[发明专利]氢气加注装置及加注方法

说明书

本发明涉及氢气加注装置及加注方法。氢气加注装置包括：低压管路、中压管路和高压管路，低压管路、中压管路和高压管路的上游分别接低压气源、中压气源和高压气源，按照气流方向，三个管路上均依次布置有氮气置换三通、手动切断阀、气动阀门和止逆阀；低压管路、中压管路、高压管路平行排布，低压管路、中压管路、高压管路的下游连接到汇管管路，在汇管管路之后依次布置有过滤器、流量计、调压控制器、氢气冷却换热器、温度传感器、压力传感器、拉断阀和加氢枪。本发明通过冷却换热器对加注介质进行降温，通过控制压力控制器实现低、中、高三路进气的流量控制，实现高压氢气加注过程。本装置具有占地面积小、操作压力高、温度压力控制精准、安全性好的优点。

技术领域

本发明涉及氢气加注领域，特别地涉及小型氢气加注装置及加注方法。

背景技术

能源的去碳化已经成为能源发展的趋势，可再生能源发电、氢能逐渐成为能源利用的主流。在交通领域，特别是重型货车、航空、船舶等高能量密度燃料需求领域，依靠电能驱动往往会由于电池本身自重带来发展限制，而依托燃料电池发动机和氢燃料的能源利用方式无疑是该领域的主要发展形式。为配合氢在交通领域的快速发展，加氢站这一关键基础设施在全国范围内的建设有了日新月异的变化。特别的，为了快速推进加氢站在快速布局，很多传统的加油站、加气站依托自身优势，在原有业务的基础上开展了氢气加注业务的拓展。加油站的改扩建往往受限于空间限制和土地面积。传统的双枪、多枪的加氢机往往需要较大的占地面积，而原有加注站的基础之上，增加一种单线的小体积的加氢机实现氢加注功能的同时，也不会占用较大的空间，是一种较为经济和合理的氢加注业务发展模式。

专利CN114738664A提出了一种自动识别加注策略且可变SOC的70MPa加氢机，该加氢机外壳内部上方连接有可燃气体探测器；能自动识别不同车型钢瓶容积，70MPa 加氢机控制更智能化，更人性化，这样能减少加氢站操作人员的操作步骤。

专利CN113566115A提出了一种防倾倒加氢机及其控制方法，在所述底座的底部均匀分布在所述底座上的前、后电子水平仪以及左、右电子水平仪作为平衡装置检测所述加氢机本体的水平度信息；防前倾支撑架适于在加氢机本体向前倾斜时对加氢机本体提供向上支撑。防拉脱结构设置在加氢机本体靠近加氢管道的侧部。

专利CN217109119U公开了一种具有本质安全功能的防爆加氢机，包括防护壳体和加氢机本体，氢气进气管上设置有防爆电磁阀，加氢机本体的一侧设置有氢气出气接头，加氢机本体的前端面设置有控制器，氢气出气接头上设置有流量监测装置，控制器与报警器、氢气探测传感器、防爆电磁阀、流量监测装置、排风扇电性连接。

上述专利虽然提出了多种安全自动的加氢机，但在加氢机小型化、便捷化方面设计不足。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种小型高压单枪加氢机，既能提供70MPa氢燃料电池汽车加注功能，又能满足过程快速、安全的性能要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种氢气加注装置，包括：

低压管路，低压管路的上游接低压气源，按照气流方向，依次布置有低压氮气置换三通、低压手动切断阀、低压气动阀门和低压止逆阀；

中压管路，中压管路的上游接中压气源，按照气流方向，依次布置有中压氮气置换三通、中压手动切断阀、中压气动阀门和中压止逆阀；

高压管路，高压管路的上游接高压气源，按照气流方向，依次布置有高压氮气置换三通、高压手动切断阀、高压气动阀门和高压止逆阀；

其中：

低压管路、中压管路、高压管路平行排布，低压管路、中压管路、高压管路的下游连接到汇管管路，在汇管管路之后依次布置有过滤器、流量计、调压控制器、氢气冷却换热器、温度传感器、压力传感器、拉断阀和加氢枪。