一种燃料电池乘用车供氢系统
阅读说明：本技术 一种燃料电池乘用车供氢系统 (Hydrogen supply system of fuel cell passenger vehicle ) 是由 周文增 江源 唐磊 王朝云 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种燃料电池乘用车供氢系统,涉及氢燃料电池车辆系统技术领域；为了解决集成度不高问题；具体包括系统支架,所述系统支架的外壁固定安装有储氢模块、加注模块、泄压模块和供氢模块,所述储氢模块包括至少两个供氢气瓶和瓶阀,所述加注模块包括单向阀、加氢口和五通,所述泄压模块减压阀一、手动针阀和卸荷阀,所述供氢模块包括手动球阀、减压阀二、比例调节阀和电堆,所述供氢气瓶通过螺栓固定于系统支架的顶部外壁上。本发明将整个系统中的储氢模块、加注模块、泄压模块、供氢模块均通过系统支架进行集成,一方面使得整个系统的集成度高,提高安全性和装配效率,另一方面,也可实现模块化安装,进一步提高了装配的效率。(The invention discloses a hydrogen supply system of a fuel cell passenger vehicle, relating to the technical field of hydrogen fuel cell vehicle systems; in order to solve the problem of low integration level; the hydrogen storage device comprises a system support, the outer wall of the system support is fixedly provided with a hydrogen storage module, a filling module, a pressure relief module and a hydrogen supply module, the hydrogen storage module comprises at least two hydrogen supply cylinders and cylinder valves, the filling module comprises a one-way valve, a hydrogen adding port and a five-way valve, a first pressure relief module pressure relief valve, a manual needle valve and an unloading valve, the hydrogen supply module comprises a manual ball valve, a second pressure relief valve, a proportional control valve and a pile, and the hydrogen supply cylinders are fixed on the outer wall of the top of the system support through bolts. According to the invention, the hydrogen storage module, the filling module, the pressure relief module and the hydrogen supply module in the whole system are integrated through the system bracket, so that on one hand, the integration level of the whole system is high, and the safety and the assembly efficiency are improved, on the other hand, the modularized installation can be realized, and the assembly efficiency is further improved.)
技术领域
本发明涉及氢燃料电池车辆系统技术领域，尤其涉及一种燃料电池乘用车供氢系统。
背景技术
随之国家对汽车节能减排要求以及氢燃料电池技术逐渐成熟，越来越的氢燃料电池汽车已经投入到日常交通中。其中车载供氢系统是氢燃料电池汽车中的重要组成部分，其作用是为氢燃料电池发动机提供氢燃料，但目前车载供氢系统应用于商用车上主要采用体积较较大的35MPa氢瓶组。
当前车辆在车载供氢结构较为复杂，系统管路中阀件的连接点较多，系统集成度不高，这就导致整车设计时，需要对阀件连接管路等预留出的空间较为错综复杂，并且在后期的装配时也有较大的难度，并且氢气为可燃气体，大跨度的布置管路容易与车身或者其他部件发生干涉，泄漏时安全隐患较大。
为此，本发明提出一种燃料电池乘用车供氢系统，旨在解决系统布置分散，集成度不高的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种燃料电池乘用车供氢系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种燃料电池乘用车供氢系统，包括系统支架，所述系统支架的外壁固定安装有储氢模块、加注模块、泄压模块和供氢模块，所述储氢模块包括至少两个供氢气瓶和瓶阀，所述加注模块包括单向阀、加氢口和五通，所述泄压模块减压阀一、手动针阀和卸荷阀，所述供氢模块包括手动球阀、减压阀二、比例调节阀和电堆。
优选地：所述供氢气瓶通过螺栓固定于系统支架的顶部外壁上，所述瓶阀固定安装于供氢气瓶的瓶口处，所述瓶阀的另一端通过管路连接于五通上，所述瓶阀上集成有温度传感器、融栓阀、手动截止阀和电磁阀。
进一步地：连接所述瓶阀与五通的管路上还固定连接有泄压安全阀一。
在前述方案的基础上：所述供氢气瓶内部可承受载荷极限的最小值为70Mpa。
在前述方案中更佳的方案是：所述单向阀的两端分别通过管路连接于加氢口和五通，且所述五通的另一接口连接有高压压力传感器。
作为本发明进一步的方案：所述加氢口的一侧通过螺栓固定有加氢面板，所述加氢面板通过螺栓固定于车身。
同时，所述手动球阀、减压阀二、比例调节阀和电堆依次通过管路连接，且所述电堆位于车身上。
作为本发明的一种优选的：所述减压阀一、卸荷阀、手动针阀依次通过管路连接，所述减压阀一上固定连接有中压压力传感器，所述卸荷阀的一侧通过管路连接有手动针阀，手动针阀的另一侧通过管路连接有泄压安全阀二。
