氢能专利库

本发明涉及氢氧火箭发动机地面试验技术领域，公开了一种降低液氢加注损耗量的方法，包括：在液氢容器外包围夹套；夹套与第一加注阀连接，第一加注阀通过第二加注阀与液氮槽车连接；在夹套内设有温度传感器，实时获得夹套内壁的温度；打开第一加注阀和第二加注阀，由液氮槽车向夹套内加注液氮；当温度传感器获得的温度达到‑196℃±5℃时，并维持‑196℃±5℃的温度30分钟以上后，停止向夹套内加注液氮。本申请预先在夹套内加入液氮，实现液氢容器的提前预冷，确保在液氢加注试验的当日，液氢容器在液氮温区启动液氢充装，从根本上减少液氢在加注过程中的换热损耗与预冷损耗，显著降低试验成本；同时保证加注液氢流程的稳定性。

本发明涉及一种基于激光测距技术的液氢储罐液位计，包括浮子、浮子限位网筒、激光测距探头、航空插头、线缆、计算机，确保在液氢罐的设计条件下，液位计的有效性和可靠性。将浮标液位计和激光测距技术相结合，与传统的电容式液位计相比，具有体积小、方便安装、成本低的优点。

本发明提供了一种液氢加注过程测试装置和方法，涉及液态氢加注技术领域。该液氢加注过程测试装置，包括：排放管、加注管，前加注管路、后加注管路、前置换管路、后置换管路和前复温管路。加注管的排放端、排放管的进入端与后加注管路的进入端均位于隔绝腔内，并设有单向流通机构。前加注管路的排放端与加注管的进入端连通，形成加注路径。前置换管路的排放端与隔绝腔连通，后置换管路的进入端与排放管的排放端连通，形成置换路径。前加注管路、加注管、排放管和后置换管路共同构成预冷路径。前复温管路的排放端与前加注管路的中部连通，形成第一复温路径。各个管路上均设有流量控制单元和检测单元。通过合理设计提高装置的测试效果。

本发明涉及一种基于超声波测距技术的液氢储罐液位计，包括浮子、浮子限位网筒、超声波测距探头、航空插头、线缆、计算机，确保在液氢罐的设计条件下，液位计的有效性和可靠性。将浮标液位计和超声波测距技术相结合，与传统的电容式液位计相比，具有体积小、方便安装、成本低的优点。

一种液氢容器的液氢蒸发率检测方法及检测系统，包括如下步骤，利用流量检测法获取液氢容器内液氢的蒸发率，为第一蒸发率A；利用称重检测法获取液氢容器内液氢的蒸发率，为第二蒸发率B；将第一蒸发率A和第二蒸发率B进行权重计算，得出液氢容器的液氢蒸发率检测值α；将流量检测法检测的流量数据换算为权重系数，作为第一蒸发率A的第一权重系数M；将称重检测法检测的称重数据换算为权重系数，作为第二蒸发率B的第二权重系数M；根据第一蒸发率A和第一权重系数M的乘积与第二蒸发率B和第二权重系数N的乘积之和得出液氢蒸发率α；结合标准的流量检测法和称重检测法，综合得出液氢容器的液氢蒸发率检测值更能反应液氢容器的实际蒸发率。

本发明提供了一种液氢加氢枪枪座，包括枪座底板和刮除结构，其中，所述枪座底板上设置有用于支撑加氢枪的支撑筒，所述刮除结构设置在所述支撑筒的内侧，所述刮除结构配置为在所述液氢加氢枪插入所述枪座的过程中刮除所述液氢加氢枪的加注管外壁上的冰霜。本发明通过在用于支撑加氢枪的支撑筒的内侧设置能够在加氢枪插入枪座的过程中刮除加氢枪的加注管外壁上的冰霜的刮除结构，可以防止冰霜在加氢枪的加注管外壁附着而影响液氢正常加注。

本发明公开了一种间接换热式液氢汽化系统及方法，涉及液氢汽化设备领域。系统包括控温汽化器、海水管路、液氢管路、氢支路和工质管路；海水管路依次连接海水截止阀、海水泵、氢气升温器的第一通道和控温汽化器的液相工质区；液氢管路与控温汽化器的气相工质区换热后与温度传感器相连，随后分为两条支路；位于控温汽化器上游的液氢管路还设有氢支路；控温汽化器的气相工质区处设有工质管路进口和工质管路出口，工质管路出口通过工质管路回流至工质管路出口。本发明利用海水作为液氢汽化热源，提升液氢汽化效率，降低液氢汽化器体积，同时采用中间换热介质以及压力调控方式，克服海水结冰等典型难题，并实现特定的氢气温度调控。

