一种用于燃料电池的液氢蒸发回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池的液氢蒸发回收系统。


背景技术：

2.氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加，因此，对燃料电池的氢气进行回收，以提高氢气的利用率显得尤为重要。
3.现有的燃料电池液氢储罐，蒸发的氢气如果超过压力限值后，立刻通过机械泄压阀排空，无法有效利用，造成能量的浪费。


技术实现要素：

4.针对上述问题本实用新型提供了一种用于燃料电池的液氢蒸发回收系统，目的是为了解决上述背景技术中提出的蒸发的氢气超过压力限值后，立刻通过机械泄压阀排空，无法有效利用，造成能量浪费的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于燃料电池的液氢蒸发回收系统，包括供氢系统，所述供氢系统的一端连接燃料电池系统的一端，所述燃料电池系统的另一端连接双向dc/dc变换器的一端，所述双向dc/dc变换器分别连接动力电池和驱动电机，所述供氢系统、所述燃料电池系统、所述双向dc/dc变换器和所述动力电池均电信连接整车电控单元。
6.进一步的，所述供氢系统包括储氢罐，所述储氢罐的上方设有蒸发气罐，所述储氢罐的后端设有供氢管，所述供氢管的后端连接于所述燃料电池系统的一端，所述蒸发气罐的后端设有供氢副管，所述供氢副管的后端连接于所述供氢管的中部。
7.进一步的，所述供氢管的前端设有供氢电磁阀，所述供氢电磁阀电信连接供氢控制器，所述供氢控制器电信连接所述整车电控单元。
8.进一步的，所述供氢副管的前端设有蒸发压力表，所述供氢副管的中部设有蒸发电磁阀，所述蒸发压力表和所述蒸发电磁阀均电信连接所述供氢控制器，所述供氢控制器电信连接所述整车电控单元。
9.进一步的，所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的外部设有保温单元，所述燃料电池堆和所述保温单元均电信连接燃料电池控制器，所述燃料电池控制器电信连接所述整车电控单元。
10.进一步的，所述保温单元包括保温底座，所述保温底座的四周分别设有保温支撑机构，所述保温支撑机构的中部设有螺旋发热管，所述螺旋发热管内侧设有多个侧面保温棉，所述保温支撑机构的上端设有保温上盖。
11.进一步的，所述保温底座的中部设有底面保温棉。
12.进一步的，所述保温支撑机构包括多个支撑角柱和多个支撑侧柱，多个所述支撑
角柱的下端分别设于所述保温底座的四角，多个所述支撑侧柱分别设于所述保温底座的四侧，多个所述支撑角柱和多个所述支撑侧柱的中部均嵌设于所述螺旋发热管的中部。
13.进一步的，所述支撑角柱的上端开设有锁扣槽，所述锁扣槽的底面设有多个拉伸弹簧，多个所述拉伸弹簧的上端分别设于盖体锁扣的两侧。
14.进一步的，所述保温上盖的中部设有顶面保温棉，所述保温上盖的四侧分别开设有侧柱插槽，所述保温上盖的四角分别开设有角柱插槽，多个所述角柱插槽的两端分别开设有锁扣固定槽。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.通过检测蒸发的气态氢气压力，唤醒整车，进行发电，提高氢气利用率；对电堆进行保温，缩短低温冷启动时间，保障系统冷启动的成功启动；消耗蒸发的气态氢气，提高系统的安全性。
附图说明
17.图1是本实用新型系统结构示意图；
18.图2是本实用新型燃料电池系统结构示意图；
19.图3是本实用新型保温单元结构爆炸示意图；
20.图4是本实用新型保温底座、保温支撑机构、螺旋发热管和侧面保温棉结构示意图；
21.图5是本实用新型保温底座和保温支撑机构结构示意图；
22.图6是本实用新型支撑角柱内部结构打开示意图；
23.图7是本实用新型螺旋发热管和侧面保温棉结构示意图；
24.图8是本实用新型保温上盖结构示意图。
25.图中：1、供氢系统；11、储氢罐；12、蒸发气罐；13、供氢管；131、供氢电磁阀；14、供氢副管；141、蒸发压力表；142、蒸发电磁阀；15、供氢控制器；2、燃料电池系统；21、燃料电池堆；22、保温单元；221、保温底座；2211、底面保温棉；222、保温支撑机构；2221、支撑角柱；22211、锁扣槽；22212、拉伸弹簧；22213、盖体锁扣；2222、支撑侧柱；223、螺旋发热管；224、侧面保温棉；225、保温上盖；2251、顶面保温棉；2252、侧柱插槽；2253、角柱插槽；2254、锁扣固定槽；23、燃料电池控制器；3、双向dc/dc变换器；4、动力电池；5、驱动电机；6、整车电控单元。
具体实施方式
