本申請涉及一種高壓氣體的儲運供給系統(tǒng)和固定結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種可靠實用的車載供氫系統(tǒng)，為小型車用燃料電池供給氫氣。

背景技術(shù)：

氫能作為一種二次能源，近年來在新的能源領(lǐng)域中因其具有無污染、原料來源儲量豐富以及易于與其他能量形式互換等優(yōu)勢得到了極大的發(fā)展。以氫能作為能量來源的燃料電池以其使用效率高、綠色環(huán)保等特點在汽車技術(shù)上得到了較好的運用，凸顯出與傳統(tǒng)汽車和純電動汽車相比的諸多優(yōu)勢。

車載供氫系統(tǒng)是燃料電池汽車的重要部件，其作用就是為燃料電池發(fā)動機提供燃料供給?？梢苑譃橛布涂刂葡到y(tǒng)兩部分。硬件系統(tǒng)包括碳纖維纏繞鋁內(nèi)膽儲氫瓶、組合式瓶閥、固定架、溢流閥、減壓閥、壓力/溫度傳感器等組成。而控制系統(tǒng)則是通過制定的控制策略及各壓力/溫度傳感器的反饋信號對系統(tǒng)的電磁閥進行開/關(guān)控制，并給出車載供氫系統(tǒng)的適時狀態(tài)。

目前行業(yè)內(nèi)存在的幾種供氫系統(tǒng)主要有：針對大型車輛用氫燃料電池而設(shè)計的多瓶組車載供氫系統(tǒng)，可在線更換的供氫系統(tǒng)，一些流程繁復(fù)、工藝保守的供氫系統(tǒng)。如專利號為CN201020118270.X(公開號：CN201659944U)的“燃料電池車車載供氫系統(tǒng)”，所描述的即為適用于燃料電池城市公交客車的車載供氫系統(tǒng)，該供氫系統(tǒng)為多瓶組供氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不適用于為小型物流車車載燃料電池供氣。專利號為201220001180.1(CN 202434641 U)的“備用電源用燃料電池供氫系統(tǒng)”，描述的是一種可實現(xiàn)在線切換更換氫瓶的供氫系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)行的法規(guī)要求，該供氫系統(tǒng)不適用于在車輛系統(tǒng)上使用。專利號201220042041.3(公開號：CN 202523796 U)的“一種安全可靠的燃料電池用 供氫系統(tǒng)”，描述的是一種適用于雙瓶組、雙燃料電池堆及以上規(guī)格的供氫系統(tǒng)，從實用性角度來說，該流程稍顯復(fù)雜，制造成本較高。

目前現(xiàn)有的車載供氫系統(tǒng)雖然能滿足整車的使用要求，但在整體結(jié)構(gòu)布置上和使用便捷性上還存在些許不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、在整體結(jié)構(gòu)布置方面，由于燃料電池汽車本身零部件較多，又受整車安裝空間限制，所有部件布置起來比較分散、雜亂，且整個系統(tǒng)框架設(shè)計保守，均采用矩形管設(shè)計，增加了供氫系統(tǒng)整體重量。

2、在市場應(yīng)用方面，由于目前屬于行業(yè)發(fā)展初期，市場上運營的加氫站不是很多，且站點較小，車輛駛?cè)爰託湔緯r就需要提前觀察好加氫機與車輛上加氫口的位置是否在同一側(cè)，一旦忽視就需要再次調(diào)整車輛方向，不但給駕駛?cè)藛T帶來麻煩，而且容易造成加氫站擁堵。

3、在工藝流程方面，車載供氫系統(tǒng)工藝管路上的閥門多為高壓閥門，且鑒于氫氣介質(zhì)的特殊性，對于重要元器件的選擇大多以進口閥門為主，這就造成了車載供氫系統(tǒng)制造成本高，燃料電池車社會普及度低的局面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種可靠實用的車載供氫系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

本申請實施例公開一種可靠實用的車載供氫系統(tǒng)，包括支架、以及水平安裝于所述支架上的氫瓶組件，所述支架上設(shè)置有瓶頭加注面板和瓶尾加注面板，該瓶頭加注面板和瓶尾加注面板分別位于所述氫瓶組件的首尾兩端。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述氫瓶組件包括第一氫瓶和第二氫瓶，所述第一氫瓶和第二氫瓶上下設(shè)置。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述瓶頭加注面板和瓶尾加注面板分別對應(yīng)于所述第二氫瓶的首尾兩端。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述支架包括保護框架以及支撐于保護框架下方的支撐腿，所述保護框架上下形成有第一安裝空間 和第二安裝空間，所述氫瓶組件支撐于所述第一安裝空間內(nèi)，所述第二安裝空間內(nèi)安裝有空氣壓縮泵和散熱器。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述保護框架由矩形鋼管固定。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述支撐腿包括分別支撐于所述保護框架兩端的第一支撐腿和第二支撐腿，所述第一支撐腿和第二支撐腿分別包括一用以與車身大梁固定的角鋼，所述角鋼上開設(shè)有安裝孔。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述氫瓶組件通過管路連接于燃料電池，該管路上，在減壓閥之后、進燃料電池之前的低壓供氣管路上裝設(shè)低壓電磁閥。

優(yōu)選的，在上述的可靠實用的車載供氫系統(tǒng)中，所述燃料電池的入口壓力小于或等于1.0MPa，所述低壓電磁閥壓力在1.2～2.0MPa之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

1、通過調(diào)整車載供氫系統(tǒng)中固定架的結(jié)構(gòu)，解決了整車動力系統(tǒng)中零部件安裝布置難的問題，提高了整個氫燃料電池車零部件的集成度，且對系統(tǒng)總體的防護和布置都提供了便捷，結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠；

