一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统的制作方法

1.本实用新型涉及高压气体储运供给系统技术领域，特别涉及一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统。


背景技术：

2.目前的氢能源卡车的供氢系统几乎都是布置在驾驶室后方，系统中氢瓶采用竖直纵向层叠布置的形式，然而当氢能源卡车因需要较大的续航里程而要布置更多的氢瓶时，上述布置形式会存在氢瓶层叠高度太高的问题，而对设有限高杆的道路，车量难以通过，而将氢瓶全部设置在氢能源卡车的其它位置，无法集成较多的燃料电池系统部件。
3.此外，目前的供氢系统中，氢瓶两端的瓶阀上虽然设置有tprd装置(热压力释放装置)，但是当车辆发生交通事故且处于高温的环境中，氢瓶中的氢气仍不能快速导出远离车辆的空气中，若氢瓶周围的环境温度继续升高，容易发生车辆爆炸的事故。
4.可见，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，旨在解决现有的氢能源卡车的供氢系统中氢瓶层叠高度较高，以及氢瓶在交通事故时不能快速将氢气导出远离车辆的空气中的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，包括第一排氢管和多个第一氢瓶；还包括第二氢瓶；所述第二氢瓶水平设置于车架的侧面；所述第一氢瓶纵向层叠设于车架上；所述第一排氢管设于第一氢瓶的瓶口一侧，且第一排氢管同时与第一氢瓶上的瓶阀和第二氢瓶上的瓶阀连接，并用于排出第一氢瓶和第二氢瓶内的氢气，第一排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方。
8.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括用于固定第一氢瓶和第二氢瓶的支架；两所述支架分别固定在车架的侧面和车架上。
9.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括第二排氢管，所述第二排氢管设于第一氢瓶的瓶尾，且第二排氢管与各第一氢瓶的瓶阀同时连接，并用于排出第一氢瓶内的氢气，第二排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方。
10.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括：
11.输氢管，所述输氢管用于将氢气输送至第一氢瓶和第二氢瓶内；
12.出氢管，所述出氢管与输氢管连接，且出氢管用于向燃料电池输送氢气；
13.减压阀，所述减压阀设于出氢管上。
14.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括：
15.加氢管，所述加氢管与输氢管连接，且加氢管与加氢机连接；
16.第一单向阀，所述第一单向阀设于加氢管上；
17.压力传感器，所述压力传感器与输氢管连接，且压力传感器用于监测第一氢瓶和第二氢瓶内的压力。
18.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括：
19.第一泄氢管，所述第一泄氢管的两端分别与减压阀和第一排氢管连接；
20.电动阀，所述电动阀设置于第一泄氢管上；
21.控制器，所述控制器与电动阀电性连接。
22.所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统中，还包括：
23.第二泄氢管，所述第二泄氢管的两端分别与减压阀和第一排氢管连接；
24.手动安全阀，所述手动安全阀设于第二泄氢管上。
25.有益效果：
26.本实用新型提供了一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，通过在氢能源卡车的车架侧面设置第二氢瓶，从而纵向层叠设于车架上的第一氢瓶数量能够减少，在确保燃料电池供氢系统能够集成较多的燃料电池系统部件，且氢能源卡车的续航里程不会减小的同时，还能够使氢瓶在车架上层叠的高度不会过高，从而使氢能源卡车更容易通过设有限高杆的道路。
27.此外，本实用新型通过在纵向层叠布置的第一氢瓶的瓶口设置第一排氢管，并使第一排氢管同时与第一氢瓶上的瓶阀和第二氢瓶上的瓶阀连接，当瓶阀上的tprd装置检测到环境温度达到预设的排氢温度时，tprd装置启动将氢瓶内的氢气迅速通过第一排氢管放出。由于第一排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方，因而密度小于空气的氢气能够通过第一排氢管快速导出车辆上方的空气中，并逐渐远离车辆，从而使氢瓶周围的空气中不会出现高浓度的氢气，即使氢瓶周围的环境温度继续升高，出现爆炸的情况能够减小，供氢系统的安全性够进一步提升。
附图说明
28.图1为本实用新型提供的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统的安装示意图。
29.图2为本实用新型提供的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统的结构示意图一(不含支架)。
30.图3为图2中a部分的放大图。
31.图4为本实用新型提供的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统的结构示意图二(不含支架)。
32.图5为图4中b部分的放大图。
33.附图标记：
