本發(fā)明涉及加氫站氫氣儲氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氫燃料汽車的氫燃料電池工作過程可實(shí)現(xiàn)零排放，且不存在氫氣泄漏問題，與電動車鋰電池相比，性能更穩(wěn)定、安全。車載氫氣高壓儲氣罐技術(shù)也已經(jīng)成熟，安全性高。氫燃料汽車的氫氣加注時間與汽柴油車油料加注時間相當(dāng)，而且氫燃料汽車的續(xù)航里程能達(dá)到500公里以上，約為電動車的兩倍。氫燃料汽車的氫氣加注需要在加氫站中進(jìn)行，國內(nèi)需要逐步建立健全加氫站的分布網(wǎng)絡(luò)。加氫站儲氫系統(tǒng)中的壓力最高達(dá)70MPa，一般分高壓、中壓和低壓儲氣瓶組。儲氣瓶組給車瓶充氣時，首先是低壓儲氣瓶組充氣，然后是中壓充氣，最后是高壓充氣。在壓縮機(jī)給儲氣瓶組補(bǔ)氣過程中，首先給高壓儲氣瓶補(bǔ)氣，然后給中壓瓶組，最后是低壓瓶組。加氫站儲氣系統(tǒng)是加氫站的重要能耗單元，且直接決定給車瓶充氣的效率。故安全、高效的氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，是加氫站高效運(yùn)行及實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，以安全、高效地向儲氣瓶組內(nèi)儲存氫氣。

本發(fā)明提供一種機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、手動閥、止回閥、隔膜閥、高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶、低壓儲氣瓶、壓力傳感器和數(shù)據(jù)控制器，壓縮機(jī)分別經(jīng)手動閥、止回閥管路連接高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶，相鄰管路上的兩手動閥的進(jìn)氣側(cè)之間經(jīng)隔膜閥管路連接，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶分別經(jīng)管路連接高壓充氣管線、中壓充氣管線和低壓充氣管線，高壓儲氣瓶、中壓儲氣瓶和低壓儲氣瓶均經(jīng)管路連接瀉放管線，在止回閥的出氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器，數(shù)據(jù)控制器信號連接壓力傳感器和壓縮機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括壓力分配調(diào)節(jié)箱，所述手動閥、止回閥和隔膜閥裝配安裝于壓力分配調(diào)節(jié)箱上。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器為可編程邏輯控制器。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器為智能移動終端。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號連接壓力傳感器。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)控制器經(jīng)藍(lán)牙信號連接壓縮機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，可以安全、高效地向機(jī)械式加氫站的儲氣瓶組內(nèi)壓縮儲存氫氣；

2、本發(fā)明的機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣的智能控制。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，

1、數(shù)據(jù)控制器，2、壓縮機(jī)，3、手動閥，4、止回閥，5、隔膜閥，6、壓力分配調(diào)節(jié)箱，7、壓力傳感器，81、高壓儲氣瓶，82、中壓儲氣瓶，83、低壓儲氣瓶，91、高壓充氣管線，92、中壓充氣管線，93、低壓充氣管線，94、瀉放管線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)控制器1、壓縮機(jī)2、手動閥3、止回閥4、隔膜閥5、壓力分配調(diào)節(jié)箱6、壓力傳感器7、高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83。手動閥3、止回閥4和隔膜閥5裝配安裝于壓力分配調(diào)節(jié)箱6上，便于集中觀察、檢修手動閥3、止回閥4和隔膜閥5。壓縮機(jī)2的第一管路分別經(jīng)手動閥3、止回閥4管路連接高壓儲氣瓶81，壓縮機(jī)2的第二管路分別經(jīng)手動閥3、止回閥4管路連接中壓儲氣瓶82，壓縮機(jī)2的第三管路分別經(jīng)手動閥3、止回閥4管路連接低壓儲氣瓶83。相鄰管路上的兩手動閥3的進(jìn)氣側(cè)之間經(jīng)隔膜閥5管路連接，即第一管路和第二管路之間連接有隔膜閥5，第二管路和第三管路之間連接有隔膜閥5。高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83分別經(jīng)管路連接高壓充氣管線91、中壓充氣管線92和低壓充氣管線93，高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83均經(jīng)管路連接瀉放管線94，在止回閥4的出氣側(cè)的管路上均連接壓力傳感器7，數(shù)據(jù)控制器1信號連接壓力傳感器7和壓縮機(jī)2。

