本技术介绍了一种创新的氢气储存与管理系统架构及其操作流程,系统主要由气瓶组、压力传感器组构成,并与外部制氢设备通过氢气入口相连,经过滤器后接入四通接头。
背景技术
氢能是未来人类社会向低碳化社会迈进的重要能源组成部分。氢气的制取、储存与运输是氢能技术的重要组成环节,也是主要的技术瓶颈所在。氢气的运输成本主要取决于运输距离,对于氢气的使用者,远距离运氢将带来十分高昂的运输成本。而一些需要频繁使用氢气的场所也开始配置氢气制取设备,以实现氢气的实时制取与使用,但在此场景下,所制取氢气的量与所使用氢气的量往往是无法实时相等的,往往需要保证制取氢气量高于用氢量,导致氢气浪费。因此,亟需一种简单高效的氢气储存与供应管理设备来实现制氢量与用氢量的实时平衡。
在现有氢气储存与管理相关技术中,通常未能考虑储氢系统的细节架构及工作模式。
中国专利CN108716614B采用氢气压缩机将氢气压缩储存至储氢系统的储氢罐中,而后通过加氢系统从储氢罐中释放所储存的氢气。中国专利CN110601192B强调所设计储氢系统储存电解水所制成的氢气并通道包括向燃料电池系统供氢的气体通道和相关的控制系统,但该专利并未阐述储氢系统内部的具体结构以及控制方式,并不能保证可实现性。中国专利CN111412380B公开了一种氢气制、储、用及运输一体系统,其中储氢系统包含一个气态储氢系统及一个固态储氢系统,气态储氢系统直接与制氢装备以及燃料电池通过管道连接以实现氢气制、储、用的一体化,但该专利亦未介绍气态储氢系统的实施细节以及其内部如何实现制取与用氢的平衡,同样不能保证工程应用可行性。中国专利CN114381761B公开了一种可持续供氢设备,其内部的储氢系统由储氢罐以及温控装置组成,该储氢系统采用金属氢化物实现氢气的储存,可以储存电解产生的富余氢气。该发明仅在制系统出口处并联储氢罐实现氢气的储存与可控释放,未设置储氢流量控制模块,难以对储氢量进行有效调控。
上述专利均将储氢系统作为整体系统的一部分,但未给出储氢系统的详细设计方案,未细述如何实现氢气制取与释放直接的有效平衡,使得发明的工程应用可行性大大下降。
实现思路