加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，壓縮機(jī)分別經(jīng)控制閥管路連接高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶和直充管線，高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶分別經(jīng)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(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶均經(jīng)管路連接瀉放管線，瀉放管線的進(jìn)氣側(cè)管路上連接有控制閥，在高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器，數(shù)據(jù)控制器信號(hào)連接壓力傳感器和壓縮機(jī)。本發(fā)明的有益效果為：既可以通過儲(chǔ)氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣又可以通過壓縮機(jī)直接給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣；實(shí)現(xiàn)對(duì)加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣的智能控制。
【專利說(shuō)明】
加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及加氫站氫氣儲(chǔ)氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氫燃料汽車的氫燃料電池工作過程可實(shí)現(xiàn)零排放，且不存在氫氣泄漏問題，與電動(dòng)車鋰電池相比，性能更穩(wěn)定、安全。車載氫氣高壓儲(chǔ)氣罐技術(shù)也已經(jīng)成熟，安全性高。氫燃料汽車的氫氣加注時(shí)間與汽柴油車油料加注時(shí)間相當(dāng)，而且氫燃料汽車的續(xù)航里程能達(dá)到500公里以上，約為電動(dòng)車的兩倍。氫燃料汽車的氫氣加注需要在加氫站中進(jìn)行，國(guó)內(nèi)需要逐步建立健全加氫站的分布網(wǎng)絡(luò)。加氫站儲(chǔ)氫系統(tǒng)中的壓力最高達(dá)70MPa，一般分高壓、中壓和低壓儲(chǔ)氣瓶組。儲(chǔ)氣瓶組給車瓶充氣時(shí)，首先是低壓儲(chǔ)氣瓶組充氣，然后是中壓充氣，最后是高壓充氣。在壓縮機(jī)給儲(chǔ)氣瓶組補(bǔ)氣過程中，首先給高壓儲(chǔ)氣瓶補(bǔ)氣，然后給中壓瓶組，最后是低壓瓶組。當(dāng)處在用氣高峰時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)氣瓶組中的氣量不足、難以在較短時(shí)間內(nèi)給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶及時(shí)充滿的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)既可以通過儲(chǔ)氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣又可以通過壓縮機(jī)直接給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣。
[0004]本發(fā)明提供一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、控制閥、高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶、壓力傳感器和數(shù)據(jù)控制器，壓縮機(jī)分別經(jīng)控制閥管路連接高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶和直充管線，高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶分別經(jīng)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(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶均經(jīng)管路連接瀉放管線，瀉放管線的進(jìn)氣側(cè)管路上連接有控制閥，在高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器，數(shù)據(jù)控制器信號(hào)連接壓力傳感器和壓縮機(jī)。
[0005]進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)控制器信號(hào)連接控制閥。
[0006]進(jìn)一步的，還包括壓力分配調(diào)節(jié)箱，所述控制閥裝配安裝于壓力分配調(diào)節(jié)箱上。
[0007]進(jìn)一步的，所述控制閥為氣動(dòng)閥。
[0008]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器為可編程邏輯控制器。
[0009]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器為智能移動(dòng)終端。
[0010]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號(hào)連接壓力傳感器。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號(hào)連接壓縮機(jī)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，既可以通過儲(chǔ)氣瓶組給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣又可以通過壓縮機(jī)直接給氫燃料汽車的車載儲(chǔ)氣瓶充氣；
[0014]2、本發(fā)明的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣的智能控制。
[0015]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中，
[0019]1、數(shù)據(jù)控制器，2、壓縮機(jī)，3、氣動(dòng)閥，4、壓力分配調(diào)節(jié)箱，5、壓力傳感器，61、高壓儲(chǔ)氣瓶，62、中壓儲(chǔ)氣瓶，63、低壓儲(chǔ)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(chǔ)氣瓶。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021 ]如圖1所不，本實(shí)施例提供一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)2、氣制閥3、壓力分配調(diào)節(jié)箱4、高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62、低壓儲(chǔ)氣瓶63、壓力傳感器5和數(shù)據(jù)控制器I，壓縮機(jī)2分別經(jīng)氣動(dòng)閥3管路連接高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62、低壓儲(chǔ)氣瓶63和直充管線74，高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63分別經(jīng)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(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63均經(jīng)管路連接瀉放管線75，瀉放管線75的進(jìn)氣側(cè)管路上連接有氣動(dòng)閥3，在高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63的進(jìn)氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器5，數(shù)據(jù)控制器I信號(hào)連接壓力傳感器5、氣動(dòng)閥3和壓縮機(jī)2。氣動(dòng)閥3裝配安裝于壓力分配調(diào)節(jié)箱4上，便于集中觀察、檢修氣動(dòng)閥3。
