本發(fā)明涉及汽車(chē)供儲(chǔ)氫設(shè)備，具體涉及一種車(chē)載供氫裝置及氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著傳統(tǒng)能源需求的持續(xù)上升和全球變暖問(wèn)題的突顯，清潔能源汽車(chē)的發(fā)展越來(lái)越重要。內(nèi)燃機(jī)燃料的低碳、碳中性和零碳化將是內(nèi)燃機(jī)的未來(lái)之路，其中，氫能由于良好的燃燒性能、近零的污染物排放以及可由可再生能源生產(chǎn)的性質(zhì)而備受關(guān)注，而氫內(nèi)燃機(jī)具有零碳排放、高效率和低成本的顯著優(yōu)勢(shì)，更是成為氫能應(yīng)用的重要方向之一。

2、當(dāng)前氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)使用的車(chē)載供氫系統(tǒng)大多是在目前較為成熟的燃料電池用車(chē)載氫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改制，但由于氫內(nèi)燃機(jī)相對(duì)燃料電池對(duì)于流量與壓力的需求更大，故在改制及控制方面也存在一定難度：一方面，現(xiàn)有車(chē)用減壓閥大多使用工業(yè)級(jí)減壓閥，由于車(chē)載氫系統(tǒng)供氣為持續(xù)穩(wěn)定供氣，故減壓閥的流量和壓力為出廠時(shí)設(shè)置的定值且不可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，若按照最大流量設(shè)置減壓閥參數(shù)，則在內(nèi)燃機(jī)需求功率較小的時(shí)候，必然會(huì)出現(xiàn)氫氣過(guò)量的情況，而內(nèi)燃機(jī)目前未設(shè)置氫氣循環(huán)裝置，多余的氫氣會(huì)隨尾氣排出，造成極大浪費(fèi)，且若排出的氫氣量過(guò)大還會(huì)造成安全隱患；另一方面，出于安全考慮，目前車(chē)載氫系統(tǒng)出現(xiàn)各種故障后（除輕微故障外），系統(tǒng)處理措施基本都是關(guān)閉瓶閥以切斷氣源，如果不及時(shí)切斷氣源，則有可能導(dǎo)致氫系統(tǒng)零部件損壞或發(fā)生事故，而與燃料電池汽車(chē)不同，氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)一般不配備有動(dòng)力電池供電，因此，當(dāng)氫氣用盡或者當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障、氣源被切斷后，氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)無(wú)任何動(dòng)力源，只能原地等待救援，在行駛過(guò)程中存在極大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種車(chē)載供氫裝置及氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有商用車(chē)車(chē)載供氫系統(tǒng)在小功率下氫氣過(guò)量造成浪費(fèi)和有安全隱患，以及整車(chē)在氫量不足或在有故障切斷氣源的情況下立即丟失動(dòng)力而存在較大安全隱患的技術(shù)問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種車(chē)載供氫裝置，包括：

4、分流器，具有第一進(jìn)口、第一出口及第二出口，所述第一進(jìn)口連接氫罐；

5、第一支路，包括減壓閥，所述減壓閥的兩端分別連接所述第一出口和內(nèi)燃機(jī)；

6、第二支路，包括緩沖罐，所述緩沖罐內(nèi)裝有氫氣，所述緩沖罐的兩端分別連接所述第二出口和所述內(nèi)燃機(jī)；

7、控制器，與所述分流器電連接以控制所述分流器的第一出口和/或第二出口打開(kāi)，從而使得所述第一支路和第二支路分別單獨(dú)為所述內(nèi)燃機(jī)供氫，或者所述第一支路和第二支路共同為所述內(nèi)燃機(jī)供氫。

8、在一些實(shí)施例中，所述第一支路還包括第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥，所述第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥依次設(shè)置于所述減壓閥的氫氣流出端，所述第一單向閥與所述內(nèi)燃機(jī)連接，且所述第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥與所述控制器電連接。

9、在一些實(shí)施例中，所述第二支路還包括第二單向閥及第二開(kāi)關(guān)閥，所述第二單向閥與所述緩沖罐的氫氣流入端連接，所述第二開(kāi)關(guān)閥與所述緩沖罐的氫氣流出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)閥與所述內(nèi)燃機(jī)連接，且所述第二開(kāi)關(guān)閥及第二單向閥與所述控制器電連接。

10、在一些實(shí)施例中，所述第二支路還包括比例閥，所述比例閥設(shè)置于所述第二開(kāi)關(guān)閥之前的管路上，且所述比例閥與所述控制器電連接。

11、在一些實(shí)施例中，所述第二支路還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器的測(cè)量端設(shè)置于所述緩沖罐內(nèi)，所述壓力傳感器與所述控制器電連接。

12、在一些實(shí)施例中，所述第二支路還包括泄壓閥，所述泄壓閥與所述緩沖罐連通，用于調(diào)節(jié)所述緩沖罐內(nèi)的壓力，且所述泄壓閥與所述控制器電連接。

