一种集成式低耗液氢站加氢系统的制作方法

本发明涉及液氢站领域，尤其涉及一种集成式低耗液氢站加氢系统。

背景技术：

1、随着技术的发展，越来越多的氢能源汽车出现了，氢能源汽车需要配备加氢站。目前，液氢加氢站主要采用加压汽化系统，具体的先将液氢增压汽化储存，之后将储存的高压气预冷加注至车辆中。上述加氢过程中，液氢增压可以通过液驱增压泵实现，而对液氢来说，由于其独特的低温特性，使得常规液压系统难以满足其稳定增压需求，需要针对性改进；此外，现有加氢系统中，由于汽化、加注等过程的氢温度变化，需要外加多个换热器来实现不同环节的氢温度控制，这也就导致现有加氢系统的管路比较复杂，且能耗成本也较高，进而导致加氢系统设置的成本也较高，因此，亟需一种可以同时解决管路复杂性、能耗成本高、加氢稳定性差等各方面问题的加氢系统。

技术实现思路

1、本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种集成式低耗液氢站加氢系统，具有通过简化管路、降低能耗成本来实现低成本设置，以及稳定加氢的优势。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种集成式低耗液氢站加氢系统，包括沿输氢方向依次通过输氢管路相连的液氢储罐、增压模块、汽化模块、储氢瓶、混合罐和加氢机；

4、所述增压模块包括连接于液氢储罐和汽化模块之间的增压泵，和为其提供动力的液压系统，所述液压系统包括油箱，所述油箱和增压泵之间连接有供油管路和第一回油管路，所述供油管路上依次设有与控制器相连的加热器、液压泵和第一换向阀，所述第一回油管路还经过第一换向阀，以能通过第一换向阀交替向增压泵的两个液压腔送油，所述供油管路上设有若干与控制器相连温度传感器；

5、所述汽化模块包括与供油管路内液压油换热设置的热介质换热器，所述热介质换热器设于第一换向阀和液压泵之间；

6、所述增压泵与混合罐之间连接有液氢管路，以能输送液氢至混合罐与气氢混合而降温。

7、进一步的，所述汽化模块还包括设于热介质换热器前的第一自然风换热器。

8、进一步的，加热器与液压泵之间的供油管路中还设有第二自然风换热器，所述第二自然风换热器与油箱之间连接有第一排气管，所述第一排气管上设有第一排放阀。

9、进一步的，所述加热器与液压泵之间的供油管路上设有视油管，所述液压泵的出口端与油箱之间还连接有第二回油管路，所述液压泵通过第二换向阀连接第一回油管路和第二回油管路，所述第二换向阀与控制器相连。

10、进一步的，所述供油管路上还设有与控制器相连的若干压力传感器，所述供油管路与油箱之间还连接有泄压管路，所述泄压管路上设有溢流阀。

11、进一步的，所述热介质换热器的油通道与油箱之间连接有第二排气管，所述第二排气管上设有第二排放阀。

12、进一步的，还包括氮气吹扫模块，所述氮气吹扫模块包括氮气罐，所述氮气罐连接有主管路，所述主管路上设有手动开关阀，所述主管路与输氢管路间连接有若干分支管路，每个分支管路上设有与控制器相连的电磁开关阀。

13、进一步的，所述增压泵与汽化模块间的输氢管路上设有与控制器相连的第三换向阀，所述第三换向阀采用三通两位换向阀，三通两位换向阀的另一输出口与液氢管路相连。

14、进一步的，所述液压泵前靠近液压泵的供油管路上、所述液氢储罐与增压模块之间的输氢管路上、所述增压泵与汽化模块之间的输氢管路上、所述汽化模块与储氢瓶的输氢管路上、所述混合罐与加氢机的输氢管路上分别设有一单向阀。

