本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)氫，特別地涉及一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)氫技術(shù)主要包括材料儲(chǔ)氫和物理儲(chǔ)氫。物理儲(chǔ)氫分為氣態(tài)儲(chǔ)氫和液態(tài)儲(chǔ)氫，氣態(tài)儲(chǔ)氫基于充放氫速度快、儲(chǔ)氫耗能低、成本低和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，成為目前率先商業(yè)化應(yīng)用的儲(chǔ)氫技術(shù)。固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)由于體積儲(chǔ)氫密度高、安全、不需高壓容器、可提高純度氫等優(yōu)點(diǎn)，可解決人們最關(guān)心的氫能高密度儲(chǔ)存和安全應(yīng)用這兩個(gè)問題。同時(shí)pem和aem電解水制氫產(chǎn)生的氫氣壓力滿足固態(tài)儲(chǔ)氫充氫壓力，所以固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)被認(rèn)為是配合可再生能源進(jìn)行離網(wǎng)發(fā)電的最佳儲(chǔ)氫方式之一。

2、固態(tài)儲(chǔ)氫是指利用材料對(duì)氫氣的物理吸附和化學(xué)吸附作用將氫氣存儲(chǔ)在固體材料中，吸氫過程中，合金儲(chǔ)氫材料在一定的溫度和氫氣壓力下,發(fā)生放熱反應(yīng)吸收氫氣生成金屬氫化物；放氫過程中，金屬氫化物在加熱的情況下發(fā)生吸熱反應(yīng)釋放所吸收的氫氣。現(xiàn)有技術(shù)中，溫度過高或者溫度過低都影響儲(chǔ)氫單元存儲(chǔ)氫氣、釋放氫氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述的問題，本申請(qǐng)?zhí)嵋环N固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，溫度過高或者溫度過低都影響儲(chǔ)氫單元存儲(chǔ)氫氣、釋放氫氣的技術(shù)問題，能夠通過調(diào)整循環(huán)泵的輸出功率調(diào)整儲(chǔ)氫單元存儲(chǔ)氫氣、釋放氫氣的水浴溫度，使得水浴溫度的保持在合適的范圍。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氫單元和熱管理單元，其中：

3、所述儲(chǔ)氫單元，用于儲(chǔ)存和釋放氫氣；

4、所述熱管理單元，用于在儲(chǔ)氫單元進(jìn)行存儲(chǔ)氫氣時(shí)放出的熱量進(jìn)行換熱和在儲(chǔ)氫單元進(jìn)行釋放氫氣時(shí)提供熱量，包括循環(huán)泵、熱交換器、散熱器、加熱器、分流器和控制器，所述熱交換器設(shè)置在所述儲(chǔ)氫單元外側(cè)，所述熱交換器內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于采集所述熱交換器內(nèi)流體介質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度，所述分流器包括第一流道和第二流道，所述熱交換器通過第一流道與所述循環(huán)泵連接，所述熱交換器通過第二流道流經(jīng)所述散熱器后與所述循環(huán)泵連接，所述循環(huán)泵通過加熱器與熱交換器連接；

5、在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行存儲(chǔ)氫氣的情況下：

6、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道；

7、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于或等于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第二輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道和第二流道，所述第二輸出大于所述第一輸出；

8、在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行釋放氫氣的情況下：

9、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道，所述控制器控制所述加熱器以第一功率工作；

10、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道，所述控制器控制所述加熱器以第二功率工作，所述第二功率小于所述第一功率。

11、在一些實(shí)施例中，在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行存儲(chǔ)氫氣的情況下，包括：

12、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于第三預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第三輸出進(jìn)行工作以增大所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第二流道的流量，所述第三預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度。

13、在一些實(shí)施例中在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行釋放氫氣的情況下，包括：

14、當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于第四預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第二輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道和第二流道，所述控制器控制所述加熱器停止工作，所述第四預(yù)設(shè)溫度大于所述第二預(yù)設(shè)溫度。

