氢能源供给系统和氢能源供给方法与流程

本申请实施例涉及氢能源利于，尤其涉及一种氢能源供给系统和一种氢能源供给方法。

背景技术：

1、氢气的副产品是水蒸气，而不是一氧化碳、二氧化硫和与化石燃料燃烧有关的其他温室气体。

2、目前，高压气态氢气是燃料电池的主要氢气来源，高压气态氢则通过液氢转化为所得，因为液氢的输送是目前最经济的氢输送手段。将氢气运输的关键技术分别为存储和分配技术。

3、现有的液氢转化为气体氢气的方法是将通常低于5bar的低压液氢气蒸发成高压气体氢气，然后将气体氢储存在储存器中，储存器需要保持足够的压强，方便后期氢气分配达到其目标压强。目前技术中，需要使用气体压缩机从气化器中排出气体氢气，以便从低压低温存储器中填充额外的液氢。现有的方法氢能源会遭受沸腾和排放损失(高达34％)，压缩机相关的采购和操作成本也相对较高等，造成了氢能源总体成本增加。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提供了一种氢能源供给系统。

3、本发明的第二方面提供了一种氢能源供给方法。

4、有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种氢能源供给系统，包括：

5、液氢存储单元；

6、泵送组件，所述泵送组件的输入端连接于所述液氢存储单元；

7、气化器，所述泵送组件的输出端连通于所述气化器；

8、氢气储存系统，所述氢气储存系统包括多个储气罐，每个所述储气罐均连通于所述气化器的输出端；其中，多个所述储气罐的最低额定压强大于所述泵送组件的额定压强。

9、在一种可行的实施方式中，所述液氢存储单元包括：

10、第一壳体，所述第一壳体内形成有液氢存储空间；

11、第二壳体，套设在所述第一壳体之外，所述第一壳体与所述第二壳体之间形成有绝缘空间。

12、在一种可行的实施方式中，所述泵送组件包括：

13、泵体，所述泵体的输入端连通于所述液氢存储单元，所述泵体的输出端连通于所述气化器；

14、泵体控制阀，设置在所述泵体与所述液氢存储单元的通路上；

15、气化器控制阀，设置在所述泵体与所述气化器的通路上。

16、在一种可行的实施方式中，所述气化器为多个，多个所述气化器并联设置；

17、其中，所述气化器包括，第三壳体和第四壳体，所述第三壳体内形成有气化空间，所述第四壳体套设在所述第三壳体之外，所述第三壳体的热膨胀系数大于所述第四壳体的热膨胀系数。

