專利名稱：：外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于新能源
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種集成了氫氣輸送、儲(chǔ)存、壓縮、加注、數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控，可為燃料電池汽車提供高壓氫氣加注的外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：空氣污染、能源短缺、氣候變暖等一系列問(wèn)題迫使人類大力開發(fā)新能源利用技術(shù)。由于氫氣具有來(lái)源廣泛，循環(huán)使用性好，使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，以氫氣為燃料的燃料電池汽車技術(shù)成為各國(guó)政府和各大能源、汽車公司的研發(fā)熱點(diǎn)。近年來(lái)燃料電池汽車技術(shù)日益成熟，各類樣車相繼推出，世界各地陸續(xù)開展燃料電池汽車的示范運(yùn)行活動(dòng)，以考察、驗(yàn)證其安全性、可靠性和耐久性。作為給燃料電池汽車提供氫燃料加注的基礎(chǔ)設(shè)施，加氫站的數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)，各種示范運(yùn)行活動(dòng)在世界各地火熱展開。截至2006年底，全世界已先后興建了140多座各種類型的加氫站，這些加氫站除了為燃料電池汽車提供氫氣加注服務(wù)外，本身也通過(guò)建設(shè)各種類型的加氫站來(lái)探索、驗(yàn)證、示范各種建站技術(shù)，為今后燃料電池汽車商業(yè)化應(yīng)用時(shí)的大規(guī)模建站提供技術(shù)儲(chǔ)備。加氫站的類型從其供氫方式上可分為站內(nèi)制氫和站外供氫兩種，前者是通過(guò)在加氫站內(nèi)建設(shè)制氫裝置，利用如化石類燃料重整或水電解等制氫方式來(lái)滿足加氫站的氫氣需求。后者則是通過(guò)制氫廠的集中制氫，再借助管束運(yùn)氫車將氫氣運(yùn)送至加氫站。從氫氣的儲(chǔ)存方式上可分為高壓氣氫儲(chǔ)存和液氫儲(chǔ)存兩種，從加注方式上可分為液氫加注和氣氫加注。外供氫、高壓氣氫儲(chǔ)存及加注的加氫站，因其投資低、工藝簡(jiǎn)單、操作和維護(hù)成本低，成為加氫站建設(shè)的首選。目前已建成的示范性的外供氫加氫站主要有兩種模式:其一是以分為多級(jí)的高壓儲(chǔ)氫氣瓶為加注氣源，管束運(yùn)氫車不直接參與加注，僅作為高壓儲(chǔ)氫瓶的補(bǔ)充氫氣源，借助壓縮機(jī)將管束運(yùn)氫車中的低壓氫氣壓縮并儲(chǔ)存于高壓儲(chǔ)氫瓶中；其二是以管束運(yùn)氫車為加注氣源，通過(guò)壓縮機(jī)直接將增壓后的高壓氫氣加注到被加注車輛的車載儲(chǔ)氫瓶中。兩種方法的最大缺陷在于加注能力的操作彈性與加氫站的經(jīng)濟(jì)性難以兼顧。在燃料電池汽車示范運(yùn)行階段乃至商業(yè)化運(yùn)行初期，燃料電池汽車的數(shù)量有限，加氫站為滿足高峰加注時(shí)段的高壓氫氣需求，若采用上述第一種模式，需要設(shè)計(jì)較高的儲(chǔ)氫容量，意味著加氫站需配置較多的高壓儲(chǔ)氫瓶，大幅增加建站成本，而非加注高峰時(shí)段，則會(huì)造成儲(chǔ)氫瓶利用率低，降低了整個(gè)加氫站的經(jīng)濟(jì)性；若采用上述第二種模式，加氫站需要配置大排量氫氣壓縮機(jī)，將大幅增加加氫站的壓縮機(jī)購(gòu)置費(fèi)用，而加注過(guò)程壓縮機(jī)的頻繁啟停不利其穩(wěn)定運(yùn)行，且會(huì)增加壓縮機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:針對(duì)燃料電池汽車早期發(fā)展階段對(duì)氫燃料加注需求動(dòng)態(tài)變化大的特點(diǎn)，提供一種操作彈性大而經(jīng)濟(jì)的燃料電池汽車加氫站的供氫系統(tǒng)技術(shù)方案。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的解決方案是一種外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)，其包括若干管束運(yùn)氫車，用于作為運(yùn)輸氫氣的工具或作為第一級(jí)儲(chǔ)氫容器；并聯(lián)的多壓縮機(jī)系統(tǒng)，其至少包括兩臺(tái)分別獨(dú)立運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行的壓縮機(jī)；高壓儲(chǔ)氫瓶組，其包括固定于加氫站內(nèi)的第二級(jí)和第三級(jí)儲(chǔ)氫容器；高壓氫氣加注系統(tǒng)，用于加注氫氣，其包括控制系統(tǒng)、加氫槍和一系列閥門。