撬装移动加氢装置的制作方法

本发明涉及氢燃料存储，尤其涉及一种撬装移动加氢装置。

背景技术：

1、氢燃料电池车技术因其高效率和零排放等优点，成为本世纪最理想、最有可能替代传统燃料电池车动力系统的技术。发展氢燃料电池车技术将可同时彻底解决车辆发展所带来的能源和环境问题，氢燃料电池车使用氢气为燃料，氢气加注主要依靠加氢站。加氢站主要分为撬装式加氢站和固定式加氢站，其核心设施为压缩机。在撬装式加氢站中目前小流量加注场合一般选用气驱压缩机，中等流量场合一般选用气驱或液压驱动压缩机。撬装加氢站集成了压缩机，加氢机，管路系统，电气系统，仪控系统以及安全附件全部或部分集成于一个撬装式箱体中，便于安装运输；固定式加氢站是将各设备按功能区布置建造的固定充氢设施。

2、目前所有撬装站技术方案配备压缩机均为气驱压缩机或液驱压缩机。气驱压缩机的使用需配备独立空气压缩机，随着流量等级的提升，空气压缩机功率、外形、重量越来越大，甚至需要配备独立空气缓冲罐，使得撬装站体积庞大，重量提高。不利用其转运。当采用液驱压缩机时，需要配备独立液压站，液压站体积大，加注液压油后重量重。另外采用液驱压缩机，还需配备氢气冷却系统，冷却方式一般为水冷，水冷机随着制冷量的提升，其功率和重量越来越大，另外若将水冷机集成在撬内，冷水机相关部件还需要进行防爆处理，将导致成本提升。

3、上述压缩机中由于驱动方式的不同以及输出压力的要求，各类压缩机进气压力不同，一般液驱压缩机最低进气压力为5mpa,气驱压缩机进气压力可低至约2mpa,但在2mpa~5mpa进气区间增压效率低，压缩机在低压端频繁使用影响其使用寿命。

4、目前技术方案中撬装加氢站中集成了增压设备（或配置小容量高压缓冲罐）、控制器、加氢机，储氢瓶组置于撬外，长管拖车到位后将气源卸入储氢瓶组内存储或长期租用长管拖车，按使用需求进行增压，上述技术方案中撬装站转运时不应带氢搬运，搬运前需对储氢瓶组进行拆除，并采用氮气置换至含氢量不超过 0.4%，运输不便，长期租用拖车费用太高，不利用推广应用。

技术实现思路

1、本发明提供一种撬装移动加氢装置，具有储氢模块拆装简单，运输方便，使用灵活，占地面积小等特点。

2、本发明提供一种撬装移动加氢装置，包括储氢模块、加注模块、压缩模块和控制模块，其中，所述储氢模块安装在储氢撬内，加注模块、压缩模块和控制模块安装在加注撬内，储氢撬和加注撬相互独立，储氢撬的内部管路设有供氢接口，加注撬的内部管路设有氢气接入口，将供氢接口与氢气接入口相连通后，可通过拼接机构使储氢撬和加注撬固定连接为一体。

3、储氢撬和加注撬拼接后成为一个独立的整体，实现设备的集中安装，减少设备使用时的占地空间，减小设备体积；转运时，仅需将储氢撬和加注撬分离，不必单独拆除储氢瓶组；亦可以将储氢撬和加注撬拆分后独立使用，实现撬装加氢装置、撬装储氢装置的灵活使用，如根据储氢撬内的储氢量，按使用周期配备一定数量的储氢撬，减少长管拖车的使用成本。

4、在上述方案的基础上，所述储氢模块包括连通供氢接口的储氢瓶组，储氢瓶组的管路开合由电控阀门控制。

5、在上述方案的基础上，所述供氢接口和储氢瓶组之间连通有氮气吹扫接口、压缩机加注接口、加注口和槽车泄气接口。

6、氮气吹扫接口使储氢撬具有独立的氮气吹扫功能，氮气气源为外部接入，用于吹扫储氢撬管路中的其他气体杂质，同时在储氢撬和加注撬拼接后也可以通过连通的供氢接口和氢气接入口对加注撬管路实现氮气吹扫。