本发明公开了一种用于氢能飞机的氢泄漏通风系统及方法，涉及氢能飞机的氢安全领域。系统中的液氢管路依次连接液氢杜瓦瓶、第三低温截止阀、液氢一级换热器、第一低温截止阀、液氢二级换热器、第三截止阀和发动机；冷却液出流管路依次连接发动机、第四截止阀和液氢二级换热器；冷却液回流管路依次连接液氢二级换热器、第一截止阀和发动机；发动机尾气管路依次连接发动机、第五截止阀、液氢一级换热器、第二低温截止阀、干燥器和尾气缓冲罐；小流量吹除管路依次连接尾气缓冲罐、背压阀和排空口；大流量吹除管路依次连接缓冲罐、第二截止阀和排气口。本发明具有被动和主动排放贫氧尾气的功能，分别用于无明显氢泄漏和发生明显氢泄漏时的稀释吹除。

本发明公开了一种液氢泄漏扩散安全防护系统及方法，涉及液氢介质安全利用技术领域。系统包括由上至下依次连接并构成密封式房体结构的液氢厂房顶部、液氢厂房围墙和液氢厂房底部；液氢厂房顶部上开设有竖直排放通道；竖直排放通道底部设有防爆排气扇，周向设有加热器；低温氮气管路的前端位于密封式房体结构外部且依次连接有液氮储箱、液氮阀和液氮汽化器，后端位于密封式房体结构内部的密封式底板下方且与阵列式吹扫装置相连。本发明利用在不同高度设置低温氮气和加热器，在液氢厂房等封闭或半封闭空间形成烟囱效应，综合利用液氢汽化的密度差和温度差对泄漏液氢快速处理，同时利用阵列式吹扫装置防止液氢流动扩散，减小液氢泄漏的影响范围。

本发明公开了一种快响应的液氢储供系统及方法，涉及氢空燃料电池技术领域。系统包括液氢储罐、空温箱、控温换热器和燃料电池。本发明利用高压氢气瓶作为系统消氢量急剧提升时的补充，且高压氢气瓶位于空温箱内部，利用低温液氢的气化热对其进行冷却，能够有效提升氢气充注量并克服高压氢气充注过程的过热不利因素。液氢介质通过空温箱和控温换热器进行逐级加热，其中占比较多的汽化热由空温箱冷却，而占比较小的显热由功率可调的控温换热器冷却，能够有效提升系统的能量利用效率和控温精度。此外，高压氢气管路和液氢管路并联设置，且均设置调节气态氢燃料流量的调节阀，可以增加系统调控维度，强化氢燃料压力、流量信息的控制能力。

本发明公开了一种软冷屏液氢加注系统及方法，涉及液氢技术领域。系统包括液氢供给罐和液氢加注罐，在液氢存储阶段，利用蒸发低温氢气的冷量促使冷屏内部的介质由液态转化为固态，实现冷能的存储并且可以提升液氢储罐的绝热性能；在加注阶段，液氢储罐内部的液氢介质已排空，开式冷屏中的介质逐渐由固态转化为液态，使罐体一直维持低温状态，减小后续预冷操作所需的时间；利用设计的S型毛细连接器，使少部分液化高密度介质及低密度介质在不影响绝热能力的情况下，进入内罐汽化，维持液氢加注罐内罐微正压，同时自上而下依次设置低密度介质和高密度介质，还可使汽化后的气体分层，有效防止外部空气进入，减少后续置换操作所需的时间。

本发明公开了一种并行预冷的液氢加注系统及其方法，属于液氢技术领域。该液氢加注系统包括高压预冷管路、高压液氢罐、低压预冷管路、低压液氢罐、管阀子系统、液氢加注箱、引射子系统；所述引射子系统中包括引射管路、氢气引射器。该系统能够减少预冷时间、提高预冷效率：通过对液氢加注管路和液氢加注箱进行同步并联预冷，可以显著减少系统的整体预冷时间；对于预冷时间较长的液氢加注箱，采用外部液氢罐直接喷雾冷却的方式，可以有效避免传统预冷过程中产生气膜，从而降低预冷效率的问题；通过分别设置高压预冷和低压预冷，并利用氢气引射器部件，可以降低液氢加注箱内部压力，进一步提升雾化后的液氢汽化效率，加快液氢加注箱整体冷却。

本发明公开了一种急速排放的液氢储供系统及其方法，属于氢空燃料电池技术领域。该系统包括液氢内罐、液氢外罐、增压汽化器、汽化器、燃料电池、空气管路、增压管路、排空管路和液氢管路。液氢外罐的内壁和液氢内罐的外壁之间设有若干个密闭仓；每个密闭仓内设有内导热臂、外导热臂和固定架。该液氢供储系统采用了气压驱动的内导热臂和外导热臂，通过将外部热量快速传递到液氢内罐，实现液氢的急速排放。此外，通过空气管路对密闭仓进行抽真空和充气操作，使得整个系统可以循环使用，提高了使用效率和经济性。