13、在一些實(shí)施例中，所述第二支路還包括合流器，所述合流器設(shè)置于所述緩沖罐與所述比例閥之間的管路上，所述合流器具有第二進(jìn)口、第三進(jìn)口及第三出口，所述第二進(jìn)口連接所述緩沖罐，所述第三進(jìn)口連接所述第二出口，所述第三出口連接所述比例閥，所述合流器與所述控制器電連接。

14、在一些實(shí)施例中，所述合流器和所述分流器均為三通閥。

15、在一些實(shí)施例中，所述控制器為hms服務(wù)中心。

16、第二方面，本發(fā)明提供一種氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，所述氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)包括氫罐、內(nèi)燃機(jī)及本發(fā)明第一方面提供的車(chē)載供氫裝置，所述氫罐連通所述分流器，所述分流器通過(guò)所述第一支路和第二支路連通所述內(nèi)燃機(jī)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要包括：

18、本發(fā)明提供的一種車(chē)載供氫裝置及氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，是在現(xiàn)有燃料電池汽車(chē)用車(chē)載氫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在氫罐和內(nèi)燃機(jī)之間增加一個(gè)車(chē)載供氫裝置，該車(chē)載供氫裝置通過(guò)分流器連接兩個(gè)支路，即第一支路和第二支路，并且在控制器的控制下能夠?qū)崿F(xiàn)第一支路和第二支路分別為內(nèi)燃機(jī)供氫以及共同為內(nèi)燃機(jī)供氫的模式，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)低功率運(yùn)行時(shí)僅由第一支路為其用較小流量供氫，解決了氫氣過(guò)量產(chǎn)生浪費(fèi)及存在安全隱患的問(wèn)題；當(dāng)氫罐氣源不足或因故障切斷氣源時(shí)僅由第二支路為其供氫，此時(shí)緩沖罐中的氫氣可以維持整車(chē)正常運(yùn)行至安全地點(diǎn)停放，解決了切斷氣源便立即丟失動(dòng)力的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種車(chē)載供氫裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第一支路還包括第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥，所述第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥依次設(shè)置于所述減壓閥的氫氣流出端，所述第一單向閥與所述內(nèi)燃機(jī)連接，且所述第一開(kāi)關(guān)閥及第一單向閥與所述控制器電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第二支路還包括第二單向閥及第二開(kāi)關(guān)閥，所述第二單向閥與所述緩沖罐的氫氣流入端連接，所述第二開(kāi)關(guān)閥與所述緩沖罐的氫氣流出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)閥與所述內(nèi)燃機(jī)連接，且所述第二開(kāi)關(guān)閥及第二單向閥與所述控制器電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第二支路還包括比例閥，所述比例閥設(shè)置于所述第二開(kāi)關(guān)閥之前的管路上，且所述比例閥與所述控制器電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第二支路還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器的測(cè)量端設(shè)置于所述緩沖罐內(nèi)，所述壓力傳感器與所述控制器電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第二支路還包括泄壓閥，所述泄壓閥與所述緩沖罐連通，用于調(diào)節(jié)所述緩沖罐內(nèi)的壓力，且所述泄壓閥與所述控制器電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述第二支路還包括合流器，所述合流器設(shè)置于所述緩沖罐與所述比例閥之間的管路上，所述合流器具有第二進(jìn)口、第三進(jìn)口及第三出口，所述第二進(jìn)口連接所述緩沖罐，所述第三進(jìn)口連接所述第二出口，所述第三出口連接所述比例閥，所述合流器與所述控制器電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述合流器和所述分流器均為三通閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載供氫裝置，其特征在于，所述在于，所述控制器為hms服務(wù)中心。

10.一種氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括氫罐、內(nèi)燃機(jī)及權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的車(chē)載供氫裝置，所述氫罐連通所述分流器，所述分流器通過(guò)所述第一支路和所述第二支路連通所述內(nèi)燃機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種車(chē)載供氫裝置及氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，所述車(chē)載供氫裝置包括分流器、第一支路、第二支路及控制器，分流器具有第一進(jìn)口、第一出口及第二出口，第一進(jìn)口連接氫罐；第一支路包括減壓閥，減壓閥的兩端分別連接第一出口和內(nèi)燃機(jī)；第二支路包括緩沖罐，緩沖罐內(nèi)裝有氫氣，緩沖罐的兩端分別連接第二出口和所述內(nèi)燃機(jī)；控制器與分流器電連接以控制所述分流器的第一出口和/或第二出口打開(kāi)。本發(fā)明解決現(xiàn)有商用車(chē)車(chē)載供氫系統(tǒng)在小功率下氫氣過(guò)量造成浪費(fèi)和安全隱患，以及整車(chē)在氫量不足或在有故障切斷氣源的情況下立即丟失動(dòng)力而存在較大安全隱患的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：葉云帆,鄧光榮,劉小明,吳漢軍,王兵杰,陳昆,邢俊逸,王秋禮,李艷慧,余慶杰,胡克非,周曦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)商用車(chē)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24