[發明專利]燃料氣體箱加注系統和方法

在審

• 申請號: 201480048243.0
• 申請日: 2014-08-02
• 公開（公告）號: CN105705359A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: J-K.李
• 申請（專利權）人: 替代燃料容器有限公司
• 主分類號: B60K15/03
• 分類號: B60K15/03;B60K15/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;胡斌

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年8月2日提交的美國臨時專利申請第61/861,467號的權益。

技術領域

本公開總體上涉及用燃料氣體對車輛氣體儲存箱的加注，更具體地，涉及一種用于加注燃料氣體儲存箱的系統和方法。

背景技術

替代的燃料氣體（如天然氣和氫氣）是機動車輛中所使用的傳統的基于石油的能量源的有前途替代物。它們具有比基于石油的汽油和柴油更清潔的燃燒，因此更加有利于環境。存在用于將這種燃料氣體儲存在車輛上的兩種主導技術：在壓縮狀態下儲存、或者在氣體儲存材料中儲存。例如，在高壓下儲存壓縮天然氣，使其體積小于通常在標準溫度和壓力下所占據體積的1%。也可以將天然氣以吸附狀態儲存在儲存材料（ANG儲存材料）中。這種ANG儲存材料的誘人之處在于它們可以以相當于壓縮天然氣的能量密度但在低得多的箱壓力下可逆地吸附天然氣。

氫氣，如同天然氣，也可以在壓縮狀態下儲存或者儲存在儲氫材料中。將氫氣儲存在儲氫材料中具有與將天然氣儲存在ANG儲存材料中相似的熱力學，盡管氫吸收在本質上是化學性的（氫氣是以氫化物的形式儲存），這與吸附相反。例如，氫氣可以可逆地裝載到儲氫材料中并且可以從儲氫材料中釋放，儲氫材料例如是復合金屬氫化物，包括各種已知的鋁氫化物、硼氫化物、和酰胺類。一些具體的復合金屬氫化物包括氫化鋁鈉（NaAlH₄）、氫化鋁鋰（LiAlH₄）、含有或不含有MgH₂的硼氫化鋰（LiBH₄）、含有或不含有MgH₂的硼氫化鈣（CaBH₄）、及氨基鋰（LiNH₂）。金屬有機骨架材料（MOF）和PPN也可用于儲存氫氣。當然，存在許多其它市場上可買到的儲氫材料。

雖然可以將天然氣和氫氣在與在壓縮狀態下儲存相比較低的壓力下儲存在它們各自的ANG和儲氫材料中，但加注容納儲存材料的燃料氣體箱需要長時間，因為天然氣吸附和氫吸收過程是放熱的并且對進一步的吸附/吸收具有限速作用。將足夠的天然氣或氫氣裝載入儲存箱中與適當的氣體儲存材料直接接觸從而為車輛提供合理的行駛距離會占用許多小時而完成。這種長加注時間對于車輛動力應用會并不始終是可接收或方便的。

發明內容

至少在一些實施例中，一種用于加注燃料氣體儲存箱的裝置包括噴嘴主體，該噴嘴主體具有布置為將燃料氣體源與儲存箱相連通的流入通道、和布置為接收從儲存箱中流出的燃料氣體的流出通道。流入通道和流出通道可以是分開的并且可被限定在共同的噴嘴主體內。流入通道可與進口通道相連通從而允許燃料氣體進入儲存箱并且流出通道可與出口通道相連通，燃料氣體經過該出口通道而離開儲存箱。流出通道可與用于流出燃料氣體的處理（如過濾、干燥、和/或冷卻）的下游部件相連通。然后，必要時可改變流出燃料氣體的流動路線使其經過流入通道和進口通道進入儲存箱。

還公開了一種用于燃料氣體儲存箱的配件。該配件可包括主體，該主體限定至少部分的進口通道（允許燃料氣體經過該進口通道進入儲存箱）和至少部分的出口通道（燃料氣體從該出口通道離開儲存箱）。在主體內，進口通道可與出口通道分離。可允許燃料氣體經過進口通道而進入儲存箱并且可允許燃料氣體經過出口通道而離開儲存箱。

一種加注燃料氣體儲存箱的方法可通過將加燃料噴嘴流體連通到儲存箱、使燃料氣體（如天然氣或氫氣）經過加燃料噴嘴流入儲存箱、允許燃料氣體經過加燃料噴嘴流出儲存箱而實現。離開儲存箱的燃料氣體可處在升高的溫度下并且去除該經加熱的燃料氣體可促進對儲存箱內的其它燃料氣體的較快吸附/吸收。可在儲存箱的外部對去除的經加熱燃料氣體進行處理并且必要時使其返回到儲存箱。

附圖說明

圖1是可經過其中將燃料氣體提供給儲存箱的加燃料噴嘴的示意圖；

圖2是圖1的加燃料噴嘴的端視圖；

圖3是用于燃料氣體儲存箱的配件的一端的示意性側面剖視圖；

圖4是圖3的配件的端視圖；

圖5是加燃料噴嘴的一部分的示意性側面剖視圖；

圖6是圖5中所示加燃料噴嘴部的左端視圖；

圖7是其中將致動器拆除的圖5中所示加燃料噴嘴部的右端視圖；

圖8是與配件配合的加燃料噴嘴的示意性側面剖視圖。

具體實施方式