供氢系统的制作方法

本实用新型涉及供氢技术领域，特别涉及一种供氢系统。

背景技术：

通常，燃料电池是通过电化学反应在不发生燃烧的情况下将燃料的化学能直接转化成电能的装置。这种燃料电池是用作交通工具电源、激光装置电源和类似物的零排放发电系统。在燃料电池中，包括燃料电池组件(其中堆叠有多个单元电池)和其他周边元件的燃料电池堆产生电，氢提供给阳极作为燃料气，氧提供给阴极作为氧化剂。

在燃料电池交通工具中，安装有储氢罐，其用于存储从位于交通工具外部的氢燃料补给站供应的氢气，并向燃料电池堆提供用以产生电的氢气。但是，氢气本身的特性如泄漏性、爆炸性和氢脆等，使得燃料电池汽车存在着一定的安全隐患，这种新能源动力系统的安全性成为人们首先关心的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种供氢系统，解决了储氢罐向燃料电池堆供氢时安全隐患大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种供氢系统，所述供氢系统包括氢气瓶、转接头、增压件、充气件、供氢瓶、瓶阀装置以及燃料电池；

所述氢气瓶的出口与所述转接头的一端连接，所述转接头的另一端与所述增压件的入口连接，所述增压件的出口与所述充气件连接；

所述瓶阀装置连接于所述供氢瓶的瓶口处，且所述瓶阀装置上设有充气口，所述充气件连接于所述充气口，以将所述氢气瓶中的氢气所述瓶口充入所述供氢瓶中；

所述瓶阀装置上还设有出气口，所述出气口通过管路与所述燃料电池连接，以向所述燃料电池供氢气。

进一步地，所述供氢系统还包括气动快速接头，所述气动快速接头连接于所述出气口与所述燃料电池之间。

进一步地，所述气动快速接头设置有用于测试所述出气口的氢气压力的压力测试装置，所述压力测试装置位于所述气动快速接头与所述出气口连接的一端。

进一步地，所述供氢系统还包括安全阀，所述安全阀设于所述气动快速接头与所述燃料电池之间。

进一步地，所述供氢系统还包括具有三个端的连接件，所述连接件的第一端连接于所述转接头，所述连接件的第二端连接于所述增压件的入口，所述连接件的第三端连接排放管道。

进一步地，所述连接件还包括排气开关，所述排气开关设于所述第三端，用于打开或关闭所述第三端与所述排放管道之间的管路。

进一步地，所述供氢系统还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设于所述增压件的入口处，所述第二压力传感器设于所述增压件的出口处。

进一步地，所述瓶阀装置上还设有用于检测所述供氢瓶内氢气压力的第三压力传感器。

进一步地，所述供氢系统还包括供电电路，所述供电电路与所述增压件电性连接。

进一步地，所述氢气瓶采用轻质聚合物或复合材料制成，且所述供氢瓶采用轻质聚合物或复合材料制成。

在本实用新型的实施例中，所述供氢系统包括氢气瓶、转接头、增压件、充气件、供氢瓶、瓶阀装置以及燃料电池，所述氢气瓶的出口与所述转接头的一端连接，所述转接头的另一端与所述增压件的入口连接，所述增压件的出口与所述充气件连接，所述瓶阀装置连接于所述供氢瓶的瓶口处，且所述瓶阀装置上设有充气口，所述充气件连接于所述充气口，以将所述氢气瓶中的氢气所述瓶口充入所述供氢瓶中，所述瓶阀装置上还设有出气口，所述出气口通过管路与所述燃料电池连接，以向所述燃料电池供氢气。这样，本实用新型提供的技术方案能够通过所述转接头、所述增压件、所述充气件以及所述瓶阀装置将所述氢气瓶中的氢气充入至所述供氢瓶，以在所述供氢瓶充满氢气后向所述燃料电池供氢，即将所述供氢瓶作为缓冲瓶，使得氢气不会直接向所述燃料电池供气，以减小氢气瓶供氢时的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例供氢系统的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示，本实用新型提供了一种供氢系统，所述供氢系统用于为燃料电池提供氢气，本实施例中，所述燃料电池为燃料电池堆。

