本實用新型涉及一種燃料存儲裝置，尤其是涉及一種基于液態(tài)儲氫的一體化燃料存儲裝置。

背景技術(shù)：

燃料電池是一種電化學(xué)反應(yīng)裝置，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)電解質(zhì)的不同，可以分為質(zhì)子交換膜燃料電池，堿性燃料電池，磷酸型燃料電池，熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度低，電流密度大，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定。而且反應(yīng)生成物只有水，不存在腐蝕性。因此，質(zhì)子交換膜燃料電池在車輛交通和備用電源等領(lǐng)域具有廣闊的市場前景。

氫能作為一種儲量豐富、來源廣泛、能量密度高的綠色能源，在燃料電池以及代替化石燃料等方面展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。在實際應(yīng)用過程中，其儲存和運輸是關(guān)鍵。尋找高效低成本且能夠規(guī)模化利用的儲氫方法更是關(guān)鍵。目前，工業(yè)上主要采用在-253℃的液化氫或350～700個大氣壓下高壓氫等儲運技術(shù)，高壓氫或液化氫技術(shù)及其應(yīng)用所需能耗是制氫成本的20倍以上，且存在泄漏或儲氫罐壓力過高等安全隱患。

中國地質(zhì)大學(xué)武漢可持續(xù)能源實驗室研究團(tuán)隊，在中組部第二批“千人計劃”程寒松教授的帶領(lǐng)下,在原美國工作基礎(chǔ)上,通過長期的探索和研究,發(fā)現(xiàn)了一類液態(tài)有機(jī)共扼分子儲氫材料,此類材料具有熔點低(目前開發(fā)的技術(shù)已低至-20℃)、閃點高(150℃以上)、并在自制高效催化劑作用下,釋放氣體純度高(99.99％)、脫氫溫度低約(150℃)等特點,且循環(huán)壽命高(2000次以上)、可逆性強(qiáng),并且不產(chǎn)生一氧化碳等毒害燃料電池的氣體。作為氫的載體，這類材料在使用過程中始終以液態(tài)方式存在，可以像石油一樣在常溫常壓下儲存和運輸,完全可利用現(xiàn)有汽油輸送方式和加油站構(gòu)架。

常用的液態(tài)儲氫裝置采用了兩個同體積的箱體分別用于存儲液態(tài)氫源材料，以及脫氫后的液態(tài)儲氫載體，該方法占用了很大一部分體積。CN104979574提出了一種基于氫燃料電池的液態(tài)氫源材料供氫反應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了原液與廢液一體化的儲氫罐設(shè)計，在儲氫罐中間添加隔板，隔板兩邊分別用于儲存原液以及廢液。該儲氫罐中間添加活動隔板，不能保兩邊存儲室的密封性，存在一定的隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于液態(tài)儲氫的一體化燃料存儲裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于液態(tài)儲氫的一體化燃料存儲裝置，用于連接外部供氫反應(yīng)系統(tǒng)，該裝置包括原液儲氣罐和廢液存儲器，所述的廢液存儲器為壓縮式袋狀存儲器，所述的廢液存儲器固定在原液儲氣罐內(nèi)，原液儲氣罐上設(shè)有原液加液口、原液輸出口、廢液輸入口和廢液排放口，所述的原液加液口和原液輸出口均連通至原液儲氣罐，所述的廢液輸出口和廢液排放口分別穿過原液儲氣罐側(cè)壁連通至廢液存儲器。

所述的廢液存儲器上端部為活動端，下端部通過彈性支架固定在原液儲氣罐底部。

所述的原液加液口和廢液排放口通過一體式接口與外部原料存儲裝置和外部廢液存儲裝置連接，所述的一體式接口上設(shè)有兩路管路，分別為原液管路和廢液管路，所述的原液管路一端連通原液加液口，原液管路另一端連通外部原料存儲裝置，所述的廢液管路一端連通廢液排放口，廢液管路另一端連通外部廢液存儲裝置。

所述的廢液排放口的口徑大于原液加液口的口徑，進(jìn)而一體式接口中的廢液管路大于原液管路的管徑。

該存儲裝置中還設(shè)有液位監(jiān)測傳感器，所述的液位監(jiān)測傳感器設(shè)置在原液儲氣罐中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

(1)本實用新型廢液存儲器采用壓縮式袋狀存儲器并固定在原液儲氣罐內(nèi)，實現(xiàn)了原液和廢液分離的同時又實現(xiàn)了一體式設(shè)計，大大的提升了空間的利用效率，保證了密封性；

(2)本實用新型的燃料存儲裝置由于廢液存儲器位于原液儲氣罐內(nèi)，可以通過原液與廢液進(jìn)行初步的換熱，對原液在進(jìn)入外部供氫反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)釜前進(jìn)行初步加熱，實現(xiàn)了能源的充分利用；