同时，所述系统支架的一侧外壁焊接有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器的外壁通过螺栓固定有传感器支架。
本发明的有益效果为：
1.该燃料电池乘用车供氢系统，将整个系统中的储氢模块、加注模块、泄压模块、供氢模块均通过系统支架进行集成，一方面使得整个系统的集成度高，提高安全性和装配效率，另一方面，也可实现模块化安装，进一步提高了装配的效率。
2.该燃料电池乘用车供氢系统，通过在整个系统中增加了手动针阀和手动球阀，可通过手动针阀和手动球阀控制供氢路与压力监测泄压路的启闭，大大方便了后期的维护。
3.该燃料电池乘用车供氢系统，通过设置泄压安全阀一以及整个泄压模块，其能对冲注和供氢状态下对管路的氢气压力进行实时监控，因异常超出压力阈值时，也能及时将氢气排出，提高了电堆使用的稳定性和安全性。
4.该燃料电池乘用车供氢系统，通过设置有传感器支架，其通过氢气浓度传感器与系统支架固定，能对系统安装处的氢气浓度进行实时监控，可有效的防止因氢气泄露引发的安全隐患。
附图说明
图1为本发明提出的一种燃料电池乘用车供氢系统的框架结构示意图；
图2为本发明提出的一种燃料电池乘用车供氢系统的等轴测结构示意图；
图中：100-储氢模块、200-加注模块、300-泄压模块、400-供氢模块、101-供氢气瓶、102-瓶阀、103-泄压安全阀一、201-单向阀、202-加氢口、203-五通、204-高压压力传感器、205-加氢面板、301-中压压力传感器、302-减压阀一、303-泄压安全阀二、304-手动针阀、305-卸荷阀、306-排放保护器、401-手动球阀、402-减压阀二、403-比例调节阀、404-电堆、501-传感器支架、502-氢气浓度传感器、601-系统支架。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1：
一种燃料电池乘用车供氢系统，如图1-2所示，包括系统支架601，所述系统支架601的外壁固定安装有储氢模块100、加注模块200、泄压模块300和供氢模块400，所述储氢模块100包括至少两个供氢气瓶101和瓶阀102，所述加注模块200包括单向阀201、加氢口202和五通203，所述泄压模块300减压阀一302、手动针阀304和卸荷阀305，所述供氢模块400包括手动球阀401、减压阀二402、比例调节阀403和电堆404。
为了解决储氢问题问题；如图1所示，所述供氢气瓶101通过螺栓固定于系统支架601的顶部外壁上，所述瓶阀102固定安装于供氢气瓶101的瓶口处，所述瓶阀102的另一端通过管路连接于五通203上，所述瓶阀102上集成有温度传感器、融栓阀、手动截止阀和电磁阀。
为了解决外界温度、供氢气瓶101变形引起的压力变化，保证供氢气瓶101内部安全问题；如图1所示，连接所述瓶阀102与五通203的管路上还固定连接有泄压安全阀一103。
为了解决续航里程问题；如图1、2所示，所述供氢气瓶101内部可承受载荷极限的最小值为70Mpa。
为了解决加注问题；如图1、2所示，所述单向阀201的两端分别通过管路连接于加氢口202和五通203，且所述五通203的另一接口连接有高压压力传感器204。
为了解决固定问题，如图2所示，所述加氢口202的一侧通过螺栓固定有加氢面板205，所述加氢面板205通过螺栓固定于车身。
为了解决供氢问题，如图1、2所示，所述手动球阀401、减压阀二402、比例调节阀403和电堆404依次通过管路连接，且所述电堆404位于车身上。
为了解决安全泄压问题，所述减压阀一302、卸荷阀305、手动针阀304依次通过管路连接，所述减压阀一302上固定连接有中压压力传感器301，所述卸荷阀305的一侧通过管路连接有手动针阀304，手动针阀304的另一侧通过管路连接有泄压安全阀二303。
本实施例在使用时,加注时，通过加氢口202外接氢气加注抢，氢气沿单向阀201、五通203、瓶阀102进入供氢气瓶101内储存，并且在冲注的同时，高压压力传感器204与瓶阀102上集成的温度传感器会实时对供氢气瓶101内的氢气压力和温度进行检测，冲注结束后，供氢状态时，供氢气瓶101内的氢气依次经过瓶阀102、五通203、减压阀一302、手动球阀401、减压阀二402、比例调节阀403进入电堆404内进行发电，并且在供氢的同时，整个03会对供氢管路中的氢气压力进行监测，若压力过大，多余的氢气会顺着卸荷阀305，经0306保护后排出，本装置首先，将整个系统中的储氢模块100、加注模块200、泄压模块300、供氢模块400均通过系统支架601进行集成，一方面使得整个系统的集成度高，提高安全性和装配效率，另一方面，也可实现模块化安装，进一步提高了装配的效率，并且本装置通过在整个系统中增加了手动针阀304和手动球阀401，可通过手动针阀304和手动球阀401控制供氢路与压力监测泄压路的启闭，大大方便了后期的维护，并且，本装置通过设置泄压安全阀一103以及整个泄压模块300，其能对冲注和供氢状态下对管路的氢气压力进行实时监控，因异常超出压力阈值时，也能及时将氢气排出，提高了电堆404使用的稳定性和安全性。
实施例2：
一种燃料电池乘用车供氢系统，如图1、2所示，为了解决泄露监测问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述系统支架601的一侧外壁焊接有氢气浓度传感器502，所述氢气浓度传感器502的外壁通过螺栓固定有传感器支架501。
本实施例在使用时,通过设置有传感器支架501，其通过氢气浓度传感器502与系统支架601固定，能对系统安装处的氢气浓度进行实时监控，可有效的防止因氢气泄露引发的安全隐患。
工作原理：加注时，通过加氢口202外接氢气加注抢，氢气沿单向阀201、五通203、瓶阀102进入供氢气瓶101内储存，并且在冲注的同时，高压压力传感器204与瓶阀102上集成的温度传感器会实时对供氢气瓶101内的氢气压力和温度进行检测，冲注结束后，供氢状态时，供氢气瓶101内的氢气依次经过瓶阀102、五通203、减压阀一302、手动球阀401、减压阀二402、比例调节阀403进入电堆404内进行发电，并且在供氢的同事，整个泄压模块300会对供氢管路中的氢气压力进行监测，若压力过大，多余的氢气会顺着卸荷阀305，经0306保护后排出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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