在一实施例中，如图1所示，所述供氢系统包括氢气瓶1、转接头2、增压件3、充气件4、供氢瓶5、瓶阀装置6以及燃料电池7。其中，所述氢气瓶1的出口与所述转接头2的一端连接，所述转接头2的另一端与所述增压件3的入口连接，所述增压件3的出口与所述充气件4连接，所述瓶阀装置6连接于所述供氢瓶5的瓶口处，且所述瓶阀装置6上设有充气口61，所述充气件4连接于所述充气口61，以将所述氢气瓶1中的氢气所述瓶口充入所述供氢瓶2中。所述氢气瓶1用于储存氢气，所述氢气瓶1通过高压金属软管与所述增压件3连通，并在所述氢气瓶2与所述增压件3之间设置所述转接头2，以将所述氢气瓶1中的储存的氢气通过所述转接头2传输至所述增压件3中。

进一步地，所述增压件3通过高压金属软管与所述充气件4连通，所述充气件4直接连接至所述瓶阀装置6的充气口的61上，所述增压件3用于增加充入所述供氢瓶5中氢气的压力，以使所述氢气瓶1中的氢气能够沿着所述增压件3、所述充气件4以及所述瓶阀装置6充入所述供氢瓶5。其中，所述瓶阀装置6用于使所述充气口与所述供氢瓶5的瓶内空间隔开或连通，即当所述供氢瓶5需要充气时，打开所述瓶阀装置6，以使所述充气口61与所述供氢瓶5的瓶内空间连通；当所述供氢瓶5充气完成后，关闭所述瓶阀装置6，以使所述充气口61与所述供氢瓶5的瓶内空间隔开。

进一步地，所述瓶阀装置6上还设有出气口62，所述出气口62通过管路与所述燃料电池7连接，以向所述燃料电池7供氢气，从而能够通过所述转接头2、所述增压件3、所述充气件4以及所述瓶阀装置6将所述氢气瓶1中的氢气充入至所述供氢瓶5，以在所述供氢瓶5充满氢气后向所述燃料电池7供氢。其中，所述管路为高压金属管路。

进一步地，所述氢气瓶1与所述供氢瓶5采用相同的材料制成，即所述氢气瓶1采用轻质聚合物或复合材料制成，且所述供氢瓶5采用轻质聚合物或复合材料制成。但是，在其他实施例中，所述氢气瓶1与所述供氢瓶5还可以采用其他材料制成，在此并无限定。

在本实用新型的实施例中，所述供氢系统包括氢气瓶1、转接头2、增压件3、充气件4、供氢瓶5、瓶阀装置6以及燃料电池7。其中，所述氢气瓶1的出口与所述转接头2的一端连接，所述转接头2的另一端与所述增压件3的入口连接，所述增压件3的出口与所述充气件4连接，所述瓶阀装置6连接于所述供氢瓶5的瓶口处，且所述瓶阀装置6上设有充气口61，所述充气件4连接于所述充气口61，以将所述氢气瓶1中的氢气所述瓶口充入所述供氢瓶2中，所述瓶阀装置6上还设有出气口62，所述出气口62通过管路与所述燃料电池7连接，以向所述燃料电池7供氢气。这样，本实用新型提供的技术方案能够通过所述转接头2、所述增压件3、所述充气件4以及所述瓶阀装置6将所述氢气瓶1中的氢气充入至所述供氢瓶5，以在所述供氢瓶5充满氢气后向所述燃料电池7供氢，即将所述供氢瓶5作为缓冲瓶，使得氢气不会直接向所述燃料电池7供气，以减小氢气瓶供氢时的安全隐患。

在一实施例中，所述供氢系统还包括气动快速接头8，所述气动快速接头8连接于所述出气口62与所述燃料电池7之间。所述气动快速接头8用于空气配管、气动工具的快速接头，并且能够实现连通或断开，比如，在所述供氢瓶5暂停对所述燃料电池7供氢时，所述气动快速接头8的主体的套圈移到另一端时，且所述气动快速接头8内部设置的不锈钢珠自动向外滚动，此时，所述气动快速接头8的子体因母体与子体共同阀门弹簧力的作用力运作下而断开，即子体与母体的阀门各自闭合，瞬间阻断氢气的流动。

进一步地，所述瓶阀装置6还包括减压阀(图未示)，所述减压阀设于所述出气口62处，以减小所述出气口62处的通向所述燃料电池7的氢气压力，以保证提供至所述燃料电池7的氢气压力，从而能够提高氢气的利用率。

