[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)氫罐組的加熱系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010181776.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111370732B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉青;肖孝天;祝妍;張曉嶺;姜慧;王廣飛;馬凱成;巨正文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽伯華氫能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04007
• 分類號(hào): H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04082
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)氫罐組的加熱系統(tǒng)，包括裝載儲(chǔ)氫罐組的殼體以及將殼體與燃料電池風(fēng)機(jī)口連通的導(dǎo)流管件，所述儲(chǔ)氫罐組由多個(gè)儲(chǔ)氫罐組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有多個(gè)裝載儲(chǔ)氫罐的腔體，所述腔體與導(dǎo)流管件的內(nèi)腔連通形成空氣流道，所述燃料電池風(fēng)機(jī)將帶有熱量的尾氣從空氣流道中排出；所述殼體包括上殼體和下殼體，所述下殼體的腔體底部均設(shè)有與儲(chǔ)氫罐底端配合的支撐組件，所述上殼體遠(yuǎn)離下殼體的一端設(shè)有固定儲(chǔ)氫罐組的固定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過導(dǎo)流管件將殼體與燃料電池風(fēng)機(jī)連通，將燃料電池所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體內(nèi)的儲(chǔ)氫罐組進(jìn)行加熱，取代了原加熱裝置所需要額外的電能，不僅提高了能量利用率，還減少額外電能的浪費(fèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)氫容器加熱的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種儲(chǔ)氫罐組的加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃料電池是一種借著電化學(xué)反應(yīng)，直接利用含氫燃料和空氣經(jīng)作用后產(chǎn)生電力的裝置。氫能以其轉(zhuǎn)化效率高、燃燒產(chǎn)物潔凈以及用途多樣化等突出優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是新世紀(jì)的重要二次能源。經(jīng)濟(jì)規(guī)模制氫、安全可靠輸配氫氣、氫的經(jīng)濟(jì)高效應(yīng)用是氫經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。其中,經(jīng)濟(jì)、高效、安全的儲(chǔ)氫技術(shù)是氫能利用走向?qū)嵱没年P(guān)鍵,已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn),我國(guó)的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》也將其列為重要發(fā)展方向。

目前，最有被大量實(shí)際應(yīng)用的儲(chǔ)氫方式為高壓儲(chǔ)氫和金屬氫化物儲(chǔ)氫。其中，高壓儲(chǔ)氫由于具有儲(chǔ)氫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度高、充裝和排放速度快等突出優(yōu)點(diǎn)而備受重視，但是，由于高壓氫裝置潛在的危險(xiǎn)性以及人們存在對(duì)高壓氫氣的心理畏懼，目前這類存儲(chǔ)方式的大范圍推廣仍受到極大的阻力；在一般性的應(yīng)用領(lǐng)域，如在電動(dòng)車中所使用的小型儲(chǔ)氫罐組中，一般都是使用金屬氫化物儲(chǔ)氫罐組進(jìn)行儲(chǔ)氫。

由于儲(chǔ)氫合金吸放氫過程具有顯著熱效應(yīng)，吸氫時(shí)放熱，而放氫時(shí)吸熱，且吸、放熱量很大，因此金屬氫化物儲(chǔ)氫罐組需要利用適當(dāng)?shù)姆绞綄?chǔ)氫罐組予以加熱，以提升放氫速率。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，給予儲(chǔ)氫罐組加熱一般都是通過設(shè)置獨(dú)立的電熱裝置為儲(chǔ)氫罐組予以加熱，但該電熱裝置也需要額外的電能才能實(shí)現(xiàn)加熱。

而燃料電池工作時(shí)產(chǎn)生大量余熱，這部分余熱被尾氣攜帶并通過燃料電池風(fēng)機(jī)吹走，以功率500W的燃料電池為例，由于燃料電池的效率約50％，尾氣攜帶的熱功率與燃料電池的功率相當(dāng)，并且其尾氣溫度可達(dá)60℃左右，尾氣流量4～5m3/min，這樣就使得采用獨(dú)立的電熱裝置為儲(chǔ)氫罐組予以加熱，使得燃料電池所產(chǎn)生的熱量完全浪費(fèi)，不僅能量的利用率低還浪費(fèi)額外的電能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：提供一種提高能量利用率的儲(chǔ)氫罐組的加熱系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有加熱裝置不僅能量利用率低還浪費(fèi)額外電能的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種儲(chǔ)氫罐組的加熱系統(tǒng)，包括裝載儲(chǔ)氫罐組的殼體以及將殼體與燃料電池風(fēng)機(jī)口連通的導(dǎo)流管件，所述儲(chǔ)氫罐組由多個(gè)儲(chǔ)氫罐組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有多個(gè)裝載儲(chǔ)氫罐的腔體，所述腔體直徑大于儲(chǔ)氫罐的直徑，所述腔體與導(dǎo)流管件的內(nèi)腔連通形成空氣流道，所述燃料電池風(fēng)機(jī)將帶有熱量的尾氣從空氣流道中排出；

所述殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體與下殼體之間通過螺栓連接，所述下殼體的腔體底部均設(shè)有與儲(chǔ)氫罐底端配合的支撐組件，所述支撐組件設(shè)有多個(gè)上下貫通的通孔，所述上殼體遠(yuǎn)離下殼體的一端設(shè)有固定儲(chǔ)氫罐組的固定結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)設(shè)有四個(gè)呈方形分布的腔體。

優(yōu)選地，所述固定結(jié)構(gòu)包括第一壓板、第二壓板和工字限位板，所述第一壓板和第二壓板沿殼體軸線對(duì)稱壓設(shè)在儲(chǔ)氫罐的上端用于限制儲(chǔ)氫罐的軸向運(yùn)動(dòng)，所述限位板對(duì)第一壓板和第二壓板進(jìn)行壓緊固定，并且通過螺絲依次將工字限位板、第一壓板和第二壓板固定在上殼體上端，所述工字限位板四個(gè)端部均抵壓在四個(gè)儲(chǔ)氫罐的側(cè)面用于限制儲(chǔ)氫罐的周向運(yùn)動(dòng)。