[发明专利]液氢加氢站的BOG的回收利用系统及方法

权利要求书

1.一种液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，其包括自蒸发蒸汽冷却屏模块、燃料电池热电联产模块和分级加注模块，其中，

所述自蒸发蒸汽冷却屏模块包括：

液氢储罐，用于储存常压下的液氢；

液氢储罐蒸汽冷却屏，其连接所述液氢储罐以将BOG冷量转化为保温层的冷源；

第一阀门，其设于所述液氢储罐蒸汽冷却屏以控制来自液氢储罐的BOG流量；

液氢管线，其连通所述液氢储罐；

液氢管线蒸汽冷却屏，其缠绕所述液氢管线且连接所述液氢储罐蒸汽冷却屏以导入BOG；

液氢BOG回收罐，其连通所述液氢管线蒸汽冷却屏以收集所述BOG；

液氢储罐、第一阀门、液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、液氢BOG回收罐依次连接形成自蒸发蒸汽冷却屏模块；

所述燃料电池热电联产模块包括：

氢燃料电池，其连接所述液氢BOG回收罐；

直流斩波器，其连接所述氢燃料电池；

蓄电池，其连接所述直流斩波器；

燃料电池余热调温器，其连接所述氢燃料电池以利用燃料电池余热对氢气进行加热调温，氢燃料电池和燃料电池余热调温器形成燃料电池余热利用的循环回路；

电加热调温器，其利用电能对氢气进行加热调温使得其出口氢气温度为第一温度，电加热调温器并联所述燃料电池余热调温器，氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、电加热调温器形成燃料电池电能利用的循环回路；

空温式汽化器，其利用大气环境热量对液氢进行汽化加热，空温式汽化器连接所述液氢储罐；

氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、空温式汽化器、燃料电池余热调温器、电加热调温器形成燃料电池热电联产模块；

所述的分级加注模块包括：

级联式氢气缓冲罐，其以逐次加压的方式分多次将不同压强的氢气加注到氢气储罐；

加氢机，其连接所述液氢储罐以将高压氢气注入氢气储罐中且入口氢气维持于第二温度；

级联式氢气缓冲罐、加氢机通过关路依次连接形成分级加注模块。

2.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，优选的，第二阀门设于所述液氢BOG回收罐和氢燃料电池之间，第三阀门设于所述空温式汽化器和燃料电池余热调温器之间，第四阀门设于所述空温式汽化器和电加热调温器之间，第五阀门设于所述空温式汽化器和加氢机之间。

3.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，所述液氢储罐外壁设有紧贴罐壁的喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层，喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层之间设有真空夹层，液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏通过缠绕的方式安置在真空夹层中。

4.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，所述第一温度为5℃，第二温度为-40℃。

5.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，氢管线自蒸发蒸汽冷却屏安置于液氢管线外部的真空夹层中且其中的BOG流动方向和液氢流动方向相反。

6.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，所述空温式汽化器和液氢管线之间设有液氢增压泵，其额定压力为90MPa。

7.根据权利要求2所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，所述空温式汽化器出口处氢气的额定温度为-160℃，电加热模式下，只有电加热调温器工作，打开第四阀门，关闭第三阀门，通过调节电加热调温器功率实现调温器出口氢气的额定温度为5℃。

8.根据权利要求2所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统，其特征在于，余热利用模式下，燃料电池余热调温器和电加热调温器同时工作，通过调节第三阀门和第四阀门的开度实现两个调温器出口氢气的额定温度均为5℃。