一种固态储氢热管理系统的制作方法

本申请涉及储氢，特别地涉及一种固态储氢热管理系统。

背景技术：

1、储氢技术主要包括材料储氢和物理储氢。物理储氢分为气态储氢和液态储氢，气态储氢基于充放氢速度快、储氢耗能低、成本低和技术成熟等优点，成为目前率先商业化应用的储氢技术。固态储氢技术由于体积储氢密度高、安全、不需高压容器、可提高纯度氢等优点，可解决人们最关心的氢能高密度储存和安全应用这两个问题。同时pem和aem电解水制氢产生的氢气压力满足固态储氢充氢压力，所以固态储氢技术被认为是配合可再生能源进行离网发电的最佳储氢方式之一。

2、固态储氢是指利用材料对氢气的物理吸附和化学吸附作用将氢气存储在固体材料中，吸氢过程中，合金储氢材料在一定的温度和氢气压力下,发生放热反应吸收氢气生成金属氢化物；放氢过程中，金属氢化物在加热的情况下发生吸热反应释放所吸收的氢气。现有技术中，温度过高或者温度过低都影响储氢单元存储氢气、释放氢气。

技术实现思路

1、针对上述的问题，本申请提一种固态储氢热管理系统，解决了现有技术中，温度过高或者温度过低都影响储氢单元存储氢气、释放氢气的技术问题，能够通过调整循环泵的输出功率调整储氢单元存储氢气、释放氢气的水浴温度，使得水浴温度的保持在合适的范围。

2、本申请实施例提供一种固态储氢热管理系统，包括储氢单元和热管理单元，其中：

3、所述储氢单元，用于储存和释放氢气；

4、所述热管理单元，用于在储氢单元进行存储氢气时放出的热量进行换热和在储氢单元进行释放氢气时提供热量，包括循环泵、热交换器、散热器、加热器、分流器和控制器，所述热交换器设置在所述储氢单元外侧，所述热交换器内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于采集所述热交换器内流体介质的实时温度，所述分流器包括第一流道和第二流道，所述热交换器通过第一流道与所述循环泵连接，所述热交换器通过第二流道流经所述散热器后与所述循环泵连接，所述循环泵通过加热器与热交换器连接；

5、在所述储氢单元进行存储氢气的情况下：

6、当所述实时温度小于第一预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道；

7、当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第二输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道和第二流道，所述第二输出大于所述第一输出；

8、在所述储氢单元进行释放氢气的情况下：

9、当所述实时温度小于第二预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道，所述控制器控制所述加热器以第一功率工作；

10、当所述实时温度大于或等于第二预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道，所述控制器控制所述加热器以第二功率工作，所述第二功率小于所述第一功率。

11、在一些实施例中，在所述储氢单元进行存储氢气的情况下，包括：

12、当所述实时温度大于第三预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第三输出进行工作以增大所述热交换器中的流体介质流经第二流道的流量，所述第三预设温度大于所述第一预设温度。

13、在一些实施例中在所述储氢单元进行释放氢气的情况下，包括：

14、当所述实时温度大于第四预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第二输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道和第二流道，所述控制器控制所述加热器停止工作，所述第四预设温度大于所述第二预设温度。

15、在一些实施例中，所述储氢单元包括多个储氢气瓶与设置在储氢气瓶上的储氢阀门。

16、在一些实施例中，所述散热器包括压缩机、抽水泵、冷水箱，所述抽水泵的输出端与所述冷却箱连通，所述抽水泵的输出端与所述压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与所述冷却想连通，所述第二流道流经所述冷却箱。

17、在一些实施例中，所述第二流道上设置有螺旋散热管，所述螺旋散热管流经所述冷却箱。

18、在一些实施例中，所述冷却箱中设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于采集所述冷却箱中的冷却液的实时温度。

19、在一些实施例中，包括：

20、在冷却液的实时温度大于第一温度阈值的情况下，所述控制器控制所述抽水泵启动工作和压缩机启动工作；

21、在冷却液的实时温度小于或等于第一温度阈值的情况下，所述控制器控制所述抽水泵停止工作和压缩机停止工作。

22、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

23、在所述储氢单元进行存储氢气的情况下：当所述实时温度小于第一预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道；当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第二输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道和第二流道，所述第二输出大于所述第一输出；在所述储氢单元进行释放氢气的情况下：当所述实时温度小于第二预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道，所述控制器控制所述加热器以第一功率工作；当所述实时温度大于或等于第二预设温度时，所述控制器控制所述循环泵以第一输出进行工作以使所述热交换器中的流体介质流经第一流道，所述控制器控制所述加热器以第二功率工作，所述第二功率小于所述第一功率；能够通过调整循环泵的输出功率调整储氢单元存储氢气、释放氢气的水浴温度，使得水浴温度的保持在合适的范围。

技术特征：

1.一种固态储氢热管理系统，其特征在于，包括储氢单元和热管理单元，其中：

2.根据权利要求1所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，在所述储氢单元进行存储氢气的情况下，包括：

3.根据权利要求1所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，在所述储氢单元进行释放氢气的情况下，包括：

4.根据权利要求1所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，所述储氢单元包括多个储氢气瓶与设置在储氢气瓶上的储氢阀门。

5.根据权利要求1所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，所述散热器包括压缩机、抽水泵、冷水箱，所述抽水泵的输出端与所述冷却箱连通，所述抽水泵的输出端与所述压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与所述冷却想连通，所述第二流道流经所述冷却箱。

6.根据权利要求5所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，所述第二流道上设置有螺旋散热管，所述螺旋散热管流经所述冷却箱。

7.根据权利要求5所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，所述冷却箱中设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于采集所述冷却箱中的冷却液的实时温度。

8.根据权利要求7所述的一种固态储氢热管理系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供的一种固态储氢热管理系统，包括储氢单元和热管理单元，所述储氢单元，用于储存和释放氢气；所述热管理单元，包括循环泵、热交换器、散热器、加热器、分流器和控制器，所述热交换器设置在所述储氢单元外侧，所述热交换器内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于采集所述热交换器内流体介质的实时温度，所述分流器包括第一流道和第二流道，所述热交换器通过第一流道与所述循环泵连接，所述热交换器通过第二流道流经所述散热器后与所述循环泵连接，所述循环泵通过加热器与热交换器连接；能够通过调整循环泵的输出功率调整储氢单元存储氢气、释放氢气的水浴温度。

技术研发人员：卢彦杉,潘军,何彬彬,江军,詹之林,王炜,张冲
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17