储氢装置制造方法及图纸

一种构造成储存用于为车辆(1)提供动力的氢的储氢装置(10)。储氢装置(10)包括第一储存容器(11)和第二储存容器(12)，所述第一储存容器构造成储存液体或低温压缩形式的氢，所述第二储存容器布置成接收来自第一储存容器(11)的蒸发物并且构造成用于氢的金属氢化物储存。储氢装置(10)还包括阀装置(14)，所述阀装置构造成当第二储存容器(12)不能够接收来自第一储存容器(11)的蒸发物时控制蒸发物从第一储存容器(11)的释放。存容器(11)的释放。存容器(11)的释放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储氢装置


[0001]本公开大体上涉及一种构造成储存用于为车辆提供动力的氢的储氢装置。本公开大体上还涉及一种车辆。

技术介绍

[0002]在减少排放的努力中，至少部分地由氢提供动力的车辆已经获得了许多关注。其一个示例是燃料电池电动车辆。这样的车辆包括(通常称为燃料电池堆的)多个燃料电池，其通过使用氢和氧的电化学过程产生电力。周围大气可以用作氧源。由燃料电池生成的电力然后用于为车辆的呈电机形式的推进单元提供动力。在这样的情况下，排放可以仅限于水。氢也可以用于由燃式发动机驱动的车辆中。在这样的情况下，氢可以单独使用或与其他燃料组合使用。与仅使用诸如柴油的燃料的情况相比，这也可以减少有害排放。
[0003]氢可以或者作为气体或者作为液体物理地储存。更具体地，在液体形式的情况下，氢可以以纯液体形式或以低温压缩形式储存。这些解决方案需要在非常低的温度下储存，这也需要绝热。然而，没有绝热是完美的，因此氢温度可能在一段时间后升高。这又增加了储存容器中的压力。当达到储存容器的最大允许压力时，必须释放氢，这被称为蒸发。此蒸发确保了储存容器不会失效并且使得氢在没有控制的情况下释放到大气中。尽管对周围环境无害，但蒸发导致一些氢损失，并且因此对车辆的行驶里程产生负面影响，直到其必须被加注燃料。如果氢在没有任何冷却的情况下在低温下储存，则可能所有氢将在相对短的时间段内蒸发。因此，如果车辆例如在周末停止，则存在当车辆应当再次投入运行时储氢系统基本上为空的风险。
[0004]另一个问题是，为了在车辆必须加注燃料之前实现车辆的合理行驶里程，车辆需要包括占据车辆上的大量空间的储氢容器。这又可能减小可用于运输货物或人员的空间。
[0005]可以替代地通过使用固体来储存氢，或者通过将氢吸附在固体的表面上，或者通过将氢吸收在这样的固体中。通过使用固体在车辆应用中储存氢的最有希望的替代方案似乎是金属氢化物储存。此类型的储存不会遭受蒸发的问题，但是增加了车辆的重量。这样的重量增加意味着需要更多的能量来为车辆提供动力，并且因此也会对车辆的行驶里程产生负面影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是增加氢动力车辆可以行驶的里程。
[0007]该目的通过所附(一个或多个)独立权利要求的主题来实现。
[0008]根据本公开，提供了一种构造成储存用于为车辆提供动力的氢的储氢装置。所述储氢装置包括第一储存容器，所述第一储存容器构造成储存液体或低温压缩形式的氢。所述储氢装置还包括第二储存容器，所述第二储存容器布置成接收来自所述第一储存容器的蒸发物并且构造成用于氢的金属氢化物储存。所述储氢装置还包括第一阀装置，所述第一阀装置构造成当所述第二储存容器不能够接收来自所述第一储存容器的蒸发物时控制蒸
发物从所述第一储存容器的释放。
[0009]与液体或低温压缩形式的氢的储存相比，通过使用金属氢化物的氢储存使得每体积单位能够储存更多的氢。然而，仅使用金属氢化物储存将过度地增加车辆的重量。借助于本专利技术的储氢装置，可以安全地储存氢，并且由于蒸发而造成的氢损失显著减少，而不会过度增加车辆的重量。这又增加了车辆的行驶里程。
[0010]更具体地，本专利技术的储氢装置使得氢能够主要以液体或低温压缩形式储存，但同时利用金属氢化物储存以用于储存来自第一储存容器的可能蒸发物。因此，由于从第一储存容器蒸发而造成的氢损失被最小化。金属氢化物能够在长时间内有效地储存氢，并且基本上与温度无关。由于第二储存容器布置成接收来自第一储存容器的蒸发物，与作为氢的主要储存相反，包括金属氢化物的第二储存容器的尺寸可以容易地适应车辆的特定需要(其可以例如由车辆客户要求限定)。因此，更有效的氢储存的优点胜过由包括金属氢化物的第二储存容器引起的额外重量的缺点。此外，储氢装置确保了即使车辆已长时间停止，一些氢仍保留在储氢装置中。同时，由于第一阀装置构造成在第二储存容器不能够接收蒸发物的情况下控制蒸发物从第一储存容器的释放，本专利技术的储氢装置提供了节省的解决方案。
