[實用新型]一種固體儲氫材料的儲罐換熱裝置

有效

• 申請號: 202020320856.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN212148408U
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張偉強;王領;劉博;張成平;姚麟峰;李榮軍;莫文杰
• 申請（專利權）人: 雄川氫能科技（廣州）有限責任公司
• 主分類號: B60K15/03
• 分類號: B60K15/03;H01M8/04082;B60L50/70
• 代理公司: 合肥方舟知識產權代理事務所(普通合伙) 34158
• 代理人: 劉躍

本實用新型公開了一種固體儲氫材料的儲罐換熱裝置，包括氫氣材料合金瓶，所述氫氣材料合金瓶的內部填充有氫氣材料，所述氫氣材料合金瓶的頂部通過螺紋連接有瓶閥，所述氫氣材料合金瓶的頂部上方插接有進水管，所述氣材料合金瓶的頂部下方插接有出水管，所述瓶閥的內部插接有氫氣管，本實用新型的儲氫材料合金瓶中儲氫材料在充入氫氣時反應產生的大量熱量，并通過循環冷卻水這一介質將聚集的熱量帶走并應用于外部設備。儲氫合金材料儲氫容量大，反應產生的熱量高，故換熱裝置可以在滿足換熱要求的前提下盡量縮小體積，更有利于車載安裝。

技術領域

本實用新型涉及固體儲氫材料的技術領域，尤其涉及一種固體儲氫材料的儲罐換熱裝置領域。

背景技術

氫不僅是宇宙中最豐富的元素，它還是核聚變的主要元素，為太陽提供能量，是地球上所有生命的基礎。它也是自第一次工業革命以來推動商業、工業和生活水平提高的所有化石燃料中的一個關鍵元素。此外，與化石燃料相比，氫能在移動出行應用領域還有兩個關鍵優勢。一方面氫氣具有清潔性，其通過氧化釋放能量并只產生水作為副產品，另一方面氫氣具有可持續性，只要太陽照常升起，它就能夠無限可再生。

目前，全球能源需求的持續增長和化石燃料資源儲備日益下降，并且環境安全問題逐漸凸顯，使得建立一種清潔和可持續發展的能源系統成為了各國未來國家安全戰略的迫切需要。氫能來源廣泛、使用清潔而且可再生,是理想的傳統化石燃料的替代能源。氫為原料氫燃料電池指的是氫通過與氧的化學反應而產生電能的裝置。氫燃料電池車的驅動力來自于車上的電動機就像純電動車一樣，因此氫燃料電池車可以理解為一輛自帶氫燃料發電機的電動車。以此解決目前所面臨的能源問題。燃料電池提供了一種提高能源利用率、減少廢棄排放的新型發電模式，其自身獨特的優勢決定了燃料電池在新一輪能源革命中的重要位置。由于氫燃料車具有加氫速度快(類似于燃油車)、能量密度高(即和電池相比，燃料電池系統在提供相同的能量時，其重量會更輕)等特點，燃料電池車對于商用車，尤其是重卡，是非常合適的清潔車輛解決方案。

與傳統化工燃料汽油、柴油相比，氫能具有三大優勢。一是較高的含能特性。除核燃料外，氫的燃燒熱值居所有化工燃料榜首，燃燒1kg氫可放出12MJ(28.6Mcal)的熱量，約為汽油的三倍。二是碳的零排放。與化石能源的利用相比，氫燃料電池在產生電能的過程中不會產生碳排放，可以實現良性循環。三是較高的能源轉化效率。氫能可以通過燃料電池直接轉變為電，過程中的廢熱可以進一步利用，其效率可達到83％。氫氣燃燒不僅熱值高，而且火焰傳播速度快，點火能量低，所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20％。

目前，燃料電池汽車在啟動時，燃料電池系統啟動效率低。在嚴寒環境下，啟動效率更低。當外界環境溫度低于冰點，燃料電池系統關閉時，附著在氫氣路系統上液態水凝結成冰，流道被堵，燃料電池發電系統啟動期間不能正常工作，直至流道上的固態冰融化，才能正常啟動，否則整個系統無法正常啟動及運行，有待改進。

另外，冷卻回路系統也會因外界環境溫度太低無法正常啟動，空氣路系統也會因外界環境溫度太低供應的空氣溫度太低，影響燃料電池的工作。燃料電池的最佳工作溫度在60℃-70℃之間，在低溫狀態下燃料電池的可靠性不足，在低溫啟動時啟動的等待時間過長，無法快速提高燃料電池溫度，將會嚴重影響燃料電池的效率。

當下市場的燃料電池汽車未設置燃料電池啟動環節的輔助加熱裝置，僅僅是依靠燃料電池本身做功產生的熱量供應汽車啟動過程的熱量需求，導致燃料電池汽車啟動效率較低。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種固體儲氫材料的儲罐換熱裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：包括氫氣材料合金瓶，所述氫氣材料合金瓶的內部填充有氫氣材料，所述氫氣材料合金瓶的頂部通過螺紋連接有瓶閥，所述氫氣材料合金瓶的頂部上方插接有進水管，所述氣材料合金瓶的頂部下方插接有出水管，所述瓶閥的內部插接有氫氣管。