加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，壓縮機分別經控制閥管路連接高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶和直充管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶分別經管路連接高壓充氣管線、中壓充氣管線和低壓充氣管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶均經管路連接瀉放管線，瀉放管線的進氣側管路上連接有控制閥，在高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶進氣側的管路上均連接壓力傳感器，數據控制器信號連接壓力傳感器和壓縮機。本發明的有益效果為：既可以通過儲氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣又可以通過壓縮機直接給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣；實現對加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣的智能控制。
【專利說明】
加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及加氫站氫氣儲氣技術領域，特別是涉及一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統。
【背景技術】
[0002]氫燃料汽車的氫燃料電池工作過程可實現零排放，且不存在氫氣泄漏問題，與電動車鋰電池相比，性能更穩定、安全。車載氫氣高壓儲氣罐技術也已經成熟，安全性高。氫燃料汽車的氫氣加注時間與汽柴油車油料加注時間相當，而且氫燃料汽車的續航里程能達到500公里以上，約為電動車的兩倍。氫燃料汽車的氫氣加注需要在加氫站中進行，國內需要逐步建立健全加氫站的分布網絡。加氫站儲氫系統中的壓力最高達70MPa，一般分高壓、中壓和低壓儲氣瓶組。儲氣瓶組給車瓶充氣時，首先是低壓儲氣瓶組充氣，然后是中壓充氣，最后是高壓充氣。在壓縮機給儲氣瓶組補氣過程中，首先給高壓儲氣瓶補氣，然后給中壓瓶組，最后是低壓瓶組。當處在用氣高峰時，通常會出現儲氣瓶組中的氣量不足、難以在較短時間內給氫燃料汽車的車載儲氣瓶及時充滿的現象。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，以實現既可以通過儲氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣又可以通過壓縮機直接給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣。
[0004]本發明提供一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，包括壓縮機、控制閥、高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶、壓力傳感器和數據控制器，壓縮機分別經控制閥管路連接高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶和直充管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶分別經管路連接高壓充氣管線、中壓充氣管線和低壓充氣管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶均經管路連接瀉放管線，瀉放管線的進氣側管路上連接有控制閥，在高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶進氣側的管路上均連接壓力傳感器，數據控制器信號連接壓力傳感器和壓縮機。
[0005]進一步的，數據控制器信號連接控制閥。
[0006]進一步的，還包括壓力分配調節箱，所述控制閥裝配安裝于壓力分配調節箱上。
[0007]進一步的，所述控制閥為氣動閥。
[0008]進一步的，所述數據控制器為可編程邏輯控制器。
[0009]進一步的，所述數據控制器為智能移動終端。
[0010]進一步的，所述數據控制器經藍牙信號連接壓力傳感器。
[0011 ]進一步的，所述數據控制器經藍牙信號連接壓縮機。
[0012]與現有技術相比，本發明的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統具有以下特點和優點:
[0013]1、本發明的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，既可以通過儲氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣又可以通過壓縮機直接給氫燃料汽車的車載儲氣瓶充氣；
[0014]2、本發明的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，實現對加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣的智能控制。
[0015]結合附圖閱讀本發明的【具體實施方式】后，本發明的特點和優點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發明實施例中加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統結構示意圖；
[0018]其中，
[0019]1、數據控制器，2、壓縮機，3、氣動閥，4、壓力分配調節箱，5、壓力傳感器，61、高壓儲氣瓶，62、中壓儲氣瓶，63、低壓儲氣瓶，71、高壓充氣管線，72、中壓充氣管線，73、低壓充氣管線，74、直充管線，75、瀉放管線，8、車載儲氣瓶。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021 ]如圖1所不，本實施例提供一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，包括壓縮機2、氣制閥3、壓力分配調節箱4、高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62、低壓儲氣瓶63、壓力傳感器5和數據控制器I，壓縮機2分別經氣動閥3管路連接高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62、低壓儲氣瓶63和直充管線74，高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63分別經管路連接高壓充氣管線71、中壓充氣管線72和低壓充氣管線73，高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63均經管路連接瀉放管線75，瀉放管線75的進氣側管路上連接有氣動閥3，在高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63的進氣側的管路上均連接壓力傳感器5，數據控制器I信號連接壓力傳感器5、氣動閥3和壓縮機2。氣動閥3裝配安裝于壓力分配調節箱4上，便于集中觀察、檢修氣動閥3。
