[發明專利]高壓氫補充裝置及方法

在審

• 申請號: 202010625766.4
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111678034A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 伍闊錦;黃岳祥
• 申請（專利權）人: 杭州氫源科技有限公司
• 主分類號: F17C5/00
• 分類號: F17C5/00;F17C13/02;C01B3/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王會祥

本發明提供一種高壓氫補充裝置，用于給高壓儲氫罐補充氫氣，包括制氫裝置、高壓儲氫罐和電控裝置；高壓儲氫罐中設置有氣壓傳感器；制氫裝置和高壓儲氫罐的氣壓傳感器均與電控裝置信號連接。本發明的制氫裝置和高壓儲氫罐的氣壓傳感器均與電控裝置信號連接；電控裝置根據氣壓傳感器檢測到的高壓儲氫罐中的實際氫氣氣壓，確定制氫裝置的產氫量，控制制氫裝置制備得到壓力≥目標氫氣氣壓P₀的氫氣通過溢流閥后向高壓儲氫罐中補充氫氣。該過程無需使用壓縮機，只需要制備氫氣過程自身產生的壓力即可為高壓儲氫罐補充氫氣，使之達到相應的壓力。本發明通過電控裝置控制補充氫氣即節省成本，又不會浪費原料，補氫過程也較為簡便安全性高。

技術領域

本發明涉及氫氣制備技術領域，具體涉及一種高壓氫補充裝置及方法。

背景技術

加氫站是連接上游制氫、運氫，下游燃料電池汽車用氫的重要樞紐。加氫站網絡化分布是氫燃料電池技術大規模商業化的基本保障，氫氣輸送是解決加氫站網絡化合理分布的關鍵。

按照不同的分類方法，加氫站可以分為多種類型。以建設形式劃分，可分為固定加氫站和移動加氫站。以氫氣儲存狀態劃分，可分為液氫加氫站和高壓氫氣加氫站。以加注方式劃分，可分為單級加注加氫站和多級加注加氫站。以制氫方式，可分為電解水制氫站、甲醇現場制氫、天然氣現場制氫、汽油現場制氫等。以氫源劃分，可分為外供氫加氫站和站內制氫加氫站。站內制氫包括電解水制氫、天然氣或甲醇重整制氫等。站內制氫可以省去較高的氫氣運輸費用，但是增加了加氫站系統的復雜程度。

現有加氫站主要分為兩種類型，即離站制氫(Off-site)和站內制氫(On-Site)兩類。離站制氫(Off-site)能滿足較大的燃料電池車輛的氫氣需求量，而且對氫氣更有保障，不會發生脫氣現象，采用氫氣長管拖車將小于20MPa的壓縮氫氣從生產單位運送進站后再通過站內壓縮機將氫氣增壓卸載至站內高壓儲氫瓶組，以不大于45MPa的壓力儲存。車輛加氫時，從儲氫瓶組中輸出氫氣，通過加氫機充裝到燃料電池汽車的車載儲氫瓶中。由于需要壓縮機加壓，含有較大的危險性，且成本較高。

因此，需要對現有技術進行改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高效的高壓氫補充裝置及方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種高壓氫補充裝置，用于給高壓儲氫罐補充氫氣，包括制氫裝置、高壓儲氫罐和電控裝置；

高壓儲氫罐中設置有氣壓傳感器；

制氫裝置和高壓儲氫罐的氣壓傳感器均與電控裝置信號連接；

電控裝置根據高壓儲氫罐的氣壓傳感器測得的實際氫氣氣壓，得到高壓儲氫罐中的氫氣需求量；電控裝置根據高壓儲氫罐中的氫氣需求量，控制制氫裝置的補氫量。

作為對本發明高壓氫補充裝置的改進：

制氫裝置包括廢液箱、反應釜和儲料罐；

儲料罐內設置有固體物料；廢液箱中設置有液體物料；

廢液箱溶液出口通過計量泵與反應釜液體物料進口連接，廢液箱向反應釜中加入液體物料；

儲料罐固體出口與反應釜固體物料進口連接，儲料罐向反應釜中加入固體物料；

電控裝置分別與廢液箱溶液出口和儲料罐固體出口的閥門信號連接；

反應釜的出氣口依次通過溢流閥、冷卻水箱和干燥器后與高壓儲氫罐補氣口連接。

作為對本發明高壓氫補充裝置的進一步改進：

反應釜內腔中設置有與外部冷卻水通道連通的反應釜內置熱交換管。

作為對本發明高壓氫補充裝置的進一步改進：

反應釜底部通過管路與廢液箱頂部連通。