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)釆集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)采集并記錄儲(chǔ)氫瓶、壓縮機(jī)、加氣機(jī)的運(yùn)行參數(shù)；對(duì)供氫系統(tǒng)各可能的超溫、超壓點(diǎn)、氫泄漏、火警區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控；實(shí)時(shí)反饋運(yùn)輸途中的運(yùn)氫車的運(yùn)行軌跡和氫氣裝載量以及運(yùn)行中的燃料電池汽車的位置、車載氫氣量和車輛運(yùn)行狀況。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述的高壓儲(chǔ)氫瓶組與管束運(yùn)氫車的低壓氫氣共同組成高低壓力搭配的氫氣加注氣源。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述的并聯(lián)的多壓縮機(jī)系統(tǒng)用于將外部供氫增壓入加氫站的高壓儲(chǔ)氫瓶組或?qū)⑼獠抗湓鰤喝肴剂想姵仄囓囕d儲(chǔ)氫瓶。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述壓縮機(jī)為隔膜式或活塞式壓縮機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于加氫站的氫氣由管束運(yùn)氫車從氫源地運(yùn)輸而來(lái),而非在站內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)制取，從而節(jié)省了加氫站建設(shè)制氫系統(tǒng)的投資成本，且加氫站內(nèi)的供氫工藝由此而得到大大簡(jiǎn)化，易于操作、維護(hù)，有利降低運(yùn)行成本。管束運(yùn)氫車既是氫氣的運(yùn)輸工具，也是加氫站的第一級(jí)儲(chǔ)氫容器，采用管束運(yùn)氫車做為站內(nèi)儲(chǔ)氫的一部分，其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是明顯的其一，在目前燃料電池汽車示范運(yùn)行階段，對(duì)加氫站加注能力的要求常常是變化而不4確定的。將管束運(yùn)氫車作為加氫站儲(chǔ)氫的一部分，可使站的儲(chǔ)氫容量有較大的彈性，其數(shù)量可為一輛或多輛，從而使加氫站的儲(chǔ)氫容量可隨加注需求的變化而變化，可更好地滿足未來(lái)燃料電池汽車發(fā)展對(duì)提升加氫站加注能力的要求；其二，可減少加氫站高壓儲(chǔ)氫瓶的數(shù)量，節(jié)省占地面積，節(jié)約建站成本；其三，將管束運(yùn)氫車作為加氫站低壓儲(chǔ)氫容器，可節(jié)約氫氣的加注成本，避免將管束運(yùn)氫車中的低壓氫氣增壓至高壓儲(chǔ)氫瓶后再加至低壓的燃料電池汽車車載氫瓶中，造成無(wú)謂的增壓能耗浪費(fèi)；其四，以低壓的管束運(yùn)氫車作為第一級(jí)加注氣源，有助于控制加注過(guò)程中因壓差過(guò)大而導(dǎo)致的車載儲(chǔ)氫瓶的過(guò)高溫升。利用管束運(yùn)氫車與站內(nèi)高壓儲(chǔ)氫瓶組的分級(jí)儲(chǔ)氫功能，可提高高壓氫氣的使用效率；采用多壓縮機(jī)系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)在多個(gè)方面-其一，可在滿足加注高峰增壓需求的同時(shí)，視日常加注需求的大小而開啟單個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)來(lái)應(yīng)對(duì)，以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，從而具有更大的操作彈性和操作穩(wěn)定性；其二，壓縮機(jī)的定期維護(hù)和保養(yǎng)不可避免，相比較單壓縮機(jī)系統(tǒng)，多壓縮機(jī)并聯(lián)操作的設(shè)計(jì)，有利于在不影響供氫系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，輪換檢修壓縮機(jī)；其三，這種并聯(lián)的設(shè)計(jì)，無(wú)論在壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，還是工藝管路上，都有利日后根據(jù)需要進(jìn)一步增加并聯(lián)的壓縮機(jī)的數(shù)量以擴(kuò)充供氫系統(tǒng)的增壓能力。