用于向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的制作方法

本实用新型涉及燃料电池领域，更具体地，涉及一种用于向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置。

背景技术：

燃料电池是一种新型的能够将燃料的化学能转化为转化成电能的发电装置。作为近些年来快速发展的新型能源利用方式，其在最近几年逐渐走向实际使用，例如，作为机动车的动力源。燃料电池，尤其是氢燃料电池具有发电效率高、环境污染小等优点，而被人们日益重视。氢能也被认为有希望替代传统能源，如化石燃料等的新型燃料。

氢燃料电池在用于持续供能时，需要不断提供氢燃料，其一般以气态被提供给氢燃料电池的电池堆。尤其是当氢燃料电池被用于向机动车，如公交车、小轿车等机动车时，通常需要通过加氢装置，以快速和安全地向该氢燃料电池的储氢装置充入或补充氢气(燃料)。一般地，考虑到机动车在行驶过程中，车体需要保持平稳。因此，氢燃料电池和其储氢装置一般被设置在车体的底部。然而，为了便于向氢燃料电池的储氢装置充入氢气，用于向氢燃料电池的储氢装置加氢的管道和相应的进气口，尤其是进气口，大多数情况被设置在车体的靠外部位，如机动车车体的侧壁。此外，用于检测或监控充气过程中，氢燃料电池的气压的的压力表或压力传感器也被设置在车体的靠近下部位置，以方便使用者或操作人员观察气压表检测到的氢气压力。

附图之图1所示的是现有一种燃料电池汽车加氢装置，其包括一面板1P、一压力表2P、一排空阀3P、一加氢接头4P、一过滤器5P、多个直角接头6P、一单向阀7P、多个三通接头8P、多个连通管9P以及箱体10P等多个部件。这些部件在连接时，所述加氢接头4P、所述过滤器5P以及所述单向阀7P分别通过所述连接管9P连接气体连通，并且在所述过滤器5P和所述单向阀7P之间设置所述直角接头6P，使得所述单向阀7P和所述过滤器5PA位于两个方向，配合后续的所述三通接头8P，分别通过所述连通管9P连通至另一三通接头8P和所述排空阀3P，在第二个所述三通接头8P分别连通至所述压力表2P和一燃料电池的输入接口，在燃料电池的输入接口和所述三通接头8P之间通过一所述直角接头6P进行转向，所述排空阀3P连接一出气口，并且在所述排空阀3P和所述三通接头8P之间通过多个所述直角接头6P进行转向。因此，现有燃料电池加氢装置具有较多部件，结构复杂，体积较大，不便使用。尤其是在应用于机动车时，由于车辆，尤其是结构更加紧凑的乘用车，使用更加不便。此外，进现有加氢装置的诸多部件，如直角接头、三通阀、过滤器和单向阀等等，每两个部件之间都需要通过连通管路连通，而每个连接部位均存在漏气风险。不同方向的管道的复杂连接也给安装和气密性检查带来了难度。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中本实用新型燃料电池加氢装置的各个部件合理布局，结构简约，便于使用。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池加氢装置更加便于安装和使用。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池加氢装置的部件间连接部位较少，漏气风险低。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池加氢装置的进气管的进气端和气压监测器均被集成设置在一个集成板，从而降低整个加氢装置的体积和结构复杂度。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池包括导流管，其中该导流管被设置能够改变其内氢气流的流动方向。优选地，该导流管为弧形。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池包括单向阀，其中该单向阀被设置能够控制加氢装置内的氢气自该进气端流出。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该集成板具有两个卷边，以防止该及成本的两端受力后，发生变形，导致整个集成板变形和气压检测器的损坏。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用燃料电池加氢装置，其中该车用燃料电池加氢装置的结构简单，成本低廉和便于使用。

为了实现本实用新型的以上至少一目的，本实用新型提供一种车用燃料电池加氢装置，其包括：

一个进气管，其中该进气管包括一个进气端、一个连接端和一个延伸在在该进气端和该连接端之间的进气管体，其中该进气管体具有一个延伸在该进气端和该连接端之间的进气通道；和

一个导流管，其中该导流管包括一个连通端、一个出气端和一个延伸在该连通端和该出气端之间的导流管体，其中该导流管体具有一个延伸在该连通端和该出气端之间的导流通道，其中该进气管的该进气端适于与氢源相连通，该进气管的该连接端与该导流管的该连通端相连接，该导流管的该出气端适于与该氢气容器相连通，其中该进气管的该进气通道与该导流管的该导流通道相连通。

