[發(fā)明專利]一種基于加氫機大流量加注控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210738865.2
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114923116B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 張杰;唐倫江;侯凱;權偉龍;陳麗娟
• 申請（專利權）人: 液空厚普氫能源裝備有限公司
• 主分類號: F17C5/00
• 分類號: F17C5/00;F17C13/02;F17C13/04;F17C13/12
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 黎飛

本發(fā)明公開了一種基于加氫機大流量加注控制系統(tǒng)及控制方法，涉及加氫站技術領域，本發(fā)明包括通過加氫管線連接的流量計、調(diào)節(jié)閥、第一壓力變送器、第二壓力變送器和溫度變送器，加氫管線的氫氣輸出端連接車載氣瓶，還包括用于檢測車載氣瓶儲氫信息的紅外線檢測裝置，以及加氫控制器，加氫控制器與流量計、第一壓力變送器、第二壓力變送器、溫度變送器和紅外線檢測裝置通訊連接，加氫控制器與調(diào)節(jié)閥控制連接，控制調(diào)節(jié)閥的開度，以調(diào)節(jié)加氫壓力，控制整個加氫過程。本發(fā)明通過加氫控制器控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)減壓，來實現(xiàn)大流量氫氣加注，實現(xiàn)加氫站加注氫氣的高效、快捷，提高市場的競爭力。

技術領域

本發(fā)明涉及加氫站技術領域，特別是一種基于加氫機大流量加注控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術

氫能源是公認的清潔能源，而且氫氣熱值是常見燃料中最高的，約是石油的3倍和煤炭的4.5倍，因此氫能源汽車在減少空氣污染、減少溫室氣體排放和降低對傳統(tǒng)能源的依賴性等方面具有突出的優(yōu)勢，加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的燃氣站，隨著氫能源的發(fā)展，加氫站的建設逐步加快。

目前隨著國家清潔能源的發(fā)展，氫能源汽車的增加、越來越多的車輛儲氫量大幅度增加，從小型客車，公交車到重型卡車；小型客車，由于存儲氫量少3~5kg，采用小流量加注，加注流量為0~3.6?kg/min即可，平均加注流量2?kg/min，3~5?min就可完成加注。但隨著燃料電池在公交、重卡以及輪船等重載運輸機械上的應用，其儲氫量可達40kg以上，小流量加注，已經(jīng)不能滿足其應用，急需大流量加注，即加注流量3.6?kg/min。針對目前的儲氫量大的車輛，加氫站對氫氣高效、快速的加注要求也相應提高。

因此，為適應市場的需求，需要一種大流量加注系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提出一種基于加氫機大流量加注控制系統(tǒng)及控制方法，利用自動調(diào)節(jié)閥減壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)大流量加注，以解決背景技術中大流量加氫的問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明是一種基于加氫機大流量加注控制系統(tǒng)，包括通過加氫管線連接的流量計、調(diào)節(jié)閥、第一壓力變送器、第二壓力變送器和溫度變送器，加氫管線的氫氣輸出端連接車載氣瓶，還包括用于檢測車載氣瓶儲氫信息的紅外線檢測裝置，以及加氫控制器，加氫控制器與流量計、第一壓力變送器、第二壓力變送器、溫度變送器和紅外線檢測裝置通訊連接，加氫控制器與調(diào)節(jié)閥控制連接，控制調(diào)節(jié)閥的開度，以調(diào)節(jié)加氫壓力，控制整個加氫過程。

進一步的，所述車載氣瓶儲氫信息包括車載氣瓶的儲氫容積、車載氣瓶的儲氫壓力和車載氣瓶的儲氫溫度。

進一步的，所述加氫管線上還設置有緊急切斷閥、緊急切斷閥設置在第一壓力變送器、第二壓力變送器之間的加氫管線上，加氫控制器與緊急切斷閥控制連接，加氫控制器控制緊急切斷閥開關，在加氫過程中出現(xiàn)問題，通過加氫控制器控制緊急切斷閥緊急切斷。

進一步的，所述加氫控制器為單片機或者PLC。

一種基于加氫機大流量加注控制方法，包括上述控制系統(tǒng)，包括以下步驟：

步驟1，加氫前，獲取車載氣瓶的儲氫容積VT-CAR1、壓力PT-CAR1和溫度TT-CAR1，通過儲氫容積VT-CAR1、壓力PT-CAR1和溫度TT-CAR1三個參數(shù)計算得到車載氣瓶需要充裝的氫氣質(zhì)量Q；

步驟2，獲取步驟1中氫氣質(zhì)量Q值，并且與大流量充裝協(xié)議中的充裝流量V計算得到車載氣瓶氫氣加滿所需的充裝時間T，即T=Q/V；

步驟3，獲取車載氣瓶充裝氫氣的壓力上限值為P-MAX，以及步驟1中車載氣瓶充裝前的壓力PT-CAR1、步驟2中充裝時間T，計算得到升壓速率△P；