供氫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)，將整個(gè)高壓氫氣加注系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、安全監(jiān)控以及被加注車輛和氫氣輸送車輛的運(yùn)行狀況納入統(tǒng)一系統(tǒng)，為加氫站的無(wú)人值守以及多個(gè)加氫站、制氫廠、運(yùn)氫車和燃料電池汽車的統(tǒng)一管理和調(diào)度奠定基礎(chǔ)，有利提高整個(gè)制氫、運(yùn)氫、供氫、用氫體系的效率。本發(fā)明的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在1.將管束運(yùn)氫車作為加氫站儲(chǔ)氫容器的一部分，編入分級(jí)儲(chǔ)氫容器的第一級(jí)；2.采用多壓縮機(jī)并聯(lián)組成的增壓系統(tǒng)；3.引入數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)。圖1是本發(fā)明的供氫系統(tǒng)流程示意圖。la,lb管束運(yùn)氫車2a，2b卸氣柱軟管3a,3b手動(dòng)球閥4,8,9，11，12，14-21氣動(dòng)球閥5a，5b壓縮機(jī)入口閥6a，6b壓縮機(jī)出口閥7A7b壓縮機(jī)10第二級(jí)儲(chǔ)氫容器13第三級(jí)儲(chǔ)氫容器24氫氣加注系統(tǒng)22公交車用加氫槍23轎車用加氫槍具體實(shí)施例方式本發(fā)明的內(nèi)容、優(yōu)點(diǎn)和目的將在下面實(shí)施例的說(shuō)明中予以闡述。根據(jù)本發(fā)明，供氫系統(tǒng)由氫氣供應(yīng)、壓縮、儲(chǔ)存、加注及數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控等子系統(tǒng)組成。根據(jù)本發(fā)明，本實(shí)施例的氫氣供應(yīng)系統(tǒng)由2輛管束運(yùn)氫車la和lb和2個(gè)卸氣柱組成。兩輛管束運(yùn)氫車將制氫廠經(jīng)純化后并壓縮至20MPa(最高)的氣態(tài)氫氣送至加氣站，當(dāng)加氫站用氣量少時(shí)，站內(nèi)只需停泊一輛管束運(yùn)氫車，在一輛管束運(yùn)氫車為加氫站供氫時(shí)，另一輛可回至氫源處輪轉(zhuǎn)。當(dāng)加氫站用氣量大時(shí)，則站內(nèi)可同時(shí)停泊兩輛管束運(yùn)氫車，從而使加氫站的儲(chǔ)氫能力具有較大彈性。管束運(yùn)氫車進(jìn)站后，氫氣卸車需經(jīng)過(guò)卸氣柱，卸氣柱的主要組成部件包括連接拖車的軟管2a和2b和切斷閥3a和3b等。根據(jù)本發(fā)明，本實(shí)施例的氫氣壓縮系統(tǒng)主要包含兩臺(tái)隔膜式氫氣壓縮機(jī)7a和7b，進(jìn)出口閥門5a,6a，5b和6b，及其控制系統(tǒng)。本發(fā)明的壓縮系統(tǒng)有較大的操作彈性，兩臺(tái)壓縮機(jī)既可以分別獨(dú)立運(yùn)行，也可以同時(shí)運(yùn)行，單機(jī)運(yùn)行時(shí)的壓縮排量是雙機(jī)運(yùn)行時(shí)的一半。在加氫站示范階段的初期，大多數(shù)時(shí)間由于加注需求量較小，對(duì)壓縮機(jī)排量的要求也較小，此時(shí)只需開啟一臺(tái)壓縮機(jī)增壓即可。兩臺(tái)壓縮機(jī)可以交替工作，既可以以7a為主壓縮機(jī)，以7b為備用壓縮機(jī)，也可以以7a為備用壓縮機(jī)，以7b為主壓縮機(jī)，這樣便于設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)。壓縮機(jī)的排量是隨入口壓力的變化而變化的，隨著管束運(yùn)氫車中的氫氣被不斷抽出，壓縮機(jī)入口壓力不斷減小，因而其排量也不斷減小，本發(fā)明通過(guò)加氫站控制系統(tǒng)可設(shè)定壓縮系統(tǒng)的工作程序，當(dāng)進(jìn)口壓力減小到一定程度時(shí)，由單機(jī)運(yùn)行自動(dòng)切換到雙機(jī)運(yùn)行，保證壓縮系統(tǒng)的排量不會(huì)過(guò)低，從而保證給站內(nèi)高壓C氫瓶充氣的高效率。