一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构的制作方法

1.本实用新型涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，汽车保有量逐渐增加，同时环境问题也受到了广泛关注，因此汽车行业也正在积极推动变革，努力推广新能源汽车。其中，氢燃料电池汽车作为众多新能源汽车形式中的重要体现，其通过氢和氧的反应直接将化学能转换为电能提供动力，因其具有高效率和近零排放的优点，被世界各国普遍认为具有广阔的发展前景。燃料电池汽车的燃料是氢气，需将氢气储存在车上，按车辆实际需求供应稳定的氢气，因此储氢瓶也是氢能源汽车发展的关键部件，然而储氢瓶的加工及在氢能车身上的安装固定是使得储氢瓶用做车载高压供氢系统部件时遇到的难题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，为了解决储氢瓶的加工及在车身上的固定问题，本实用新型的实施例提供了一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构。
4.本实用新型的实施例提供一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，包括合金内胆及缠绕于所述合金内胆表面的碳纤维材质的保护层，所述合金内胆一端设有中空圆柱状颈部支架、另一端设有柱状的尾部支架，所述颈部支架与所述尾部支架轴线重合，所述颈部支架周向上设有阶梯状的颈部限位槽，所述尾部支架周向上设有阶梯状的尾部限位槽，所述保护层缠绕于所述颈部限位槽和所述尾部限位槽之间。
5.进一步地，所述颈部支架上所述颈部限位槽的外侧设有圆柱状的夹持部，所述尾部支架上所述尾部限位槽的外侧设有圆柱状的外接部。
6.进一步地，所述尾部支架靠近所述合金内胆一端设有环形内颈、中部设有凸起的外环，所述外环和所述内颈之间形成所述尾部限位槽，所述外环背离所述尾部限位槽一侧为所述外接部。
7.进一步地，所述颈部支架中部设有凸起的环形限位圈，所述限位圈与所述合金内胆之间形成颈部限位槽，所述限位圈外侧为所述夹持部。
8.进一步地，所述外接部的外侧端面设有倒角孔，所述倒角孔与所述夹持部轴线重合。
9.进一步地，所述尾部支架与所述合金内胆焊接连接。
10.进一步地，由所述合金内胆两端至中部所述保护层的厚度递减。
11.本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，颈部支架和尾部支架作为旋转定位结构，便于保护层的在合金内胆表面缠绕，解决了储氢瓶加工不变的难题；另外在颈部支架和尾部支架上设置阶梯限位槽，将储氢瓶的瓶身与瓶颈、瓶尾分隔开，颈部支架和尾部支架作为外
部固定结构固定于车身上，避免使用瓶身做固定结构，对瓶身形成有效保护；同时使得储氢瓶用做车载高压供氢系统部件时，直接使用储氢瓶的瓶颈与瓶尾固定，方便供氢系统的减重与整车的降重。
附图说明
12.图1是本实用新型一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构的示意图；
13.图2是图1中颈部支架3处的局部示意图；
14.图3是图1中尾部支架4处的局部示意图。
15.图中：1
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合金内胆、2
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保护层、3
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颈部支架、4
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尾部支架、5
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进出气口、6
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颈部限位槽、7
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限位圈、8
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夹持部、9
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尾部限位槽、10
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外接面、11
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内颈、12
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外环、13
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倒角孔。
具体实施方式
16.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
17.请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，包括合金内胆1及缠绕于所述合金内胆1表面的碳纤维材质的保护层2。