15、进一步的，所述液压泵前靠近液压泵的供油管路上设有第一过滤器；所述混合罐与加氢机之间设有第二过滤器。

16、进一步的，所述增压泵与液氢储罐之间还连接有氢气回流管。

17、进一步的，所述液氢储罐、增压泵、热介质换热器、储氢瓶、混合罐的顶部还分别连接有排放管，所述排放管上设有第三排放阀。

18、本发明采用上述结构，所具有的优点是：

19、1、本申请加氢系统，具有通过简化管路、降低能耗成本来实现低成本设置，以及稳定加氢的优势。具体的，通过将液压系统和汽化模块整合，不仅可以依次利用液压油的热量来满足液氢稳定增压和汽化需求，还可以简化管路以降低设置成本；通过液氢与气氢混合来冷却气氢，不仅不需要额外能耗实现了节能目的，且管路比较简单，显著降低了成本。综上，该加氢系统，集成化较高且能耗成本较低。

20、2、通过第一自然风换热器与热介质换热器配合设置，可以先进行自然风初步汽化再利用液压油换热汽化，自然风辅助利于降低氢汽化所需能耗成本；通过第二自然风换热器与加热器配合设置，同理也利于降低液压油加热所需能耗成本，以上设置有利于降低加氢系统能耗成本。

21、3、液压系统中，通过加热器、视油管、第一回油管路、第二回油管路等结构配合，可以先稳定液压油循环后再加热驱动，以提高液氢增压过程的稳定性。

技术特征：

1.一种集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，包括沿输氢方向依次通过输氢管路相连的液氢储罐、增压模块、汽化模块、储氢瓶、混合罐和加氢机；

2.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述汽化模块还包括设于热介质换热器前的第一自然风换热器。

3.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，加热器与液压泵之间的供油管路中还设有第二自然风换热器，所述第二自然风换热器与油箱之间连接有第一排气管，所述第一排气管上设有第一排放阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述加热器与液压泵之间的供油管路上设有视油管，所述液压泵的出口端与油箱之间还连接有第二回油管路，所述液压泵通过第二换向阀连接第一回油管路和第二回油管路，所述第二换向阀与控制器相连。

5.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述供油管路上还设有与控制器相连的若干压力传感器，所述供油管路与油箱之间还连接有泄压管路，所述泄压管路上设有溢流阀。

6.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述热介质换热器的油通道与油箱之间连接有第二排气管，所述第二排气管上设有第二排放阀。

7.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于,还包括氮气吹扫模块，所述氮气吹扫模块包括氮气罐，所述氮气罐连接有主管路，所述主管路上设有手动开关阀，所述主管路与输氢管路间连接有若干分支管路，每个分支管路上设有与控制器相连的电磁开关阀。

8.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述增压泵与汽化模块间的输氢管路上设有与控制器相连的第三换向阀，所述第三换向阀采用三通两位换向阀，三通两位换向阀的另一输出口与液氢管路相连。

9.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述液压泵前靠近液压泵的供油管路上、所述液氢储罐与增压模块之间的输氢管路上、所述增压泵与汽化模块之间的输氢管路上、所述汽化模块与储氢瓶的输氢管路上、所述混合罐与加氢机的输氢管路上分别设有一单向阀。

10.根据权利要求1所述的集成式低耗液氢站加氢系统，其特征在于，所述液压泵前靠近液压泵的供油管路上设有第一过滤器；所述混合罐与加氢机之间设有第二过滤器。

技术总结
本发明涉及一种集成式低耗液氢站加氢系统，该集成式低耗液氢站加氢系统，包括沿输氢方向依次相连的液氢储罐、增压模块、汽化模块、储氢瓶、混合罐和加氢机；增压模块包括连接于液氢储罐和汽化模块之间的增压泵，和为其提供动力的液压系统，通过液压系统设置可以对增压所用液压油加热，以增压泵稳定增压；汽化模块包括与供油管路换热设置的热介质换热器，热介质换热器设于第一换向阀和液压泵之间，以通过热介质换热器和增压泵来依次利用液压油的热量；增压泵与混合罐之间连接有液氢管路，以能输送液氢至混合罐与气氢混合而降温。该集成式低耗液氢站加氢系统，具有通过简化管路、降低能耗成本来实现低成本设置，以及稳定加氢的优势。

技术研发人员：邢子义,喻久哲,鞠传波
受保护的技术使用者：烟台东德实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5