隨著加氫站示范的推廣，加注車輛不斷增多，加氫站有時(shí)會(huì)出現(xiàn)加注高峰，此時(shí)可采用兩臺(tái)壓縮機(jī)同步運(yùn)行的模式，以滿足加注需求。在加氫站上配備大容量的高壓儲(chǔ)氣裝置,可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)給車輛加滿氣，即快速加注。另外,儲(chǔ)氣裝置還可以避免壓縮機(jī)的頻繁啟動(dòng),優(yōu)化加氫站的操作。加氫站內(nèi)氣體的儲(chǔ)存一般按照高中低壓進(jìn)行分級(jí)儲(chǔ)存。在為燃料電池汽車加注氫氣時(shí)，采用順序控制策略控制氫氣由高壓儲(chǔ)氫瓶組向燃料電池汽車車載儲(chǔ)罐的流動(dòng)首先從低壓級(jí)容器取氣，在順序控制策略設(shè)定的低壓級(jí)容器與車輛儲(chǔ)罐間的壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)到中壓級(jí)容器取氣，在中壓級(jí)容器與車輛儲(chǔ)罐的壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)再由高壓級(jí)容器補(bǔ)氣。當(dāng)高壓級(jí)容器不足以將車載氣瓶充滿時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)壓縮系統(tǒng)，將管束運(yùn)氫車中的氫氣或儲(chǔ)氫瓶組中的氫氣經(jīng)壓縮后直接加注到車載儲(chǔ)罐中。為了實(shí)現(xiàn)快速加注，本發(fā)明的氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)由固定在加氫站內(nèi)的高壓儲(chǔ)氫瓶組和管束運(yùn)氫車組成，管束運(yùn)氫車的儲(chǔ)氫壓力不大于200bar，是第一級(jí)儲(chǔ)氫容器，站內(nèi)高壓儲(chǔ)氫瓶組的儲(chǔ)氫壓力高于400bar，被分為兩組，分別為第二級(jí)儲(chǔ)氫容器10和第三級(jí)儲(chǔ)氫容器13。第二級(jí)和第三級(jí)儲(chǔ)氫容器是固定在站內(nèi)的，其容量也是固定的，而第一級(jí)儲(chǔ)氫容器可以是一輛管束運(yùn)氫車，也可以是兩輛，因而其容量是彈性的，因此整個(gè)站的儲(chǔ)氫容量也是彈性的。當(dāng)加注需求小時(shí)，加氫站內(nèi)只停泊一輛管束運(yùn)氫車甚至可不需要管束運(yùn)氫車，當(dāng)加注需求增大時(shí)，可在加氫站內(nèi)同時(shí)停泊兩輛管束運(yùn)氫車。根據(jù)本發(fā)明，本實(shí)施例的氫氣加注系統(tǒng)24由控制系統(tǒng)、加氫槍和一系列闊門等組成。兩把加氫槍分別為燃料電池轎車用加氫槍23和燃料電池公交車用加氫槍22。氫氣加注系統(tǒng)有兩組閥門，分別針對(duì)燃料電池轎車和燃料電池公交車，每一組各有3個(gè)閥門16，17，18和19,20,21，分別針對(duì)第一級(jí)儲(chǔ)氫容器，第二級(jí)儲(chǔ)氫容器及第三級(jí)儲(chǔ)氫容器。當(dāng)有車輛加氣時(shí)，加氫機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的順序控制程序先從第一級(jí)儲(chǔ)氫容器取氣，當(dāng)?shù)谝患?jí)儲(chǔ)氫容器的壓力與汽車儲(chǔ)罐內(nèi)壓力平衡時(shí)，氫氣加注系統(tǒng)再?gòu)牡诙?jí)儲(chǔ)氫容器取氣，最后是第三級(jí)儲(chǔ)氫容器，直到汽車儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力到達(dá)350bar。若第三級(jí)容器仍不足以將車載氣瓶充滿時(shí)，則控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)壓縮系統(tǒng)，將管束運(yùn)氫車中的氫氣經(jīng)壓縮后直接加注到車載氣瓶中，直到350bar。本實(shí)施例的氫氣加注系統(tǒng)，可以同時(shí)為燃料電池轎車和燃料電池公交車加氣。根據(jù)本發(fā)明，供氫系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)自動(dòng)釆集并記錄紅外、視頻監(jiān)控，氫氣泄漏探測(cè)，火焰探測(cè)，壓縮機(jī)工作狀況、運(yùn)行參數(shù)，儲(chǔ)氫壓力、溫度狀況，加氫工作狀況、加注壓力、加注數(shù)量、加注次數(shù)等，狀況異常將報(bào)警，并根據(jù)報(bào)警級(jí)別自動(dòng)采取措施直至緊急關(guān)停系統(tǒng)。