一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统的制作方法

本技术涉及燃料电池，具体为一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统。

背景技术：

1、氢能全产业链包含制氢、氢储运和氢能利用三个关键环节。在氢能源发展方面，我国面临的最主要挑战即在于氢能的储运。找到安全、经济、高效、可行的储运模式，是氢能全生命周期应用的关键。氢能储运包括氢气的储存以及氢能源的运输。

2、储氢技术主要包括材料储氢和物理储氢。物理储氢分为气态储氢和液态储氢，气态储氢基于充放氢速度快、储氢耗能低、成本低和技术成熟等优点，成为目前率先商业化应用的储氢技术。固态储氢技术由于体积储氢密度高、安全、不需高压容器、可提高纯度氢等优点，可解决人们最关心的氢能高密度储存和安全应用这两个问题。但由于实际应用过程中固态储氢模块压力平台与燃料电池工作压力相近且固态储氢模块放氢速率与剩余氢量有关，影响燃料电池大功率运行。

3、目前固态储氢模块在剩余氢气质量低的情况下放氢能力弱，需要更换固态储氢模块并进行充氢，而更换模块就会导致停机，降低发电设备运行效率，因此需要一种能够实现不停机供氢的固态储氢模块供氢系统。

技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的问题，本实用新型目的在于提供一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，包括供氢管路和泄放管路，所述的供氢管路共两条，两条供氢管路的一端分别与固态储氢模块连接，另一端与泄放管路连通；每条供氢管路上设置有压力传感器，所述的压力传感器与外部主控系统电性连接。

3、本实用新型进一步设置为：所述燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统还包括固态储氢模块，所述固态储氢模块包括第一固态储氢模块和第二固态储氢模块；其中一条供氢管路连接第一固态储氢模块，另一条供氢管路连接第二固态储氢模块。

4、本实用新型进一步设置为：自固态储氢模块处，所述供氢管路上依次设置有压力传感器、单向阀和管路电磁阀。

5、本实用新型进一步设置为：所述管路电磁阀与外部主控系统电性连接。

6、本实用新型进一步设置为：外部主控系统通过供氢管路上压力传感器的信号判断供氢管路工作模式。

7、本实用新型进一步设置为：所述工作模式包括第一固态储氢模块供氢、双模块供氢和第二固态储氢模块供氢。

8、本实用新型进一步设置为：所述第一固态储氢模块和第二固态储氢模块与供氢管路间通过氢气快插接头连接。

9、现有技术中，主要通过管路和紧固件进行连接，装配拆卸不便，所需花费的时间更长，且经常拆卸并装配可能会导致供气管路出现泄漏的情况。而采用快插接头连接固态储氢模块，可大幅减少模块更换时间，且维护方便。

10、本实用新型进一步设置为：所述泄放管路一端串联两条供氢管路，另一端连接燃料电池发电机，所述泄放管路还包括旁路电磁阀和减压阀，所述电磁阀和减压阀并联接入所述泄放管路中。

11、本实用新型进一步设置为：所述旁路电磁阀和燃料电池发电机分别与外部主控系统电性连接。

12、在实际操作中，当燃料电池发动机发出功率请求时，主控系统通过判断单模块供氢能力是否满足系统发电需求，即通过供氢管路上压力传感器信号判断供氢管路工作模式，当单个模块压力＞1mpa时，主控系统发信号开启单模块供氢模式，如采用第一固态储氢模块供氢，当第一固态储氢模块的供氢压力＜1mpa时，主控系统同步开启第二储氢模块供氢，此时为双模块同时供氢；运行过程中当第一固态储氢模块压力＜0.8mpa，放氢能力无法满足燃料电池发动机功率需求，主控系统关闭第一固态储氢模块所处供氢管路上的管路电磁阀，使第二固态储氢模块单独供氢，同时完成第一固态储氢模块的更换及充氢，依次循环工作流程保证模块供氢能力。

13、综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

14、1、本实用新型通过设置两条供氢管路，且通过主控系统判断供氢管路压力，选择固态储氢模块工作模式，即采用单个模块或两个模块结合供氢方案，可有效减少由于模块供氢不足需要更换模块导致的停机时间，同时也大大提高的发电设备运行效率。

15、2、模块供氢方式通过主控系统自动控制，无需人工判断开启条件，可减少使用过程总因为人为因素导致的误差。

16、3、固态储氢模块与供氢管路间通过氢气快插接头连接采用快插接头连接固态储氢模块，可大幅减少模块更换时间，且维护方便。避免了现有技术中通过管路和紧固件进行连接，装配拆卸不便，所需花费的时间更长，且经常拆卸并装配可能会导致供气管路出现泄漏的情况。

技术特征：

1.一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，包括供氢管路和泄放管路，其特征在于，所述的供氢管路共两条，两条供氢管路的一端分别与固态储氢模块连接，另一端与泄放管路连通；所述固态储氢模块包括第一固态储氢模块和第二固态储氢模块；其中一条供氢管路连接第一固态储氢模块，另一条供氢管路连接第二固态储氢模块；

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，其特征在于，所述工作模式包括第一固态储氢模块供氢、双模块供氢和第二固态储氢模块供氢。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，其特征在于，所述第一固态储氢模块和第二固态储氢模块与供氢管路间通过氢气快插接头连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，其特征在于，所述泄放管路一端串联两条供氢管路，另一端连接燃料电池发电机，所述泄放管路还包括旁路电磁阀和减压阀，所述电磁阀和减压阀并联接入所述泄放管路中。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，其特征在于，所述旁路电磁阀和燃料电池发电机分别与外部主控系统电性连接。

技术总结
本技术涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池发电设备用固态储氢模块供氢系统，包括供氢管路和泄放管路，所述供氢管路共两条，两条供氢管路均与泄放管路连通；每条供氢管路上设置有压力传感器，所述的压力传感器与外部主控系统电性连接。本技术设置两条供氢管路，且通过主控系统判断供氢管路压力来选择固态储氢模块工作模式，包括单模块供氢和双模块同时供氢，可有效减少由于模块供氢不足需要更换模块导致的停机时间，同时也大大提高的发电设备运行效率。固态储氢模块工作模式通过主控系统自动控制，无需人工判断开启条件，可减少使用过程总因为人为因素导致的误差，发电设备运行效率更高。

技术研发人员：郭磊,孙福龙,陆颖,李苏旋
受保护的技术使用者：氢积电能源技术（上海）有限公司
技术研发日：20230629
技术公布日：2024/1/15