18、在一种可行的实施方式中，所述氢气储存系统还包括：

19、进气阀，连通于所述气化器；

20、多个进气支路，每个所述储气罐通过一个所述进气支路连通于所述进气阀；

21、进气控制阀，每个所述进气支路上设置有一个所述进气控制阀；

22、排放阀和多个放气支路，每个所述储气罐的输出端通过放气支路连通于所述排放阀；

23、放气控制阀，设置在每个所述放气支路上；

24、罩体，多个所述储气罐设置在所述罩体之内。

25、在一种可行的实施方式中，氢能源供给系统还包括：气态燃料分配器，连通于多个所述储气罐；

26、分配线，所述分配线的一端连通于所述气态燃料分配器；

27、喷嘴，设置在所述分配线的另一端；和/或

28、换热器，连接于所述气化器。

29、在一种可行的实施方式中，氢能源供给系统还包括：液氢预冷系统，所述液氢预冷系统包括：

30、预冷罐；

31、交换管，连通于所述泵送组件，所述交换管的端部设置在所述预冷罐内，至少部分所述交换管设置在所述气化器内；

32、第一预冷控制阀，设置在所述泵送组件与所述交换管的通路上；

33、第二预冷控制阀，设置在所述交换管的一端；

34、第三预冷控制阀，设置在所述交换管的另一端；

35、第四预冷控制阀，设置在所述交换管上，位于所述气化器内；

36、第五预冷控制阀，设置在所述气化器的输出端；

37、第六预冷控制阀，设置在所述交换管上，位于所述气化器外。

38、根据本申请实施例的第二方面提出了一种氢能源供给方法，应用于上述任一技术方案所述的氢能源供给系统，所述氢能源供给方法包括：

39、通过所述泵送组件将存储在所述液氢存储单元内的液态氢输送至所述气化器；

40、通过所述气化器将液态氢气化，获取气态氢；

41、基于压强差将所述气态氢输出至多个储气罐中。

42、在一种可行的实施方式中，所述液氢存储单元内存储的液态氢的压强为1bar～5bar；

43、经由所述气化器气化获取的所述气态氢的压强为200bar～1200bar；

44、多个所述储气罐中存储的气态氢的压强不同，且多个所述储气罐中存储的气态氢的压强大于或等于50bar。

45、在一种可行的实施方式中，所述通过所述气化器将液态氢气化，获取气态氢的步骤：

46、通过环境温度与所述气化器换热，以使气化器内的液态氢气化，获取所述气态氢；和/或

47、在所述通过所述泵送组件将存储在所述液氢存储单元内的液态氢输送至所述气化器的步骤之前还包括：

48、对所述气化器进行预冷，以使所述气化器的温度低于环境温度。

49、相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本申请实施例提供的氢能源供给系统包括了液氢存储单元、泵送组件、气化器和氢气储存系统，其中储气罐的最低额定压强大于泵送组件的额定压强，在使用过程中，在液氢存储单元中存储液态氢，液态氢通过泵送组件泵送至气化器内，液态氢在气化器内可以利用环境温度进行气化，以生成气态氢，气态氢可以利用自身的压强输送到氢气储存系统的多个储气罐内，同时多个储气罐中额定压强最低的一者的额定压强大于泵送组件的额定压强，能够使气化器内的气态氢输送至氢气储存系统之中，而不会逆流到泵送组件内，气态氢存储在储气罐内之后，车辆的燃料箱连通于储气罐，储气罐内的气态氢即可通过压差输送到燃料箱内。通过本申请实施例提供的氢能源供给系统，在氢能分配和利用的过程中气化器可以利用环境温度将液态氢进行气化，气化之后的气态氢可以利用压差输送到氢气储存系统的储气罐中，在氢气产生沸腾时不会产生损失，且无需设置压缩机对气态氢进行输送，大大降低了氢能源利用的成本。

技术特征：

1.一种氢能源供给系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氢能源供给系统，其特征在于，所述液氢存储单元包括：

3.根据权利要求1所述的氢能源供给系统，其特征在于，所述泵送组件包括：

4.根据权利要求1所述的氢能源供给系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的氢能源供给系统，其特征在于，所述氢气储存系统还包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的氢能源供给系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1至5中任一项所述的氢能源供给系统，其特征在于，还包括：液氢预冷系统，所述液氢预冷系统包括：

8.一种氢能源供给方法，其特征在于，应用于权利要求1至7中任一项所述的氢能源供给系统，所述氢能源供给方法包括：

9.根据权利要求8所述的氢能源供给方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的氢能源供给方法，其特征在于，

技术总结
本申请实施例公开了一种氢能源供给系统和氢能源供给方法，其中氢能源供给系统，包括：液氢存储单元；泵送组件，所述泵送组件的输入端连接于所述液氢存储单元；气化器，所述泵送组件的输出端连通于所述气化器；氢气储存系统，所述氢气储存系统包括多个储气罐，每个所述储气罐均连通于所述气化器的输出端；其中，多个所述储气罐的最低额定压强大于所述泵送组件的额定压强。通过本申请实施例提供的氢能源供给系统，在氢能分配和利用的过程中气化器可以利用环境温度将液态氢进行气化，气化之后的气态氢可以利用压差输送到氢气储存系统的储气罐中，在氢气产生沸腾时不会产生损失，且无需设置压缩机对气态氢进行输送，大大降低了氢能源利用的成本。

技术研发人员：蒲天,程明
受保护的技术使用者：南京矩阵智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11