[发明专利]一种可以控制加氢速率的加氢机及控制方法

权利要求书

1.一种可以控制加氢速率的加氢机，其特征在于，包括：氢气换热器(29)、氮气柜(30)、第一压力检测单元(3)、质量流量检测单元(6)、温度检测单元(7)、流量调节阀(8)、球阀(5)、第一电磁阀(9)、第二压力检测单元(28)、氢气探测器(4)、PLC控制单元(10)、安全阀(11)、放散单元(31)、第一加氢单元和第二加氢单元；

氢气换热器(29)与第一压力检测单元(3)和质量流量检测单元(6)连接，质量流量检测单元(6)与温度检测单元(7)连接，温度检测单元(7)与流量调节阀(8)连接，流量调节阀(8)与第一电磁阀(9)和球阀(5)连接，球阀(5)与氮气柜(30)连接；

第一电磁阀(9)与安全阀(11)、第二压力检测单元(28)、第一加氢单元的进气口和第二加氢单元的进气口连接，安全阀(11)与放散单元(31)连接；

放散单元(31)与第一加氢单元的出气口和第二加氢单元的出气口连接；

PLC控制单元(10)与第一压力检测单元(3)、质量流量检测单元(6)、温度检测单元(7)、流量调节阀(8)、第一电磁阀(9)、第二压力检测单元(28)、氢气探测器(4)、第一加氢单元和第二加氢单元均电性连接。

2.根据权利要求1所述的可以控制加氢速率的加氢机，其特征在于，还包括：针阀(1)和第一过滤器(2)；

氢气换热器(29)与针阀(1)连接，针阀(1)与第一过滤器(2)连接，第一过滤器(2)与第一压力检测单元(3)连接。

3.根据权利要求1所述的可以控制加氢速率的加氢机，其特征在于，第一加氢单元包括：第一拉断阀(18)、第一金属软管(19)、第二拉断阀(14)、第二金属软管(15)、第一加氢枪(16)、第一红外线通讯模块(17)和单向阀(12)；

第一电磁阀(9)与第一拉断阀(18)连接，第一拉断阀(18)与第一金属软管(19)连接，第一金属软管(19)与第一加氢枪(16)的进气口连接；

第一加氢枪(16)的出气口与第二金属软管(15)连接，第二金属软管(15)与第二拉断阀(14)连接，第二拉断阀(14)与单向阀(12)的进气口连接，单向阀(12)的出气口与放散单元(31)连接；

第一红外线通讯模块(17)固定在第一加氢枪(16)的外表面上，第一红外线通讯模块(17)与PLC控制单元(10)电性连接。

4.根据权利要求1所述的可以控制加氢速率的加氢机，其特征在于，第二加氢单元包括：第三拉断阀(20)、第三金属软管(21)、第四拉断阀(24)、第四金属软管(25)、第二加氢枪(22)、第二红外线通讯模块(23)、第二过滤器(13)、第二电磁阀(27)和手动阀(26)；

第一电磁阀(9)与第三拉断阀(20)连接，第三拉断阀(20)与第三金属软管(21)连接，第三金属软管(21)与第二加氢枪(22)的进气口连接；

第二加氢枪(22)的出气口与第四金属软管(25)连接，第四金属软管(25)与第四拉断阀(24)连接，第四拉断阀(24)与第二过滤器(13)连接，第二过滤器(13)与第二电磁阀(27)和手动阀(26)连接，第二电磁阀(27)和手动阀(26)均与第一电磁阀(9)连接；

第二红外线通讯模块(23)固定在第二加氢枪(22)的外表面上，第二红外线通讯模块(23)和第二电磁阀(27)均与PLC控制单元(10)电性连接。

5.一种可以控制加氢速率的加氢机的控制方法，基于如权利要求1-4任一项所述的可以控制加氢速率的加氢机实现，其特征在于，包括：

S1：氢能汽车与加氢单元连接开始加氢；

S2：PLC控制单元(10)通过红外线通讯模块获取氢能汽车的储氢瓶的最高允许充装压力P_max，最低允许充装压力P_min，最高允许工作温度T_max，以及当地最高环境温度T_h和当地最低环境温度T_l；

S3：计算获得第一调节系数m＝(P_max-P_min)/(T_max-T_h)，

第二调节系数n＝(P_max-P_min)/(T_max-T_l)；

S4：红外线通讯模块实时接收氢能汽车的储氢瓶在加注氢气时压力和温度数据；

S5：获取储氢瓶第i秒的压力P_i和温度T_i，以及第i+u秒的压力P_i+u和温度T_i+u，计算获得u秒内的压力变化值δP＝P_i+u-P_i和温度的变化值δT＝T_i+u-T_i；

若δP和δT的值均小于n则按照预设速率v逐渐减小加氢速率，若δP和δT的值均大于m则按照预设速率v逐渐增大加氢速率，否则保持当前的加氢速率。