[发明专利]燃料气体箱加注系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月2日提交的美国临时专利申请第61/861,467号的权益。

技术领域

本公开总体上涉及用燃料气体对车辆气体储存箱的加注，更具体地，涉及一种用于加注燃料气体储存箱的系统和方法。

背景技术

替代的燃料气体（如天然气和氢气）是机动车辆中所使用的传统的基于石油的能量源的有前途替代物。它们具有比基于石油的汽油和柴油更清洁的燃烧，因此更加有利于环境。存在用于将这种燃料气体储存在车辆上的两种主导技术：在压缩状态下储存、或者在气体储存材料中储存。例如，在高压下储存压缩天然气，使其体积小于通常在标准温度和压力下所占据体积的1%。也可以将天然气以吸附状态储存在储存材料（ANG储存材料）中。这种ANG储存材料的诱人之处在于它们可以以相当于压缩天然气的能量密度但在低得多的箱压力下可逆地吸附天然气。

氢气，如同天然气，也可以在压缩状态下储存或者储存在储氢材料中。将氢气储存在储氢材料中具有与将天然气储存在ANG储存材料中相似的热力学，尽管氢吸收在本质上是化学性的（氢气是以氢化物的形式储存），这与吸附相反。例如，氢气可以可逆地装载到储氢材料中并且可以从储氢材料中释放，储氢材料例如是复合金属氢化物，包括各种已知的铝氢化物、硼氢化物、和酰胺类。一些具体的复合金属氢化物包括氢化铝钠（NaAlH₄）、氢化铝锂（LiAlH₄）、含有或不含有MgH₂的硼氢化锂（LiBH₄）、含有或不含有MgH₂的硼氢化钙（CaBH₄）、及氨基锂（LiNH₂）。金属有机骨架材料（MOF）和PPN也可用于储存氢气。当然，存在许多其它市场上可买到的储氢材料。

虽然可以将天然气和氢气在与在压缩状态下储存相比较低的压力下储存在它们各自的ANG和储氢材料中，但加注容纳储存材料的燃料气体箱需要长时间，因为天然气吸附和氢吸收过程是放热的并且对进一步的吸附/吸收具有限速作用。将足够的天然气或氢气装载入储存箱中与适当的气体储存材料直接接触从而为车辆提供合理的行驶距离会占用许多小时而完成。这种长加注时间对于车辆动力应用会并不始终是可接收或方便的。

发明内容

至少在一些实施例中，一种用于加注燃料气体储存箱的装置包括喷嘴主体，该喷嘴主体具有布置为将燃料气体源与储存箱相连通的流入通道、和布置为接收从储存箱中流出的燃料气体的流出通道。流入通道和流出通道可以是分开的并且可被限定在共同的喷嘴主体内。流入通道可与进口通道相连通从而允许燃料气体进入储存箱并且流出通道可与出口通道相连通，燃料气体经过该出口通道而离开储存箱。流出通道可与用于流出燃料气体的处理（如过滤、干燥、和/或冷却）的下游部件相连通。然后，必要时可改变流出燃料气体的流动路线使其经过流入通道和进口通道进入储存箱。

还公开了一种用于燃料气体储存箱的配件。该配件可包括主体，该主体限定至少部分的进口通道（允许燃料气体经过该进口通道进入储存箱）和至少部分的出口通道（燃料气体从该出口通道离开储存箱）。在主体内，进口通道可与出口通道分离。可允许燃料气体经过进口通道而进入储存箱并且可允许燃料气体经过出口通道而离开储存箱。

一种加注燃料气体储存箱的方法可通过将加燃料喷嘴流体连通到储存箱、使燃料气体（如天然气或氢气）经过加燃料喷嘴流入储存箱、允许燃料气体经过加燃料喷嘴流出储存箱而实现。离开储存箱的燃料气体可处在升高的温度下并且去除该经加热的燃料气体可促进对储存箱内的其它燃料气体的较快吸附/吸收。可在储存箱的外部对去除的经加热燃料气体进行处理并且必要时使其返回到储存箱。

附图说明

图1是可经过其中将燃料气体提供给储存箱的加燃料喷嘴的示意图；

图2是图1的加燃料喷嘴的端视图；

图3是用于燃料气体储存箱的配件的一端的示意性侧面剖视图；

图4是图3的配件的端视图；

图5是加燃料喷嘴的一部分的示意性侧面剖视图；

图6是图5中所示加燃料喷嘴部的左端视图；

图7是其中将致动器拆除的图5中所示加燃料喷嘴部的右端视图；

图8是与配件配合的加燃料喷嘴的示意性侧面剖视图。

具体实施方式