[发明专利]一种用于加氢车的氢气输送系统

说明书

本发明提供一种用于加氢车的氢气输送系统，包括氢气输送管线、氢气输送压力调节组件和控制单元；氢气输送压力调节组件设置在氢气输送管线上，氢气输送压力调节组件与控制单元连接，氢气输送压力调节组件按照控制单元内设定的压力曲线调节氢气输送压力调节组件后方的氢气输送管线内的氢气输送压力。解决现有加氢过程时，由于加氢机内的储氢罐和车载储氢瓶的压力差值大，使得氢气输送管路内的氢气流量先大后小，造成加氢车内的车载储氢瓶内加注氢气后容易出现温度超标的可能的缺陷，以及氢气输送管路内的氢气流量随着加氢机内的储氢罐和车载储氢瓶的压差变小而变小，使得加氢车内的储氢瓶内加注氢气时间长的问题。

技术领域

本发明属于氢燃料电池汽车加氢站中加氢机的管路系统，具体涉及一种用于加氢车的氢气输送系统。

背景技术

氢能源及燃料电池技术作为促进经济社会低碳环保发展的重要创新技术，已经在全球范围内达成共识。2016年以来，随着国内燃料电池汽车市场的增长以及国家持续推出产业扶持政策，国内示范性加氢站逐步开始建设和运行。加氢站面对的加氢车辆种类较多，有物流车、公交车、大巴等；加氢压力等级有35MPa和70MPa；由于加氢车的车载储氢瓶大多采用铝内胆纤维缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)，因此车载储氢瓶对温度使用有要求，具体是进行氢气加注的全过程中温度不得高于85℃，同时希望氢气加注时间尽量短，即在保证氢气加注安全的前提下提高氢气加注效率。

目前，加氢站内主要采用加氢机向加氢车内的车载储氢瓶内加注氢气，具体是加氢机内的储氢罐通过氢气输送管路向加氢车内的储氢瓶内加注氢气，氢气输送管路包括低压、中压、高压三条管路，每一个管路上均设有电磁开关阀，并通过限流孔板对氢气进行部分节流。主要存在问题如下：

1)加氢过程时，由于加氢机内的储氢罐和车载储氢瓶的压力差值大，使得氢气输送管路内的氢气流量先大后小，一方面，导致车载储氢瓶的温度先快速升高然后降低，造成加氢车内的车载储氢瓶内加注氢气后容易出现温度超标的可能，且对氢气输送管线磨损较大，另一方面，氢气输送管路内的氢气流量随着加氢机内的储氢罐和车载储氢瓶的压差变小而变小，使得加氢车内的储氢瓶内加注氢气时间长。

2)加氢机内结构空间有限，采用三条氢气输送管路向加氢车内的车载储氢瓶内加注氢气时，需配置三路切断阀、手动阀及压力变送器，使得加氢机内部结构复杂，由于空间限制，需采用耐高压的电磁开关阀作为开关阀门，该阀门没有阀门开关位置检测，可靠程度低。

3)加氢机内的氢气输送管路无法根据环境温度适应调节管路内的氢气输送速度，从而进一步延长了向氢燃料电池车内的储氢瓶内加注氢气的时长。

4)压力等级为35MPa的加氢机由于氢气加注流量不稳定，需配套氢气预冷系统，将加注氢气预冷到0℃左右，额外增加了设备投资和运行成本。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于加氢车的氢气输送系统，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明提供一种用于加氢车的氢气输送系统，包括氢气输送管线、氢气输送压力调节组件和控制单元；

所述氢气输送压力调节组件设置在所述氢气输送管线上，所述氢气输送压力调节组件与所述控制单元连接，所述氢气输送压力调节组件按照所述控制单元内设定的压力曲线调节氢气输送压力调节组件后方的氢气输送管线内的氢气输送压力。

进一步的，所述氢气输送压力调节组件包括压力调节阀和第一压力变送器；

所述压力调节阀和所述第一压力变送器设置在所述氢气输送管线上，所述第一压力变送器的输入端用于获取车载储氢瓶内的压力，所述第一压力变送器的输出端与所述控制单元的输入端连接，所述控制单元的输出端与所述压力调节阀连接；