26.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。
27.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.实施例，请着重参考图1，一种用于燃料电池的液氢蒸发回收系统，包括供氢系统1，所述供氢系统1的一端连接燃料电池系统2的一端，所述燃料电池系统2的另一端连接双向dc/dc变换器3的一端，所述双向dc/dc变换器3分别连接动力电池4和驱动电机5，所述供氢系统1、所述燃料电池系统2、所述双向dc/dc变换器3和所述动力电池4均电信连接整车电控单元6。
30.实施例，请着重参考图1，所述供氢系统1包括储氢罐11，所述储氢罐11的上方设有蒸发气罐12，所述储氢罐11的后端设有供氢管13，所述供氢管13的后端连接于所述燃料电池系统2的一端，所述蒸发气罐12的后端设有供氢副管14，所述供氢副管14的后端连接于所述供氢管13的中部，此设计通过蒸发气罐12收集储氢罐11中液氢蒸发出的氢气。
31.实施例，请着重参考图1，所述供氢管13的前端设有供氢电磁阀131，所述供氢电磁阀131电信连接供氢控制器15，所述供氢控制器15电信连接所述整车电控单元6，此设计通过供氢控制器15控制供氢电磁阀131的开启与封闭。
32.实施例，请着重参考图1，所述供氢副管14的前端设有蒸发压力表141，所述供氢副管14的中部设有蒸发电磁阀142，所述蒸发压力表141和所述蒸发电磁阀142均电信连接所述供氢控制器15，所述供氢控制器15电信连接所述整车电控单元6，此设计通过蒸发压力表141检测蒸发气态氢压，如果超过设定的阈值供氢控制器15发送信号唤醒整车电控单元6，控制整车高低压电上电，供氢系统正常供应氢气,同时给燃料电池系统2中的燃料电池控制器23发开机指令，根据动力电池4的soc判定是否给动力电池4充电或者燃料电池堆21进行保温操作。
33.实施例，请着重参考图1，所述燃料电池系统2包括燃料电池堆21，所述燃料电池堆21的外部设有保温单元22，所述燃料电池堆21和所述保温单元22均电信连接燃料电池控制器23，所述燃料电池控制器23电信连接所述整车电控单元6，此设计通过保温单元22给燃料电池堆21提供保温。
34.实施例，请着重参考图2-4、7，所述保温单元22包括保温底座221，所述保温底座221的四周分别设有保温支撑机构222，所述保温支撑机构222的中部设有螺旋发热管223，所述螺旋发热管223内侧设有多个侧面保温棉224，所述保温支撑机构222的上端设有保温上盖225，此设计通过保温支撑机构222支撑螺旋发热管223和多个侧面保温棉224包围燃料电池堆21的外部。
35.实施例，请着重参考图5，所述保温底座221的中部设有底面保温棉2211。
36.实施例，请着重参考图5，所述保温支撑机构222包括多个支撑角柱2221和多个支撑侧柱2222，多个所述支撑角柱2221的下端分别设于所述保温底座221的四角，多个所述支撑侧柱2222分别设于所述保温底座221的四侧，多个所述支撑角柱2221和多个所述支撑侧柱2222的中部均嵌设于所述螺旋发热管223的中部。
37.实施例，请着重参考图6，所述支撑角柱2221的上端开设有锁扣槽22211，所述锁扣槽22211的底面设有多个拉伸弹簧22212，多个所述拉伸弹簧22212的上端分别设于盖体锁
扣22213的两侧，此设计通过盖体锁扣22213的横置来锁定保温上盖225，通过盖体锁扣22213的竖置来解锁保温上盖225。
38.实施例，请着重参考图8，所述保温上盖225的中部设有顶面保温棉2251，所述保温上盖225的四侧分别开设有侧柱插槽2252，所述保温上盖225的四角分别开设有角柱插槽2253，多个所述角柱插槽2253的两端分别开设有锁扣固定槽2254，此设计通过锁扣固定槽2254配合盖体锁扣22213对保温上盖225进行锁定。
39.操作原理：首先供氢控制器15通过蒸发压力表141检测蒸发气态氢压，如果超过设定的阈值，供氢控制器15发送信号唤醒整车电控单元6，控制整车高低压电上电，供氢系统正常供应氢气,同时给燃料电池系统2中的燃料电池控制器23发开机指令，根据动力电池4的soc判定是否给动力电池4充电或者燃料电池堆21进行保温操作，保温单元22通过保温支撑机构222支撑螺旋发热管223和多个侧面保温棉224包围燃料电池堆21的外部，通过保温上盖225顶面的锁扣固定槽2254配合盖体锁扣22213对保温上盖225进行锁定，通过盖体锁扣22213的横置来锁定保温上盖225，通过盖体锁扣22213的竖置来解锁保温上盖225。
40.上述结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。