一种燃料电池氢减压装置的制作方法

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池氢减压装置。

背景技术：

燃料电池通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能转化为电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氢气作为原料，并且没有机械传动部件，因此没有噪声污染，排放出的有害气体极少。从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。

现阶段的燃料电池使用最多的是氢氧燃料电池，而该电池在工作时需要储氢系统来为氢氧燃料电池提供氢气。储氢系统在高压状态下储存氢气，需要进行减压装置减压后才能输送给燃料电池，现有的减压装置通常只能完成简单的小流量减压，在大流量供氢时稳定性和安全可靠性较低，采用的减压器成本较高，并且灵活性较低。

中国使用实用新型专利公开号cn208630361u中公开了一种储氢系统，包括储存子系统，储存子系统包括一个或多个储氢瓶，储氢瓶瓶口的瓶阀包括进气口和出气口，进气口与加注子系统连通，出气口与供给子系统连通，供给子系统的出口端与燃料电池系统连通，储氢系统还包括可监控整个系统安全状况的安全监测子系统，供给子系统包括可根据所述燃料电池系统需求而控制输出压力的减压器。该使用新型可根据燃料电池的氢气压力需求，将存储的高压氢气通过减压器减压，及时输送给燃料电池。在上述实用新型中，储氢瓶的输出采用串联输出，然后通过减压器减压，可以实现小流量减压，但在需要进行大流量供氢的情况下无法满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池氢减压装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池氢减压装置，包括依次连接的加氢接口、单向阀、过滤器和氢瓶组，所述的减压装置还包括相互并联的高压减压管路和中压减压管路，所述的高压减压管路包括多个并联的高压减压子管路，所述的中压减压管路包括多个并联的中压减压子管路，每个高压减压子管路分别与氢瓶组的输出管路相连，每个高压减压子管路均包括依次设置的高压管道、一级减压阀和中压管道，每个中压减压子管路包括依次设置的中压管道、二级减压阀和低压管道，每个低压管道通过低压输出接口输出低压氢气，每个中压管道分别通过中压输出接口输出中压氢气。

优选地，所述的低压管道设有第一球阀。

优选地，所述的中压管道与中压输出接口之间的管道上设有第二球阀。

优选地，所述的高压管道上设有高压传感器和高压压力表，所述的中压管道上设有中压传感器和中压压力表，所述的低压管道设有低压传感器和低压压力表。

更加优选地，所述的减压装置还包括电气连接端子，所述的高压传感器、中压传感器、低压传感器以及氢瓶组的瓶阀均通过信号线与电气连接端子相连。

优选地，所述的减压装置还包括用于排气的排气管，所述的排气管分别与氢瓶组的瓶阀安全口和尾阀安全口、一级减压阀的安全溢流口、中压管道以及低压管道连接。

更加优选地，所述的排气管的排气口处设有阻火器。

更加优选地，所述的中压管道和低压管道均通过安全阀与排气管连接。

更加优选地，所述的低压管道还通过针阀与排气管连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、满足大流量供氢需求：本实用新型通过设置两个或多个并联的减压管路，将氢气分别减压后再输出，增大了输出流量，满足了燃料电池大流量供氢的需求。

二、灵活性高：本实用新型在管路中设置球阀，可以调节氢气流量，既可以大流量供氢，也可以小流量供氢，灵活性较高。

三、安全性与可靠性高：本实用新型通过设置阻火器、安全阀和针阀，提高了装置的安全性和可靠性。

四、成本低：本实用新型仅通过一级减压阀和二级减压阀就可以实现装置的减压，通过设置并联的减压管路就可以增大氢气流量，工艺成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种燃料电池氢减压装置，包括依次连接的加氢接口、单向阀、过滤器和氢瓶组，本实施例中的加氢接口个数为两个，分为别w21.8氢母头接口和tn5接口，减压装置还包括相互并联的高压减压管路和中压减压管路，高压减压管路包括多个并联的高压减压子管路，中压减压管路包括多个并联的中压减压子管路，每个高压减压子管路分别与氢瓶组的输出管路相连，因为设有单向阀，所以氢瓶组的输出管路可以与输入管路并联。