7、储氢撬可通过槽车卸气进行加注储氢，也可以将储氢撬单独运输至加氢站进行加注储氢，亦可以通过其他加注撬进行压缩加注储氢。

8、在上述方案的基础上，所述压缩模块包括与氢气接入口相连通的活塞压缩机，活塞压缩机的出口设有精密过滤器，活塞压缩机的排空管路设有废气回收装置。

9、微油润滑的活塞压缩机可满足重载运行工况，通过精密过滤器过滤后的氢气纯度可满足燃料电池对氢气工质的需求，废气回收装置可节约气体。

10、在上述方案的基础上，所述加注模块包括分别与压缩模块相连通的高压缓冲容器和加氢枪。

11、在工作间歇期间压缩模块启动，将储氢撬内气体作为活塞压缩机输入气源进行增压后存储至高压缓冲容器中，车辆加注时首先利用储氢模块进行平衡，平衡后再利用高压缓冲容器进行高压平衡，最后利用压缩模块对加注车辆进行满载加注。

12、在上述方案的基础上，所述压缩模块和加注模块分别与超压泄放管路相连通，超压泄放管路连通加注撬外部的排放口，排放口设置有阻火器。

13、在上述方案的基础上，所述控制模块包括设置在加注撬内的氢浓度传感器和火焰探测器。

14、在上述方案的基础上，所述控制模块还包括设置在加注撬内的通讯接口，可用于实现远程监控。

15、在上述方案的基础上，所述加注撬还设有氮气接入口，氮气接入口与氢气接入口相连通。

16、氮气接入口使加注撬具有独立的氮气吹扫功能，氮气来源为外部气源，用于吹扫加注撬管路中的其他气体杂质，同时在储氢撬和加注撬拼接后也可以通过连通的供氢接口和氢气接入口对储氢撬管路实现氮气吹扫。

17、在上述方案的基础上，所述拼接机构为卡扣。

18、本发明的有益之处：储氢模块独立成撬，拆装简单；储氢撬和加注撬各自独立，使用灵活，运输方便，节约运输成本；储氢撬和加注撬拼接一体后占地面积小。

技术特征：

1.一种撬装移动加氢装置，包括储氢模块、加注模块、压缩模块和控制模块，其特征在于：所述储氢模块安装在储氢撬内，加注模块、压缩模块和控制模块安装在加注撬内，储氢撬和加注撬相互独立，储氢撬的内部管路设有供氢接口，加注撬的内部管路设有氢气接入口，将供氢接口与氢气接入口相连通后，可通过拼接机构使储氢撬和加注撬固定连接为一体。

2.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述储氢模块包括连通供氢接口的储氢瓶组，储氢瓶组的管路开合由电控阀门控制。

3.根据权利要求2所述的一种撬装移动加氢装置，其特征在于：所述供氢接口和储氢瓶组之间连通有氮气吹扫接口、压缩机加注接口、加注口和槽车泄气接口。

4.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述压缩模块包括与氢气接入口相连通的活塞压缩机，活塞压缩机的排出口设有精密过滤器，活塞压缩机的排空管路设有废气回收装置。

5.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述加注模块包括分别与压缩模块相连通的高压缓冲容器和加氢枪。

6.根据权利要求1、4或5所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述压缩模块和加注模块分别与超压泄放管路相连通，超压泄放管路连通加注撬外部的排放口，排放口设置有阻火器。

7.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述控制模块包括设置在加注撬内的氢浓度传感器和火焰探测器。

8.根据权利要求1或7所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述控制模块还包括通讯接口。

9.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述加注撬还设有氮气接入口，氮气接入口与氢气接入口相连通。

10.根据权利要求1所述的撬装移动加氢装置，其特征在于：所述拼接机构为卡扣。

技术总结
本发明公开了一种撬装移动加氢装置，包括储氢模块、加注模块、压缩模块和控制模块，其特征在于：所述储氢模块安装在储氢撬内，加注模块、压缩模块和控制模块安装在加注撬内，储氢撬和加注撬相互独立，储氢撬的内部管路设有供氢接口，加注撬的内部管路设有氢气接入口，将供氢接口与氢气接入口相连通后，可通过拼接机构使储氢撬和加注撬固定连接为一体。本发明储氢模块独立成撬，拆装简单；储氢撬和加注撬各自独立，使用灵活，运输方便，运输成本低；储氢撬和加注撬拼接一体后占地面积小。

技术研发人员：蒋惠浩,何文,曹喆,杨山谷,李玟灏,刘德华
受保护的技术使用者：上海翼迅创能新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24