[0011]所述第一阀装置还可以构造成控制蒸发物从所述第一储存容器到所述第二储存容器的释放。因此，与当在第二储存容器不能够接收蒸发物的情况下使用单独的阀装置以用于释放蒸发物时相比，可以减少储氢装置的组成部件的数量。
[0012]所述第一储存容器可以具有圆柱形构造。在这样的情况下，所述第二储存容器可以布置成围绕所述第一储存容器的圆柱形圆周的至少一部分延伸。因此，可以实现车辆中可用空间的有效使用，这也使得能够安全地储存更多的氢。这又增加了车辆的里程。此外，这可以减少蒸发物必须从第一储存容器运输以到达第二储存容器的长度，并且因此减少导管的长度，并且因此降低由于导管的潜在故障而造成的氢损失的风险。
[0013]所述第二储存容器可以具有矩形外横截面形状。这样的形状尤其使得能够更有效地使用车辆中可用的空间。这又使得能够提高储存由来自第一储存容器的蒸发物产生的氢的可能性，并且由此进一步改善车辆的行驶里程。特别地，当第一储存容器具有圆柱形构造并且第二储存容器布置成围绕第一储存容器的圆柱形圆周的至少一部分延伸时，这允许具有矩形外横截面形状的第二储存容器布置在可能不容易用于其他目的的空间中。因此这可以实现第二储存容器的更大体积，而没有必须减少可用于运输货物或人员的空间的风险，并且因此改善了氢储存能力。
[0014]所述第二储存容器可以布置成以便至少沿着所述第一储存容器的纵向部分环绕所述第一储存容器。这使得能够有效地使用车辆中的可用空间，并且因此也使得第二储存容器能够具有更大的体积，这又增加了储存氢的能力。因此，这可以进一步改善车辆的里程。
[0015]所述第一阀装置可以包括至少一个机电阀和/或至少一个机械阀。
[0016]储氢装置还可以包括热交换回路，所述热交换回路构造成回收在第二储存容器中生成的最终热量。当第二储存容器接收来自第一储存容器的蒸发物时，将通过金属氢化物上的氢吸附生成热量。当储氢装置包括热交换回路时，当第二储存容器接收蒸发物时生成的热量可以被回收并且用于车辆中其他组成部件的温度控制。如果用于控制这样的组成部
件的操作温度，则取决于组成部件，这又可以增加车辆的里程。例如，可以通过能量转换器和/或能量储存装置的精确温度控制来增加车辆的里程。在其他情况下，生成的热量可以用于增加车辆驾驶员的舒适度。此外，通过去除在第二储存容器中生成的热量，该热量对储存在第一储存容器中的氢的温度产生负面影响的潜在风险被最小化。
[0017]所述热交换回路可以包括热交换器，所述热交换器构造成当所述储氢装置布置在所述车辆中时，在所述热交换回路中循环的第一流体与所述车辆的组成部件的温度控制系统中循环的第二流体之间传递热量。因此，可以实现有效的热回收。
[0018]所述热交换回路可以构造成当所述储氢装置布置在所述车辆中时将在所述第二储存容器中生成的热量传递到所述车辆的能量转换器或推进单元。因此，能量转换器或推进单元的温度可以有效地控制到适当的工作温度，这又增加了车辆的里程。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种构造成储存用于为车辆(1)提供动力的氢的储氢装置(10)，所述储氢装置包括：第一储存容器(11)，所述第一储存容器构造成储存液体或低温压缩形式的氢，第二储存容器(12)，所述第二储存容器布置成接收来自所述第一储存容器(11)的蒸发物并且构造成用于氢的金属氢化物储存，以及第一阀装置(14)，所述第一阀装置构造成当所述第二储存容器(12)不能够接收来自所述第一储存容器(11)的蒸发物时控制蒸发物从所述第一储存容器(11)的释放。2.根据权利要求1所述的储氢装置(10)，其中所述第一阀装置(14)还构造成控制蒸发物从所述第一储存容器(11)到所述第二储存容器(12)的释放。3.根据权利要求1或2中任一项所述的储氢装置(10)，其中所述第一储存容器(11)具有圆柱形构造，并且其中所述第二储存容器(12)布置成围绕所述第一储存容器(11)的圆柱形圆周的至少一部分延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的储氢装置(10)，其中所述第二储存容器(12)具有矩形外横截面形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的储氢装置(10)，其中所述第二储存容器(12)布置成以便至少沿着所述第一储存容器的纵向部分环绕所述第一储存容器(11)。6.根据前述权利要求中任一项所述的储氢装置(10)，其中所述第一阀装置(14)包括至少一个机电阀和/或至少一个机械阀。7.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：