每个高压减压子管路均包括依次相连的高压管道、一级减压阀和中压管道，每个中压减压子管路均包括依次相连的中压管道、二级减压阀和低压管道。每个低压管道均通过低压输出接口输出低压氢气，每个中压管道均通过中压输出接口输出中压氢气，在中压输出接口与中压管道之间的管道上设有第三球阀，第三球阀可以防止氢气倒流。

低压管道均设有第一球阀，本实施例中设有两个并联的低压管道，所以分别设有第一球阀1和第一球阀2，用于调节每个低压管道中氢气的流量。

每个高压管道均设有高压传感器和高压压力表，每个中压管道均设有中压传感器和中压压力表，每个低压管道均设有低压传感器和低压压力表，传感器和压力表均用于监控装置的运行状态。高压传感器、中压传感器、低压传感器以及氢瓶组的瓶阀的信号线均与电气连接端子相连，装置外部的控制器通过与减压装置中的电气连接端子相连就可以监控装置的运行状态。

本实用新型中的减压装置还包括用于排气的排气管，排气管分别与氢瓶组的瓶阀安全口和尾阀安全口、一级减压阀的安全溢流口、中压管道以及低压管道连接，排气管的排气口处设有阻火器

氢瓶组的瓶阀安全口和尾阀安全口均分别与阻火器的输入端相连。

中压管道和低压管道均通过安全阀与排气管连接，低压管道还通过针阀与排气口连接。通过设置安全阀、针阀和阻火器，大大提高了系统的安全性和可靠性。

本实施例中中压输出管路输出的氢气压力为10～20bar，低压输出管路输出的氢气的压力为1.5～2bar。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种燃料电池氢减压装置，包括依次连接的加氢接口、单向阀、过滤器和氢瓶组，其特征在于，所述的减压装置还包括相互并联的高压减压管路和中压减压管路，所述的高压减压管路包括多个并联的高压减压子管路，所述的中压减压管路包括多个并联的中压减压子管路，每个高压减压子管路分别与氢瓶组的输出管路相连，每个高压减压子管路均包括依次设置的高压管道、一级减压阀和中压管道，每个中压减压子管路包括依次设置的中压管道、二级减压阀和低压管道，每个低压管道通过低压输出接口输出低压氢气，每个中压管道分别通过中压输出接口输出中压氢气。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的低压管道设有第一球阀。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的中压管道与中压输出接口之间的管道上设有第二球阀。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的高压管道上设有高压传感器和高压压力表，所述的中压管道上设有中压传感器和中压压力表，所述的低压管道设有低压传感器和低压压力表。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的减压装置还包括电气连接端子，所述的高压传感器、中压传感器、低压传感器以及氢瓶组的瓶阀均通过信号线与电气连接端子相连。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的减压装置还包括用于排气的排气管，所述的排气管分别与氢瓶组的瓶阀安全口和尾阀安全口、一级减压阀的安全溢流口、中压管道以及低压管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的排气管的排气口处设有阻火器。

8.根据权利要求6所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的中压管道和低压管道均通过安全阀与排气管连接。

9.根据权利要求8所述的一种燃料电池氢减压装置，其特征在于，所述的低压管道还通过针阀与排气管连接。

技术总结
本实用新型涉及一种燃料电池氢减压装置，包括依次连接的加氢接口、单向阀、过滤器和氢瓶组，所述的减压装置还包括相互并联的高压减压管路和中压减压管路，所述的高压减压管路包括多个并联的高压减压子管路，所述的中压减压管路包括多个并联的中压减压子管路，每个高压减压子管路分别与氢瓶组的输出管路相连，每个高压减压子管路均包括依次设置的高压管道、一级减压阀和中压管道，每个中压减压子管路包括依次设置的中压管道、二级减压阀和低压管道，每个低压管道通过低压输出接口输出低压氢气，每个中压管道分别通过中压输出接口输出中压氢气。与现有技术相比，本实用新型具有满足大流量供氢需求、灵活性高、安全性和可靠性高、成本低等优点。

技术研发人员：陈焕光
受保护的技术使用者：上海恒劲动力科技有限公司
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2020.05.22