本实用新型属于加氢站燃料加注领域，尤其涉及一种使用安全性高的液氢高压加氢站的供氢系统。
背景技术：
据统计，世界上一半的石油是被汽车用掉的，因此，喝氢吐水的氢能源汽车被认为是最好的节能减排方案之一，氢能源汽车在减少空气污染和温室气体排放、降低对传统能源的依赖性等方面具有很多突出的优势，普及氢能源汽车有非常大的社会意义。为推广氢能源汽车产业，需要降低氢能系统的使用成本。加氢站是氢能源汽车产业中重要的基础设施，降低其能耗有利于减少浪费，降低使用成本。
加氢站加氢方式可分为两种：气氢加氢站和液氢加氢站。液氢相对于压缩氢气的优势在于密度高，单位体积能量密度大。液氢的常压沸点为-253摄氏度，需将其储存在高真空多层绝热的容器中供使用。以液氢作为气源的加氢站，通常有两种加氢方式，一种是将液氢加压汽化后存储在高压瓶组，再加注到车载储氢瓶中，另一种是直接对液氢进行加压然后加注。汽化后的氢气温度接近外界温度，经压缩机压缩后温度升高，加注到车载储氢瓶后造成瓶身温度过高，需要暂停加注，待温度降低后再继续进行，加注时间较长，且降低了加注量，影响行驶里程，若先冷却再加注则需经额外的冷却设备，提高了设备成本。直接加注深冷氢则需要车载储氢瓶具备良好的低温性能，且需进行保温，但是这样成本高，设备比较大，不利于推广使用。
本实用新型提供了一种新的液氢加注工艺流程，可以在省去冷却系统的前提下严格控制高压氢气加注过程中车载储氢容器内的温升，合理地控制加注速率，尽可能缩短加注时间，降低了运行成本，增加了加注量。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种使用安全性高的液氢高压加氢站的供氢系统，克服现有技术中将氢气通过压缩机加压后温度较高，直接加注到车载气瓶中加注方式造成的快速加注过程中导致温度过高、安全性低和加注时间过长的不足。
本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统通过冷热流体混合的方式降低氢气的温度，省去了换热器等额外的冷却设备，结构简单，降低了设备成本和运行成本。
本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统可以使加注过程中车载储氢瓶的温度保持在合适温度，实现连续加注，有效减少了加注时间。
本实用新型的另一个目的在于提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，所述供氢系统可以调节冷热流体的比例，使加注温度与不同的环境温度相适应，不仅适用于35MPa压力车载气瓶的氢气加注，也适用于70MPa压力车载气瓶的氢气加注。
为满足上述目的以及本实用新型的其他目的和优势，本实用新型提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，包括：加注主管路、汽化分管路和控制装置；所述加注主管路包括液氢储罐、活塞式压缩机、调节阀、流量计、两个温度变送器、隔膜式压缩机和加氢机的流量计；所述活塞式压缩机通过管线进一步分路连接于所述汽化分管路，所述汽化分管路包括汽化器、储氢瓶、调节阀和流量计；所述汽化分管路经管线与所述加注主管路并为一路后连接于所述加注主管路的温度变送器，再经过所述隔膜式压缩机后进入加氢机的流量计；所述控制装置包括一个中央控制模块，分别通过通信接口连接至前述调节阀、流量计和温度变送器。
根据本实用新型的一实施例，所述供氢系统具有三个所述温度变送器，其中一所述温度变送器连接于所述液氢储罐，其中一所述温度变送器连接于所述储氢瓶，所述汽化分管路经管线与所述加注主管路并为一路后连接于所述加注主管路的一温度变送器。
根据本实用新型的一实施例，所述控制装置通过信号线进一步连接一信息读写及显示模块，所述信息读写及显示模块包括IC读写模块和液晶信息显示板。
