[发明专利]用于降低加氢成本的双层管拖车操作方法和系统

说明书

提供了一种用于操作加注站管拖车和压缩机以降低加氢成本的方法和系统。加氢站包括在加注站管拖车上的双层燃料供应压力容器，具有第一层和第二层压力容器，其包括连接在一起的至少一个或多个压力容器。单独的控制单元联接到第一层和第二层压力容器，每个控制单元联接到压缩机。压缩机通过单独的控制单元联接到高压缓冲存储器。在操作中，在每个层中监测压力。氢在第一层压力容器组、第二层压力容器和高压缓冲器之间选择性地合并。基于监测的压力，使用第一层压力容器、第二层压力容器组和高压缓冲器中的一个来对车辆加注。

本发明的合同起源

根据美国政府与代表Argonne国家实验室的UChicago Argonne，LLC之间的合同号DE-AC02-06CH11357，美国政府拥有本发明的权利。

技术领域

本发明总体涉及加氢系统，更具体地，涉及一种用于操作双层加注站管拖车和压缩机以降低加氢成本的方法和系统。

背景技术

本发明人于2015年4月2日公布并转让给本受让人的美国专利公开2015/0090364A1公开了一种用于操作加注站的方法和设备，该加注站包括源管拖车和至少一个压缩机以降低加注成本。加注站包括气体燃料供应源，其包括联接到第一控制单元的管拖车上的多个油箱，以及具有预定容量的高压缓冲存储器，其通过压力控制阀和第一控制单元联接到第二控制单元和第一油箱，以及至少一个压缩机。根据每个操作模式开始时加注站的状态，加注站以不同的模式操作。在每个操作模式结束时评估加注系统以识别系统的状态并选择下一个操作模式。操作模式包括在安装在拖车上的管内合并(consolidate)氢气或任何气体燃料。

虽然上述美国专利公开2015/0090364A1提供了对现有技术的改进，但是期望提供一种用于操作加注站管拖车和压缩机的增强方法和系统，以降低氢和其他燃料的加注成本。

期望提供用于操作加注站管拖车和压缩机的这样的增强方法和系统，其包括用于加注站管拖车的双层操作策略，每层包括至少一个压力容器组作为子集加注站管拖车。

期望提供用于操作加注站管拖车和压缩机的这样的增强方法和系统，其最大化在加注站点处的存储利用。

期望提供用于操作加注站管拖车和压缩机的这样的增强方法和系统，其限制在站操作期间经受压力循环的压力容器的数量。

期望提供用于操作加注站管拖车和压缩机的这样的增强方法和系统，其减少配件的数量并简化控制，进一步降低加注成本。

期望提供用于操作加注站管拖车和压缩机的这样的增强方法和系统，其降低压力容器的压力循环对已知装置的风险，同时提供高管拖车有效负载利用。

发明内容

本发明的主要方面是提供一种用于操作加注站管拖车和压缩机以降低加氢成本的方法和系统。本发明的其他重要方面是提供这样的方法和设备，基本上没有负面影响，并且克服了现有技术装置的一些缺点。

简而言之，提供了一种用于操作加注站管拖车和压缩机以降低加氢成本的方法和系统。加氢站包括在加注站管拖车上的双层燃料供应压力容器，具有第一层和第二层压力容器，其包括连接在一起的至少一个或多个压力容器。单独的控制单元联接到第一层和第二层压力容器，其中每个控制单元联接到压缩机。所述压缩机通过单独的控制单元联接到高压缓冲存储器。在操作中，在每层中监测压力。氢在第一层压力容器组、第二层压力容器和高压缓冲器之间选择性地合并。基于第一层中的第一预定压力，第一层用于对车辆加注。响应于第一层中的第二预定压力，合并来自第二层压力容器的氢。响应于第一层中的第一预定压力，高压缓冲存储器用于采用第二层对车辆加注。

根据本发明的特征，当压缩机空转且高压缓冲存储器已满时，来自第二层压力容器的氢被合并到第一层压力容器组中。这确保了第一层压力容器组总是处于较高压力，以在加注站操作期间补充高压缓冲器时确保高压缩机吞吐量。