在一些实施例，该加氢装置的该进气管的的氢气流入方向和该三通接头的氢气流出方向垂直。优选地，该压力检测器被设置在该三通接头的该第三接口。

在另一些实施例，该三通接头的该第三接口分别与该第一接口和该第二接口相垂直。优选地，该导流管的该进气端和该连接端相互垂直，从而引导该导流管内的氢气的流动方向改变90度。

在另一些实施例，该集成板具有两个安装孔，其中该进气管的该进气端和该气压检测器分别被设置在该安装孔。优选地，该进气管的该进气端和该气压检测器的显示面朝向相同，且两者均被设置在其外侧面。

依本实用新型较佳实施例，本实用新型进一步提供一种用于向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置，其包括：

一个进气管，其中该进气管包括一个进气端、一个连接端和一个延伸在在该进气端和该连接端之间的进气管体，其中该进气管体具有一个延伸在该进气端和该连接端之间的进气通道；

一个导流管，其中该导流管包括一个连通端、一个出气端和一个延伸在该连通端和该出气端之间的导流管体，其中该导流管体具有一个延伸在该连通端和该出气端之间的导流通道；

一个三通接头，其中该三通接头具有一个第一接口，一个第二接口和一个第三接口；和

一个气压检测器，其中该进气管的该进气端适于与氢源相连通，该进气管的该连接端与该导流管的该连通端相连接，该导流管的该出气端适于与该三通接头的该第一接口相连通，该三通接头的该第二接口适于与该氢气容器相连通，该气压检测器设置在该三通接头的该第三接口，其中该进气管的该进气通道与该导流管的该导流通道相连通。

依本实用新型较佳实施例，本实用新型进一步提供一种用于向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置，其包括：

一个进气管，其中该进气管包括一个进气端、一个连接端和一个延伸在在该进气端和该连接端之间的进气管体，其中该进气管体具有一个延伸在该进气端和该连接端之间的进气通道；

一个第一导流管，其中该第一导流管包括一个第一连通端、一个第一出气端和一个延伸在该第一连通端和该第一出气端之间的第一导流管体，其中该第一导流管体具有一个延伸在该第一连通端和该第一出气端之间的第一导流通道；

一个双通接头，其中该双通接头具有两个开口端；

一个第二导流管，其中该第二导流管包括一个第二连通端、一个第二出气端和一个延伸在该第二连通端和该第二出气端之间的第二导流管体，其中该第二导流管体具有一个延伸在该第二连通端和该第二出气端之间的第二导流通道；

一个三通接头，其中该三通接头具有一个第一接口，一个第二接口和一个第三接口；和

一个气压检测器，其中该进气管的该进气端适于与氢源相连通，该进气管的该连接端与该第一导流管的该第一连通端相连接，其中该双通接头的一个开口端适于与该第一导流管的该第一出气端相连接，该双通接头的另一个开口端适于与该第二导流管的该第二连通端相连接，其中该第二导流管的该第二出气端与该三通接头的该第一接口相连通，该三通接头的该第二接口适于与该氢气容器相连通，该气压检测器设置在该三通接头的该第三接口，其中该进气管的该进气通道与该第一导流管的该第一导流通道相连通。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1显示的是现有向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置。

图2是根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的立体示意图。

图3是根据本实用新型上述较佳实施例的根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的集成板的立体示意图。

图4是根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的俯视示意图。

图5是根据本实用新型上述较佳实施例的根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的结构示意图。

图6显示的是是根据本实用新型上述较佳实施例的根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的一种可选实施。

图7A和图7B显示的是是根据本实用新型上述较佳实施例的根据本实用新型较佳实施例的向氢燃料电池的氢气容器内加氢的加氢装置的另一种可选实施。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考说明书附图之图2至图5所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置被阐释，其中本实用新型加氢装置包括一个进气管10和一个导流管20，其中该进气管10包括一个进气端11、一个连接端12和一个延伸在在该进气端11和该连接端12之间的进气管体13，其中该进气管体13具有一个延伸在该进气端11和该连接端12之间的进气通道130；该导流管20包括一个连通端21、一个出气端22和一个延伸在该连通端21和该出气端22之间的导流管体23，其中该导流管体23具有一个延伸在该连通端21和该出气端22之间的导流通道230，其中该进气管10的该进气端11适于与氢源1相连通，该进气管10的该连接端12与该导流管20的该连通端21相连接，该导流管20的该出气端22适于与该氢气容器2相连通，其中该进气管10的该进气通道130与该导流管20的该导流通道230相连通。

