[發明專利]儲氫裝置和氫氣加注的方法

在審

• 申請號: 201710854436.0
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN109519694A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 何廣利;繆平;李先明;劉瑋;李育磊;楊康
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;G05D23/01;F17C13/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;嚴政

本發明涉及儲氫領域，公開了儲氫裝置和氫氣加注的方法。所述儲氫裝置包括瓶體(1)和多個可移動的導熱構件(2)。本發明公開的氫氣加注的方法包括：往儲氫瓶內引入多個可移動的導熱構件，再進行氫氣加注；或者，在氫氣加注過程中，往儲氫瓶內引入多個可移動的導熱構件。本發明中，導熱構件的使用能夠增強氫氣加注過程中產生的熱量的擴散，有利于降低氫氣加注過程中的溫升和加注時氫氣的溫度均勻性，進而縮短氫氣的加注時間，降低氫氣加注時對車載儲氫瓶的影響，提高氫氣加注時的安全性，同時不會大幅度降低儲氫瓶的有效容量。

技術領域

本發明涉及儲氫領域，具體涉及儲氫裝置和氫氣加注的方法。

背景技術

在氫氣加注過程中，因為焦耳-湯姆森效應，氫氣的溫度會升高，而氫氣溫度的升高，會使氫氣的密度降低，從而當壓力達到設定壓力值時，實際加注的氫氣量達不到需要加注的量，同時氫氣溫度過高，還會影響儲氫瓶的壽命和安全等，因而在目前通用的氫氣加注方法中，都會對氫氣進行預冷。在同樣的溫升情況下，降低氫氣加注后的溫度，從氫氣的進口溫度與氫氣加注達到額定壓力時氫氣瓶的加滿程度之間的關系可以看出：在氫氣的進口溫度為零度時，儲氫瓶只能加到90％左右。因而非常有必要改善氫氣加注時的傳熱以提高氫氣加滿程度。

CN203477875U提出了一種車載儲氫瓶內的輔助散熱結構，其特點是根據氫氣加注時的總散熱量和時間來設計輔助散熱的螺旋形鋁帶的尺寸，從而通過螺旋形翅片來改善氫氣加注時的溫升和溫度分布。其缺點是：為了滿足最高氫氣速度下的散熱需求，必須要增加螺旋翅片的用量，從而導致儲氫瓶的有效容量下降。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的需要大幅度降低儲氫瓶的有效容量才能為氫氣加注過程有效散熱的問題，提供一種儲氫裝置和氫氣加注的方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種儲氫裝置，該儲氫裝置包括瓶體和多個可移動的導熱構件。

本發明第二方面提供了氫氣加注的方法，該方法包括：往儲氫瓶內引入多個可移動的導熱構件，再進行氫氣加注；或者，在氫氣加注過程中，往儲氫瓶內引入多個可移動的導熱構件。

本發明中，導熱構件的使用能夠增強氫氣加注過程中產生的熱量的擴散，有利于降低氫氣加注過程中的溫升和加注時氫氣的溫度均勻性，進而縮短氫氣的加注時間，降低氫氣加注時對車載儲氫瓶的影響，提高氫氣加注時的安全性，同時不會大幅度降低儲氫瓶的有效容量。而且，在面對不同的氫氣加注工況時，本發明不需要增加導熱構件的用量亦可實現氫氣加注時的自適應散熱，具有通用性，而且容易實現，因而非常具有實際應用意義。

附圖說明

圖1是根據本發明的一種優選實施方式的儲氫裝置的結構示意圖。

附圖標記說明

1 瓶體 2 導熱構件

3 濾網

具體實施方式

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。

如圖1所示，本發明提供的儲氫裝置包括瓶體(或儲氫瓶)1和多個可移動的導熱構件2。多個導熱構件是離散(互不粘接)的，在氫氣加注過程中，所述導熱構件是可自由移動的，因此其可以隨氫氣加注的進行而運動，且運動速度隨氫氣加注速度而發生變化，氫氣在儲氫瓶中通常會形成渦流，渦流的形成使導熱構件在儲氫瓶中呈無序狀運動，從而特別有利于散熱和均勻溫度。