在一实施例中，为了能够测试所述出气口62处的氢气压力，在所述气动快速接头8设置有用于测试所述出气口62的氢气压力的压力测试装置(图未示)，所述压力测试装置位于所述气动快速接头8与所述出气口连接的一端。其中，所述压力测试装置包括但不限于压力传感器、压力计等装置，在此并无限定。

可选地，所述出气口62的氢气压力范围为40kpa～80kpa，以能够使提供至所述燃料电池7的氢气充分燃烧，以节约能源。本实施例中，所述出气口62的氢气压力为60kpa。

在一实施例中，为了能够进一步加强供氢时的安全性能，所述供氢系统还包括安全阀9，所述安全阀9设于所述气动快速接头8与所述燃料电池7之间。所述安全阀9用于根据所述供氢瓶5内的工作压力以及温度切断或连通所述供氢瓶5与所述燃料电池7之间的管路，即当所述供氢瓶5内的工作压力以及温度过高时，有可能发生氢气泄漏或其他事故时，可以通过关闭安全阀9以切断所述供氢瓶5与所述燃料电池7之间的管路，防止事故发生。

在一实施例中，所述供氢系统还包括具有三个端的连接件10，所述连接件10的第一端连接于所述转接头2，所述连接件10的第二端连接于所述增压件3的入口，所述连接件10的第三端连接排放管道。即当所述供氢瓶5充满氢气后，关闭所述供氢瓶5的瓶口处的所述瓶阀装置6之后，关闭所述氢气瓶1的开关以及关闭所述增压件3，此时，管路中仍然可能残留氢气，即残留氢气可以通过所述连接件10的第三端连接的排放管道排放。

进一步地，所述连接件10还包括排气开关(图未示)，所述排气开关设于所述第三端，用于打开或关闭所述第三端与所述排放管道之间的管路。当排气开关打开时，连通所述第三端与所述排放管道之间的管路，以排放残留氢气；当排气开关关闭时，断开所述第三端与所述排放管道之间的管路，此时，可以进行所述氢气瓶1向所述供氢瓶5中充氢气的操作。

在一实施例中，所述供氢系统还包括第一压力传感器11和第二压力传感器11，所述第一压力传感器11设于所述增压件3的入口处，用于检测所述增压件3的入口处的压力，所述第二压力传感器12设于所述增压件3的出口处的压力，用于检测所述增压件3的出口处的压力。

可选地，所述增压件3的入口处的压力小于或等于15mpa，所述增压件3的出口处的压力大于或等于35mpa。

在一实施例中，所述瓶阀装置6上还设有用于检测所述供氢瓶5内氢气压力的第三压力传感器(图未示)，以通过第三压力传感器实时检测所述氢气瓶5内的氢气压力，待所述供氢瓶5内的氢气压力达到预定值时，所述供氢瓶5内的氢气已经充满，此时关闭所述供氢瓶5的开关，接着关闭所述氢气瓶1的开关以及关闭所述增压件3的增压工作，最后，打开设于所述连接件10的第三端的排气开关，以将残留的氢气从排放管道排放。

在一实施例中，所述供氢系统还包括供电电路(图未示)，所述供电电路与所述增压件3电性连接，以通过所述供电电路切断或连通所述增压件3的增压工作，即在对所述供氢瓶5充气时，所述供电电路给所述增压件3通电，以使所述增压件3工作，即给所述供氢瓶5的充气提供充气压力。

在本实用新型的实施例中，所述供氢系统包括氢气瓶1、转接头2、增压件3、充气件4、供氢瓶5、瓶阀装置6以及燃料电池7。其中，所述氢气瓶1的出口与所述转接头2的一端连接，所述转接头2的另一端与所述增压件3的入口连接，所述增压件3的出口与所述充气件4连接，所述瓶阀装置6连接于所述供氢瓶5的瓶口处，且所述瓶阀装置6上设有充气口61，所述充气件4连接于所述充气口61，以将所述氢气瓶1中的氢气所述瓶口充入所述供氢瓶2中，所述瓶阀装置6上还设有出气口62，所述出气口62通过管路与所述燃料电池7连接，以向所述燃料电池7供氢气。这样，本实用新型提供的技术方案能够通过所述转接头2、所述增压件3、所述充气件4以及所述瓶阀装置6将所述氢气瓶1中的氢气充入至所述供氢瓶5，以在所述供氢瓶5充满氢气后向所述燃料电池7供氢，即将所述供氢瓶5作为缓冲瓶，使得氢气不会直接向所述燃料电池7供气，以减小氢气瓶供氢时的安全隐患。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。