[发明专利]一种双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统

权利要求书

1.一种双枪35-70MPa氢燃料电池车的氢气加注系统，其特征在于：氢气加注系统包括两路独立工作的加注管路，所述两路加注管路包括：35MPa管路：其加注压力为45MPa，用于为35MPa存储压力的燃料电池车加氢；70MPa管路：其加注压力87.5MPa，为70MPa存储压力的燃料电池车加氢；加氢机具备两套相互独立工作的控制系统，分别控制上述35MPa管路及70MPa管路的加注过程；其中，所述加注系统包括顺序控制模块与加氢机，且顺序控制模块与加氢机分体布置；顺序控制模块外形为立方体箱体结构，内部为支撑框架结构，箱体内部所有加注管路主要功能部件均安装在支撑框架上；加氢机包括有外壳、顶棚、拉断阀组、35Mpa加氢枪座及70Mpa加氢枪座，两路加氢枪座安装于加氢机箱体外壳前端；上述两套控制系统均具有输入键盘、IC卡读卡器及液晶显示屏，并对称布置于加氢机电气外壳左右两端。

2.根据权利要求1所述的氢气加注系统，其特征在于：加注系统的顺序控制模块包括：35MPa和70MPa顺序控制阀组、过滤器、流量计、流量调节阀、预冷换热器、管路出口；氢源从35MPa和70MPa顺序控制阀组进入加注系统，氢气流经主管路，并依次经过过滤器、流量计、流量调节阀后进入预冷换热器，氢气经预冷换热器预冷后，从管路出口流出顺序控制模块。

3.根据权利要求2所述的氢气加注系统，其特征在于：预冷换热器包括35MPa印刷版式预冷换热器和70MPa印刷版式预冷换热器，两个预冷换热器由一台冷冻机组循环载冷剂降温；35MPa预冷换热器将常温进入的氢气降温到-30℃，70MPa预冷换热器将常温进入的氢气降温到-40℃；35MPa及70MPa的预冷换热器安装在顺序控制模块的框架底座上。

4.根据权利要求2所述的氢气加注系统，其特征在于：流入加注系统的氢源包括多种不同压力等级，其中，35MPa管路的氢源分为低、中、高压力等级，其分别输入20MPa、40MPa、45MPa的氢源，70MPa管路的氢源也分为低、中、高压力等级，其分别输入45MPa、70MPa、87.5MPa的氢源；上述每一级压力源均连接有压力传感器，并通过一个气动球阀控制加注管路的通断；35MPa管路及70MPa管路的三级压力源的氢气均汇聚于主管路，并依次经过顺序控制模块的后续组件。

5.根据权利要求1所述的氢气加注系统，其特征在于：加氢机包括进气接口、可燃气体传感器、手动关闭加氢机主管路的主管路针阀、主管路安全阀及手动排空针阀、压力传感器、温度传感器、拉断阀及加氢枪；加氢机控制器控制35MPa管路及70MPa管路开启，氢气流过两路主管路；主管路末端所设置的压力传感器、温度传感器，氢气流过时传感器实时监测加注过程氢气出口端的压力和温度；随后氢气依次通过拉断阀、加氢枪连接燃料电池车辆。

6.根据权利要求5所述的氢气加注系统，其特征在于：顺序控制模块中的流量计将采集的流量数据反馈到加氢机控制器，控制器输出模拟量信号对流量控制阀的开度Cv值进行控制以调节氢气的流量，形成对流量的闭环反馈控制；温度传感器与压力传感器所检测的数据返回至加注机控制器，控制器依据压力与温度数据及流量计测得流量数据，控制顺序控制模块中流量调节阀的节流作用，调节氢气的实时流量。

7.根据权利要求5所述的氢气加注系统，其特征在于：高压电磁阀控制35MPa加注管路的通断，气动针阀控制70MPa加注管路的通断，其为常闭型，在加氢过程中通过压缩氮气驱动动作打开；35MPa加注管路设置有由泄压电磁阀、排空针阀、安全阀三个并联的阀联通到排空管路；70MPa加注管路设置有由泄压气动针阀、排空针阀、安全阀三个并联的阀联通到排空管路；两路加注管路还设置有安全阀与手动排空针阀，其中安全阀用于控制加注主管路超过设定的安全压力时，氢气通过35MPa排空管路及35MPa排空管路泄放；手动排空针阀平时处于紧闭锁死状态，在加氢机测试、检修时手动打开，泄放主管路内的压缩气体；泄压气动针阀和泄压电磁阀用于为主管路泄压，使加注主管路、加氢枪及连接软管在不工作时不承受高压。