[發(fā)明專利]全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)及使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011593024.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112622651A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁波;劉亞青;崔磊;諶睿;朱釗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B60L50/72
• 分類號(hào): B60L50/72;H01M8/04082
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發(fā)明公開了一種全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)，涉及清潔能源應(yīng)用和運(yùn)輸交通領(lǐng)域。它包括水密封容器，儲(chǔ)氫罐，氫燃料電池；水密封套管上有氫氣閥門。本發(fā)明通過(guò)將全部含氫的車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)及其連接的輸氫管路全部置于水下或水中，隔離空氣以及有危害的靜電、明火，從而大幅改進(jìn)燃料電池車輛的安全性。本發(fā)明還涉及這種全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的使用方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及清潔能源應(yīng)用和運(yùn)輸交通領(lǐng)域，更具體地說(shuō)它是一種基全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及這種全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的使用方法。

背景技術(shù)

目前氫燃料電池車多采用35Mpa或70Mpa儲(chǔ)氫罐，兩個(gè)或多個(gè)(重載卡車或大型客車)并聯(lián)，通過(guò)管道連接至燃料電池裝置的氫氣輸入口。上述車載儲(chǔ)氫罐為高壓容器，當(dāng)氫氣發(fā)生泄漏時(shí)，只能快速排放到大氣中，因此對(duì)儲(chǔ)氫罐的布置方式、防靜電及明火等有非常高的要求。具體局限性表現(xiàn)為：

1)對(duì)于車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)，主要的危險(xiǎn)特征是泄漏引起高壓爆炸。從儲(chǔ)氫罐的壓力上來(lái)說(shuō)，壓力一般大于35MPa，且都裝有過(guò)壓泄放裝置、碰撞傳感器、過(guò)流過(guò)溫保護(hù)等，目的即為充分保證儲(chǔ)氫罐的安全性。

2)系統(tǒng)整車布置方面，儲(chǔ)氫容器及氫氣管路應(yīng)布置在通風(fēng)良好的地方或設(shè)計(jì)相應(yīng)通風(fēng)措施，保證發(fā)生泄漏時(shí)氫氣能迅速擴(kuò)散到大氣環(huán)境中。同時(shí)，車載氫系統(tǒng)在車內(nèi)的布置上還需考慮氫瓶及容器距離車邊緣有一定的安全距離。

3)為保證氫泄漏時(shí)的安全性，燃料電池車的導(dǎo)體外殼與大地還需要進(jìn)行可靠相連，防止產(chǎn)生靜電引燃?xì)錃狻?/p>

因此，研發(fā)一種在防爆、泄漏檢測(cè)、隔離靜電方面的安全性高，并大大簡(jiǎn)化相應(yīng)設(shè)備設(shè)施的全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提供一種全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二目的是為了提供這種全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的使用方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)，其特征在于：包括水密封容器，位于水密封容器內(nèi)的儲(chǔ)氫罐，與水密封容器底部通過(guò)水密封套管連接的氫燃料電池；所述水密封套管上有氫氣閥門。

在上述技術(shù)方案中，所述水密封容器側(cè)面上部通過(guò)補(bǔ)水閥與補(bǔ)水箱連接。

在上述技術(shù)方案中，所述水密封容器側(cè)面上部與泄漏收集貯氣間連接。

在上述技術(shù)方案中，所述泄漏收集貯氣間頂部有排氣閥。

在上述技術(shù)方案中，所述泄漏收集貯氣間上有觀察窗。

在上述技術(shù)方案中，所述泄漏收集貯氣間內(nèi)有氫氣傳感器。

為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：全浸式燃料電池移動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)補(bǔ)水閥向水密封容器和水密封套管補(bǔ)水，補(bǔ)水量以充滿水密封容器和水密封套管，同時(shí)不溢滿泄漏收集貯氣間為標(biāo)準(zhǔn)；補(bǔ)水過(guò)程中，排氣閥打開；

步驟2：補(bǔ)水工作完成后，向儲(chǔ)氫罐內(nèi)補(bǔ)充氫氣，達(dá)到要求的存儲(chǔ)量后，整個(gè)裝置平穩(wěn)工作；

步驟3：當(dāng)儲(chǔ)氫罐或水密封套管內(nèi)的輸氫管路發(fā)生氫氣泄漏時(shí)，泄漏氫氣形成氣泡，圖像監(jiān)控設(shè)備第一時(shí)間從觀察窗發(fā)現(xiàn)氣泡運(yùn)動(dòng)軌跡，發(fā)出黃色警報(bào)；由于氫氣不溶于水，泄漏氫氣將集中到泄漏收集貯氣間，泄漏收集貯氣間壓強(qiáng)逐漸增大，氫氣傳感器發(fā)出報(bào)警；

當(dāng)泄漏收集貯氣間壓強(qiáng)大于2MPa時(shí)，排氣閥打開，由于排氣閥位于泄漏收集貯氣間頂部，氫氣密度大于空氣，因此主要泄散的氣體為氫氣，排氣閥打開的信號(hào)傳遞至報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)出橙色警報(bào)。