15、在一些實(shí)施例中，所述儲(chǔ)氫單元包括多個(gè)儲(chǔ)氫氣瓶與設(shè)置在儲(chǔ)氫氣瓶上的儲(chǔ)氫閥門。

16、在一些實(shí)施例中，所述散熱器包括壓縮機(jī)、抽水泵、冷水箱，所述抽水泵的輸出端與所述冷卻箱連通，所述抽水泵的輸出端與所述壓縮機(jī)的輸入端連接，所述壓縮機(jī)的輸出端與所述冷卻想連通，所述第二流道流經(jīng)所述冷卻箱。

17、在一些實(shí)施例中，所述第二流道上設(shè)置有螺旋散熱管，所述螺旋散熱管流經(jīng)所述冷卻箱。

18、在一些實(shí)施例中，所述冷卻箱中設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于采集所述冷卻箱中的冷卻液的實(shí)時(shí)溫度。

19、在一些實(shí)施例中，包括：

20、在冷卻液的實(shí)時(shí)溫度大于第一溫度閾值的情況下，所述控制器控制所述抽水泵啟動(dòng)工作和壓縮機(jī)啟動(dòng)工作；

21、在冷卻液的實(shí)時(shí)溫度小于或等于第一溫度閾值的情況下，所述控制器控制所述抽水泵停止工作和壓縮機(jī)停止工作。

22、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

23、在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行存儲(chǔ)氫氣的情況下：當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道；當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于或等于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第二輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道和第二流道，所述第二輸出大于所述第一輸出；在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行釋放氫氣的情況下：當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度小于第二預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道，所述控制器控制所述加熱器以第一功率工作；當(dāng)所述實(shí)時(shí)溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器控制所述循環(huán)泵以第一輸出進(jìn)行工作以使所述熱交換器中的流體介質(zhì)流經(jīng)第一流道，所述控制器控制所述加熱器以第二功率工作，所述第二功率小于所述第一功率；能夠通過調(diào)整循環(huán)泵的輸出功率調(diào)整儲(chǔ)氫單元存儲(chǔ)氫氣、釋放氫氣的水浴溫度，使得水浴溫度的保持在合適的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)氫單元和熱管理單元，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行存儲(chǔ)氫氣的情況下，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述儲(chǔ)氫單元進(jìn)行釋放氫氣的情況下，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)氫單元包括多個(gè)儲(chǔ)氫氣瓶與設(shè)置在儲(chǔ)氫氣瓶上的儲(chǔ)氫閥門。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器包括壓縮機(jī)、抽水泵、冷水箱，所述抽水泵的輸出端與所述冷卻箱連通，所述抽水泵的輸出端與所述壓縮機(jī)的輸入端連接，所述壓縮機(jī)的輸出端與所述冷卻想連通，所述第二流道流經(jīng)所述冷卻箱。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二流道上設(shè)置有螺旋散熱管，所述螺旋散熱管流經(jīng)所述冷卻箱。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻箱中設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于采集所述冷卻箱中的冷卻液的實(shí)時(shí)溫度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N固態(tài)儲(chǔ)氫熱管理系統(tǒng)，包括儲(chǔ)氫單元和熱管理單元，所述儲(chǔ)氫單元，用于儲(chǔ)存和釋放氫氣；所述熱管理單元，包括循環(huán)泵、熱交換器、散熱器、加熱器、分流器和控制器，所述熱交換器設(shè)置在所述儲(chǔ)氫單元外側(cè)，所述熱交換器內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于采集所述熱交換器內(nèi)流體介質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度，所述分流器包括第一流道和第二流道，所述熱交換器通過第一流道與所述循環(huán)泵連接，所述熱交換器通過第二流道流經(jīng)所述散熱器后與所述循環(huán)泵連接，所述循環(huán)泵通過加熱器與熱交換器連接；能夠通過調(diào)整循環(huán)泵的輸出功率調(diào)整儲(chǔ)氫單元存儲(chǔ)氫氣、釋放氫氣的水浴溫度。

技術(shù)研發(fā)人員：盧彥杉,潘軍,何彬彬,江軍,詹之林,王煒,張沖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17