[发明专利]一种氢气充返系统及控制方法

权利要求书

1.一种氢气充返系统，其特征在于，包括缓冲罐、压缩机、循环管路、阀门模组和至少一件集装格；阀门模组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；循环管路包括充装管路和返气管路；充装管路与返气管路间设有减压阀；

缓冲罐上一侧设有第一进气口和第二进气口；缓冲罐另一侧设有第一出气口和第二出气口；第一进气口连接制氢设备的输氢出口；第一出气口用以连接需氢的第一用户；第二出气口连接压缩机进气口，且第二出气口与压缩机进气口之间设有第一阀门，第一阀门用以控制压缩机进气；压缩机的出气口设有第二阀门，第二阀门用以控制压缩机器出气，第二阀门通过循环管路连通第二进气口；

多件集装格并联于所述充装管路，且集装格与充装管路间设有第三阀门；多件集装格后端的充装管路上设有第二用户接口，第二用户接口与充装管路间设有第四阀门。

2.如权利要求1所述的一种氢气充返系统，其特征在于，集装格上设有第一检测单元，第一检测单元用以检测集装格的压力，以确定集装格满载情况。

3.如权利要求2所述的一种氢气充返系统，其特征在于，缓冲罐上设有第二检测单元，第二检测单元用以检测缓冲罐的压力，以确定缓冲罐满载情况；压缩机出气口与第二阀门之间设有第三检测单元，第三检测单元用以检测压缩机出气口压力；第二用户接口后端的充装管路上设有第四检测单元，第四检测单元用以检测充装管路的压力。

4.如权利要求3所述的一种氢气充返系统，其特征在于，第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元和第四检测单元为相同结构；第一检测单元包括并联连接的压力变送器和压力表。

5.如权利要求4所述的一种氢气充返系统，其特征在于，第二用户接口的数量为多件，多件第二用户接口并联于充装管路；减压阀门的进气口设有第五阀门，第五阀门用以控制减压阀进气。

6.如权利要求1-5任意一项所述的氢气充返系统，其特征在于，充装管路上设有置换接口，返气管路上设有排气阀，置换接口位于第二用户接口后端，置换接口上设有第一开关阀门，第一开关阀门用以连接置换气源。

7.如权利要求1-5任意一项所述的氢气充返系统，其特征在于，循环管路上设有分析接口，分析接口位于第二用户接口后端，分析接口上设有第二开关阀门，第二开关阀门连接分析仪设备，分析仪设备用以分析循环管路的气体纯度。

8.一种氢气充返系统的控制方法，包括权利要求1-7任意一项中所述的一种氢气充返系统，其特征在于，包括集装格充氢和集装格返氢；

集装格充氢：设定集装格第一压力阈值，依据集装格的第一检测单元检测数据，确定各集装格的满载情况，且依据各集装格的满载情况控制执行相应地充氢操作；

集装格返氢：设定集装格第二压力阈值，依据集装格的第一检测单元检测数据，确定各集装格的满载情况，且依据各集装格的满载情况控制执行相应地返氢操作。

9.根据权利要求8所述的一种氢气充返系统的控制方法，其特征在于，所述设定集装格第一压力阈值，依据集装格的第一检测单元检测数据，确定各集装格的满载情况，且依据各集装格的满载情况控制执行相应地充氢操作；具体包括：

多个集装格当前压力均大于设定的第一压力阈值，表示多个集装格处于“充满”状态，无需充气，此时各个集装格进口处的第三阀门均不会打开；

多个集装格中，有一个集装格的当前压力小于设定的第一压力阈值，则打开其进口处的第三阀门，对该集装格进行充气操作，直至其压力升至设定的第一压力阈值，其进口处的第三阀门关闭，停止充气；

多个集装格中，有多个集装格的当前压力没有达到设定的第一压力阈值，依据各集装格压力由大到小依次充装；直至所有集装格均达到压力上限后，压缩机停止工作，充气流程结束。

10.根据权利要求8所述的一种氢气充返系统的控制方法，其特征在于，所述设定集装格第二压力阈值，依据集装格的第一检测单元检测数据，确定各集装格的满载情况，且依据各集装格的满载情况控制执行相应地返氢操作；具体包括：

多个集装格当前的压力均小于设定的第二压力阈值，表示多个集装格均处于“空”的状态，此时不进行返气从流程；

多个集装格中仅存在一个大于第二压力阈值的集装格，则由该集装格进行返气，直至该集装格压力小于等于设定的第二压力阈值，返气流程结束；

多个集装格中存在多个压力大于第二压力阈值的集装格，依据各集装格的压力大小，由小到大依次进行返气，集装格压力降至第二压力阈值时，返气流程结束。