數(shù)據(jù)控制器1能夠經(jīng)壓力傳感器7檢測高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83相連接管路的壓力，并由數(shù)據(jù)控制器1進(jìn)行邏輯判斷并控制壓縮機(jī)2的開啟對儲氣瓶組進(jìn)行補(bǔ)氣或補(bǔ)氣結(jié)束后停止壓縮機(jī)2。隔膜閥5的開啟和關(guān)閉由隔膜閥5進(jìn)氣側(cè)的管路的壓力決定，隔膜閥5的開啟壓力值通常設(shè)置為700bar。壓縮機(jī)2啟動開始充氣，首先給高壓儲氣瓶81充氣；當(dāng)高壓儲氣瓶81快充滿時，連接在高壓儲氣瓶81前面和中壓儲氣瓶82前面的隔膜閥5達(dá)到開啟壓力值，該隔膜閥5打開，向中壓儲氣瓶82充氣；當(dāng)中壓儲氣瓶82快充滿時，連接在中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83前面的隔膜閥5達(dá)到開啟壓力值，該隔膜閥5打開，向低壓儲氣瓶83充氣。止回閥4防止儲氣瓶組中的氣體向壓縮機(jī)2方向的管路回流。

當(dāng)數(shù)據(jù)控制器1經(jīng)壓力傳感器7檢測到高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83中任何一路的壓力低于設(shè)定值(比如：高壓儲氣瓶81設(shè)定值為680bar，中壓儲氣瓶82設(shè)定值為550bar，低壓儲氣瓶83設(shè)定值為400bar)時，壓縮機(jī)2均會啟動。壓縮機(jī)2啟動后，由數(shù)據(jù)控制器1控制，給檢測到壓力低于設(shè)定值的那一路管線和儲氣瓶充氣，當(dāng)這一路瓶的壓力達(dá)到710bar(氣瓶充滿時壓力)時，數(shù)據(jù)控制器1會依次檢測高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83的壓力，若這幾路的壓力有低于705bar(氣瓶充滿后正常降壓范圍內(nèi)壓力)的，壓縮機(jī)2會給該路儲氣瓶充氣，當(dāng)該路儲氣瓶充滿氣，即壓力達(dá)到710bar后，切換到下一管路和儲氣瓶進(jìn)行壓力檢測判斷和充氣。直到數(shù)據(jù)控制器1檢測到高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83的壓力都高于705bar，視為儲氣系統(tǒng)已經(jīng)充滿氣，壓縮機(jī)2停機(jī)。儲氣系統(tǒng)在充氣過程中，當(dāng)數(shù)據(jù)控制器1經(jīng)壓力傳感器7檢測到高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83中任何一路的壓力超過儲氣瓶的壓力安全值時，泄放管路94上的安全泄放裝置開啟進(jìn)行泄壓。高壓儲氣瓶81、中壓儲氣瓶82和低壓儲氣瓶83分別經(jīng)管路連接高壓充氣管線91、中壓充氣管線92和低壓充氣管線93，低壓充氣管線93、中壓充氣管線92、高壓充氣管線91依次給氫燃料汽車的車載氫氣高壓儲氣罐充氣。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于，數(shù)據(jù)控制器1為可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，可以穩(wěn)定、高效地控制氫氣壓縮儲氣系統(tǒng)的儲氣操作。數(shù)據(jù)控制器1也可以為智能移動終端，比如智能手機(jī)，數(shù)據(jù)控制器1經(jīng)藍(lán)牙信號連接壓力傳感器7和壓縮機(jī)2，通過數(shù)據(jù)控制器1控制壓縮機(jī)2的開啟和關(guān)閉，數(shù)據(jù)控制器1經(jīng)壓力傳感器7監(jiān)測各儲氣瓶的壓力，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械式加氫站氫氣壓縮儲氣的智能控制。除此之外，省略了壓力傳感器7、壓縮機(jī)2與數(shù)據(jù)控制器1信號電纜連接，方便壓力傳感器7的安裝，并且在氫氣管路的周邊通過藍(lán)牙傳輸也更加安全可靠。

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。