34.1-第一氢瓶；2-第二氢瓶；3-车架；4-支架；5-输氢管；6-出氢管；7-减压阀；8-加氢管；9-第一单向阀；10-压力传感器；11-第二单向阀；12-瓶阀；13-第一排氢管；14-第一泄氢管；15-电动阀；16-第二泄氢管；17-手动安全阀；18-第二排氢管；19-第三排氢管。
具体实施方式
35.本实用新型提供了一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说
明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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实用新型和简化描述，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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅用于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上。
37.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，包括第一排氢管13和多个第一氢瓶1；还包括第二氢瓶2；所述第二氢瓶2水平设置于车架3的侧面；所述第一氢瓶1纵向层叠设于车架3上；所述第一排氢管13设于第一氢瓶1的瓶口一侧，且第一排氢管13同时与第一氢瓶1上的瓶阀12和第二氢瓶2上的瓶阀12连接，并用于排出第一氢瓶1和第二氢瓶2内的氢气，第一排氢管13的排氢口位于顶层第一氢瓶1的上方。
38.本实用新型通过在氢能源卡车的车架3侧面设置第二氢瓶2，从而纵向层叠设于车架3上的第一氢瓶1数量能够减少，在确保燃料电池供氢系统能够集成较多的燃料电池系统部件，且氢能源卡车的续航里程不会减小的同时，还能够使氢瓶在车架3上层叠的高度下降，使得氢能源卡车更容易通过设有限高杆的道路。此外，本实用新型通过在纵向层叠布置的第一氢瓶1的瓶口设置第一排氢管13，并使第一排氢管13同时与第一氢瓶1上的瓶阀12和第二氢瓶2上的瓶阀12连接，当瓶阀12上的tprd装置检测到环境温度达到预设的排氢温度时，tprd装置启动将氢瓶内的氢气迅速通过第一排氢管13放出。由于第一排氢管13的排氢口位于顶层第一氢瓶1的上方，因而密度小于空气的氢气能够通过第一排氢管13快速导出车辆上方的空气中，并逐渐远离车辆，从而使氢瓶周围的空气中不会出现高浓度的氢气，即使氢瓶周围的环境温度继续升高，出现爆炸的情况能够减小，供氢系统的安全性够进一步提升。
39.如图1和图2所示，具体的，所述第一氢瓶1和第二氢瓶2的数量可以根据氢能源卡车的目标续航里程进行设定，在本实用新型中，所述第一氢瓶1的数量可以为3个，第二氢瓶2的数量可以为1个。
40.如图1所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括用于固定第一氢瓶1和第二氢瓶2的支架4；两所述支架4分别固定在车架3的侧面和车架3上。通过设置支架4，可以使各氢瓶能够牢固固定在车辆上，不会出现滚动和碰撞等情况，因而车辆运行时，安全隐患能够减少。
41.如图4所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括第二排氢管18，所述第二排氢管18设于第一氢瓶1的瓶尾，且第二排氢管18与各第一氢瓶1的瓶阀12同时连接，并用于排出第一氢瓶1内的氢气。通过在第一氢瓶1的瓶尾设置第二排氢管18，当氢瓶周围的环境温度较高时，可以使氢瓶内的氢气快速放出。由于氢瓶内的氢气能够快速放出，因而氢瓶周围的环境温度较高时，氢瓶不会因瓶内氢气膨胀而出现爆炸的情况。
42.此外，所述第二排氢管18的排氢口同样位于顶层第一氢瓶1的上方，从而能够将第一氢瓶1内的氢气快速导出至车辆上方的空气中。
43.如图2所示，一种实施例中，所述第二氢瓶2的瓶阀12还连接有第三排氢管19。本实施例中，第三排氢管19和第一排氢管13分别与第二氢瓶2两端的瓶阀12连接，且第三排氢管19的排氢口朝上设置，因此，第三排氢管19的设置能够使第二氢瓶2的氢气以更快的速度导出至车辆上方的空气中。
44.如图2和图3所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括：
45.输氢管5，所述输氢管5用于将氢气输送至第一氢瓶1和第二氢瓶2内；
46.出氢管6，所述出氢管6与输氢管5连接，且出氢管6用于向燃料电池输送氢气；
47.减压阀7，所述减压阀7设于出氢管6上。
48.通过在出氢管6上设置减压阀7，可以使输送至燃料电池中的氢气压力下降，从而能够满足燃料电池正常工作的需求。
49.如图4和图5所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括：
50.加氢管8，所述加氢管8与输氢管5连接，且加氢管8与加氢机(附图未示出)连接；
51.第一单向阀9，所述第一单向阀9设于加氢管8上，从而避免氢瓶中的氢气回流至加氢机；
52.压力传感器10，所述压力传感器10与输氢管5连接，且压力传感器10用于监测第一氢瓶1和第二氢瓶2内的压力。
53.当氢瓶内的氢气加注完毕时，氢瓶内氢气的压力会达到指定值，因而通过设置压力传感器10，可以便于加氢人员判断氢瓶内的氢气是否加注完毕。
54.如图2和图3所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括：
55.第一泄氢管14，所述第一泄氢管14的两端分别与减压阀7和第一排氢管13连接；
56.电动阀15，所述电动阀15设置于第一泄氢管14上；
57.控制器，所述控制器与电动阀15电性连接。