以下以燃料電池公交車高壓氫氣加注為例具體說(shuō)明。當(dāng)燃料電池公交車進(jìn)入加氫站準(zhǔn)備加氣時(shí)，首先將氫氣加注系統(tǒng)24的加氫槍23與公交車的加氣接口連接，然后開啟加注按鈕，氫氣加注系統(tǒng)首先打開閥門19，從管束運(yùn)氫車la或lb取氣(閥門3a或3b和4處于開啟狀態(tài))；當(dāng)管束運(yùn)氫車儲(chǔ)氫管束內(nèi)的壓力與力平衡時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉閥門19，打開閥門20，從第二級(jí)儲(chǔ)氫容器10取氣(閥門9和15處于開啟狀態(tài))；再次平衡后，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉閥門20，打開閥門21，從第三級(jí)儲(chǔ)氫容器13取氣(閥門12和14處于開啟狀態(tài))；若第三級(jí)儲(chǔ)氫容器13仍不足以將公交車上的儲(chǔ)氫瓶充滿時(shí)，則控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)壓縮機(jī)7a或7b，將管束運(yùn)氫車la或lb中的氫氣經(jīng)壓縮后直接加注到公交車車載儲(chǔ)氫瓶中；直到公交車車載儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)的壓力到達(dá)設(shè)定值后自動(dòng)停止加氣。然后關(guān)閉加注按鈕，取下加氫槍23，結(jié)束加氣，公交車駛離。由于為公交車加氣后，加氫站第二級(jí)儲(chǔ)氫瓶組和第三級(jí)儲(chǔ)氫瓶組的儲(chǔ)氫量都有所減少，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)，為保障下一次快速加注，壓縮機(jī)7a或7b將自動(dòng)啟動(dòng)，從管束運(yùn)氫車la或lb吸入氫氣，增壓后充入第二級(jí)儲(chǔ)氫容器10和第三級(jí)儲(chǔ)氫容器13中。補(bǔ)氣的順序與取氣的順序相反，首先打開閥門11為第三級(jí)容器13補(bǔ)氣(閥門8處于關(guān)閉狀態(tài))，當(dāng)?shù)谌?jí)儲(chǔ)氫容器13的壓力達(dá)到設(shè)定的最高工作壓力后，關(guān)閉閥門ll，開啟閾門8，為第二級(jí)儲(chǔ)氫容器IO補(bǔ)氣，直到第二級(jí)儲(chǔ)氫容器10的壓力達(dá)到設(shè)定的最高工作壓力。當(dāng)管束運(yùn)氫車la或lb的壓力降至設(shè)定值時(shí)，壓縮系統(tǒng)從單7a或單7b運(yùn)行的模式自動(dòng)切換到7a和7b同時(shí)運(yùn)行的模式，以保證壓縮系統(tǒng)的高效率。為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提出的把管束運(yùn)氫車編入加氫站儲(chǔ)氫容器所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性的提高，本實(shí)施例以一輛管束運(yùn)氫車和9個(gè)高壓儲(chǔ)氫瓶為例，比較兩種不同儲(chǔ)氫容器編組方式的優(yōu)劣第一種方式即通常采用的，管束運(yùn)氫車僅作為氫氣的運(yùn)送工具和增壓補(bǔ)氣氣源，只有當(dāng)站內(nèi)儲(chǔ)氫瓶壓力過(guò)低，觸發(fā)增壓補(bǔ)氣約束條件時(shí)，才會(huì)啟動(dòng)。9個(gè)高壓儲(chǔ)氫瓶按4:4:1分成3級(jí)加注氣源；第二種方式是管束運(yùn)氫車不僅作為氫氣的運(yùn)送工具，還作為加氫站第一級(jí)氣源為燃料電池汽車提供連續(xù)加注服務(wù)，其后待站內(nèi)高壓儲(chǔ)氫瓶壓力過(guò)低，觸發(fā)增壓補(bǔ)氣約束條件時(shí)，才作為增壓氣源為高壓儲(chǔ)氫瓶補(bǔ)氣。9個(gè)高壓儲(chǔ)氫瓶按8:l分成2級(jí)，并與管束運(yùn)氫車一起組成3級(jí)加注氣源。