[实用新型]一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统，包括液氢储罐、换热器、化合物储氢容器、反应器、废热回收装置、燃料电池电堆；所述液氢储罐的出口通过换热器同时与燃料电池电堆的进口及化合物储氢容器的进口相连通，化合物储氢容器的出口与反应器的进口相连通，反应器的出口与燃料电池电堆的进口相连通；所述反应器还与废热回收装置相连接。本实用新型具有能避免应用于燃料电池汽车的车载液氢在长期停放过程中向外界环境泄放蒸发氢气，并且能对蒸发氢气进行有效回收利用的优点。

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池汽车中车载液氢储存技术领域，具体涉及一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统。

背景技术

随着氢燃料电池汽车的示范推广，包括德国、日本、美国在内的发达国家以及上海、北京、深圳、苏州等国内城市相继开展氢能应用示范，不仅涉及终端燃料电池电堆技术的国产化推进，还包括车载储氢技术的不断优化。目前，主流的车载储氢技术可分为高压气态储氢、液氢储存、金属氢化物储氢、化学氢化物储氢、吸附储氢等，从产业化进展上来看，高压气态储氢和液氢由于在工业和汽车领域有类似的工程基础，可以部分借鉴高压容器技术、LNG汽车和航天液氢技术等，因此较化合物储氢更具市场前景。

液氢储存与高压气态储氢相比，在单位体积内存储的氢气总量上更具优势，因此成为重型卡车、公交客车、铁路船舶等大型交通工具的首选，而高压气态储氢则较多的使用在家用小型轿车或工厂物流车辆上。

在存储过程总，高压气态储氢的氢气泄漏较小，在车辆上应用时基本无需考虑氢气泄漏带来的影响。而液氢由于需要储存在-253℃的低温环境下，虽然有真空绝热容器进行保冷，但如果车辆长期停放，仍然会由于漏热发生气化，当气化液氢达到容器耐受压力上限时，出于安全考虑就需要泄放部分蒸发氢气降压，通常情况下液氢的日蒸发率在3%左右，泄漏量不能忽略，能源浪费严重。因而亟需发明一种能避免应用于燃料电池汽车的车载液氢在长期停放过程中向外界环境泄放蒸发氢气，并且能对蒸发氢气进行有效回收利用的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能避免应用于燃料电池汽车的车载液氢在长期停放过程中向外界环境泄放蒸发氢气，并且能对蒸发氢气进行有效回收利用的车载液氢无损储存系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：所述的一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统，包括液氢储罐、换热器、化合物储氢容器、反应器、废热回收装置、燃料电池电堆；

所述液氢储罐用于以真空绝热方式储存作为燃料电池汽车能量来源的低温液氢；所述化合物储氢容器用于储存液氢储罐释放的多余液氢蒸发气；所述反应器用于驱使储氢化合物释放氢气；所述废热回收装置用于回收燃料电池汽车在行驶过程中产生的热量并将回收的热量用作反应器释氢的热能来源；所述燃料电池电堆用于将氢气转化为驱动燃料电池汽车行驶所需的电能；

所述液氢储罐的出口通过换热器同时与燃料电池电堆的进口及化合物储氢容器的进口相连通，化合物储氢容器的出口与反应器的进口相连通，反应器的出口与燃料电池电堆的进口相连通；所述反应器还与废热回收装置相连接。

进一步地，前述的一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统，其中：液氢储罐的出口通过第一气路与换热器的进口相连通，换热器的出口通过第二气路与燃料电池电堆的进口相连通，换热器的出口还通过第三气路与化合物储氢容器的进口相连通，化合物储氢容器的出口通过第四气路与反应器的进口相连通，反应器的出口通过第五气路与燃料电池电堆的进口相连通；在第一气路、第二气路、第三气路及第五气路上分别设置有氢气控制阀，所有氢气控制阀同时与气路控制系统模块信号连接，所述气路控制系统模块控制所有氢气控制阀的启闭。

进一步地，前述的一种应用于燃料电池汽车的车载液氢无损储存系统，其中：还包括与气路控制系统模块信号连接的压力检测模块，所述压力检测模块用于实时检测液氢储罐、换热器、化合物储氢容器、反应器、废热回收装置中的压力，并将所检测到的压力实时反馈给气路控制系统模块。