58.如前所述，通过在出氢管6上设置减压阀7，可以使输送至燃料电池中的氢气压力下降，从而能够满足燃料电池正常工作的需求。而当氢气压力通过减压阀7处理仍未下降至燃料电池工作所需的要求时，控制器会接收到燃料电池系统发送过来的信号，从而通过控制器将电动阀15打开，以使原本输送至燃料电池中的部分氢气通过第一泄氢管14和第一排氢管13直接排出，进而确保输送至燃料电池中的氢气压力下降至能够满足燃料电池正常工作的需求。
59.如图2和图3所示，一种实施例中，所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统还包括：
60.第二泄氢管16，所述第二泄氢管16的两端分别与减压阀7和第一排氢管13连接；
61.手动安全阀17，所述手动安全阀17设于第二泄氢管16上。
62.当需要对供氢系统进行检修时，可人工开启手动安全阀17，从而能够使氢瓶和管路中的氢气进入到第二泄氢管16内并通过第一排氢管13排出，而不会继续进入到与燃料电池连接的出氢管6内。
63.综上所述，本实用新型提供了一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，通过在氢
能源卡车的车架侧面设置第二氢瓶，从而纵向层叠设于车架上的第一氢瓶数量能够减少，在确保燃料电池供氢系统能够集成较多的燃料电池系统部件，且氢能源卡车的续航里程不会减小的同时，还能够使氢瓶在车架上层叠的高度不会过高，从而使氢能源卡车更容易通过设有限高杆的道路。
64.此外，本实用新型通过在纵向层叠布置的第一氢瓶的瓶口设置第一排氢管，并使第一排氢管同时与第一氢瓶上的瓶阀和第二氢瓶上的瓶阀连接，当瓶阀上的tprd装置检测到环境温度达到预设的排氢温度时，tprd装置启动将氢瓶内的氢气迅速通过第一排氢管放出。由于第一排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方，因而密度小于空气的氢气能够通过第一排氢管快速导出车辆上方的空气中，并逐渐远离车辆，从而使氢瓶周围的空气中不会出现高浓度的氢气，即使氢瓶周围的环境温度继续升高，出现爆炸的情况能够减小，供氢系统的安全性够进一步提升。
65.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，包括第一排氢管和多个第一氢瓶；所述第一氢瓶纵向层叠设于车架上；其特征在于，还包括第二氢瓶；所述第二氢瓶水平设置于车架的侧面；所述第一排氢管设于第一氢瓶的瓶口一侧，且第一排氢管同时与第一氢瓶上的瓶阀和第二氢瓶上的瓶阀连接，并用于排出第一氢瓶和第二氢瓶内的氢气，第一排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方。2.根据权利要求1所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括用于固定第一氢瓶和第二氢瓶的支架；两所述支架分别固定在车架的侧面和车架上。3.根据权利要求1所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括第二排氢管，所述第二排氢管设于第一氢瓶的瓶尾，且第二排氢管与各第一氢瓶的瓶阀同时连接，并用于排出第一氢瓶内的氢气，第二排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方。4.根据权利要求1所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括：输氢管，所述输氢管用于将氢气输送至第一氢瓶和第二氢瓶内；出氢管，所述出氢管与输氢管连接，且出氢管用于向燃料电池输送氢气；减压阀，所述减压阀设于出氢管上。5.根据权利要求4所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括：加氢管，所述加氢管与输氢管连接，且加氢管与加氢机连接；第一单向阀，所述第一单向阀设于加氢管上；压力传感器，所述压力传感器与输氢管连接，且压力传感器用于监测第一氢瓶和第二氢瓶内的压力。6.根据权利要求4所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括：第一泄氢管，所述第一泄氢管的两端分别与减压阀和第一排氢管连接；电动阀，所述电动阀设置于第一泄氢管上；控制器，所述控制器与电动阀电性连接。7.根据权利要求4或6所述的带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，其特征在于，还包括：第二泄氢管，所述第二泄氢管的两端分别与减压阀和第一排氢管连接；手动安全阀，所述手动安全阀设于第二泄氢管上。

技术总结
本实用新型公开了一种带侧置式氢瓶的燃料电池供氢系统，属于高压气体储运供给系统技术领域，包括第一排氢管和多个第一氢瓶；所述第一氢瓶纵向层叠设于车架上；还包括第二氢瓶；所述第二氢瓶水平设置于车架的侧面；所述第一排氢管设于第一氢瓶的瓶口一侧，且第一排氢管同时与第一氢瓶上的瓶阀和第二氢瓶上的瓶阀连接，并用于排出第一氢瓶和第二氢瓶内的氢气，第一排氢管的排氢口位于顶层第一氢瓶的上方。本实用新型在确保燃料电池供氢系统能够集成较多的燃料电池系统部件，且氢能源卡车的续航里程不会减小的同时，还能够使氢瓶在车架上层叠的高度不会过高，从而使氢能源卡车更容易通过设有限高杆的道路。易通过设有限高杆的道路。易通过设有限高杆的道路。


技术研发人员：张帅 罗培庆 苏现令 张同振
受保护的技术使用者：佛山市飞驰汽车科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/4