加氫站高壓儲(chǔ)氫瓶、燃料電池轎車車載儲(chǔ)氫瓶及管束運(yùn)氫車的相關(guān)參數(shù)見表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1各儲(chǔ)氫容器的技術(shù)參數(shù)由于壓縮機(jī)的排量與其氣體入口壓力密切相關(guān)，根據(jù)所選用的壓縮機(jī)特性得到的壓縮機(jī)的平均排量計(jì)算公式為^=/(&，《)-0.0899x[7.82+9.615x(《。+《)]，其中Pw,Pt分別為增壓氣源始、末壓力(MPa)。壓縮機(jī)的額定功率為18.5kw，最大輸出壓力為45MPa。根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算的兩種不同儲(chǔ)氫容器編組方式下的結(jié)果如表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2不同編組方式下加氫站主要性能比較由表2的比較結(jié)果可見，本發(fā)明提出的編組方式在加氫站的主要性能參數(shù)如連續(xù)加注能力、增壓時(shí)間、壓縮機(jī)能耗等顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)，其包括若干管束運(yùn)氫車，用于作為運(yùn)輸氫氣的工具或作為第一級(jí)儲(chǔ)氫容器；并聯(lián)的多壓縮機(jī)系統(tǒng)，其至少包括兩臺(tái)分別獨(dú)立運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行的壓縮機(jī)；高壓儲(chǔ)氫瓶組，其包括固定于加氫站內(nèi)的第二級(jí)和第三級(jí)儲(chǔ)氫容器；高壓氫氣加注系統(tǒng)，用于加注氫氣，其包括控制系統(tǒng)、加氫槍和一系列閥門。2、如權(quán)利要求1所述的高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)采集并記錄儲(chǔ)氫瓶、壓縮機(jī)、加氣機(jī)的運(yùn)行參數(shù)；對(duì)供氫系統(tǒng)各可能的超溫、超壓點(diǎn)、氫泄漏、火警區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控；實(shí)時(shí)反饋運(yùn)輸途中的運(yùn)氫車的運(yùn)行軌跡和氫氣裝載量以及運(yùn)行中的燃料電池汽車的位置、車載氫氣量和車輛運(yùn)行狀況。3、如權(quán)利要求l所述的高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓儲(chǔ)氫瓶組與管束運(yùn)氫車的低壓氫氣共同組成高低壓力搭配的氫氣加注氣源。4、如權(quán)利要求1所述的高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述的并聯(lián)的多壓縮機(jī)系統(tǒng)用于將外部供氫增壓入加氫站的高壓儲(chǔ)氫瓶組或?qū)⑼獠抗湓鰤喝肴剂想姵仄囓囕d儲(chǔ)氫瓶。5、如權(quán)利要求1所述的外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機(jī)為隔膜式或活塞式壓縮機(jī)。全文摘要本發(fā)明提供一種外供氫型加氫站的高壓供氫系統(tǒng)，可為燃料電池汽車加注氫燃料，該供氫系統(tǒng)主要由管束運(yùn)氫車、固定式高壓儲(chǔ)氫瓶組、并聯(lián)的多壓縮機(jī)增壓系統(tǒng)、高壓氫氣加注系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。該高壓供氫系統(tǒng)將管束運(yùn)氫車作為加氫站儲(chǔ)氫容器的一部分，編入分級(jí)儲(chǔ)氫容器的第一級(jí)；采用多壓縮機(jī)并聯(lián)組成的增壓系統(tǒng)；引入數(shù)據(jù)采集、處理和安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有儲(chǔ)氫容量可調(diào)節(jié)，操作彈性大，成本節(jié)約，維護(hù)方便，使用效率高等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)F17C5/04GK101418907SQ20081020255公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年11月11日優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日發(fā)明者偉周,張存滿,潘相敏,鄔敏忠,陳華強(qiáng),馬建新申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)