[实用新型]一种恒压快速充气的高压储氢系统

说明书

本发明公开了一种恒压快速充气的高压储氢系统，该系统包括涉氢装置和辅助恒压装置；涉氢装置包括储氢罐、充氢管路、放氢管路、二位三通电磁阀，用于储存氢气以及充放氢气的使用；辅助恒压装置包括液压泵、液压油箱、密封活塞、高度传感器、截止阀，使得充氢过程可以在恒压环境下进行。本发明通过改善储氢罐的结构，以及增加辅助恒压装置，解决了快速充氢过程中的压缩升温问题，不再苛刻地限制充氢参数，在提高充氢效率的同时，还拓宽了氢气的应用范围。

技术领域

本实用新型涉及新型储氢技术领域，更具体地说，涉及一种恒压快速充气的高压储氢系统。

背景技术

当前，在全球变暖的大环境下，世界各国对氢能源的开发和利用愈发重视，氢能源行业得到了迅速发展，最具代表性的就是氢能源汽车。复合材料构成的储氢罐因其质量轻便、耐高压、密封性好等优势在氢能源汽车行业得到了广泛的应用。但是，在氢气的快充过程中，一方面充装气体从储氢罐经过加注装置进入气瓶时，产生焦耳汤姆逊效应，即绝热节流温度效应，氢气不同于一般的气体，节流后会导致升温。另一方面，氢气瓶内氢气受压缩做功，导致温度升高。而复合材料对温度敏感性较高，同时复合材料采用树脂为粘合剂，温度过高会导致复合材料层出现剥离现象，影响容器的承载能力。

现在已有相关领域的人员对复合材料构成的储氢罐在氢气快充过程中的温升问题上做了研究。通过控制氢气的快充参数，比如氢气的充气速率、初始体积、压力以及温度，可以使储气罐的温度控制在85℃以下，但是这在一定程度上也降低了充气速率和储存能量密度。

因此，可以尝试提出一种氢气快充系统，氢气在快充过程中保持氢气恒压充入，以解决传统充气过程中的温度升高问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，提出一种恒压快速充气的高压储氢系统，能够在氢气快充过程中时刻保持恒定压力，解决氢气在储存过程中温度上升导致的储氢罐性能问题，在提高氢气充气效率的同时还可以拓宽氢气的应用场景。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种恒压快速充气的高压储氢系统，包括渉氢装置以及辅助恒压装置；

所述渉氢装置包括储氢罐、充氢管路、放氢管路、二位三通电磁阀，所述储氢罐包括外壳、内胆、压力传感器，所述外壳由复合材料构成，所述内胆由弹性气囊构成，所述弹性气囊用以储存液压油并隔离氢气与液压油；所述储氢罐的顶端设有充放气口，底端设有充放油口，所述压力传感器安装于所述储氢罐内部，用于检测罐内氢气压力值；所述充氢管路和所述放氢管路的一端分别并联于所述二位三通电磁阀的选择端，所述充氢管路的另一端连接加氢站，所述放氢管路的另一端连接氢能源汽车，所述二位三通电磁阀的第三个选择端连接所述充放气口；

所述辅助恒压装置包括液压泵、液压油箱、密封活塞、高度传感器、截止阀，所述截止阀的一端与所述储氢罐的所述充放油口相连，另一端与所述液压泵相连，所述液压泵的另一端与所述液压油箱下部的进油口相连，所述液压泵为支持双向运作的液压泵，所述液压油箱内装有液压油；所述高度传感器安装于所述液压油箱的内壁上部，并与所述截止阀电气连接；所述密封活塞滑动安装于所述液压油箱内，且位于液压油上方；所述高度传感器通过检测密封活塞高度控制进油过程的启停；所述密封活塞既可以密封液压油，又可作为被测面供所述高度传感器检测进而判断液压油箱的液位。

本实用新型公开了一种恒压快速充气的高压储氢系统，包括涉氢装置和辅助恒压装置；涉氢装置包括储氢罐、充氢管路、放氢管路、二位三通电磁阀，用于储存氢气以及充放氢气的使用；辅助恒压装置包括液压泵、液压油箱、密封活塞、高度传感器、截止阀，使得充氢过程可以在恒压环境下进行。本实用新型通过改善储氢罐的结构，以及增加辅助恒压装置，解决了快速充氢过程中的压缩升温问题，不再苛刻地限制充氢参数，在提高充氢效率的同时，还拓宽了氢气的应用范围。

优选地，所述渉氢装置安装于氢能源汽车中，所述辅助恒压装置安装于加氢站中。