具体实施方式

理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车的乘用车辆，包括各种船艇和船舶的水运工具，飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其它替代燃料(例如，除石油以外的资源衍生的燃料)车辆。如本文所指，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油和电双动力车辆。

本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。除非上下文另外明确指出，否则如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意一个和所有组合。在整个说明书中，除非有相反的明确描述，否则词语“包括”和诸如“包括有”或“包含”的变型将被理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其它元件。另外，说明书中描述的术语“单元”、“器”、“件”和“模块”表示用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或软件组件及其组合来实施。

进一步地，本公开的控制逻辑可以被实现为包含由处理器、控制器等运行的可运行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在联接网络的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储并运行。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。

然而，本公开的技术思想不限于本文描述的一些示例性实施例，而是可以以各种不同的形式来实施。在本公开的技术思想的范围内，示例性实施例中的构成元件中的一个或多个可以选择性地组合和替换。

另外，除非另外具体且明确地定义和陈述，否则本公开的示例性实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为本公开所属领域的普通技术人员可以通常理解的含义。诸如词典中定义的术语的通用术语的含义可以考虑相关技术的上下文含义来解释。

另外，本公开的示例性实施例中使用的术语是为了说明示例性实施例，而不是限制本公开。

除非本说明书的上下文中另外特别指出，否则单数形式也可以包括复数形式。本文所述的说明“A、B和C中的至少一个(或者一个或多个)”可以包括通过组合A、B和C可以形成的所有组合中的一个或多个。

另外，诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本公开的示例性实施例的构成元件。

这些术语仅用于将一个构成元件与另一构成元件区分开的目的，并且构成元件的性质、顺序或次序不受这些术语的限制。

进一步地，当一个构成元件被描述为“连接”、“联接”或“附接”到另一构成元件时，该一个构成元件可以直接连接、联接或附接到另一构成元件，或者通过介于两者之间的又一构成元件连接、联接或附接到另一构成元件。

另外，说明“一个构成元件形成或设置在另一构成元件上方(上)或下方(下)”不仅包括两个构成元件彼此直接接触的情况，还包括一个或多个附加的构成元件形成或设置在这两个构成元件之间的情况。另外，表述“上(上方)或下(下方)”可以包括基于一个构成元件的向下方向以及向上方向的含义。

参照图1至图3，根据本公开的示例性实施例的储氢系统10包括：第一氢罐210，设置在燃料电池电动车辆20中；第二氢罐220，设置在燃料电池电动车辆20中并被配置为独立于第一氢罐210储存氢；歧管300，设置在燃料电池电动车辆20中并连接到第一氢罐210和第二氢罐220；氢供应管线24，被配置为连接设置在燃料电池电动车辆20中的燃料电池堆和歧管300；以及流量调节阀700，被配置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差，调节从第一氢罐210和第二氢罐220中的至少一个供应到歧管300的氢的流量。

作为参考，根据本公开的示例性实施例的储氢系统10可以应用于向燃料电池电动车辆20(例如，轿车或商用车)供应氢，并且本公开不受应用储氢系统10的对象的类型的限制或约束。

可以在燃料电池电动车辆20中设置插口100，并且用于供应氢的充气喷嘴102连接到插口100。

可以利用常规的联接结构(例如，公-母联接结构)连接(联接)到充气喷嘴102的各种类型的插口100可以用作插口100，并且本公开不受插口100的类型和结构的限制或约束。

另外，用于储存氢的多个氢罐210、220和230设置在燃料电池电动车辆20中，并且歧管300共同连接到氢罐210、220和230。

作为示例，第一氢罐210、第二氢罐220和第三氢罐230可以设置在燃料电池电动车辆20中，并且歧管300共同连接到多个氢罐210、220和230。根据本公开的另一示例性实施例，可以在燃料电池电动车辆20中设置四个以上氢罐或者两个以下氢罐，并且本公开不受氢罐的数量和氢罐的布置形式的限制或约束。

歧管300可以具有能够分支氢的流路的各种结构，并且本公开不受歧管300的类型和结构的限制或约束。作为示例，歧管300可以具有连接到氢供应管线24的第一端口(未示出)、连接到多个氢罐210、220和230的第二至第四端口(未示出)以及连接到氢充气管线22的第五端口(未示出)。