如附图之图2至图5所示，该导流管20的该导流管体23为弧形。更具体地，该导流管20的该导流管体23弯曲地自该导流管20的该连通端21延伸至该导流管20的该出气端22。

如附图之图2至图5所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置进一步包括一个单向阀30，其中该单向阀30的阀芯31被设置在该进气管10的该进气通道130内，以控制在该进气管10的该进气通道130内的氢气仅能自该进气管10的该进气端11流向该连接端12。换句话说，该单向阀30阻止该进气管10的该进气通道130内的氢气自该进气管10的该连接端12流向该进气端11和自该进气端11流出。

如附图之图2至图5所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置进一步包括一个过滤器40，其中该过滤器40的滤芯41被设置在该进气管10的该进气通道130内，以对自该进气管10的该进气端11流向该连接端12的氢气进行过滤。

如附图之图2至图5所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置进一步包括一个气压检测器50，其中该导流管20进一步具有一个导通端24，其中该导通端24设置在该导流管20的该连通端21和该出气端22之间，其中该导通端24具有一个与该导流通道230相连通的导通开口240，其中该气压检测器50被设置在该导通端24的该导通开口240，以对流经该导流管20的该导流通道230的氢气的气压进行检测。

如附图之图2至图5所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置进一步包括一个集成板60，其中该进气管10和该导流管20均被设置在该集成板60。优选地，该进气管10、该导流管20和该气压检测器50均被设置在该集成板60。更优选地，该进气管10的该进气端11和该气压检测器50被设置朝向相同方向。可以理解，本文中的该集成板60可以等同替换为一个集成架或固定架，以使该进气管10、该导流管20和该气压检测器50均被设置在该固定架。优选地，该集成板60进一步具有至少一个安装孔601和至少一个固定孔602。

如附图之图2至图5所示，该集成板60进一步包括一个集成板60，其中该集成板60包括一个集成板体61和两个被分别设置在该集成板体61的两端的卷边62，其中该集成板体61具有一个内侧面6101和一个外侧面6102，其中该集成板体61的该内侧面6101被设置朝向该导流管20，其中该卷边62分别朝向该集成板体61的该内侧面6101延伸。

附图之图6所示的是依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置的一种可选实施，其包括一个进气管10、一个导流管20A、一个三通接头70A和一个气压检测器50，其中该进气管10包括一个进气端11、一个连接端12和一个延伸在在该进气端11和该连接端12之间的进气管体13，其中该进气管体13具有一个延伸在该进气端11和该连接端12之间的进气通道130；该导流管20A包括一个连通端21A、一个出气端22A和一个延伸在该连通端21A和该出气端22A之间的导流管体23A，其中该导流管体23A具有一个延伸在该连通端21A和该出气端22A之间的导流通道230A；该三通接头70A具有一个第一接口71A，一个第二接口72A和一个第三接口73A,其中该进气管10的该进气端11适于与氢源1相连通，该进气管10的该连接端12与该导流管20的该连通端21相连接，该导流管20的该出气端22适于与该三通接头70A的该第一接口71A相连通，该三通接头70A的该第二接口72A适于与该氢气容器2相连通，该气压检测器50设置在该三通接头70A的该第三接口73A，其中该进气管10的该进气通道130与该导流管20的该导流通道230A相连通。

如附图之图6所示，该导流管20A的该导流管体23A为弧形。更具体地，该导流管20A的该导流管体23A弯曲地自该导流管20A的该连通端21A延伸至该导流管20A的该出气端22A。

如附图之图6所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置的可选实施进一步包括该单向阀30、该过滤器40和/或该集成板60，其中该进气管10、该导流管20A和该气压检测器50均被设置在该集成板60，其中该进气管10的该进气端11和该气压检测器50被设置朝向相同方向。优选地，该进气管10、该导流管20A和该气压检测器50均被设置在该集成板60。更优选地，该进气管10的该进气端11和该气压检测器50被设置朝向相同方向。

