[發(fā)明專利]一種制充氫系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2023-06-07
• 公開（公告）號: CN116518288A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑健;孫繼勝;馬茜;孫祥;李梭
• 申請（專利權(quán)）人: 永安行科技股份有限公司
• 主分類號: F17C5/00
• 分類號: F17C5/00;F17C13/04
• 代理公司: 上海雍灝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

本發(fā)明提供了一種制充氫系統(tǒng)及其控制方法，包括：復(fù)數(shù)個(gè)制氫裝置，放置于一容置空間內(nèi)，并制備氫氣；充氫裝置，放置于一容置空間內(nèi)，充氫裝置與制氫裝置的出氫管路連接；儲氫裝置，與充氫裝置連接接收氫氣，儲存由所述制氫裝置制備的氫氣；其中充氫裝置控制自身的關(guān)斷狀態(tài)，以控制任意制氫裝置向任意儲氫裝置充氫。采用上述技術(shù)方案后，在充分滿足大量充氫應(yīng)用場景的前提下，做到制充氫可控、能量消耗少、運(yùn)行成本低、安全可靠，應(yīng)用范圍廣的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其涉及一種制充氫系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，新一輪的“氫能熱”席卷全球，成為世界各主要經(jīng)濟(jì)體減少二氧化碳排放和應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的重要路徑。在我國，隨著一系列支持政策的出臺和一大批企業(yè)與社會資本的入局，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也逐漸步入“快車道”。

加氫站作為給氫能終端產(chǎn)品提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施，是聯(lián)系產(chǎn)業(yè)鏈上游制氫和下游應(yīng)用的重要樞紐。加氫站主要由制氫系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)、加注系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。從成本結(jié)構(gòu)來看，壓縮機(jī)成本和土地購置費(fèi)的成本占比最高，分別為34％和27％。從設(shè)備層面來看，壓縮機(jī)、儲氫罐和加氫機(jī)三者占比合計(jì)達(dá)到55％。目前中國加氫站的數(shù)量全球第一，未來發(fā)展需要降低加氫站建設(shè)及運(yùn)營成本，加快制充氫一體站的建設(shè)。

隨著氫能終端產(chǎn)品如氫能自行車、氫能應(yīng)急電源等市場規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，各類用氫產(chǎn)品或設(shè)備急需不同類型和容量的儲氫裝置，由于儲氫裝置(儲氫瓶、氫能棒)的使用頻率、使用高低峰難以預(yù)估，因此會出現(xiàn)某一時(shí)段內(nèi)需要對大量的儲氫裝置充氫，又有一段時(shí)間內(nèi)，需要充氫的數(shù)量極少的情況。

因此，需要一種可控制制氫、充氫量和速率的制充氫系統(tǒng)，可根據(jù)各種需求實(shí)時(shí)調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種制充氫系統(tǒng)及其控制方法，在充分滿足大量充氫應(yīng)用場景的前提下，做到制充氫可控、能量消耗少、運(yùn)行成本低、安全可靠，且不浪費(fèi)氫氣，應(yīng)用范圍廣的效果。

本發(fā)明公開了一種制充氫系統(tǒng)，

復(fù)數(shù)個(gè)制氫裝置，放置于一容置空間內(nèi)，并制備氫氣；

充氫裝置，放置于一容置空間內(nèi)，充氫裝置與制氫裝置的出氫管路連接，儲存由所述制氫裝置制備的氫氣；

儲氫裝置，具有存儲氫氣的儲氫空間，并與充氫裝置連接接收氫氣；

其中

充氫裝置控制自身的關(guān)斷狀態(tài)，以控制任意制氫裝置向任意儲氫裝置充氫。

優(yōu)選地，充氫裝置包括：

閥門組件，連接于制氫裝置和儲氫裝置間；

閥門組件包括主閥門組及從閥門組；

主閥門組包括至少兩個(gè)主閥門，每一主閥門的一端連接至少一個(gè)制氫裝置；

從閥門組包括至少兩個(gè)從閥門，每一從閥門的一端連接一個(gè)主閥門，另一端連接一個(gè)儲氫裝置；

當(dāng)任一主閥門受控開啟和關(guān)閉時(shí)，與其連接的制氫裝置的出氫管路導(dǎo)通和關(guān)閉；

當(dāng)任一從閥門受控開啟和關(guān)閉時(shí)，與其連接的儲氫裝置的充氫管路導(dǎo)通和關(guān)閉。

優(yōu)選地，主閥門的數(shù)量小于或等于從閥門的數(shù)量；

主閥門組與從閥門組串聯(lián)，使得所有主閥門呈并聯(lián)關(guān)系，且所有從閥門呈并聯(lián)關(guān)系。

優(yōu)選地，還包括：

控制模塊，分別與制氫裝置、充氫裝置和儲氫裝置電連接，以獲取制氫裝置的制氫速度、充氫裝置的充氫速度、及儲氫裝置的當(dāng)前氫量。

優(yōu)選地，控制模塊獲取儲氫裝置的儲氫信息及與充氫裝置的連接信息；