[发明专利]金属储氢材料供能系统及汽车

权利要求书

1.一种金属储氢材料供能系统，其特征在于，包括：B1金属储氢材料反应床（4）、B2金属储氢材料反应床（5）、液氢加压泵（50）、液氢换热器（51）、氢气换热器（32）、空气换热器（45）和氢气膨胀机（18）；

所述B1金属储氢材料反应床（4）的第一放氢出口（42）和B2金属储氢材料反应床（5）的第二放氢出口（42’）分别经液氢加压泵（50）以及液氢换热器（51）的壳程，与B1金属储氢材料反应床（4）的第一吸氢进口（39）和B2金属储氢材料反应床（5）的第二吸氢进口（39’）连接；

所述B1金属储氢材料反应床（4）的第一未吸收氢气出口（40）和B2金属储氢材料反应床（5）的第二未吸收氢气出口（40’）分别经氢气换热器（32）的壳程以及空气换热器（45）的壳程，与氢气膨胀机（18）的入口连接；氢气膨胀机（18）的一级膨胀抽气口经氢气换热器（32）的管程与氢气膨胀机（18）的二级膨胀入口连接，氢气膨胀机（18）的二级膨胀出口经液氢换热器（51）的管程，分别与B1金属储氢材料反应床（4）的第一液化进口（41）和B2金属储氢材料反应床（5）的第二液化进口（41’）连接。

2.如权利要求1所述的金属储氢材料供能系统，其特征在于，所述氢气膨胀机（18）和液氢加压泵（50）可以被包括但不限于采用压电装置的压缩机和做功机械所替代；空气换热器（51）的热源包括但不限于是任何高于氢气膨胀机入口温度的介质，可以是常温空气，也可以是其它的低温介质，可以向外界输出低温冷量。

3.如权利要求1所述的金属储氢材料供能系统，其特征在于，所述B1金属储氢材料反应床（4）和B2金属储氢材料反应床（5）均设有内循环旁路，内循环旁路上设有氢气内循环泵；所述B1金属储氢材料反应床（4）和B2金属储氢材料反应床（5）之间设有氢气循环管路，氢气循环管路上设有氢气循环泵。

4.如权利要求1所述的金属储氢材料供能系统，其特征在于，所述B1金属储氢材料反应床（4）和B2金属储氢材料反应床（5）中添加的金属储氢材料为包括但不限于温度正相关的金属储氢材料组合，在其吸氢状态点下吸收氢气时放出热量，在其放氢状态点下放出氢气时提供低温冷量；金属储氢材料的吸/放氢状态点和工作点参数可根据工艺需要进行任意调节；温度正相关的金属储氢材料的定义为高温吸收高压氢气放出高温热量，低温放出低压氢气释放低温冷量；在高温时吸收氢气放出高温热量，利用金属储氢材料反应床采用循环氢气直接换热使氢气升温；系统至少存在一个负压单元，或是金属储氢材料的负压，或是氢气液化的负压，或是以上负压的组合；低温下的氢气换热就是利用金属储氢材料低温放出低压氢气时吸热，将金属储氢材料产生的低温冷量用来冷却氢气进行液化。

5.如权利要求1所述的金属储氢材料供能系统，其特征在于，当系统中存在一个能够持续维持的人造冷源，那么该系统就可以向单一热源吸热，同时该系统也具有向外做功的能力。

6.如权利要求1所述的金属储氢材料供能系统，其特征在于，所述系统用于通讯设备、交通设备、仪器仪表供能。

7.一种金属储氢材料供能储能汽车，其特征在于，包括：车体、发电电动一体机（17）、镍氢电池（81）和设置在所述车体上的车载金属储氢材料供能系统；所述车载金属储氢材料供能系统用于为所述车体提供动力驱动；所述车载金属储氢材料供能系统为权利要求1至6中任一项所述的金属储氢材料供能系统；所述车载金属储氢材料供能系统中的氢气膨胀机（18）与发电电动一体机（17）同轴连接，发电电动一体机（17）的输入/输出端口与镍氢电池（81）连接。

8.如权利要求7所述的金属储氢材料供能储能汽车，其特征在于，所述金属储氢材料供能储能汽车还包括离合器（77）、变速箱（78）和驱动桥（79）；所述发电电动一体机（17）通过离合器（77）连接到变速器（78），所述变速器（78）通过传动轴与驱动桥（79）连接，所述驱动桥（79）通过半轴连接到车体的车轮。