附图之图7A和图7B所示的是依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置的一种可选实施，其包括一个进气管10、一个第一导流管20B、一个第二导流管20C、一个双通接头70B、一个三通接头80B和一个气压检测器50，其中该进气管10包括一个进气端11、一个连接端12和一个延伸在在该进气端11和该连接端12之间的进气管体13，其中该进气管体13具有一个延伸在该进气端11和该连接端12之间的进气通道130；该第一导流管20B包括一个第一连通端21B、一个第一出气端22B和一个延伸在该第一连通端21B和该第一出气端22B之间的第一导流管体23B，其中该第一导流管体23B具有一个延伸在该第一连通端21B和该第一出气端22B之间的第一导流通道230B；该双通接头70B具有两个开口端71B；其中该第二导流管20C包括一个第二连通端21C、一个第二出气端22C和一个延伸在该第二连通端21C和该第二出气端22C之间的第二导流管体23C，其中该第二导流管体23C具有一个延伸在该第二连通端21C和该第二出气端22C之间的第二导流通道230C；该三通接头80B具有一个第一接口81B，一个第二接口82B和一个第三接口83B,其中该进气管10的该进气端11适于与氢源1相连通，该进气管10的该连接端12与该第一导流管20B的该第一连通端21B相连接，其中该双通接头70B的一个开口端71B适于与该第一导流管20B的该第一出气端22B相连接，该双通接头70B的另一个开口端71B适于与该第二导流管20C的该第二连通端21C相连接，其中该第二导流管20C的该第二出气端22C与该三通接头70A的该第一接口81B相连通，该三通接头80B的该第二接口82B适于与该氢气容器2相连通，该气压检测器50设置在该三通接头80B的该第三接口83B，其中该进气管10的该进气通道130与该第一导流管20B的该第一导流通道230B相连通。

如附图之图7A和图7B所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置的可选实施进一步包括该单向阀30、该过滤器40和/或该集成板60，其中该进气管10、该导流管20A和该气压检测器50均被设置在该集成板60，其中该进气管10的该进气端11和该气压检测器50被设置朝向相同方向。优选地，该进气管10、该第一导流管20B和该气压检测器50均被设置在该集成板60。更优选地，该进气管10的该进气端11和该气压检测器50被设置朝向相同方向。

如附图之图7A和图7B所示，该集成板60包括一个集成板体61和两个被分别设置在该集成板体61的两端的卷边62，其中该集成板体61具有一个内侧面6101和一个外侧面6102，其中该集成板体61的该内侧面6101被设置朝向该第一导流管20B，其中该卷边62分别朝向该集成板体61的该内侧面6101延伸。

值得注意的是，本文中的该气压检测器50可以是现有任何适于检测管路中氢气气压的气压检测装置。例如，该气压检测器50可以是气压表或压力表。该气压检测器50也可以是一个压力传感器和一个与该压力传感器向来连接，以显示该压力传感器检测到的氢气压的显示屏。

如附图之图2至图7A和图7B所示，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置尤其适用于向车载燃料电池的氢气容器2加氢。当该加氢装置被用于向车载燃料电池的氢气容器2，如氢气瓶中加氢时，该进气管10的该进气端11被连接至一个氢源1，该进气管10的该出气端12或该三通接头70A(或80B)的该第二接口72A(或82B)被连接至该燃料电池的该氢气容器2，从而使得氢气被充进该氢气容器2，其中该氢气容器2内的氢气可被供给该燃料电池的燃料电池堆，并发电给负载使用。示例性地，车载燃料电池可被安装于机动车的适当部位，如车顶或车底，其中该燃料电池的燃料电池堆与其氢气容器2相连接(或相连通)，以方便来自外部氢源，如储氢罐、大容量储氢瓶等的氢气被充进该氢气容器2。优选地，该燃料电池包括相应加氢装置，均被设置在机动车的底部，从而方便使用者对燃料电池堆的氢气容器2加氢。此外，使用者在加氢过程中，可通过气压检测器50，观察加氢装置内的氢气压，从而监测氢气压力，以预防加氢过程中可能的氢气泄漏，和防止氢气流速过快和氢气发生回流。

进一步地，使用者还可通过设置该导流管20的导流管体23的弯曲程度，来减小该加氢装置的体积和改善该加氢装置的集成度。

在本实用新型的另一些实施例，该集成板60的该外侧面6102进一步设置有至少一个指示标记，以便于使用者或操作人员的加氢操作。例如，可在正对该进气管10的该进气端11处设置“加气口”字样指示标记，从而方便使用者知道加气口所在位置。可以理解地，该指示标记可被刻印，也可被粘贴在适当位置。

因此，依本实用新型较佳实施例的用于向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置简化了传统加氢装置的结构，具有合理的部件布局，紧凑的结构，能有效地减少整个机构的占用空间，使得本实用新型向氢燃料电池的氢气容器2内加氢的加氢装置更适于向车载燃料电池，尤其适用于对空间要求高的燃料电池机动车。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。

本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。