[实用新型]一种液氢高压加氢站的供氢系统

说明书

技术领域

本实用新型属于加氢站燃料加注领域，尤其涉及一种使用安全性高的液氢高压加氢站的供氢系统。

背景技术

据统计，世界上一半的石油是被汽车用掉的，因此，喝氢吐水的氢能源汽车被认为是最好的节能减排方案之一，氢能源汽车在减少空气污染和温室气体排放、降低对传统能源的依赖性等方面具有很多突出的优势，普及氢能源汽车有非常大的社会意义。为推广氢能源汽车产业，需要降低氢能系统的使用成本。加氢站是氢能源汽车产业中重要的基础设施，降低其能耗有利于减少浪费，降低使用成本。

加氢站加氢方式可分为两种：气氢加氢站和液氢加氢站。液氢相对于压缩氢气的优势在于密度高，单位体积能量密度大。液氢的常压沸点为-253摄氏度，需将其储存在高真空多层绝热的容器中供使用。以液氢作为气源的加氢站，通常有两种加氢方式，一种是将液氢加压汽化后存储在高压瓶组，再加注到车载储氢瓶中，另一种是直接对液氢进行加压然后加注。汽化后的氢气温度接近外界温度，经压缩机压缩后温度升高，加注到车载储氢瓶后造成瓶身温度过高，需要暂停加注，待温度降低后再继续进行，加注时间较长，且降低了加注量，影响行驶里程，若先冷却再加注则需经额外的冷却设备，提高了设备成本。直接加注深冷氢则需要车载储氢瓶具备良好的低温性能，且需进行保温，但是这样成本高，设备比较大，不利于推广使用。

本实用新型提供了一种新的液氢加注工艺流程，可以在省去冷却系统的前提下严格控制高压氢气加注过程中车载储氢容器内的温升，合理地控制加注速率，尽可能缩短加注时间，降低了运行成本，增加了加注量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种使用安全性高的液氢高压加氢站的供氢系统，克服现有技术中将氢气通过压缩机加压后温度较高，直接加注到车载气瓶中加注方式造成的快速加注过程中导致温度过高、安全性低和加注时间过长的不足。

本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统通过冷热流体混合的方式降低氢气的温度，省去了换热器等额外的冷却设备，结构简单，降低了设备成本和运行成本。

本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统可以使加注过程中车载储氢瓶的温度保持在合适温度，实现连续加注，有效减少了加注时间。

本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统可以调节冷热流体的比例，使加注温度与不同的环境温度相适应，不仅适用于35MPa压力车载气瓶的氢气加注，也适用于70MPa压力车载气瓶的氢气加注。

为满足上述目的以及本实用新型的其他目的和优势，本实用新型提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，包括：加注主管路、汽化分管路和控制装置；所述加注主管路包括液氢储罐、活塞式压缩机、调节阀、流量计、两个温度变送器、隔膜式压缩机和加氢机的流量计；所述活塞式压缩机通过管线进一步分路连接于所述汽化分管路，所述汽化分管路包括汽化器、储氢瓶、调节阀和流量计；所述汽化分管路经管线与所述加注主管路并为一路后连接于所述加注主管路的温度变送器，再经过所述隔膜式压缩机后进入加氢机的流量计；所述控制装置包括一个中央控制模块，分别通过通信接口连接至前述调节阀、流量计和温度变送器。

根据本实用新型的一实施例，所述供氢系统具有三个所述温度变送器，其中一所述温度变送器连接于所述液氢储罐，其中一所述温度变送器连接于所述储氢瓶，所述汽化分管路经管线与所述加注主管路并为一路后连接于所述加注主管路的一温度变送器。

根据本实用新型的一实施例，所述控制装置通过信号线进一步连接一信息读写及显示模块，所述信息读写及显示模块包括IC读写模块和液晶信息显示板。

从液氢储罐出来的液氢经活塞式压缩机初步增压后分为两路，第一路经汽化分管路汽化后在常温下存储，另一路在需要充装氢气时经加注主管路与第一路按一定比例混合，具体的比例由控制系统根据温度变送器反馈的两路流体的温度和加氢机上的流量计反馈的流量计算得出，通过流量计反馈的流量值调节两路流体的流量，然后通过两个调节阀将流量调节到所需值，并根据与隔膜式压缩机连接的温度变送器反馈的温度值修正流量比例，确保充装后车载储氢瓶的温度在合理范围。

附图说明

图1所示为本实用新型具体实施例中供氢系统的原理示意图。

具体实施方式