(3)本實用新型廢液存儲器一端需固定于原液儲氣罐底部，防止其在運動過程中的晃動而產(chǎn)生不良影響，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；

(4)本實用新型二合一的一體式接口結(jié)構(gòu)緊湊，不同口徑的廢液排放口和原液加液口，合理的控制了原液添加與廢液排放的速度；

(5)本實用新型液位監(jiān)測傳感器方便對原液儲氣罐中的原液進(jìn)行檢測，從而方便配合外部自動加原液的裝置進(jìn)行原液自動添加。

附圖說明

圖1為本實用新型基于液態(tài)儲氫的一體化燃料存儲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一體式接口的剖面圖；

圖3為本實用新型液位監(jiān)測傳感器的安裝示意圖。

圖中，1為一體式接口，2為廢液排放口，3為原液加液口，4為廢液存儲器，5為原液儲氣罐，6為廢液輸入口，7為原液輸出口，8為廢液管路，9為原液管路，10為電纜接口，11為液位監(jiān)測傳感器，12為外接控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例

如圖1所示，一種基于液態(tài)儲氫的一體化燃料存儲裝置，用于連接外部供氫反應(yīng)系統(tǒng)，該裝置包括原液儲氣罐5和廢液存儲器4，廢液存儲器4為壓縮式袋狀存儲器，廢液存儲器4固定在原液儲氣罐5內(nèi)，原液儲氣罐5上設(shè)有原液加液口3、原液輸出口7、廢液輸入口6和廢液排放口2，原液加液口3和原液輸出口7均連通至原液儲氣罐5，廢液輸出口和廢液排放口2分別穿過原液儲氣罐5側(cè)壁連通至廢液存儲器4。廢液存儲器4上端部為活動端，下端部通過彈性支架固定在原液儲氣罐5底部。

如圖2所示，原液加液口3和廢液排放口2通過一體式接口1與外部原料存儲裝置和外部廢液存儲裝置連接，一體式接口1上設(shè)有兩路管路，分別為原液管路9和廢液管路8，原液管路9一端連通原液加液口3，原液管路9另一端連通外部原料存儲裝置，廢液管路8一端連通廢液排放口2，廢液管路8另一端連通外部廢液存儲裝置。廢液排放口2的口徑大于原液加液口3的口徑，進(jìn)而一體式接口1中的廢液管路8大于原液管路9的管徑。

如圖3所示，該存儲裝置中還設(shè)有液位監(jiān)測傳感器11，液位監(jiān)測傳感器11設(shè)置在原液儲氣罐5中。液位監(jiān)測傳感器11連接外接控制器12，所用液位監(jiān)測傳感器11為浮球式液位監(jiān)測傳感器11。浮球式液位監(jiān)測傳感器11由磁性浮球、測量導(dǎo)管、信號單元、電子單元、接線盒及安裝件組成，一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿測量導(dǎo)管上下移動，導(dǎo)管內(nèi)裝有測量元件，它可以在外磁作用下將被測液位信號轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號，并將電子單元轉(zhuǎn)換成4～20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。將液位監(jiān)測傳感器11安置在原液儲氣罐5內(nèi)，并將液位監(jiān)測傳感器11通過電纜連接外接控制器12，隨著液位變化轉(zhuǎn)換而成的標(biāo)準(zhǔn)電流信號被外接控制器12檢測到，從而實時監(jiān)測原液儲氣罐5中液位數(shù)據(jù)，在一體式接口1上設(shè)有用于將電纜引出的電纜接口10。

本實用新型的工作原理：開始工作前，通過一體式接口1中的原液管路9對原液儲氣罐5添加原液，此時原液儲氣罐5充滿原液，廢液存儲器4處于被壓縮狀態(tài)。

原液儲氣罐5中的原液經(jīng)過原液泵，通過原液輸出口7進(jìn)入反應(yīng)釜反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和廢液。產(chǎn)生的廢液經(jīng)過一系列的過程最終通過廢液輸入口6進(jìn)入廢液存儲器4中。最終原液使用完，廢液存儲器4中充滿廢液膨脹占據(jù)了儲氣罐的整個空間。

結(jié)束工作時，通過一體式接口1中的廢液管路8對廢液存儲器4中的廢液進(jìn)行吸出并再次對原液儲氣罐5中加滿原液。

設(shè)計過程中廢液存儲器4采用的是比較軟而又不溶于原液(液態(tài)氫源材料)和儲氫載體的材料。并且其一端需固定于原液儲氣罐5的底部，防止其在運動過程中的晃動而產(chǎn)生不良影響。