[实用新型]一种氢加注系统

说明书

一种氢加注系统，包括增压装置、循环装置、制冷装置、加注装置和测控装置；制冷装置用于为车载储氢容器的冷却提供冷量，循环装置用于给用于车载储氢容器进行预冷的氢提供循环动力，增压装置用于给加注至车载储氢容器的氢进行加压，加注装置用于给车载储氢容器进行加氢。增压装置、循环装置、制冷装置、加注装置分别和测控装置连接。上述氢加注系统，通过设置制冷装置，可以对氢进行冷却，从而可以将车载储氢容器的温度降低。通过设置循环装置，参与预冷的氢气经过制冷装置降温后增压到车载储氢容器内。因此，上述氢加注系统能够将对车载储氢容器进行冷却的氢进行回收利用，实现了加注过程的无损，降低成本。

技术领域

本实用新型涉及氢能利用技术领域，尤其涉及一种氢加注系统。

背景技术

氢能是一种清洁高效的二次能源，其燃烧后产物仅为水且氢具有高的单位质量能量密度(140MJ/kg vs.汽油：44MJ/kg)。因此，氢能是构建现代化能源体系的重要方面。首先，随着我国石油跟天然气的能源对外依存度逐渐提高，能源安全问题日益突出，推动氢能在能源消费终端的应用，有助于减少我们的石油，天然气等非可再生能源的消耗量。其次，氢能作为能源载体，可实现大规模的储能及调峰作用，有效缓解目前可再生能源发电不能足额上网问题。最后，面对2015年习主席在巴黎气候大会提出，要积极探索符合中国国情的低碳化发展道路，履行CO₂减排承诺，氢能的规模化应用起不可磨灭的作用。因此，国内近些年出台一系列国家政策支持氢能的发展，中国氢能源与燃料电池产业白皮书中估计，未来，氢能将在我国能源体系中占据10％以上的份额，氢能将迎来重要的战略发展机遇。

然而，氢的单位体积能量密度很低(标准温度压力下，0.01MJ/L vs.汽油32MJ/L)，尤其在汽车上使用时，车上储存燃料的空间有限，储氢容器需要增加固定防护装置，以防止冲撞过程产生爆炸。而且储氢容器需要能充装足够多的氢使其能够行驶500km以上。在有体积和质量限制的车载储氢技术中，实现氢的高密度存储则更加困难。

在相同有效容积下，低温高压储氢技术的储氢量可达传统常温高压储氢技术储氢量的2-3倍、液氢储氢技术的1.5倍。低温高压储氢技术比传统低温液氢储氢技术具有更好的耐受漏热特性，即相同漏热下，其储存压力的增加远低于低温液氢储存。

申请号为CN201811403629.5的专利中介绍了深冷高压储氢供氢装置，介绍了液氢转注到低温高压罐及低温高压罐加注到燃料电池或者内燃机的过程，流程主要包括深冷高压罐，深冷高压罐上设置有注氢管路，注氢管路连接液氢储罐；供给管路连接仲氢转化装置和氢气节流装置，氢气节流装置通过支路连接注氢管路，注氢管路通过支路并入支路。但是未涉及如何跟用户实现加注过程，以及加注过程中与终端用户状态的控制方法。

如图1所示，文献“Rapid high density cryogenic pressure vessel fillingto 345bar with a liquid hydrogen pump”介绍了关于低温高压氢加注系统的研究，直接采用潜液式液氢泵，进行车载系统的低温高压氢加注。其中管线1为加注关系，管线3为放空管线，管线2通往燃料电池或者内燃机。在加注过程中，首先要通过潜液式液氢泵输送低温液氢对加注管线的预冷，然后通过管线3将受热后的氢气排空。因此，通过此种方式进行预冷后液氢排放掉成本较高，且加注过程受罐子的初始状态影响大。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种预冷不会浪费氢能且主动可控的氢加注系统。

一种氢加注系统，包括增压装置、循环装置、制冷装置、第一阀门、加注装置和测控装置；

所述制冷装置包括制冷单元和换热器，所述换热器包括第一换热管路、第二换热管路和冷却介质管路，所述制冷单元的出口和所述冷却介质管路的入口连接，所述冷却介质管路的出口和所述制冷单元的入口连接；