[实用新型]一种复合式固态储氢系统

说明书

本实用新型公开了一种复合式固态储氢系统。氢气充放线路的一端具有一个氢气进口和氢气出口，氢气充放线路的另一端通过第一管路与高温型储氢合金罐相连通，第一管路设有第五阀门、第三单向阀、第二压力传感器、冷却器和第七阀门，第三单向阀的两端并联有第二单向阀和第一过滤器，第三单向阀与第二单向阀方向相反；氢气充放线路的另一端通过第二管路与低温型储氢合金罐相连通，第二管路设有第六阀门、第五单向阀、第三压力传感器和第八阀门，第五单向阀的两端并联有第四单向阀和第二过滤器，第五单向阀和第四单向阀方向相反。本实用新型将低温型储氢系统与高温型储氢系统相结合，有效解决了低温型储氢合金容量低、高温型储氢合金启动时间长的问题。

技术领域

本实用新型涉及储氢技术领域，尤其涉及一种复合式固态储氢系统。

背景技术

镁合金储氢材料是一种轻质高效的高温型固态储氢材料，其理论储氢量高达7.6wt%，但是镁合金充氢和放氢的温度较高，完全放氢需要升温至300℃以上。因此，镁合金储氢系统在充氢和放氢时，需要耗费很长的时间用于升温至工作温度，这使得设备的启动时间过长，不利于实际工业应用。镧镍系、钛铁系等低温型储氢材料能够在常温下发生吸放氢反应，因此它的启动时间短、响应快，但是这类材料的储氢容量比较低，同样难以实现大规模应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种复合式固态储氢系统。

本实用新型的复合式固态储氢系统包括高温型储氢合金罐、低温型储氢合金罐和氢气充放线路，所述低温型储氢合金罐内装有低温型储氢合金，所述高温型储氢合金罐内装有高温型储氢合金，所述高温型储氢合金罐内设置有加热组件；所述氢气充放线路的一端具有一个氢气进口和氢气出口，所述氢气充放线路的另一端通过第一管路与高温型储氢合金罐相连通，所述第一管路沿充氢方向设有第五阀门、第三单向阀、第二压力传感器、冷却器和第七阀门，所述第三单向阀的两端并联有第二单向阀和第一过滤器，第三单向阀与第二单向阀方向相反；所述氢气充放线路的另一端通过第二管路与低温型储氢合金罐相连通，所述第二管路沿充氢方向设有第六阀门、第五单向阀、第三压力传感器和第八阀门，所述第五单向阀的两端并联有第四单向阀和第二过滤器，第五单向阀和第四单向阀方向相反。

进一步的，所述氢气充放线路包括主管路、第一进氢管路、第二进氢管路和出氢管路，所述第二进氢管路和出氢管路的一端并联在所述主管路的一端，所述第一进氢管路并联在第二进氢管路上，所述第一进氢管路上设有第一阀门和第一减压阀，所述第二进氢管路设有第二阀门和第二减压阀，所述出氢管路设有第三阀门和第一单向阀，所述主管路上设有第一压力传感器和氢气流量计。

进一步的，所述主管路的另一端通过第一管路与高温型储氢合金罐相连通，所述主管路的另一端通过第二管路与低温型储氢合金罐相连通。

进一步的，所述主管路的另一端还设有放散管路，所述放散管路上设有第四阀门。

进一步的，所述第一管路上设第一安全阀，所述第一安全阀与放散管路相连通。

进一步的，所述第二管路上设有第二安全阀，所述第二安全阀与放散管路相连通。

进一步的，所述主管路上还设有温度传感器。

本实用新型提供一种复合式固态储氢系统，主要包括一个较大的高温型储氢合金罐和一个较小低温型储氢合金罐；高温型储氢合金罐内装有高温型储氢合金材料，例如镁合金储氢材料；低温型储氢合金罐内装有低温型储氢合金，例如镧镍系、钛铁系、锆锰系储氢合金等。高温型储氢合金罐内设有电加热棒，用于将罐内镁合金材料升温至工作温度。两个储氢罐并联，充氢时，外来氢气先调压至合适压力后进入低温型储氢合金罐内被储存起来，同时启动高温型储氢合金罐内电加热棒使镁合金储氢材料逐渐升温至充氢温度。当低温型储氢合金罐充氢饱和后，切换至高温型储氢合金罐继续充氢，直至饱和。放氢时，先由低温型储氢合金罐对外供氢，同时启动高温型储氢合金罐电加热器，使罐内温度升高至放氢温度，当低温型储氢合金罐放氢结束后切换至高温型储氢合金罐放氢，直至放氢结束。