18.具体的，请参考图2，所述合金内胆1为中部圆柱状、两端椭圆球形的罐体，所述合金内胆1的前端具有进出气口5，后端封闭。所述合金内胆1前端设有中空圆柱状颈部支架3，所述颈部支架3内部作为进出气口5。所述颈部支架3周向上设有阶梯状的颈部限位槽6，所述颈部限位槽6设置于所述颈部支架3靠近所述合金内胆1处。这里所述颈部支架3上所述颈部限位槽6的外侧设有圆柱状的夹持部8，所述颈部支架3中部设有凸起的环形限位圈7，所述限位圈7与所述合金内胆1之间形成颈部限位槽6，所述限位圈7外侧为所述夹持部8。
19.请参考图3，所述合金内胆1后端设有柱状的尾部支架4，所述尾部支架4可单独加工，加工完毕后焊接于所述合金内胆1的后端。所述颈部支架3与所述尾部支架4轴线重合，所述尾部支架4周向上设有阶梯状的尾部限位槽9，所述尾部支架4上所述尾部限位槽9的外侧设有圆柱状的外接部10。这里所述尾部支架4靠近所述合金内胆1一端设有环形内颈11、中部设有凸起的外环12，所述外环12和所述内颈11之间形成所述尾部限位槽9，所述外环12背离所述尾部限位槽9一侧为所述外接部10。
20.所述保护层2缠绕于所述颈部限位槽6和所述尾部限位槽9之间。优选的由所述合金内胆1两端至中部所述保护层2的厚度递减，即在所述合金内胆1两端的过渡处为薄弱易损处，因此设置更厚的保护层2进行防护。
21.请参考图1、2和3，在缠绕所述保护层2时，将所述颈部支架3的夹持部8夹持住并使所述颈部支架3可转动，在所述尾部支架4的外接部10设置浮动轴承，通过浮动轴承对所述合金内胆1进行轴向约束。另外还可在所述外接部10的外侧端面设置倒角孔13，使所述倒角孔13与所述夹持部8轴线重合，通过外部夹具以所述倒角孔13和所述限位圈7为支点，实现所述合金内胆1进行轴向定位，这样方便所述保护层2在所述合金内胆1上进行缠绕。
22.上述储氢瓶结构在用做车载高压供氢系统部件时，将所述颈部支架3和所述尾部支架4固定于车身主体上，避免使用储氢瓶瓶身做固定结构，改变储氢瓶瓶身结构；在所述
颈部支架3和所述尾部支架4上设置阶梯槽型的颈部限位槽6和尾部限位槽9，将颈部限位槽6外侧的夹持部8与尾部限位槽9外侧的外接部10做外部固定结构，将该储氢瓶结构中的瓶身与瓶颈、瓶尾分隔开来，受阶梯槽阻挡作用，在受到冲击时储氢瓶固定结构无法对瓶身撞击，安全性能更高。该储氢瓶用做车载高压供氢系统部件时，直接使用储氢瓶的瓶颈与瓶尾固定，方便供氢系统的减重与整车的降重，有利于氢能汽车的轻量化。
23.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
24.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
25.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，包括合金内胆及缠绕于所述合金内胆表面的碳纤维材质的保护层，其特征在于：所述合金内胆一端设有中空圆柱状颈部支架、另一端设有柱状的尾部支架，所述颈部支架与所述尾部支架轴线重合，所述颈部支架周向上设有阶梯状的颈部限位槽，所述尾部支架周向上设有阶梯状的尾部限位槽，所述保护层缠绕于所述颈部限位槽和所述尾部限位槽之间。2.如权利要求1所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：所述颈部支架上所述颈部限位槽的外侧设有圆柱状的夹持部，所述尾部支架上所述尾部限位槽的外侧设有圆柱状的外接部。3.如权利要求2所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：所述尾部支架靠近所述合金内胆一端设有环形内颈、中部设有凸起的外环，所述外环和所述内颈之间形成所述尾部限位槽，所述外环背离所述尾部限位槽一侧为所述外接部。4.如权利要求2所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：所述颈部支架中部设有凸起的环形限位圈，所述限位圈与所述合金内胆之间形成颈部限位槽，所述限位圈外侧为所述夹持部。5.如权利要求2所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：所述外接部的外侧端面设有倒角孔，所述倒角孔与所述夹持部轴线重合。6.如权利要求1所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：所述尾部支架与所述合金内胆焊接连接。7.如权利要求1所述的一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，其特征在于：由所述合金内胆两端至中部所述保护层的厚度递减。

技术总结
本实用新型提供一种应用于燃料电池氢能汽车供氢系统的储氢瓶结构，包括合金内胆及缠绕于所述合金内胆表面的碳纤维材质的保护层，所述合金内胆一端设有中空圆柱状颈部支架、另一端设有柱状的尾部支架，所述颈部支架与所述尾部支架轴线重合，所述颈部支架周向上设有阶梯状的颈部限位槽，所述尾部支架周向上设有阶梯状的尾部限位槽，所述保护层缠绕于所述颈部限位槽和所述尾部限位槽之间。本实用新型的有益效果：颈部支架和尾部支架作为旋转定位结构，便于保护层的在合金内胆表面缠绕，储氢瓶的瓶身与瓶颈、瓶尾分隔开，颈部支架和尾部支架作为外部固定结构固定于车身上，避免使用瓶身做固定结构，对瓶身形成有效保护。对瓶身形成有效保护。对瓶身形成有效保护。


技术研发人员：敖双新 郝义国
受保护的技术使用者：武汉格罗夫氢能汽车有限公司
技术研发日：2020.12.07
技术公布日：2021/11/2