从液氢储罐出来的液氢经活塞式压缩机初步增压后分为两路，第一路经汽化分管路汽化后在常温下存储，另一路在需要充装氢气时经加注主管路与第一路按一定比例混合，具体的比例由控制系统根据温度变送器反馈的两路流体的温度和加氢机上的流量计反馈的流量计算得出，通过流量计反馈的流量值调节两路流体的流量，然后通过两个调节阀将流量调节到所需值，并根据与隔膜式压缩机连接的温度变送器反馈的温度值修正流量比例，确保充装后车载储氢瓶的温度在合理范围。
附图说明
图1所示为本实用新型具体实施例中供氢系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将通过结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，以使任何所属领域的技术人员能够制造和使用本实用新型。在下面的描述中的实施例仅作为例子和修改物对该领域熟练的技术人员将是显而易见的。在下面的描述中定义的一般原理将适用于其它实施例，替代物，修改物，等效实施和应用中，而不脱离本实用新型的精神和范围。
依本实用新型，结合图1所示，其提供一种液氢高压加氢站的供氢系统，包括：加注主管路10、汽化分管路20和控制装置30；所述加注主管路10包括液氢储罐11、活塞式压缩机12、调节阀13、流量计14、温度变送器15、温度变送器16、隔膜式压缩机17和加氢机的流量计18；所述活塞式压缩机12通过管线进一步分路连接于所述汽化分管路20，所述汽化分管路20包括汽化器21、储氢瓶22、调节阀23和流量计24；所述汽化分管路20经管线与所述加注主管路10并为一路后连接于所述加注主管路10的温度变送器15，再经过所述隔膜式压缩机17后进入加氢机的流量计18；所述控制装置30包括一个中央控制模块，分别通过通信接口连接至前述调节阀13、调节阀23、流量计14、流量计24、温度变送器16、温度变送器25和加氢机的流量计18。
优选地，所述液氢储罐11为高真空多层绝热储罐。所述调节阀13和所述调节阀23均为气动调节阀，其中所述调节阀13能在低温下工作。所述流量计14和所述流量计24为高精度质量流量计，并带变送功能。所述汽化器21为翅片管组成的空温式汽化器，利用周围空气中的热量使液氢汽化，液氢经过所述汽化器21后温度比环境温度稍低。
进一步地，所述汽化分管路20经管线与所述加注主管路10并为一路时，所述汽化分管路20热流体的流量大于所述加注主管路10冷流体的流量，因此在所述汽化分管路20设置一储氢瓶22作缓冲用，使热流体的压力和温度变化更为平滑，以提高控制精度。
值得一提的是，所述供氢系统具有三个所述温度变送器，所述液氢储罐连接于一所述温度变送器16，所述储氢瓶连接于一所述温度变送器25，所述汽化分管路20经管线与所述加注主管路10并为一路后连接于所述加注主管路10的一温度变送器15，为确保温度控制的精确度，所述加注主管路10上的管线、调节阀、流量计需进行保温。
以35MPa的氢气为例，在40℃、60℃和80℃下的密度分别为22.42kg/m3、21.27kg/m3和20.24kg/m3，降低充装氢气的温度可以增加充装量，提高汽车行驶里程，在40℃下进行充装分别可以比在60℃和80℃下多充装5.4％和10.8％。
具体地，所述中央控制模块带运算功能，所述控制系统30根据所述加氢机的流量计18的流量值、所述温度变送器16和所述温度变送器25反馈的温度值，分别计算出两路流体的流量，并将其转化为模拟信号输出到所述调节阀13和所述调节阀23以用于将流量调节至所需值，并根据所述温度变送器15反馈的温度值修正流量比例，确保充装后车载储氢瓶的温度在合理范围。
根据本实用新型的一实施例，以加注量1.8kg/min计算，假设液氢温度为-253℃，汽化后的氢气温度为20℃，需将冷热流体混合后的温度控制在-40℃，则汽化分管路的流量为1.404kg/min，加注主管路的流量为0.396kg/min。
因为压缩比的原因所述隔膜式压缩机17的进口需要有一定的压力，此压力由活塞式压缩机11提供。
根据本实用新型的一实施例，所述控制装置30通过信号线进一步连接一信息读写及显示模块，所述信息读写及显示模块包括IC读写模块和液晶信息显示板。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。