[发明专利]液氢加氢站的输送系统和液氢加氢站

说明书

本发明实施例提供一种液氢加氢站的输送系统和加氢站，属于加氢站领域。该加氢站包括加氢机，该系统包括：蒸发器、冷却器、输氢管路以及循环管路，其中，所述蒸发器通过所述输氢管路连接液氢源提供的液氢，且所述液氢在所述蒸发器中汽化；所述冷却器通过所述输氢管路连接在所述加氢机和所述蒸发器之间，用于将所汽化的液氢冷却；以及所述循环管路在所述蒸发器与所述冷却器之间，且在连通性上与所述输氢管路独立，所述循环管路内具有换热介质，使所述换热介质在所述蒸发器和所述冷却器之间循环以在所述蒸发器内与所述液氢进行热交换以及在所述冷却器内与所汽化的液氢进行热交换。该液氢加氢站的输送系统和液氢加氢站可以减少加氢站的能耗。

技术领域

本发明涉及加氢站，具体地涉及一种液氢加氢站的输送系统和液氢加氢站。

背景技术

氢气通过加氢站加氢机对燃料电池汽车进行加注，并以高压形式储存在车载氢气瓶中，主流储存压力分为35MPa和70MPa两种。

高压氢气在储氢瓶内膨胀，由于氢气的焦汤效应，瓶内温度上升。由于加注速度快，车载储氢瓶不能及时散热，因此造成储氢瓶内温度快速上升，有可能超过目前国际标准规定的85℃，带来极大安全隐患。35MPa压力等级的加氢过程温升相对较低，通过设置加氢机的加氢控制程序，可保证加氢过程温升在允许范围内。然而，为了车辆续驶里程考虑，70MPa储氢技术的应用越来越多。70MPa加注氢气处于高速流动及膨胀中，温升急剧增加，如果还采取35MPa的加注模式，将造成加氢时间非常长。

在国外的加氢站大多在气源与加氢机之间加入了制冷循环系统，能有效地控制加注过程中车载储氢容器内的温度，实现安全可靠的快速加气。在70MPa氢气加注设备中加入制冷系统并优化后，加注过程中车载氢气瓶的最高温度可控制在小于85℃，且加注用时明显缩短。但是，纯靠电能等能源制冷来冷却高压氢气，电耗较大，加氢站耗能比较严重。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种液氢加氢站的输送系统和液氢加氢站，该液氢加氢站的输送系统和液氢加氢站可以减少加氢站的能耗。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种液氢加氢站的输送系统，该加氢站包括加氢机，该系统包括：蒸发器、冷却器、输氢管路以及循环管路，其中，所述蒸发器通过所述输氢管路连接液氢源提供的液氢，且所述液氢在所述蒸发器中汽化；所述冷却器通过所述输氢管路连接在所述加氢机和所述蒸发器之间，用于将所汽化的液氢冷却；以及所述循环管路在所述蒸发器与所述冷却器之间，且在连通性上与所述输氢管路相互独立，所述循环管路内具有换热介质，使所述换热介质在所述蒸发器和所述冷却器之间循环以在所述蒸发器内与所述液氢进行热交换以及在所述冷却器内与所汽化的液氢进行热交换。

优选地，该系统还包括：循环装置，连接所述循环管路，用于使所述换热介质在所述循环管路内循环流动。

优选地，所述循环管路为2段，分别连通所述蒸发器和所述冷却器。

优选地，所述循环管路穿过所述蒸发器和所述冷却器。

优选地，使所述换热介质在所述蒸发器和所述冷却器之间循环以分别在所述蒸发器和所述冷却器内与所述液氢和所汽化的液氢进行热交换包括：在所述蒸发器内所述液氢吸热，所述换热介质放热，使所述换热介质的温度下降；以及在所述冷却器内所述换热介质吸热，所汽化的液氢放热，使所述换热介质的温度上升。

优选地，所述换热介质是液体或气体。

优选地，所述换热介质的熔点小于-50℃。

优选地，所述液体的沸点大于-30℃。

优选地，所述液体为酒精、乙醚、二氯二氟甲烷、氟氯甲烷和三氟一氯甲烷的其中一者。

本发明实施例还提供一种液氢加氢站，该液氢加氢站包括上文所述的液氢加氢站的输送系统。