[发明专利]一种加氢控制系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种加氢控制系统，包括氢气压缩机；氢气压缩机输入端输入有氢气，氢气压缩机通过第一输气管与加氢机连接，氢气压缩机还通过第二输气管与站内贮氢系统连接；加氢机与车载瓶连接；站内贮氢系统与加氢机通过第三输气管连接；站内贮氢系统包括并联设置的高、中、低压贮氢罐；高压贮氢罐、中压贮氢罐、低压贮氢罐均设置有出气阀、进气阀；出气阀均与第三输气管连接，进气阀均与第二输气管连接；PLC控制系统，其适于控制出气阀、进气阀开闭以及氢气压缩机开闭；氢气压缩机通过第一输气管与加氢机连接，通过第二输气管与站内贮氢系统，站内贮氢系统通过第三输气管与加氢机连接；优化了加氢系统，提高了站内贮氢罐的气体利用率。

技术领域

本发明涉及加氢站技术领域，具体是一种加氢控制系统。

背景技术

氢燃料电池汽车因其能量转化效率高、无污染、能源来源多样化且可再生成为解决环境污染和能源问题的有效途径，许多国家和地区都将其视为国家能源战略的重要组成部分，相继出台燃料电池汽车的发展和推广计划，组织产学研联合研究，实现大规模的示范运行项目，积极推进燃料电池汽车商业化运行。氢燃料电池汽车需要在专门的加氢站充装氢气，加氢站内充装氢气有2种方式，一是站内贮氢罐直接向车载瓶充氢(快充模式)，二是站内压缩机输出高压氢气向车载瓶充氢(慢充模式)。当站内高压贮氢罐内氢气压低于燃料电池车车载瓶的要求充装气压，此时还有燃料电池车需加氢时，通常控制系统转至慢充模式，启动压缩机给车载瓶充氢。但这样加氢速度较慢，而且在贮氢罐内大约还有50％余气，也未能有效利用；

综上，如何优化加氢成为了本公司研究人员急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何优化加氢；

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明是一种加氢控制系统，包括氢气压缩机；氢气压缩机输入端输入有氢气，氢气压缩机通过第一输气管与加氢机连接，氢气压缩机还通过第二输气管与站内贮氢系统连接；加氢机与车载瓶连接；站内贮氢系统与加氢机通过第三输气管连接；站内贮氢系统包括并联设置的高压贮氢罐、中压贮氢罐、低压贮氢罐；高压贮氢罐、中压贮氢罐、低压贮氢罐均设置有出气阀、进气阀；出气阀均与第三输气管连接，进气阀均与第二输气管连接；PLC控制系统，其适于控制出气阀、进气阀开闭以及氢气压缩机开闭。

加氢机与车载瓶连接，适于向车载瓶充氢；氢气压缩机有一个输入端、两个输出端，输入端通入有氢气；输出端通过第一、二输气管与加氢机、站内贮氢系统连接；站内贮氢系统通过第三管路与加氢机连接；也就是说，有两种方式向车载瓶充氢，一是通过氢气压缩机，二是通过站内贮氢系统；当站内贮氢系统的压力低于车载瓶的要求充装气压时，可由氢气压缩机向站内贮氢系统充氢；站内贮氢系统连接包括高、中、低压贮氢罐，三者上均设置有出气阀、进气阀；出气阀均与第三输气管连接，进气阀均与第二输气管连接；PLC控制系统适于控制整个系统的运行。

高压贮氢罐、中压贮氢罐、低压贮氢罐上均设置有气压传感器；气压传感器适于将高、中、低压贮氢罐内气压数值传递给PLC控制系统，便于PLC控制系统控制相应单元的工作。

为了具体说明加氢控制系统的使用方法，本发明采用当高压贮氢罐的氢气低于车载瓶的要求充装气压时，包括下列情形：

①、当加氢机正在与车载瓶连接时，由氢气压缩机通过第一输气管向加氢机充氢；

②、当加氢机未与车载瓶连接时，由氢气压缩机通过第二输气管向站内贮氢系统充氢；

③、当高压贮氢罐气压还未增至车载瓶要求充装气压，此时又有车载瓶需要加氢时，先打开中压贮氢罐的出气阀，经第三输气管、加氢机向车载瓶充氢，达到平衡后由高压贮氢罐的出气阀，经第三输气管、加氢机向车载瓶充氢，达到平衡后由氢气压缩机经第一输气管、加氢机向车载瓶充氢；