一种固态供氢系统和氢动力设备的制作方法

本技术涉及固态储氢，具体的涉及一种固态供氢系统和氢动力设备。

背景技术：

1、氢能具有来源丰富、能量密度高、绿色低碳等特点，已被视为21世纪最具发展潜力的能源。在氢能产业发展过程中，氢气的储存与运输是连接上游制氢和下游用氢的关键环节。目前，氢气的储运有高压气态、液态和固态3种方式。其中，固态储氢技术是通过物理或化学方式使氢气与储氢材料结合，来实现氢气的储存，具有体积储氢密度高、压力低、纯度高、安全性好、储存时间长等优势，是最具商业化发展前景的储存方式之一。

2、现有的一体式固态储氢容器绝大部分采用钢管或钢板等金属制成管状壳体，然后通过端盖与接头等部件焊接制成，并且需要多个储氢罐并联连接，以满足需求的氢气存储量。且由于储氢材料的吸氢过程是放热过程，放氢过程则是吸热过程，因此现有结构的管壳式固态储氢容器通常会在内部安装换热液体流道结构与外部设备连接进行换热。然而，这种一体式的固态储氢容器的储氢罐和换热液体流道是一个整体，该设计会导致无法在使用时随时随地完成储氢罐的更换，而且生产制造难度也更大。

3、此外，现有采用外部设备对储氢罐进行加热的供氢系统一般采用热电偶对固态储氢瓶瓶体进行加热，或者采用电热丝对自然风进行加热再通过热风对固态储氢瓶进行加热，因此需要额外的消耗一定电能，能效利用非常低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种固态供氢系统和氢动力设备，具有储氢瓶更换方便、生产难度小、充放氢过程换热便利、零能耗等优点。

2、为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过包括以下技术方案实现的：本实用新型提出了一种固态供氢系统，其特征在于，包括底座，包括仓盖和仓体，所述仓盖固定盖设在所述仓体上，所述仓盖上向所述仓体内凹陷形成有多个所述仓位；固态氢源组件，包括固态储氢瓶和阀组汇流排，所述固态储氢瓶安装在所述仓位内，所述阀组汇流排安装在所述固态储氢瓶的顶部；热交换组件，设置在所述底座的内部。

3、在一实施例中，所述阀组汇流排包括瓶阀、氢气汇流管路和集成阀，所述瓶阀与所述固态储氢瓶对应连通，所述瓶阀通过所述氢气汇流管路与所述集成阀连通。

4、在一实施例中，所述阀组汇流排还包括固定板，所述瓶阀和氢气汇流管路固设在所述固定板的下端面上，所述集成阀固设在所述固定板的上端面上。

5、在一实施例中，所述固定板的上端面上设置有提手。

6、在一实施例中，所述集成阀设置在所述固定板的中心，所述提手对称设置在所述集成阀的两侧。

7、在一实施例中，所述仓盖上设置有注液孔和排气孔，所述注液孔用于向所述仓体内注入导热液体；所述排气孔上覆盖有一层防水透气膜，用于在温度过高时排出所述仓体内的气体。

8、在一实施例中，所述热交换组件包括设置在所述底座左右两侧的换热腔体和与两侧所述换热腔体连通的多根换热介质管路；一侧所述换热腔体上设置进液口，另一侧所述换热腔体上设置出液口，所述进液口和出液口连通外部换热设备，实现换热介质在所述热交换组件内的循环。

9、在一实施例中，多根所述换热介质管路横向设置在相邻两排所述仓位之间，且相邻两排所述仓位之间的多根所述换热介质管路从下往上平行设置在所述仓体的底部。

10、本实用新型还提供了一种氢动力设备，其特征在于，包括上述固态供氢系统。

11、本实用新型还提供了一种车辆，其特征在于，包括上述氢动力设备。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、1、本实用新型结构简单，热交换组件设置在底座内部，固态氢源组件与底座可拆卸安装，可以避免现有技术中一体式设计的储氢罐无法更换、生产成本高等问题；