2、通過對固定架結(jié)構(gòu)的簡化，大大減輕了整個供氫系統(tǒng)的整體重量，實現(xiàn)了整車輕量化設(shè)計，降低整體制作成本；

3、通過增加加氣面板組件(加氣口與壓力表)的方式，實現(xiàn)了車輛不管在什么條件下都能實現(xiàn)加氫的功能，解決了原只有一個加氣面板組件時必須要看車輛加氫口位置與加氫站是否匹配一致的尷尬，對日常運用提供了便捷；

4、過調(diào)整供氣管路系統(tǒng)中電磁閥布置的位置和選型，在滿足使用性能要求的前提下實現(xiàn)了降本；同時對車載供氫系統(tǒng)中固定架的優(yōu)化，實現(xiàn)了整車輕量化的要求，提高了運營的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本實用新型具體實施例中車載供氫系統(tǒng)瓶頭一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本實用新型具體實施例中車載供氫系統(tǒng)瓶尾一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3所示為本實用新型具體實施例中車載供氫系統(tǒng)瓶尾的管路結(jié)構(gòu)圖

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

結(jié)合圖1和圖2所示，可靠實用的車載供氫系統(tǒng)，包括支架1、以及水平安裝于支架上的氫瓶組件2，支架1上設(shè)置有瓶頭加注面板3和瓶尾加注面板4，該瓶頭加注面板3和瓶尾加注面板4分別位于氫瓶組件2的首尾兩端。

該技術(shù)方案中，為順應(yīng)市場需求，在車載供氫系統(tǒng)上設(shè)置了兩個加氣面板裝置，即在整車左右兩側(cè)都布置了加氣面板，以便車輛不管在什么行駛條件下或在加氫站條件限制下，均不影響車輛加氫，不僅為整車的加氫工作帶來了方便而且降低了加氫站投入運營的成本。

進一步地，氫瓶組件2包括第一氫瓶201和第二氫瓶202，第一氫瓶201和第二氫瓶202上下設(shè)置。

更進一步地，瓶頭加注面板3和瓶尾加注面板4分別對應(yīng)于第二氫瓶202的首尾兩端。

進一步地，支架1包括保護框架101以及支撐于保護框架101下方的支撐腿102，保護框架101上下形成有第一安裝空間103和第二安裝空間104，氫瓶組件2支撐于第一安裝空間103內(nèi)，第二安裝空間104內(nèi)安裝有空氣壓 縮泵和散熱器(圖未示)。

該技術(shù)方案中，本案在結(jié)構(gòu)布置方面對車載供氫系統(tǒng)固定架進行了改良，將框架分成了上下兩部分。上部用來固定由氫瓶和供氣管路組成的供氫系統(tǒng)，下部除增加了可固定空氣壓縮泵、DC/DC等零部件的位置外，利用整車大梁兩側(cè)的空間將散熱器也集成固定在車載供氫系統(tǒng)的固定架上，并采用隔板將上部氫瓶和下部動力系統(tǒng)進行隔斷防護，大大減輕了整車零部件位置的布置壓力，同時利用固定架的結(jié)構(gòu)起到了一個很好的防護作用，對整車布置的合理性起到了積極的效果。

進一步地，保護框架101由矩形鋼管固定。

進一步地，支撐腿102包括分別支撐于保護框架兩端的第一支撐腿1021和第二支撐腿1022，第一支撐腿1021和第二支撐腿1022分別包括一用以與車身大梁固定的角鋼1023，角鋼1023上開設(shè)有安裝孔。

該技術(shù)方案中，對固定架中非承重梁的結(jié)構(gòu)進行了簡化，將固定架四周原來采用的矩形管結(jié)構(gòu)改為角鋼結(jié)構(gòu)，大大減輕了固定架整體重量，可降低固定架總重量的10％左右。

在工藝流程方面，本案對車載供氫系統(tǒng)上電磁閥的選型和安裝位置進行了調(diào)整優(yōu)化。在整個車載供氫系統(tǒng)管路部件成本中，電磁閥所占成本比重較大，而電磁閥的成本與其使用設(shè)計壓力成正比，即工作壓力越高，電磁閥成本越高。目前現(xiàn)有車載供氫系統(tǒng)上的高壓電磁閥受技術(shù)因素限制，一般不選用國產(chǎn)電磁閥而選用進口產(chǎn)品，但進口閥門價格較高，這無疑增加了設(shè)備的制造成本。

本實施例取消了高壓供氣管路上的高壓電磁閥，而在減壓閥10之后、進燃料電池之前的低壓供氣管路上裝設(shè)低壓電磁閥20，同樣也起到了在斷電情況下可關(guān)閉氣源管路保護電堆的作用。

低壓電磁閥的具體壓力設(shè)定值是參照燃料電池端的壓力來給定的。燃料電池的入口壓力小于或等于1.0MPa，所述低壓電磁閥壓力在1.2～2.0MPa之間。本實施例中，所用燃料電池的入口壓力是0.9或1.0MPa，我們所選用的低壓電磁閥為1.6MPa的，也可以選用2.0MPa的，但是相對價格較高，也可選用1.2MPa的。

此外，還可選用技術(shù)已較成熟的國內(nèi)低壓電磁閥，這樣在滿足車載供氫系統(tǒng)使用功能要求的前提下，大大降低了設(shè)備整體的制造成本，且為配套設(shè)備的選型也提供了很大方便。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本申請的具體實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。