本发明提供一种移动式液氢罐箱，包括内容器和设置在所述内容器外侧的外容器，所述内容器和所述外容器之间在周线方向上设置有多个滑动支撑结构，所述滑动支撑结构用于支撑所述内容器，并在所述移动式液氢罐箱产生温差应力时使所述内容器相对于所述外容器沿轴线方向滑动。本发明通过将内容器与外容器之间的滑动支撑结构设置为在周线方向上的多点连接方式，在实现支撑内容器的基础上减小内容器与外容器的接触面积，实现降低漏热的目的，而且内容器的受力良好，可以提高内容器的安全性。

本发明公开了一种轻量化液氢储供系统及方法，涉及氢能技术领域。本发明利用Be、Ga等材料的热流磁场效应和汽化部分增压，设计了用于液氢介质的磁热式换热器，通过调整输入电流的大小来控制磁热式换热器的有效换热面积，具有体积小、重量轻、结构简单等优势，在氢能飞机等对重量要求较高的载具上应用潜力巨大。通过对空气状态参数的测量，间接获取当前的液氢汽化量数据并将其作为液氢汽化量变更的依据，可实现液氢汽化量的精确调控和供应，整体系统调控策略简单，安全可靠，并可防止流量调节时产生的大幅度波动。

本发明公开了一种液氢飞机的综合管理系统及其方法。该系统通过温度三通阀和流量三通阀的耦合作用，在液氢进入超临界之前对其温度和流量进行精确控制，有效解决超临界氢物性转变带来的控制难题；同时流量调节过程中多余的高压液氢直接进行节流，对液氢储罐进行冷却，实现了液氢流量调节和无损存储的有效统一，降低了液氢损耗率。另外本发明采用仲正氢转化预冷器和液氢汽化器对进入压气机之前的空气进行充分预冷，可以有效提升压气机的压缩效率并实现液氢介质冷量的充分利用；且燃料电池反应产生的水用于对来自发动机的高温冷却剂进行初步预冷，提升了液氢飞机的整体能量利用率。

本发明涉及液氢储存技术领域，具体涉及一种支撑结构及具有其的液氢气瓶。一种支撑结构，用于具有相互套设的内胆和外胆之间的支撑，包括：第一管体，两端分别连接所述内胆和外胆；至少一层第二管体，套设在所述第一管体外，所述第二管体与所述第一管体之间预留有间隙，且所述第二管体的第二端与所述外胆连接，第一端与所述内胆非接触设置。本发明提供了一种机械强度高、漏热量少的支撑结构及具有其的液氢气瓶。

本发明提供的一种带有阀箱的液氢储供系统，属于液氢燃料电池技术领域，包括：液氢瓶，内部具有用于储存液氢的储存空间；阀箱，内部具有用于放置输送管路和阀门的放置空间；所述放置空间内为真空环境；所述储存空间和放置空间通过连接导热管连通；本发明的带有阀箱的液氢储供系统，将阀箱的放置空间设置为真空环境；由此可以将内部的输送管路和阀门等简化为单壁结构，代替了多条真空管和真空截止阀的复杂布局，更加适用汽车上液氢的输送过程；既满足整车狭小空间要求，也解决了液氢管路导致液态空气和管壁结霜、低温阀门深冷环境易卡滞的问题。

本发明提供的适用于燃料电池的液氢供气系统及方法，属于燃料电池技术领域，燃料电池的液氢供气系统包括：液氢瓶，内部具有储存空间；所述液氢瓶的储存空间内具有液氢；回液调压管路，一端与液氢瓶中的液氢连通，另一端与液氢瓶中的气相空间连通；所述回液调压管路上依次设置有增压汽化器和增压控制阀门；供气管路，依次连通主汽化器、缓冲装置与燃料电池，中间设有调节阀组件；所述缓冲装置内设置有缓冲腔体；排气调压管路；所述排气调压管路上设置有排压控制阀门；本发明的适用于燃料电池的液氢供气系统，通过各种管路和各种调节阀组件的配合，完成了液氢瓶到燃料电池的供氢过程。

本发明涉及真空失效测试技术领域，具体涉及一种液氢气瓶真空失效主动测试装置及测试方法。一种液氢气瓶真空失效主动测试装置，包括：液氢气瓶，包括相互套设的内胆和外壳，所述内胆和外壳之间形成真空夹层，所述内胆中设有液氢的储放空间；充气结构，通过第一阀门与所述真空夹层连接；检测结构，包括与所述真空夹层连通的真空传感器和与所述内胆连通的压力检测器；调节结构，与所述内胆连接，用于在所述压力检测器检测到的内胆压力达到第一预定值时，对所述内胆泄压，并在内胆压力达到第二预定值时停止泄压。本发明提供了一种主动可控的液氢气瓶真空失效主动测试装置及测试方法。