储氢罐超压释氢循环利用系统及方法

本发明涉及低温高压储氢，尤其涉及一种储氢罐超压释氢循环利用系统及方法。

背景技术：

1、随着全球对清洁能源的需求不断增加，氢能作为一种清洁、高效的能源媒介，其存储技术的发展显得尤为重要。低温高压储氢综合了提高压力和降低温度两种氢致密化技术路径，储氢密度可以接近甚至超过液氢。低温高压储氢罐超压释氢技术则是为了应对储氢罐内部压力意外升高的情况而研究和设计的。在自然存放的过程中，环境与储氢罐、氢气与罐体之间存在的热量传递以及晃动等外力因素均可能导致低温高压储氢罐内的温度变化，从而改变氢气的状态或压力，当储氢罐内部压力超过设计工作压力时，系统会将氢气释放到外部环境中，以防止设备损坏或发生爆炸危险。然而，将超压氢气释放到环境中的过程虽然简单，但仍存在以下问题：一是将氢气释放到环境中必须严格控制释放过程的安全问题，以防止环境污染或对人员造成危害；二是存在能源浪费，不符合节能环保的发展趋势。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种储氢罐超压释氢循环利用系统及方法。

2、本发明的第一方面提供了一种储氢罐超压释氢循环利用系统，包括：

3、储氢罐，其内部用于储存低温高压氢气，所述储氢罐上设置有氢气释放口；

4、释氢管路，与所述氢气释放口相连，所述释氢管路或所述储氢罐上设置有超压安全阀，用于打开或关闭所述氢气释放口；

5、燃料电池，与所述释氢管路相连，用于将所述储氢罐释放的氢气转换为电能输出；

6、制冷机，与所述燃料电池的电能输出端电连接，所述制冷机与储氢罐相连，用于将产生的冷量供给所述储氢罐。

7、在一些实施例中，所述储氢罐内填充有吸附储氢材料；

8、所述吸附储氢材料包括活性炭、金属有机骨架、共价有机骨架、分子筛、碳纳米管、碳气凝胶中的一种或多种。

9、在一些实施例中，所述燃料电池的电能输出端连接有蓄电池，所述蓄电池用于存储所述燃料电池产生的电能；

10、所述蓄电池的电能输出端与所述制冷机电连接。

11、在一些实施例中，所述储氢罐内安装有传热器件；

12、所述制冷机具有冷量输出端，所述冷量输出端与所述传热器件连接。

13、在一些实施例中，所述储氢罐上设置有冷源接入口，所述冷量输出端经所述冷源接入口伸至所述储氢罐内，并与所述传热器件连接。

14、在一些实施例中，所述传热器件包括导热主体，所述导热主体为导热棒或者螺旋管式导热主体，所述导热主体的端部与所述冷量输出端连接。

15、在一些实施例中，所述传热器件还包括强化传热翅片，所述强化传热翅片设置在所述导热主体的表面并与所述导热主体连接。

16、在一些实施例中，所述强化传热翅片为分型分叉翅片或者平直翅片；

17、和/或，所述导热主体为导热棒，所述强化传热翅片的数量为多个，多个所述强化传热翅片沿所述导热主体的周向依次间隔设置。

18、在一些实施例中，所述强化传热翅片上分散设置有多个通孔。

19、本发明的第二方面提供了一种储氢罐超压释氢循环利用方法，采用如上述任一实施例所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，包括：

20、当储氢罐内的氢气压力超过预设压力值时，将超压安全阀打开，使所述储氢罐内的氢气经释氢管路输送至燃料电池中，所述燃料电池将氢气转换为电能并输出给制冷机，所述制冷机产生冷量并供给所述储氢罐。

21、本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本发明提供的储氢罐超压释氢循环利用系统及方法，通过在储氢罐的氢气释放口连接释氢管路，在释氢管路或储氢罐上设置超压安全阀，并设置与释氢管路连接的燃料电池，这样当储氢罐内的氢气压力超压时，可以打开超压安全阀，释放储氢罐内的氢气到燃料电池中进行发电，如此既可以降低储氢罐内的氢气压力，又可以利用释放的氢气转换为电能；燃料电池的电能输出端与制冷机电连接，如此可以驱动制冷机工作并产生冷量，制冷机与储氢罐相连，这样制冷机产生的冷量可以供给储氢罐，以降低储氢罐内的氢气温度，从而维持储氢罐内的温度和压力稳定；如此设置，既解决了将超压氢气释放到环境中造成的环境污染以及对人员造成危害，又实现了能源的循环利用，避免造成能源浪费。

1.一种储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述储氢罐内填充有吸附储氢材料；

3.根据权利要求1所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述燃料电池的电能输出端连接有蓄电池，所述蓄电池用于存储所述燃料电池产生的电能；

4.根据权利要求1所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述储氢罐内安装有传热器件；

5.根据权利要求4所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述储氢罐上设置有冷源接入口，所述冷量输出端经所述冷源接入口伸至所述储氢罐内，并与所述传热器件连接。

6.根据权利要求4所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述传热器件包括导热主体，所述导热主体为导热棒或者螺旋管式导热主体，所述导热主体的端部与所述冷量输出端连接。

7.根据权利要求6所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述传热器件还包括强化传热翅片，所述强化传热翅片设置在所述导热主体的表面并与所述导热主体连接。

8.根据权利要求7所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述强化传热翅片为分型分叉翅片或者平直翅片；

9.根据权利要求7所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，其特征在于，所述强化传热翅片上分散设置有多个通孔。

10.一种储氢罐超压释氢循环利用方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的储氢罐超压释氢循环利用系统，包括：