[0022]數據控制器I能夠經壓力傳感器5檢測與高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63相連管路中的壓力，并由數據控制器I進行邏輯判斷并控制壓縮機2的啟停，決定是否開啟壓縮機2進行補氣或補氣結束關停壓縮機2。壓縮機2給高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63補氣時，經過壓力分配調節箱4控制，依次由數據控制器I控制開啟與高壓儲氣瓶61管路連接的氣動閥3給高壓儲氣瓶61充氣，由數據控制器I控制開啟與中壓儲氣瓶62管路連接的氣動閥3給中壓儲氣瓶62充氣，由數據控制器I控制開啟與低壓儲氣瓶63管路連接的氣動閥3給低壓儲氣瓶63充氣。當有氫燃料汽車需要充氫氣時，依次由與低壓儲氣瓶63、中壓儲氣瓶62和高壓儲氣瓶61管路連接的低壓充氣管線73、中壓充氣管72和高壓充氣管線71給車載儲氣瓶8充氣。在用氣高峰期間，當高壓儲氣瓶61中的氫氣量不足時，雖然壓縮機2已經開啟，但仍不能滿足經高壓儲氣瓶61在較短時間內經高壓充氣管線71給車載儲氣瓶8充滿氣，由數據控制器I控制與直充管線74連接的氣動閥3開啟，使由壓縮機2經直充管線74直接給車載儲氣瓶8繼續充氣，以節約充氫氣時間。在車載儲氣瓶8充滿后再由數據控制器I切換控制與高壓儲氣瓶61連接的氣動閥3開啟，給高壓儲氣瓶61充氣。當數據控制器I經壓力傳感器5檢測到高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63中任一儲氣瓶的壓力超過安全值時，數據控制器I通過與瀉放管線75連接的氣動閥3控制泄放管線75排放泄壓。
[0023]數據控制器I經壓力傳感器5檢測到高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63中任何一路的壓力低于設定值(高壓儲氣瓶61設定值為680bar，中壓儲氣瓶62設定值為550bar，低壓儲氣瓶63設定值為400bar)時，壓縮機2均會啟動。壓縮機2啟動后，由壓力分配調節箱4控制，首先給當時檢測到壓力低于設定值的那一路管線和儲氣瓶充氣，當這一路瓶組的壓力達到710bar(氣瓶充滿時壓力)時，壓縮機2會依次檢測高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63的壓力，若這幾路的壓力有低于705bar(氣瓶充滿后正常降壓范圍內壓力)的，壓縮機2會給該路儲氣瓶充氣，當該路儲氣瓶充滿氣，即壓力達到710bar后，切換到下一管路和儲氣瓶進行壓力檢測判斷和充氣。直到數據控制器I檢測到高壓儲氣瓶61、中壓儲氣瓶62和低壓儲氣瓶63的壓力都高于705bar，視為儲氣瓶都已經充滿氣，壓縮機2停機。
[0024]實施例2
[0025]本實施例與實施例1的區別之處在于，數據控制器I為可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器可靠性高、抗干擾能力強，可以穩定、高效地控制氫氣壓縮儲氣系統的儲氣操作。數據控制器I也可以為智能移動終端，比如智能手機，數據控制器I經藍牙信號連接氣動閥3、壓力傳感器5和壓縮機2，通過數據控制器I控制氣動閥3和壓縮機2的開啟和關閉，數據控制器I經壓力傳感器5監測各儲氣瓶的壓力，實現對加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣的智能控制。除此之外，還省略了氣動閥3、壓力傳感器5、壓縮機2與數據控制器I信號電纜連接，方便氣動閥3、壓力傳感器5的安裝，并且在氫氣管路的周邊通過藍牙傳輸也更加安全可靠。
[0026]當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:包括壓縮機、控制閥、高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶、壓力傳感器和數據控制器，壓縮機分別經控制閥管路連接高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶和直充管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶分別經管路連接高壓充氣管線、中壓充氣管線和低壓充氣管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶均經管路連接瀉放管線，瀉放管線的進氣側管路上連接有控制閥，在高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶進氣側的管路上均連接壓力傳感器，數據控制器信號連接壓力傳感器和壓縮機。2.根據權利要求1所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:數據控制器信號連接控制閥。3.根據權利要求2所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:還包括壓力分配調節箱，所述控制閥裝配安裝于壓力分配調節箱上。4.根據權利要求3所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:所述控制閥為氣動閥。5.根據權利要求4所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:所述數據控制器為可編程邏輯控制器。6.根據權利要求4所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:所述數據控制器為智能移動終端。7.根據權利要求5或6所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:所述數據控制器經藍牙信號連接壓力傳感器。8.根據權利要求7所述的加氫站氫氣壓縮儲氣、充氣系統，其特征在于:所述數據控制器經藍牙信號連接壓縮機。
【文檔編號】F17C5/06GK106015926SQ201610547222
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】周日峰, 許光, 張健中, 趙雯晴
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院