14、2、本实用新型通过阀组汇流排的设计，可以保证吸放气均匀且能固态储氢瓶牢牢固定在其需要的位置；

15、3、本实用新型的固定板上设置有提手，可以方便提拎固态氢源组件；

16、4、本实用新型通过在仓盖上向仓体内凹陷形成有多个仓位，可以使仓体与仓位之间形成有用于盛放导热液体的间隙，从而可以提高热交换组件与固态氢源组件的换热效率；

17、5、本实用新型通过在仓盖上开设注液孔和排气孔，注液孔可以便于向仓体内注入导热液体，以增加热交换组件与固态储氢瓶之间的导热性；排气孔可以在温度过高时排出仓体的气体，保证系统的安全使用；

18、6、本实用新型的热交换组件可以直接与外部换热设备液路连通，且相邻两排仓位之间的多根所述换热介质管路从下往上平行设置在仓体的底部，可以优先与仓体底部的导热液体进行热量交换实现换热介质在热交换组件内的循环，能效利用高；

19、7、本实用新型提供的氢动力设备的固态供氢系统的热交换组件可以直接与燃料电池电堆等用氢设备的水路连通进行换热，可使放气的能耗降低为零，可使整个发电系统能耗降低；

20、8、本实用新型通过换热介质管路的设计，可以将热交换的两种液体(换热介质、导热液体)完全隔离，保证循环液体(换热介质)的洁净度。

技术特征：

1.一种固态供氢系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的固态供氢系统，其特征在于，所述阀组汇流排包括瓶阀、氢气汇流管路和集成阀，所述瓶阀与所述固态储氢瓶对应连通，所述瓶阀通过所述氢气汇流管路与所述集成阀连通。

3.根据权利要求2所述的固态供氢系统，其特征在于，所述阀组汇流排还包括固定板，所述瓶阀和氢气汇流管路固设在所述固定板的下端面上，所述集成阀固设在所述固定板的上端面上。

4.根据权利要求3所述的固态供氢系统，其特征在于，所述固定板的上端面上设置有提手。

5.根据权利要求4所述的固态供氢系统，其特征在于，所述集成阀设置在所述固定板的中心，所述提手对称设置在所述集成阀的两侧。

6.根据权利要求1所述的固态供氢系统，其特征在于，所述仓盖上设置有注液孔和排气孔，所述注液孔用于向所述仓体内注入导热液体；所述排气孔上覆盖有一层防水透气膜，用于在温度过高时排出所述仓体内的气体。

7.根据权利要求1所述的固态供氢系统，其特征在于，所述热交换组件包括设置在所述底座左右两侧的换热腔体和与两侧所述换热腔体连通的多根换热介质管路；一侧所述换热腔体上设置进液口，另一侧所述换热腔体上设置出液口，所述进液口和出液口连通外部换热设备，实现换热介质在所述热交换组件内的循环。

8.根据权利要求7所述的固态供氢系统，其特征在于，多根所述换热介质管路横向设置在相邻两排所述仓位之间，且相邻两排所述仓位之间的多根所述换热介质管路从下往上平行设置在所述仓体的底部。

9.一种氢动力设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的固态供氢系统。

技术总结本技术提供了一种固态供氢系统和氢动力设备，属于固态储氢技术领域。所述固态供氢系统包括底座，其上设置有仓位；固态氢源组件，包括固态储氢瓶和阀组汇流排，所述固态储氢瓶安装在所述仓位内，所述阀组汇流排安装在所述固态储氢瓶的顶部；热交换组件，设置在所述底座的内部。本技术结构简单，热交换组件设置在底座内部，固态氢源组件与底座可拆卸安装，可以避免现有技术中一体式设计的储氢罐无法更换、生产成本高等问题。本技术提供的氢动力设备的固态供氢系统的热交换组件可以直接与燃料电池电堆等用氢设备的水路连通进行换热，可使放气的能耗降低为零，可使整个发电系统能耗降低。技术研发人员：王苁,王金伟,邬智宇,宁景霞,仄伟杰受保护的技术使用者：常州永安行氢能科技有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/6/20