[发明专利]一种可以控制加氢速率的加氢机及控制方法

说明书

本发明涉及加氢机领域，提供一种可以控制加氢速率的加氢机及控制方法，包括：氢气换热器、氮气柜、第一压力检测单元、质量流量检测单元、温度检测单元、流量调节阀、球阀、第一电磁阀、第二压力检测单元、氢气探测器、PLC控制单元、安全阀、放散单元、第一加氢单元和第二加氢单元。本发明实现根据氢能汽车的储氢瓶状态实时调节加氢速率，使得加氢机对于加氢速率的控制更加自动化和精确化。

技术领域

本发明涉及加氢机领域，尤其涉及一种可以控制加氢速率的加氢机及控制方法。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，车辆只需要加入燃料与氧化剂就可以通过化学反应直接输出电能，驱使车辆运行，现如今氢气作为新能源燃料，它具有高效的燃烧性能，且安全无毒，导热性能、发热值高，能源来源广且可再生利用，在燃料电池领域具有广阔的应用前景。

氢气作为燃料电池车辆的燃料，现如今主要通过储氢瓶储存，需要在各个加氢站中通过专门的加氢机往车辆储氢瓶组内加注氢气，利用加氢站的储氢瓶组内的高压氢气与车辆的储氢瓶内的低压氢气的压力差，将氢气从加氢机加注至车辆的储氢瓶内。高压氢气在加注至储氢瓶内后体积膨胀，由于氢气的压力发生变化，氢气在体积膨胀的过程中会放热，导致储氢瓶内的温度升高，氢气的加注速率越大，储氢瓶的温度上升的越快，而由于储氢瓶的材质等原因，储氢瓶在使用的过程中内部温度不得超过85℃，因此在向储氢瓶内加注氢气的过程中需要控制氢气的加注速率。

现如今的加氢机都是通过控制器预先设定得到合适的针阀开度值，以达到要求合适的加注速率，这种控制方法使得加注效率低，无法根据氢能汽车的储氢瓶状态自动实时调节加氢速率；并且操作人员操作维护不便，控制系统过于复杂，在运行的过程中成本较高。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可以控制加氢速率的加氢机，包括：氢气换热器、氮气柜、第一压力检测单元、质量流量检测单元、温度检测单元、流量调节阀、球阀、第一电磁阀、第二压力检测单元、氢气探测器、PLC控制单元、安全阀、放散单元、第一加氢单元和第二加氢单元；

氢气换热器与第一压力检测单元和质量流量检测单元连接，质量流量检测单元与温度检测单元连接，温度检测单元与流量调节阀连接，流量调节阀与第一电磁阀和球阀连接，球阀与氮气柜连接；

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

放散单元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控制单元与第一压力检测单元、质量流量检测单元、温度检测单元、流量调节阀、第一电磁阀、第二压力检测单元、氢气探测器、第一加氢单元和第二加氢单元均电性连接。

优选的，还包括：针阀和第一过滤器；

氢气换热器与针阀连接，针阀与第一过滤器连接，第一过滤器与第一压力检测单元连接。

优选的，第一加氢单元包括：第一拉断阀、第一金属软管、第二拉断阀、第二金属软管、第一加氢枪、第一红外线通讯模块和单向阀；

第一电磁阀与第一拉断阀连接，第一拉断阀与第一金属软管连接，第一金属软管与第一加氢枪的进气口连接；

第一加氢枪的出气口与第二金属软管连接，第二金属软管与第二拉断阀连接，第二拉断阀与单向阀的进气口连接，单向阀的出气口与放散单元连接；

第一红外线通讯模块固定在第一加氢枪的外表面上，第一红外线通讯模块与PLC控制单元电性连接。

优选的，第二加氢单元包括：第三拉断阀、第三金属软管、第四拉断阀、第四金属软管、第二加氢枪、第二红外线通讯模块、第二过滤器、第二电磁阀和手动阀；