氢燃料电池车上供氢系统可以分为两部分,一部分为车载高压供氢系统, 一般由储氢瓶供应商或者供氢系统供应商提供;另一部分为低压供氢部分,一般集成在燃料电池发动机上。
系统构成:供氢系统包括加氢模块、调压模块(组合阀)、储氢瓶。
加氢模块:包含加氢口及高压压力表,加氢口集成有加氢接头TN1、TN5. 15um过滤器及单向阀 等功能部件。加氢模块还可根据用户要求集成高压排气阀,用于气瓶内气体置换及车辆维修、***时主动排放气瓶内高压氢气。
调压模块(组合阀):高度集成,功能强大,供氢系统大幅简化。组合阀内部包含有过滤器、减压阀、低压泄放阀、排气截止阀、压力传感器(选配)等功能部件。低压泄放阀用于在减压阀出现锁闭故障而导致出口压力超压时,通过低压排气管路泄放超压氢气。排气截止阀用于气体置换、氢系统维修、***时,主动排放瓶阀下游管路内的氢气。
储氢瓶:包含高压复合材料气瓶、气瓶支架及连接管路等,每只瓶口配置一个瓶阀,瓶阀配置一个TPRD,气瓶通过管路并联。
功能:车载智能氢系统实现加氢口—储氢系统—燃料电池之间的氢气的充装、储存、减压、切断功能,通过对高低压力、温度、
氢泄漏浓度的监控保障系统安全运行;
高压氢气的储存与供给
1,储氢瓶应使用符合***相关标准标定的车用储氢压力容器,没有则可参照相关
2,储氢系统内应设有温度传感器,反映瓶内气体温度
3、过压保护,不允许发生诸如下游压力升高的现象
4、低压保护,当储氢瓶内压力低于要求的压力时,应能及时切断燃料的输出
5、当检测到氢气发生泄漏时,应能及时关闭氢气总开关
6、氢系统管路安装位置及走向避开热源以及电器、蓄电池等可能电弧的地方,至少应有200mm的距离。尤其是管路接头不能位于密闭的空间内。高压管路及部件可能产生静电的地方要可靠接地
7、储氢容器安装固定后,在上、上、前、后、左、右六个方向上应能承受8g的冲击力,保证储氢容器与固定座不损坏,相对位移不超过13mm
8、刚性管路应布置合理,排列整齐,不得与相邻部件碰撞和摩擦;管路弯曲时,其中心线曲率半径应不小于管路外径的5倍。两端固定的管路在其中间应有适当的弯曲,支撑点间隔应不大于1m.
9、储氢容器及附件的安装位置,应距车辆的边缘至少有100mm的距离。否则应增加保护措施。
10、气密性,在1.05~1.1倍额定工作压力下,储氢容器、压力容器、焊接点、法兰、垫片、阀门及连接处用中性发泡液检漏,3min内所有检测点不能产生可见气泡或者泡沫。
11、泄漏量,在1.05倍~1.1倍额定工作压力下,供氢系统在稳态下每小时氢气泄漏量应小于0.5%。
燃料电池是一种直接把燃料所具有的化学能转换成电能的发电装置,它具有能量转化率高、无噪声污染、环境友好等特点。采用氢气作为燃料的燃料电池是实现缓解能源压力、经济发展与环境和谐的手段,由此并带动了氢能产业的大力发展。氢燃料电池汽车是氢能应用场景代表性的领域之一,汽车工程协会《节能与新能源汽车技术路线图》指出,到2030年,中国氢燃料电池汽车将超过百万辆。面对氢燃料电池汽车市场即将的喷井式增长,作为氢燃料汽车发展过程中的关键一环,车载储氢技术直接关系到燃料电池汽车的续航、成本与安全性。
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