[发明专利]氢气运输检测方法及应用其的氢气运输管理系统

说明书

本发明涉及氢气质量检测领域，特别是氢气运输检测方法及应用其的氢气运输管理系统。所述氢气运输检测方法包括如下内容：a．检测运输罐内压力是否高于压力阈值；判断蓄电池的电量容量；b.当蓄电池电量高于电量阈值范围时，气化氢气进入氢气液化系统，得到的液氢存储在液氢存储容器内；当蓄电池电量低于电量阈值范围时，气化氢气进入氢燃料电池，得到的电能存储在蓄电池内；c.重复上述步骤a‑b。所述氢气运输检测方法，实时监测运输罐内液氢的气化情况，并将气化氢气根据运输车的驱动工作情况通过液化成液氢或燃烧转化为电能进行回收利用，既保证了液氢运输的安全性，也能使得能源在液氢运输过程中得到最大程度的利用和回收。

技术领域

本发明涉及氢气质量检测领域，特别是氢气运输检测方法及应用其的氢气运输管理系统。

背景技术

随着氢能燃料电池技术的不断突破，氢能燃料电池车辆既具有传统燃油车辆的续能里程长、加注时间短的特点，又具有零碳排放优点，已逐渐成为氢能应用的一大领域。氢能源燃料电池车辆使用的氢气一般会经过制备生产、运输、卸载储存和加注等环节，各个环节的应用技术会直接影响氢气的质量和应用成本。

现有技术中，由于液氢安全性无法得到保证，主要还是采用气态氢管束车进行运输。液氢的体积能量密度是35MPa氢气的3倍，是70MPa氢气的1.8倍。如果通过低成本使用，采取大规模高效液化技术，氢液化的成本将大大降低，则液氢储运成本优势将更加明显。现阶段液氢储运逐渐成为研究重点，美国、德国、日本等国已经将液氢的运输成本降低到高压氢气的八分之一左右。日本已经将液氢供应链体系发展作为解决大规模氢能利用的前提条件，因液氢具有携氢密度大、运输成本低、储氢纯度高、液体低压储存和使用安全性好于大规模高压气态形式等优势，氢的大规模供应都是以液氢供应为主。

但是氢气的液化温度很低，所以氢气冷却到一定温度以下才能将其液化，液氢运输需要先将氢气液化，运输过程中虽然已经采用了高真空绝热储罐进行存储运输，但是由于无法做到完全绝热，因此在运输过程中仍有部分液氢持续气化，而且运输储存量越大液氢气化量会越大，由于气化后的氢气会增大储存罐内的压力，且氢气具有易燃易爆特征，通常做法是直接排放燃烧，但在运输液氢的车辆是不适合在行驶途中排放燃烧，因此为了解决液氢运输过程中气化问题，现有技术要么是要求运输罐预留气化空间并增大运输管抗压强度，要么是停车到指定区域排放或燃烧等；这些方案直接影响了液氢运输效率和成本；而且燃烧排放气化氢气液造成了氢气能源浪费。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种氢气运输检测方法，其可以对液氢运输过程中气化情况进行实时检测，并根据检测结果对气化氢气进行能源回收或利用，既不会影响液氢的运输效率也节省了氢气运输成本，保证了运输安全。

本发明的另一目的在于提出应用上述氢气运输检测方法的氢气运输管理系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

氢气运输检测方法，其包括如下步骤：

a.压力检测器检测运输罐内压力是否高于压力阈值；若是，将运输罐中气化氢气运送至换向阀；并进一步判断蓄电池的电量容量。

b.当蓄电池电量高于电量阈值范围时，换向阀切换使得气化氢气进入氢气液化系统，并将液化得到的液氢存储在液氢存储容器内。

当蓄电池电量低于电量阈值范围时，换向阀切换使得气化氢气依次经过氢气加热器和氢燃料电池，最终得到的电能存储在蓄电池内。

c.重复上述步骤a-b。

具体的，所述a步骤包括如下步骤：a1.运输罐完成液氢存储操作后，根据运输罐中存储液氢的容量和温度设定所述运输罐运输在过程中的压力阈值；根据汽车行驶路程和运输环境设定所述蓄电池的电量阈值；a2.所述压力检测器实时检测所述运输罐中压力值，当该压力值高于所述压力阈值时，中央处理器进一步提取蓄电池的电量容量，并将该电量容量与所述电量阈值范围进行对比。