例如，第一氢罐210通过第一连接管线212连接到歧管300，第二氢罐220通过第二连接管线222连接到歧管300，并且第三氢罐230通过第三连接管线232连接到歧管300。

储氢系统10可以包括连接插口100和歧管300的氢充气管线22。通过充气喷嘴102供应到插口100的氢流过氢充气管线22和歧管300，然后充入各个氢罐210、220和230。

另外，储氢系统10包括氢供应管线24，氢供应管线24连接设置在燃料电池电动车辆20中的燃料电池堆600和歧管300。

氢供应管线24被设置为将储存在氢罐210、220和230中的氢供应到燃料电池堆600。

特别地，氢供应管线24被配置为连接设置在燃料电池电动车辆20中的燃料电池堆600和歧管300，并且储存在氢罐210、220和230中的氢经由歧管300和氢供应管线24供应到燃料电池堆600。

作为参考，燃料电池堆600可以具有能够通过燃料(例如，氢)和氧化剂(例如，空气)之间的氧化还原反应来发电的各种结构。

作为示例，燃料电池堆600包括：膜电极组件(MEA)(未示出)，在氢离子移动通过的电解质膜的两侧具有发生电化学反应的催化剂电极层；气体扩散层(GDL)(未示出)，被配置为均匀地分布反应气体并用于传递产生的电能；垫圈(未示出)和紧固件(未示出)，被配置为保持对反应气体和冷却剂的气密性并保持适当的紧固压力；以及隔板(双极板)(未示出)，被配置为使反应气体和冷却剂移动。

特别地，在燃料电池堆600中，作为燃料的氢和作为氧化剂的空气(氧)通过隔板中的流路分别供应到膜电极组件的阳极(anode)和阴极(cathode)，使得氢被供应到阳极，空气被供应到阴极。

供应到阳极的氢通过设置在电解质膜的两侧的电极层中的催化剂被分解为氢离子(质子)和电子。仅氢离子选择性地通过作为阳离子交换膜的电解质膜而被输送到阴极，并且同时，电子通过作为导体的气体扩散层和隔板而被输送到阴极。

在阴极，通过电解质膜供应的氢离子和通过隔板输送的电子与通过空气供应装置供应到阴极的空气中的氧相遇，从而发生产生水的反应。由于氢离子的移动，电子流过外部导线，并且由于电子的流动而产生电流。

另外，氢供应管线24上设置有被配置为对供应到燃料电池堆600的氢进行减压的调节器400，以及被配置为调节供应到燃料电池堆600的氢的供应量的氢供应装置(燃料处理系统(FPS))500。

特别地，调节器400连接到氢供应管线24并设置在歧管300和燃料电池堆600之间。通过氢供应管线24供应的高压(例如，700bar)氢可以在通过调节器400时被减压(例如，16bar)的状态下，供应到燃料电池堆600。

氢供应装置500连接到氢供应管线24并设置在调节器400和燃料电池堆600之间。氢供应装置500调节供应到燃料电池堆600的氢的供应量。另外，可以通过氢供应装置500选择性地允许或阻断向燃料电池堆600的氢供应。

流量调节阀700被设置为根据多个氢罐之间的压力差来调节从各个氢罐供应到歧管300的氢的流量。

作为示例，流量调节阀700可以被设置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差来调节从第一氢罐210和第二氢罐220中的至少一个供应到歧管300的氢的流量。

在下文中，将流量调节阀700根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差来调节从第一氢罐210供应到歧管300的氢的流量的配置作为示例进行描述。

根据本公开的另一示例性实施例，流量调节阀700可以根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差来调节从第一氢罐210供应到歧管300的氢的流量和从第二氢罐220供应到歧管300的氢的流量两者，或者流量调节阀700可以仅单独调节从第二氢罐220供应到歧管300的氢的流量。可选地，流量调节阀700可以根据第一氢罐210和第三氢罐230之间的压力差或第二氢罐220和第三氢罐230之间的压力差，调节从多个氢罐中的至少一个(例如，第三氢罐)供应到歧管300的氢的流量。

