[发明专利]一种集成的流体灌充控制方法及其装置

权利要求书

1.一种集成的流体灌充控制方法，其特征在于：设置N个存储气瓶，顺序连接，作为分装作业的气源钢瓶；该存储气瓶组能够接收高压气源，并事先灌充至一定的压力，其中，第N个存储气瓶满足超过额定分装压力方，确保证分装过程的最终升压达到额定分装压力，第N个存储气瓶也称为补压气瓶，第1至N-1个存储气瓶是任意压力，称为普通存储气瓶；

进行分装时，首先以存储气瓶组内第1个存储气瓶对目标分装气瓶进行灌充，如目标分装气瓶升压到额定分装压力，则第1个存储气瓶停止对目标分装气瓶的灌充，对下一个目标分装气瓶进行灌充；如果第1个存储气瓶内压力与目标分装气瓶压力平衡后，目标分装气瓶这时还没有达到额定分装压力，则由第2个存储气瓶继续对目标分装气瓶进行灌充，以达到更高的压力平衡，直到灌充达到额定分装压力后，换下一个目标分装气瓶，以此类推；当第三、第四、第五、第六……第N-1个存储气瓶均未能满足目标分装气瓶的额定充装压力时，由补压气瓶进行补充压力至额定分装压力。

2.根据权利要求1所示的集成的流体灌充控制方法，其特征在于：当外部气源压力不足以将补压气瓶增压到额定分装压力以上时，通过一压缩机，接收外部气源或者直接吸入顺序编号Q₁～Q_N-1的存储气瓶内的气体，将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上；当外部气源足以将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上时，直接将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上。

3.一种如权利要求1所示的集成的流体灌充控制方法的实现装置，其特征在于包括：

(1)N个存储气瓶，顺序连接，作为分装作业的气源钢瓶，其中，顺序编号为Q₁～Q_N-1的存储气瓶是普通存储气瓶；顺序编号为Q_N的存储气瓶为补压气瓶，补压气瓶至少有一个；

(2)能自存储气瓶到外部高压气源的接收管线与相应的控制阀门，包括：减压阀(4)，该阀用于调定存储气瓶Q₁～Q_N-1的存储压力，截止阀(5)，该阀开启则接收外部高压气源对气瓶进行补压灌充，关闭则停止，顺序编号为C₁～C_N-1的单向阀；

(3)能分步骤、逐级、梯度灌充的系统阀件与相应的管线，包括：主灌充管线(1-1)，压力反馈管线(1-2)，气动控制阀A₁～A_N，单向阀B₁～B_N，截止阀(2)，取样阀(3)，以及梯度分装单元第一单元～第N单元；其中，第一单元1～第N单元中，第一单元，由气动控制阀A₁与单向阀B₁组成，当打开截止阀2分装时，存储气瓶Q₁内气体经单向阀B₁经主灌充管线(1-1)进入目标分装气瓶，压力平衡后，因气动控制阀A₁的K位连接到压力反馈管线(1-2)，气动控制阀A₁的B位连接到存储气瓶Q₁，此时，气动控制阀A₁导通，存储气瓶Q₂内的气体经气动控制阀A₁流出进行更高压力的灌充；同时，也因存储气瓶Q₂更高的压力流出，存储气瓶Q₁对应的单向阀B₁截止而终止存储气瓶Q₁内气体流出；其它分装单元结构以此类推，直至存储气瓶Q_N-1内气体流出形成分步骤、逐级、梯度灌充；补压气瓶Q_N对目标分装气瓶进行一次补压以满足额定分装压力的要求；

(4)增压系统与相应的控制阀门和管线，对补压气瓶进行增压，包括：减压阀(4)，截止阀(5)，顺序编号为C₁～C_N-1的单向阀，顺序编号为E₁～E_N-1的瓶头阀，顺序编号为D₁～D_N-1的截止阀，增压泵(AB01)，减压阀(7)，截止阀(8)；

当外部气源压力不足以将补压气瓶增压到额定分装压力以上时，通过减压阀(4)和截止阀(5)，顺序编号为C₁～C_N-1的单向阀，经顺序编号为E₁～E_N-1的瓶头阀，进入顺序编号为Q₁～Q_N-1的存储气瓶，再经顺序编号为D₁～D_N-1的截止阀，进入增压泵(AB01)；通过该增压泵，接收外部气源或者直接吸入顺序编号为Q₁～Q_N-1的存储气瓶内的气体，将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上；当外部气源足以将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上时，通过减压阀(7)和截止阀(8)直接将补压气瓶Q_N增压到额定分装压力以上。