体带有进口和出口。第一壳体固定在第二壳体的内腔，且第一壳体的外壁与第二壳体的内壁之间带有空隙以供热流体或冷流体经过。输氢管插入第一壳体的内腔，输氢管的管壁上不同位置开有若干个通气孔。本发明采用对固态储放氢容器进行内外加热和散热解决方案，同时在容器结构上做一定热平衡和紧凑集成设计，实现在一定温度下，使固态储放氢容器的热场保持均匀性，从而使其能够快速、稳定、安全储放氢。

技术领域

本发明涉及一种固态储放氢系统，特别涉及一种风冷却的紧凑型固态储放氢系统，属于氢能源技术领域。

背景技术

固态储放氢容器填充金属镁基储氢材料，在一定温度下对金属镁基储氢材料充氢，氢气和金属镁基储氢材料会进行反应合成氢化镁。使用此种方式进行储氢，在化学合成过程中会产生大量的热量。如果这些热量不及时排除，将会影响氢气和金属镁基储氢材料化学合成反应，从而影响金属镁基储氢材料的储氢率和储氢速率。

储氢时需要加热再散热：先把金属镁基储氢材料加热一定温度后与氢气进行反应，当氢气和金属镁基储氢材料开始化学合成反应后停止加热，再把上述化学合成反应产生的热量进行散热。当金属镁基储氢材料完成储氢后，生成的氢化镁进行放氢时，需要将氢化镁加热到一定温度后，氢化镁才会分解生成氢气和金属镁基储氢材料。并且，放氢时需要持续进行加热，这样才能够快速、稳定、安全释放出氢气，提供给燃料电池使用。

所以固态储放氢容器的热管理非常重要，通过大量的试验表明，当固态储放氢容器热场均匀时，固态储放氢容器能够快速、稳定、安全储放氢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供体积更紧凑的热平衡固态储放氢容器和系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种固态储放氢系统，包括：

第一壳体，第一壳体的内腔用于填充固态储氢材料；

第二壳体，第二壳体带有第二壳体进口和第二壳体出口；第一壳体固定在第二壳体的内腔，且第一壳体的外壁与第二壳体的内壁之间带有空隙以供热流体或冷流体经过；

输氢管，输氢管插入第一壳体的内腔，输氢管的管壁上不同位置开有若干个通气孔。

在一些实施例中，第一壳体内设置有一个或多个流体通道以供热流体或冷流体经过，流体通道的入口和出口设置在第一壳体上并与第一壳体的外部连通。

在一些实施例中，热流体包括热气流、热导热油、热水、高温蒸汽、熔盐中的一种或多种的组合，冷流体包括冷气流、冷导热油、冷水中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，在流体通道内安装有加热模块。

在一些实施例中，加热模块采用电加热棒，电加热棒与流体通道内壁的间隙为5～10毫米。

在一些实施例中，在流体通道的内壁涂敷用于催化燃烧的催化剂。

在一些实施例中，在第二壳体内设置有催化燃烧模块，催化燃烧模块靠近流体通道的入口。

在一些实施例中，催化燃烧模块以氢气作为燃料。

在一些实施例中，在第二壳体进口附近和第二壳体出口附近各安装有感温器件。

在一些实施例中，固态储放氢系统还包括：

第三壳体，用于容纳第二壳体，第二壳体与第三壳体之间填充隔热材料；

输氢组件，输氢组件连接在第三壳体外并与输氢管连通；

控制模块，用于控制固态储放氢系统的工作。