[實(shí)用新型]液氫增壓系統(tǒng)、車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222312329.4
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN217843508U
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯培峰;王東雨
• 申請（專利權(quán)）人: 未勢能源科技有限公司
• 主分類號: F17D1/07
• 分類號: F17D1/07;F17D3/01;F17D1/20;F17D5/00;F17C13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張文姣

本實(shí)用新型公開了一種液氫增壓系統(tǒng)、車輛，液氫增壓系統(tǒng)包括：液氫瓶；供氫管路，供氫管路的一端連通液氫瓶；主管路，主管路的一端連通供氫管路的另一端，主管路的靠近供氫管路的一端設(shè)有第二閥；換熱器，換熱器設(shè)在供氫管路上；增壓支路，增壓支路的一端連通供氫管路的另一端，增壓支路的另一端依次穿過液氫瓶和換熱器，并與主管路相連通，增壓支路的靠近供氫管路的一端設(shè)有第三閥；壓力檢測件，壓力檢測件設(shè)在主管路上，壓力檢測件在檢測到主管路內(nèi)的壓力降低至預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉第二閥并打開第三閥。本實(shí)用新型的液氫增壓系統(tǒng)解決了液氫瓶增壓問題，也避免了供氫不足的問題，同時流量大，換熱量大，增壓速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及液氫供氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液氫增壓系統(tǒng)、車輛。

背景技術(shù)

氫燃料電池系統(tǒng)在重載車輛的動力系統(tǒng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，車載儲氫系統(tǒng)用于向燃料電池的電堆提供所需的氫氣。傳統(tǒng)車載儲氫系統(tǒng)采用35MPa和70MPa高壓儲氫方式，高壓儲氫系統(tǒng)存在儲氫密度較低、設(shè)備質(zhì)量和體積較大的缺點(diǎn)，目前重載車輛裝備的八瓶組的35MPa儲氫系統(tǒng)僅能滿足續(xù)航300～400km的短途運(yùn)輸，即使換裝70MPa的Ⅳ型瓶組也依然無法滿足1000km以上干線運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

液氫在常壓下密度遠(yuǎn)大于常溫下70MPa和35MPa的氫氣密度，而且液氫儲存壓力低，使得液氫儲存裝置的體積和重量低于高壓儲氫裝置，攜帶約80kg液氫儲存裝置的空間體積約為八瓶組的高壓儲氫系統(tǒng)的一半，空載重量也低于高壓儲氫系統(tǒng)，卻能將車輛續(xù)航里程提升一倍以上。采用液氫的儲氫系統(tǒng)能夠大大增加車輛的續(xù)航力和行駛性能，在中遠(yuǎn)程的干線重載車輛上將有廣泛的應(yīng)用場景。

目前，車載儲氫系統(tǒng)的液氫進(jìn)行增壓時，一種方式是引出液氫支路，通過空溫汽化器將氣化的氫氣通入儲氫瓶的氣相空間進(jìn)行增壓，但空溫汽化器占用空間較大，影響整體布局；另一種方式則是通過水浴汽化器分出一路氫氣進(jìn)入儲氫瓶的氣相空間進(jìn)行增壓。但是，上述兩種方案會將供氣管路中的氫氣部分引入氣瓶，就導(dǎo)致供氫管路中氫氣減少，引起輸入電堆的氫氣出現(xiàn)間歇性供氣不足的問題，同時也會導(dǎo)致增壓速度緩慢。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個目的在于提出一種液氫增壓系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中車載液氫自增壓系統(tǒng)存在的占用空間大，增壓速度緩慢以及采用換熱器供氣分流進(jìn)行增壓導(dǎo)致的供氣不足問題。

本實(shí)用新型還旨在提出一種車輛，以應(yīng)用上述液氫增壓系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的液氫增壓系統(tǒng)，包括：液氫瓶；供氫管路，所述供氫管路的一端連通所述液氫瓶；主管路，所述主管路的一端連通所述供氫管路的另一端，所述主管路的另一端用于向電推輸送氫氣，所述主管路的靠近所述供氫管路的一端設(shè)有第二閥；換熱器，所述換熱器設(shè)在所述供氫管路上；增壓支路，所述增壓支路的一端連通所述供氫管路的另一端，所述增壓支路的另一端依次穿過所述液氫瓶和所述換熱器，并與所述主管路相連通，所述增壓支路的靠近所述供氫管路的一端設(shè)有第三閥；壓力檢測件，所述壓力檢測件設(shè)在所述主管路上，所述壓力檢測件在檢測到所述主管路內(nèi)的壓力降低至預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉所述第二閥并打開所述第三閥。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的液氫增壓系統(tǒng)，通過設(shè)置與供氫管路連通的增壓支路，當(dāng)壓力檢測件檢測到主管路內(nèi)壓力降低至預(yù)設(shè)值時，由于第二閥打開，第三閥關(guān)閉，換熱器中的氫氣只會進(jìn)入增壓支路，由于增壓支路的至少部分穿設(shè)過液氫瓶，可以使溫度較高的氫氣與液氫瓶內(nèi)溫度較低的液氫進(jìn)行熱交換，從而加熱液氫瓶內(nèi)的液氫成氣態(tài)的氫氣，然后增壓支路中的氫氣會再次流經(jīng)換熱器，換熱器對氫氣進(jìn)行二次加熱，使得氫氣達(dá)到對外供氫的溫度、壓力標(biāo)準(zhǔn)，從而解決了液氫瓶增壓問題，也避免了供氫不足的問題，同時通過將液氫瓶內(nèi)壓力和主管路末端的壓差作為驅(qū)動力增壓，其流量大，換熱量大，增壓速度快。

一些實(shí)施例中，所述主管路上設(shè)有位于所述增壓支路和所述壓力檢測件之間的緩沖罐和緩沖罐壓力傳感器，以及位于所述壓力檢測件和所述主管路的出氣口之間的溫度傳感器。