这是因为，可以通过调节从氢罐排出的氢的流量(供应到歧管的氢的流量)来调节氢罐中的压力。例如，当第一氢罐210中的压力变为第一压力并且第二氢罐220中的压力变为低于第一压力的第二压力时，可以通过增加从第一氢罐210排出(供应到歧管)的氢的流量来减小第一氢罐210中的压力，因此，可以最小化第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差。可选地，可以通过减小从第二氢罐220排出的氢的流量来减慢第二氢罐220中的压力下降，以最小化第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差。

根据如上所述的本公开的示例性实施例，由于最小化了多个氢罐之间的压力差，因此可以获得以下有利效果：防止高压氢阀的气密性由于各个氢罐之间的压力差而弱化，抑制氢泄漏的风险增加，以及最小化由于高压氢阀的颤动而产生的操作噪音。

流量调节阀700可以具有能够调节从氢罐供应到歧管300的氢的流量的各种结构，并且流量调节阀700的结构和操作流量调节阀700的方法可以根据所需条件和设计规格不同地改变。

作为示例，流量调节阀700可以设置在歧管300的内部或外部。

根据本公开的示例性实施例，流量调节阀700包括：腔室壳体710，具有与第一氢罐210和第二氢罐220连通的工作腔室712；第一阀壳体720，具有连接到第一氢罐210的第一供应流路722；活塞构件730，被配置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差在工作腔室712中直线移动；以及第一阀构件740，连接到活塞构件730的一端，并被配置为通过活塞构件730而在第一阀壳体720中移动以调节第一供应流路722的开口率。

腔室壳体710可以具有其中具有工作腔室712的各种结构，并且本公开不受腔室壳体710的形状和结构的限制或约束。

特别地，腔室壳体710的工作腔室712可以被活塞构件730划分为第一空间712a和第二空间712b。第一氢罐210与第一空间712a连通，第二氢罐220与第二空间712b连通。

作为示例，连接到第一氢罐210的第一连通管线211可以连接到腔室壳体710的一侧(例如，以图2为基准的活塞构件下方)，从而与第一空间712a连通，连接到第二氢罐220的第二连通管线221可以连接到腔室壳体710的另一侧(例如，以图2为基准的活塞构件上方)，从而与第二空间712b连通。

作为参考，在本公开的示例性实施例中，第一空间712a和第二空间712b可以被定义为根据活塞构件730相对于腔室壳体710的移动而容积变化的空间。

活塞构件730被设置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差在工作腔室712中直线移动。

作为示例，参照图2和图3，活塞构件730可以被设置为在工作腔室712中可在上下方向上直线移动。以活塞构件730为基准，第一空间712a可以被限定在活塞构件730的上侧，第二空间712b可以被限定在活塞构件730的下侧。

例如，当第一氢罐210中的压力变为第一压力P1并且第二氢罐220中的压力变为低于第一压力P1的第二压力P2时，第一空间712a中的压力P1变得高于第二空间712b中的压力P2，使得活塞构件730向上移动。相反，当第二氢罐220中的压力变得高于第一氢罐210中的压力时，第二空间712b中的压力变得高于第一空间712a中的压力，使得活塞构件730向下移动。

第一阀壳体720具有连接到第一氢罐210的第一供应流路722，并且可以与腔室壳体710相邻设置。

第一供应流路722可以具有能够通过第一阀构件740选择性地打开或关闭的各种结构，并且本公开不受第一供应流路722的结构和形状的限制或约束。作为示例，在上下方向上直线移动的第一阀构件740可以选择性地打开或关闭第一供应流路722，或者调节第一供应流路722的开口率。

第一阀构件740连接到活塞构件730的一端，并且被设置为根据活塞构件730的直线移动而在第一阀壳体720中直线移动的同时调节第一供应流路722的开口率。

在这种情况下，调节第一供应流路722的开口率被定义为调节第一供应流路722打开的程度(例如，调节第一供应流路的截面面积)。可以通过调节第一供应流路722的开口率来调节通过第一供应流路722的氢的流量。

作为示例，参照图2，在第一氢罐210中的压力和第二氢罐220中的压力彼此相等(或相似)的条件下，第一阀构件740可以以预定的第一开口率打开第一供应流路722。当第一供应流路722以第一开口率打开时，储存在第一氢罐210中的氢可以以预定的流量Q1供应到歧管300。

