输送管路、氢气存储系统以及燃料电池动力系统的制作方法

本申请涉及燃料电池领域，具体而言涉及一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统的输送管路。此外，本申请还涉及一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统以及一种相应的燃料电池动力系统。

背景技术：

1、目前，随着对车辆排放要求的越来越严格。清洁能源、例如氢气作为动力来源越来越广泛地应用在车辆中。在传统的储氢系统的布局中，需要止回阀、用于过滤氢气的过滤装置和充注阀，它们分别通过管路彼此串联连接。

2、由于这种管路连接方式，在管路与止回阀、过滤装置以及充注阀连接处可能出现潜在的泄漏点。这导致在氢气充注过程可能出现危险，尤其燃烧甚至爆炸风险。

3、此外，这种连接方式由于节流作用而可能造成大的压力降。同时也会导致储氢罐中的温度升高。大的压力降以及升高的温度会造成仅仅较少(体积/质量)的氢气存储在氢气存储系统中。这在以氢燃料电池运行的车辆中减少了车辆的行驶里程，增加了氢气充注次数。

4、因而，针对现有技术中的诸多不足之处，仍存在改进需求。

技术实现思路

1、在该背景下，根据本申请提出一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统的输送管路、一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统以及一种相应的燃料电池动力系统。通过本申请的各个主题的至少一个实施例不仅能够克服现有技术中的不足，而且能够实现特别简单的结构设计以及成本有利的制造与装配。

2、根据本申请的第一方面，提供一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统的输送管路，所述输送管路包括进气端口，氢气从氢气供应系统经由所述进气端口被引入所述输送管路中；储气端口，引入的氢气经由所述储气端口被引入与所述输送管路流体连接的氢气存储容器中；过滤装置，所述过滤装置配置为适于对氢气进行过滤；和阀装置，所述阀装置配置为适于打开或关闭所述进气端口与所述储气端口之间的流体连通，其中，所述过滤装置和所述阀装置集成在所述输送管路中。

3、本申请的基本构思在于，通过将过滤装置和阀装置集成在输送管路中，明显减少由于输送管路连接点造成的潜在可能泄漏点。同时，减少了从送气端口至氢气存储容器之间的节流点，因而提高了氢气充注体积、或者说氢气充注效率。

4、本申请的技术方案的有利构型能够从以下可选的实施例中获得。

5、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述输送管路还包括送气端口，存储于所述氢气存储容器中的氢气经由所述送气端口向氢气消耗系统输送。该实施例增加了输送管路的功能集成性。

6、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述输送管路还包括接头，所述接头布置在所述进气端口上并且配置为适于与所述氢气供应系统连接。该实施例简化了输送管路的装配与维修。

7、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述输送管路两件式地构造并且包括第一管路和与所述第一管路可拆卸地连接，其中，所述过滤装置集成在所述第一管路中，所述阀装置集成在所述第二管路中。该实施例易于加工并且便于装配。

8、根据本申请的输送管路的一个替代实施例，所述输送管路一件式地构造。该实施例进一步减少氢气泄漏点。

9、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述输送管路包括至少一个传感器端口，所述传感器端口配置为适于与用于检测所述输送管路内部的状态数据的传感器连接。该实施例进一步提高了输送管路的功能集成性并且实现对输送管路中的氢气状态的实时监控与反馈。

10、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述输送管路包括多个储气端口，所述多个储气端口分别与一个氢气存储容器流体连接。该实施例能够进一步提高充注效率。

11、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述第二管路位于所述第一管路下游，所述进气端口构造在所述第一管路上，所述储气端口构造在所述第二管路上。

12、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述第一管路与所述第二管路通过螺纹彼此连接，在所述第一管路与所述第二管路之间布置有密封件。该实施例便于连接且结构简单。

13、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述阀装置构造为单向阀并且适于取决于压力地打开或关闭所述进气端口与所述储气端口之间的流体连通。该实施例结构简单且成本有利。

14、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述阀装置包括复位弹簧和布置于复位弹簧的第一端的阀元件，在所述第一管路与第二管路连接的状态下，在未充注氢气的情况下，所述阀元件被复位弹簧预紧地抵靠在所述第一管路的端部上并且将所述第一管路与所述第二管路流体断开。该实施例结构紧凑、易于安装。

15、根据本申请的输送管路的一个可选实施例，所述传感器端口构造为用于压力传感器和/或温度传感器和/或湿度传感器。该实施例实现对输送管路中的不同氢气状态的检测，提高氢气充注的控制精度。

16、根据本申请的第二方面，提供一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统，所述氢气存储系统包括氢气存储容器和根据本申请的输送管路。

17、根据本申请的第三方面，提供一种燃料电池动力系统，所述燃料电池动力系统包括本申请的氢气存储系统。

18、本申请的更多的特征从权利要求、附图和附图的描述中变得显而易见的。在上述说明中提到的特征和特征组合以及在下文的附图描述中提到的和/或只在附图中示出的特征和特征组合不仅可以以相应指定的组合使用，而且可以在不脱离本申请的范围的情况下以其它组合使用。因此，下述内容也视作被本申请涵盖和公开：这些内容未在附图中明确示出并未被明确解释，而是源自由来自所解释的内容的分离的特征所组成的组合并由这些组合产生。下述内容和特征组合也被视作是被公开的：其不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征。此外，下述内容和特征组合被视作尤其被上文内容所公开：其超出或偏离权利要求的引用关系中所限定的特征组合。

技术特征：

1.一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统的输送管路，其特征在于，所述输送管路(1)包括：

2.根据权利要求1所述的输送管路，其特征在于，所述输送管路(1)还包括：

3.根据权利要求1或2所述的输送管路，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的输送管路，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的输送管路，其特征在于，

6.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的输送管路，其特征在于，所述阀装置(40)构造为单向阀并且适于取决于压力地打开或关闭所述进气端口(10)与所述储气端口(20)之间的流体连通。

7.根据权利要求3所述的输送管路，其特征在于，所述阀装置(40)包括复位弹簧(41)和布置于复位弹簧(41)第一端(410)的阀元件(42)，在所述第一管路(11)与第二管路(12)连接的状态下，在未充注氢气的情况下，所述阀元件(42)被复位弹簧(41)预紧地抵靠在所述第一管路(11)的端部上并且将所述第一管路(11)与所述第二管路(12)流体断开。

8.根据权利要求4所述的输送管路，其特征在于，所述传感器端口(70)构造为用于压力传感器和/或温度传感器和/或湿度传感器。

9.一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统，其特征在于，所述氢气存储系统(3)包括：

10.一种燃料电池动力系统，其特征在于，所述燃料电池动力系统包括根据权利要求9所述的氢气存储系统(3)。

技术总结
本申请涉及一种用于燃料电池动力系统的氢气存储系统的输送管路，其包括：进气端口，氢气从氢气供应系统经由所述进气端口被引入所述输送管路中；储气端口，引入的氢气经由所述储气端口被引入与所述输送管路流体连接的氢气存储容器中；过滤装置，所述过滤装置配置为适于对氢气进行过滤；和阀装置，所述阀装置配置为适于打开或关闭所述进气端口与所述储气端口之间的流体连通，其中，所述过滤装置和所述阀装置集成在所述输送管路中。本申请还涉及一种相应的氢气存储系统以及一种相应的燃料电池动力系统。通过本申请降低了输送管路的泄露风险，提高了氢气充注的安全性以及充注效率。

技术研发人员：景绍东
受保护的技术使用者：博世氢动力系统(重庆)有限公司
技术研发日：20230511
技术公布日：2024/1/15