[0022]數(shù)據(jù)控制器I能夠經(jīng)壓力傳感器5檢測(cè)與高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63相連管路中的壓力，并由數(shù)據(jù)控制器I進(jìn)行邏輯判斷并控制壓縮機(jī)2的啟停，決定是否開啟壓縮機(jī)2進(jìn)行補(bǔ)氣或補(bǔ)氣結(jié)束關(guān)停壓縮機(jī)2。壓縮機(jī)2給高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63補(bǔ)氣時(shí)，經(jīng)過壓力分配調(diào)節(jié)箱4控制，依次由數(shù)據(jù)控制器I控制開啟與高壓儲(chǔ)氣瓶61管路連接的氣動(dòng)閥3給高壓儲(chǔ)氣瓶61充氣，由數(shù)據(jù)控制器I控制開啟與中壓儲(chǔ)氣瓶62管路連接的氣動(dòng)閥3給中壓儲(chǔ)氣瓶62充氣，由數(shù)據(jù)控制器I控制開啟與低壓儲(chǔ)氣瓶63管路連接的氣動(dòng)閥3給低壓儲(chǔ)氣瓶63充氣。當(dāng)有氫燃料汽車需要充氫氣時(shí)，依次由與低壓儲(chǔ)氣瓶63、中壓儲(chǔ)氣瓶62和高壓儲(chǔ)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(chǔ)氣瓶8充氣。在用氣高峰期間，當(dāng)高壓儲(chǔ)氣瓶61中的氫氣量不足時(shí)，雖然壓縮機(jī)2已經(jīng)開啟，但仍不能滿足經(jīng)高壓儲(chǔ)氣瓶61在較短時(shí)間內(nèi)經(jīng)高壓充氣管線71給車載儲(chǔ)氣瓶8充滿氣，由數(shù)據(jù)控制器I控制與直充管線74連接的氣動(dòng)閥3開啟，使由壓縮機(jī)2經(jīng)直充管線74直接給車載儲(chǔ)氣瓶8繼續(xù)充氣，以節(jié)約充氫氣時(shí)間。在車載儲(chǔ)氣瓶8充滿后再由數(shù)據(jù)控制器I切換控制與高壓儲(chǔ)氣瓶61連接的氣動(dòng)閥3開啟，給高壓儲(chǔ)氣瓶61充氣。當(dāng)數(shù)據(jù)控制器I經(jīng)壓力傳感器5檢測(cè)到高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63中任一儲(chǔ)氣瓶的壓力超過安全值時(shí)，數(shù)據(jù)控制器I通過與瀉放管線75連接的氣動(dòng)閥3控制泄放管線75排放泄壓。
[0023]數(shù)據(jù)控制器I經(jīng)壓力傳感器5檢測(cè)到高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63中任何一路的壓力低于設(shè)定值(高壓儲(chǔ)氣瓶61設(shè)定值為680bar，中壓儲(chǔ)氣瓶62設(shè)定值為550bar，低壓儲(chǔ)氣瓶63設(shè)定值為400bar)時(shí)，壓縮機(jī)2均會(huì)啟動(dòng)。壓縮機(jī)2啟動(dòng)后，由壓力分配調(diào)節(jié)箱4控制，首先給當(dāng)時(shí)檢測(cè)到壓力低于設(shè)定值的那一路管線和儲(chǔ)氣瓶充氣，當(dāng)這一路瓶組的壓力達(dá)到710bar(氣瓶充滿時(shí)壓力)時(shí)，壓縮機(jī)2會(huì)依次檢測(cè)高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)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(nèi)壓力)的，壓縮機(jī)2會(huì)給該路儲(chǔ)氣瓶充氣，當(dāng)該路儲(chǔ)氣瓶充滿氣，即壓力達(dá)到710bar后，切換到下一管路和儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行壓力檢測(cè)判斷和充氣。直到數(shù)據(jù)控制器I檢測(cè)到高壓儲(chǔ)氣瓶61、中壓儲(chǔ)氣瓶62和低壓儲(chǔ)氣瓶63的壓力都高于705bar，視為儲(chǔ)氣瓶都已經(jīng)充滿氣，壓縮機(jī)2停機(jī)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于，數(shù)據(jù)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(qiáng)，可以穩(wěn)定、高效地控制氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)的儲(chǔ)氣操作。數(shù)據(jù)控制器I也可以為智能移動(dòng)終端，比如智能手機(jī)，數(shù)據(jù)控制器I經(jīng)藍(lán)牙信號(hào)連接氣動(dòng)閥3、壓力傳感器5和壓縮機(jī)2，通過數(shù)據(jù)控制器I控制氣動(dòng)閥3和壓縮機(jī)2的開啟和關(guān)閉，數(shù)據(jù)控制器I經(jīng)壓力傳感器5監(jiān)測(cè)各儲(chǔ)氣瓶的壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣的智能控制。除此之外，還省略了氣動(dòng)閥3、壓力傳感器5、壓縮機(jī)2與數(shù)據(jù)控制器I信號(hào)電纜連接，方便氣動(dòng)閥3、壓力傳感器5的安裝，并且在氫氣管路的周邊通過藍(lán)牙傳輸也更加安全可靠。
[0026]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:包括壓縮機(jī)、控制閥、高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶、壓力傳感器和數(shù)據(jù)控制器，壓縮機(jī)分別經(jīng)控制閥管路連接高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶和直充管線，高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶分別經(jīng)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(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶均經(jīng)管路連接瀉放管線，瀉放管線的進(jìn)氣側(cè)管路上連接有控制閥，在高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器，數(shù)據(jù)控制器信號(hào)連接壓力傳感器和壓縮機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)控制器信號(hào)連接控制閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:還包括壓力分配調(diào)節(jié)箱，所述控制閥裝配安裝于壓力分配調(diào)節(jié)箱上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制閥為氣動(dòng)閥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)控制器為可編程邏輯控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)控制器為智能移動(dòng)終端。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號(hào)連接壓力傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣、充氣系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號(hào)連接壓縮機(jī)。
【文檔編號(hào)】F17C5/06GK106015926SQ201610547222
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】周日峰, 許光, 張健中, 趙雯晴
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院