相反，参照图3，当第一氢罐210中的压力P1高于第二氢罐220中的压力P2时，活塞构件730向上移动，使得连接到活塞构件730的第一阀构件740以大于第一开口率的第二开口率打开第一供应流路722。与在第一供应流路722以第一开口率打开的状态下相比，在第一供应流路722以第二开口率打开的状态下，供应到歧管300的氢的流量Q2可以增加(Q2>Q1)。

如上所述，当第一氢罐210中的压力P1变得高于第二氢罐220中的压力P2时，增加从第一氢罐210供应到歧管300的氢的流量，使得第一氢罐210中的氢的使用量可以变得大于第二氢罐220中的氢的使用量。因此，可以根据第二氢罐220中的压力来减小第一氢罐210中的压力。

根据本公开的示例性实施例，储氢系统10可以包括弹簧构件750，该弹簧构件750被配置为弹性地支撑活塞构件730相对于腔室壳体710的移动。

能够弹性地支撑活塞构件730的直线移动的常规的弹性构件可以用作弹簧构件750，并且本公开不受弹簧构件750的类型和结构的限制或约束。

作为示例，在第一氢罐210中的压力和第二氢罐220中的压力彼此相等(或相似)的条件下，弹簧构件750可以提供弹力，使得第一阀构件740移动到第一阀构件740以预定的第一开口率打开第一供应流路722的位置。

在本公开所描述和描绘的示例性实施例中，已经描述了流量调节阀700安装在歧管300中的示例。然而，根据本公开的另一示例性实施例，流量调节阀700可以安装在第一连接管线212和第二连接管线222(或第三连接管线)中的至少一个中，并且可以调节通过第一连接管线212和第二连接管线222供应的氢的流量。

图4和图5是用于说明根据本公开的示例性实施例的储氢系统的流量调节阀的另一示例性实施例的图。进一步地，将利用相同或等同的附图标记来表示与上述配置中的部件相同和等同的部件，并且将省略对其的详细描述。

参照图4和图5，流量调节阀700可以包括：腔室壳体710，具有与第一氢罐210和第二氢罐220连通的工作腔室712；第一阀壳体720，具有连接到第一氢罐210的第一供应流路722；活塞构件730，被配置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差在工作腔室712中直线移动；第一阀构件740，连接到活塞构件730的一端，并被配置为通过活塞构件730而在第一阀壳体720中移动以调节第一供应流路722的开口率；第二阀壳体720'，具有连接到第二氢罐220的第二供应流路722'；以及第二阀构件740'，连接到活塞构件730的另一端，并被配置为通过活塞构件730而在第二阀壳体720'中移动以调节第二供应流路722'的开口率。

这是为了根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差，同时调节从第一氢罐210排出(供应到歧管)的氢的流量和从第二氢罐220排出(供应到歧管)的氢的流量。

通过同时调节从第一氢罐210排出的氢的流量和从第二氢罐220排出的氢的流量，可以获得更迅速且准确地校正第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差的有利效果。

腔室壳体710的工作腔室712可以被活塞构件730划分为第一空间712a和第二空间712b。第一氢罐210可以与第一空间712a连通，第二氢罐220可以与第二空间712b连通。

活塞构件730被设置为根据第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差在工作腔室712中直线移动。

作为示例，参照图4和图5，活塞构件730可以被设置为在工作腔室712中可在左右方向上直线移动。以活塞构件730为基准，第一空间712a可以被限定在活塞构件730的左侧，第二空间712b可以被限定在活塞构件730的右侧。

例如，当第一氢罐210中的压力变为第一压力P1并且第二氢罐220中的压力变为低于第一压力P1的第二压力P2时，第一空间712a中的压力P1变得高于第二空间712b中的压力P2，使得活塞构件730向右移动(以图5为基准)。相反，当第二氢罐220中的压力变得高于第一氢罐210中的压力时，第二空间712b中的压力变得高于第一空间712a中的压力，使得活塞构件730向左移动。

特别地，多个活塞构件730(例如，两个活塞构件730)可以设置在工作腔室712中，从而彼此联动地操作。如上所述，由于多个活塞构件730在工作腔室712中同时直线移动，因此可以获得稳定保持活塞构件730的布置状态并提高操作稳定性的有利效果。

