[發明專利]基于紅外數傳的快速安全加氫系統及方法

在審

• 申請號: 201910228286.1
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN110043794A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 李洋;張曉林;李彥坤;廖科;楊君宇;李會林
• 申請（專利權）人: 成都華氣厚普電子技術有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 薛波

1.基于紅外數傳的快速安全加氫系統，包括加氫機、供氣管路及氫燃料車輛，其特征在于，所述加氫機包括加氫槍、控制單元、壓力監測單元、加注流量調節單元、第一通信單元及第二通信單元；所述加氫槍與所述供氣管路連接，所述第一通信單元、壓力監測單元及加注流量調節單元分別與所述控制單元連接，壓力監測單元及加注流量調節單元設置在供氣管路上；所述第一通信單元設置在加氫槍上，所述第二通信單元設置在所述氫燃料車輛上，第二通信單元與所述氫燃料車輛的ECU連接；

所述壓力監測單元用于采集所述供氣管路中氣體的第一壓力數據；

所述控制單元用于根據所述第一壓力數據控制所述加注流量調節單元調節所述供氣管路至所述加氫槍的氣體流量；

所述第一通信單元通過與所述第二通信單元適配以獲取所述氫燃料車輛上儲氫瓶的第二壓力數據。

2.根據權利要求1所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述系統還包括設置在所述供氣管路上的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制單元電連接，用于采集供氣管路上的第一溫度數據；所述第一通信單元還通過與所述第二通信單元適配以獲取所述氫燃料車輛上儲氫瓶的第二溫度數據。

3.根據權利要求2所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述第一通信單元及所述第二通信單元均為紅外數據收發模塊。

4.根據權利要求2所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述第一通信單元設置在所述加氫槍的槍口處，所述第二通信單元為多個，多個第二通信單元分布設置在所述氫燃料車輛的加氫接口周圍。

5.根據權利要求2所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述壓力監測單元為壓力傳感器，所述加注流量控制單元為比例調節閥。

6.根據權利要求2所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述系統還包括質量流量計，所述質量流量計設置在所述供氣管路中，用于采集供氣管路中的氣體密度數據及當前加注流速數據，質量流量計的輸出端與所述控制單元連接。

7.根據權利要求2所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，所述系統還包括緊急切斷閥，所述緊急切斷閥設置在所述供氣管路上，緊急切斷閥包括用于控制其閥門開關的電磁閥，所述電磁閥與所述控制單元連接。

8.基于紅外數傳的快速安全加氫方法，應用于如權利要求1～7任意一項所述的基于紅外數傳的快速安全加氫系統，其特征在于，包括：

所述控制單元獲取所述氫燃料車輛儲氫瓶的所述第二壓力數據；

控制單元獲取所述供氣管路中氣體密度數據；

所述控制單元根據所述第二壓力數據及所述密度數據計算當前允許的最大加注流速并判斷所述當前加注流速數據是否超過當前允許的最大加注流速，若超過，則控制單元根據當前允許的最大加注流速向所述加注流量調節單元發送第一控制指令，調整加注流速直至加注流速滿足當前允許的最大加注流速。

9.根據權利要求8所述的基于紅外數傳的快速安全加氫方法，其特征在于，當前允許的最大加注流速計算公式如下：

其中，q_m為質量流量，A為加氫槍的橫截面積，p₀為氫燃料車輛儲氫瓶的初始壓力，p為氫燃料車輛儲氫瓶的實時壓力，g為重力系數，ρ₀為供氣管路中的氣體初始密度，r為絕熱系數。

10.根據權利要求8所述的基于紅外數傳的快速安全加氫方法，其特征在于，所述控制單元還實時獲取所述供氣管路中氣體的所述第一壓力數據、供氣管路上的所述第一溫度數據及氫燃料車輛儲氫瓶的所述第二溫度數據并判斷第一壓力數據、第一溫度數據、第二壓力數據及第二溫度數據是否超過預設閾值，當第一壓力數據、第一溫度數據、第二壓力數據及第二溫度數據中的任意一項超過預設閾值時，控制單元向所述電磁閥發送第二控制指令控制電磁閥關閉所述緊急切斷閥的閥門。