[发明专利]一种液压式CNG加气子站控制系统及控制方法

说明书

本发明创造提供了一种液压式CNG加气子站控制系统及控制方法，加气子站系统包括液压式长管半挂车和液压子站增压橇，半挂车上的气体汇聚总管从半挂车前部引至半挂车后部，连接到CNG快速接头，与液压子站增压橇的气体管路相连；本发明创造通过加气子站和CNG半挂车的管路系统，能够实现液压子站运行全过程的自动控制，无需人工干预；能够实时监测钢瓶内CNG余量和压力，在保证加气子站系统正常运行基础上，能够自动对未注液钢瓶内的CNG执行补压操作，解决加气过程中的压力波动问题，尤其是倒换瓶组操作过程中的加气中断现象得以解决，避免了现有技术中需手动操作平衡压力的问题，由于自动连续运行避免电机的频繁启动使运行能耗降低。

技术领域

本发明属于液压式CNG(Compressed Natural Gas)加气子站系统技术领域，涉及到液压式加气子站控制系统及控制方法。

背景技术

天然气作为一种洁净能源，已经在世界范围内得到广泛应用。其中以天然气为燃料驱动汽车等设备，则成为天然气利用领域非常重要的方面；为了运输、装载的方便及提高其效率，通常需将天然气加压成为压缩天然气(Compressed Natural Gas)；压缩天然气(CNG)汽车需要专门的燃料输送和加注系统；该系统建设在远离天然气管网的地方时，则称为天然气汽车加气子站系统；

中国专利文献CN1486409A公开了一种液压式CNG加气子站系统系统，该系统的CNG运输车由多组立式钢瓶构成，钢瓶在远处的母站填充CNG，然后运输到加气子站系统，在加气子站系统将水力流体通过钢瓶上端的液体接口，从液体储存罐中泵送到每个钢瓶中，使CNG强行通过钢瓶上端的另一气体接口排出，CNG流经软管通过加气机进入待加燃料车中；当钢瓶排空时，软管和钢瓶顶部的残余压力使水力流体强行从钢瓶排出并返回到液体储存罐中；由于该发明中运输车由数目众多立式小容积钢瓶组成，且只在钢瓶上端设置液体和气体接口，导致管路系统非常繁杂、零部件数量众多，无法实现真正意义的自动控制，导致子站加气连续性差；由于气瓶内的液体和气体接口通径较小，限制了系统的加气速度和供气能力；

中国专利文献CN2905752Y公开了另一种液压式CNG加气子站系统系统，该系统的CNG运输半挂车由8只大容积钢瓶水平固定在半挂车框架中，该发明中CNG运输半挂车以8只钢瓶替代了原技术中众多小钢瓶，阀门和管件数量明显减少，管路系统得到简化，加气过程很大程度实现了自动控制，但该控制方法尚存在加气压力波动较大的问题，为了稳定供气压力需手动操作，而且加气速度和供气能力没有得到明显改善，该控制方法由于加压过程中液压泵频繁启动，也造成电能的浪费；

因此，如何实现液压子站系统全过程的自动控制；如何保持加气过程中压力稳定、减少压力波动；以及如何提高液压子站供气能力和降低能量消耗，成为本领域内亟待解决的技术问题；

现有技术存在问题及缺点：

1、中国专利文献CN1486409A公开的原加气子站系统CNG半挂车采用多组立式小钢瓶，导致管路系统非常繁杂、零部件数量众多，子站系统无法实现真正意义的自动控制；中国专利文献CN2905752Y公开的现有技术虽有改进，但没能根本解决此问题；

2、原加气子站系统由于不能实现真正的自动控制，加气连续性差且加气压力波动大，无法满足长时间连续加气；中国专利文献CN2905752Y公开的现有技术，加气连续性较原技术有了一些改进，但当子站系统执行倒换钢瓶操作时，加气过程仍然出现难以克服的压力波动和加气间断现象；

3、中国专利文献CN1486409A公开的原加气子站系统CNG半挂车立式小钢瓶，只在钢瓶上端设置液体接口和气体接口，接口的流通面积很小，使子站的供气能力无法提高；中国专利文献CN2905752Y公开的现有技术虽采用大容积钢瓶，但由于控制方式的局限仍没能根本解决此问题；

4、中国专利文献CN2905752Y公开的现有技术，存在为了稳定供气压力需手动操作进行平衡的问题，没有实现真正意义上的自动控制；由于加压过程中液压泵频繁启动和人为干预，也造成电能的浪费。