第一阀壳体720可以具有连接到第一氢罐210的第一供应流路722，并且与腔室壳体710的一侧(例如，左侧)相邻设置。

第一供应流路722可以具有能够通过第一阀构件740选择性地打开或关闭的各种结构，并且本公开不受第一供应流路722的结构和形状的限制或约束。作为示例，在左右方向上直线移动的第一阀构件740可以选择性地打开或关闭第一供应流路722，或者调节第一供应流路722的开口率。

第一阀构件740连接到活塞构件730的一端，并且被设置为根据活塞构件730的直线移动而在第一阀壳体720中直线移动的同时调节第一供应流路722的开口率。

第二阀壳体720'具有连接到第二氢罐220的第二供应流路722'，并且可以与腔室壳体710的另一侧(例如，右侧)相邻设置。

第二供应流路722'可以具有能够通过第二阀构件740'选择性地打开或关闭的各种结构，并且本公开不受第二供应流路722'的结构和形状的限制或约束。作为示例，在左右方向上直线移动的第二阀构件740'可以选择性地打开或关闭第二供应流路722'，或者调节第二供应流路722'的开口率。

第二阀构件740'连接到活塞构件730的另一端，并且被设置为根据活塞构件730的直线移动而在第二阀壳体720'中直线移动的同时调节第二供应流路722'的开口率。

特别地，当第一氢罐210中的压力变为第一压力并且第二氢罐220中的压力变为低于第一压力的第二压力时，第一阀构件740在第一阀构件740打开第一供应流路722的第一方向上移动，从而增加从第一氢罐210供应到歧管300的氢的流量。更特别地，在第一阀构件740在第一方向上移动的同时，第二阀构件740'在第二阀构件740'关闭第二供应流路722'的第一方向上移动，从而减小从第二氢罐220供应到歧管300的氢的流量。

参照图4，在第一氢罐210中的压力和第二氢罐220中的压力彼此相等(或相似)的条件下，第一阀构件740和第二阀构件740'可以以预定的第一开口率分别打开第一供应流路722和第二供应流路722'。当第一供应流路722和第二供应流路722'以第一开口率打开时，储存在第一氢罐210和第二氢罐220中的氢可以以预定的流量供应到歧管300。

相反，参照图5，当第一氢罐210中的压力P1变得高于第二氢罐220中的压力P2时，活塞构件730向右(在第一方向上)移动，使得第一阀构件740以大于第一开口率的第二开口率打开第一供应流路722，并且第二阀构件740'以小于第一开口率的第三开口率打开第二供应流路722'。

在第一供应流路722以第二开口率打开并且第二供应流路722'以第三开口率(第三开口率<第二开口率)打开的状态下，通过第一供应流路722供应到歧管300的氢的流量Q2可以增加，并且通过第二供应流路722'供应到歧管300的氢的流量Q1可以减小。

如上所述，当第一氢罐210中的压力P1变得高于第二氢罐220中的压力P2时，增加从第一氢罐210供应到歧管300的氢的流量，同时，减小从第二氢罐220供应到歧管300的氢的流量，使得第一氢罐210中的氢的使用量可以增加并且第二氢罐220中的氢的使用量可以减小。因此，可以获得更快地消除第一氢罐210和第二氢罐220之间的压力差的有利效果。

尽管以上已经描述了示例性实施例，但是示例性实施例仅是说明性的，并不旨在限制本公开。本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本示例性实施例的本质特征的情况下，可以对本示例性实施例进行以上未描述的各种修改和改变。例如，可以对示例性实施例中具体描述的各个构成元件进行修改然后执行。进一步地，应解释的是，与修改和改变有关的差异包括在由所附权利要求限定的本公开的范围内。

根据如上所述的本公开的示例性实施例，可以获得最小化氢罐之间的压力差并提高安全性和可靠性的有利效果。

特别地，根据本公开的示例性实施例，可以获得以下有利效果：根据氢罐之间的压力差改变从各个氢罐供应的氢的流量，以最小化氢罐之间的压力差。

另外，根据本公开的示例性实施例，可以获得提高气密性，降低氢泄漏的风险，并最小化由压力差引起的阀颤动的有利效果。