移动式加氢站的制作方法

1.本发明属于加氢站技术领域，涉及一种移动式加氢站。


背景技术：

2.氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。因此，氢燃料电池车是一种能量转化效率高、无污染且可再生的出行方式，是解决能源问题和环境污染问题的一种新的有效途径，故此世界各国都在努力促进氢燃料电池车行业的发展。氢燃料电池汽车需要在专门的加氢站充装氢气，目前大型的加氢站通常为固定式高压加氢站，但固定式高压加氢站存在投资大、选址困难、建设周期长、不能移动、加氢站的覆盖范围难以形成规模化的供氢网络等多种不利因素，而一般的移动式加氢站多为低压加氢系统，需通过增压设备将低压氢气加压后再注入到氢燃料电池车的车载储氢瓶中，在增压过程中存在较大的安全隐患、且成本较高，因此，提供一种改进的移动式加氢站是目前本领域正在探索的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
4.本发明还有一个目的是提供了一种移动式加氢站。
5.为此，本发明提供的技术方案为：
6.一种移动式加氢站，包括：
7.储氢装置，其包括并联设置的高压储氢部和低压储氢部，所述高压储氢部和所述低压储氢部均分别通过充氢口与外部供氢装置连通；
8.至少一组增压装置，所述至少一组增压装置与所述高压储氢部连通，用于将通过充氢口供入的外部氢气增压入所述高压储氢部中存储；
9.氢气加注装置，其包括加氢机和与所述加氢机连通的加氢枪，所述加氢机通过加注管路与所述高压储氢部和所述低压储氢部各自分别连通，所述加氢机通过所述加氢枪向氢燃料电池车注氢；
10.控制系统，其分别与所述加氢机、所述高压储氢部、所述低压储氢部和所述至少一组增压装置分别通讯连接；
11.其中，高压储氢部的储氢压力不小于40mpa，所述高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，且所述控制系统实时获取氢燃料电池车加注气源中的储氢压力信息和储氢容量信息，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统依据其获取的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量；
12.移动设备，其可移动，所述储氢装置、所述增压装置、所述氢气加注装置和所述控制系统均装载于所述移动设备上。
13.优选的是，所述的移动式加氢站中，所述至少一组增压装置包括两组增压装置，所
述两组增压装置并联，剩余一组增压装置与与所述低压储氢部连通，用于将低压储氢部中的储氢增压并通过氢气加注装置注入所述氢燃料电池车的车载储氢瓶中。
14.优选的是，所述的移动式加氢站中，所述高压储氢部包括多个并联的高压储氢瓶，所述低压储氢部包括多个并联的低压储氢瓶。
15.优选的是，所述的移动式加氢站中，每组增压装置均包括多个并联设置的压缩机，其中，多个所述高压储氢瓶各自分别连通至其中一组增压装置的压缩机上，而多个所述低压储氢瓶各自分别连通至剩余一组增压装置的压缩机上；
16.多个所述压缩机均分别与所述控制系统通讯连接。
17.优选的是，所述的移动式加氢站中，每个低压储氢瓶和每个高压储氢瓶上均设置有电磁阀，每个电磁阀均与所述控制系统通讯连接。
18.优选的是，所述的移动式加氢站中，所述控制系统还与所述外部供氢装置连接，以记录所述外部供氢装置向所述高压储氢瓶和所述低压储氢瓶注入的氢气量。
19.优选的是，所述的移动式加氢站中，所述外部供氢装置为高压储氢系统。
20.本发明至少包括以下有益效果：
21.本发明的移动式加氢站通过将高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统依据其获取高压储氢部、所述低压储氢部的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量，并通过加氢机向氢燃料电池车注氢。比如，当控制系统检测到低压储氢部中全部或者某些低压储氢瓶中的储氢压力即大于氢燃料电池车的车载储氢瓶所需的氢气压力时，则优先采用低压储氢瓶中的储氢向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢，当注氢容量不足时，再采用高压储氢部向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统检测到低压储氢瓶中的储氢压力小于氢燃料电池车的车载储氢瓶所需的氢气压力时，则同时采用高压储氢瓶和低压储氢瓶通过加注管路调节后，再利用加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统检测到低压储氢瓶中无储氢、而高压储氢瓶中有储氢时，则采用高压储氢瓶通过加注管路和加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统检测到低压储氢瓶中有储氢、而高压储氢瓶中无储氢时，则通过剩余一组增压装置对相应的低压储氢瓶的储氢进行增加后，再通过加注管路和加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。
22.本发明能根据加氢站的储氢压力、容量优化加注策略，降低了能耗，保障了移动式加氢站的安全运行，且具有建设迅速、能够移动、覆盖范围广等优点，融合了固定式的高压加氢站和普通意义上的移动式低压加氢站的双重优点，促进了行业的发展。
23.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
24.图1为本发明其中一个实施例中的移动式加氢站的结构示意图。
25.图2为本发明其中一个实施例中的移动式加氢站的部件布置示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文
字能够据以实施。
27.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
28.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.如图1和图2所示，本发明提供一种移动式加氢站，包括：
30.储氢装置10，其包括并联设置的高压储氢部和低压储氢部，所述高压储氢部和所述低压储氢部均分别通过充氢口与外部供氢装置连通；
31.至少一组增压装置20，所述至少一组增压装置20与所述高压储氢部连通，用于将通过充氢口供入的外部氢气增压入所述高压储氢部中存储；
32.氢气加注装置30，其包括加氢机和与所述加氢机连通的加氢枪，所述加氢机通过加注管路与所述高压储氢部和所述低压储氢部各自分别连通，所述加氢机通过所述加氢枪向氢燃料电池车注氢；
33.控制系统40，其分别与所述加氢机、所述高压储氢部、所述低压储氢部和所述至少一组增压装置20分别通讯连接；
34.其中，所述高压储氢部的储氢压力不小于40mpa，所述高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，且所述控制系统40实时获取氢燃料电池车加注气源中的储氢压力信息和储氢容量信息，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统40依据其获取的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量；
35.移动设备50，其可移动，所述储氢装置10、所述增压装置20、所述氢气加注装置30 和所述控制系统40均装载于所述移动设备50上。该移动设备50可依据装载的储氢装置 10的容量来选择合适载重的运输车辆，以便随时移动至需要的位置为氢燃料电池车服务。
36.本发明的移动式加氢站通过将高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统40依据其获取高压储氢部、所述低压储氢部的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量，并通过加氢机向氢燃料电池车注氢。本发明能根据加氢站的储氢压力、容量优化加注策略，降低了能耗，保障了移动式加氢站的安全运行，且具有建设迅速、能够移动、覆盖范围广等优点，融合了固定式的高压加氢站和普通意义上的移动式低压加氢站的双重优点，促进了行业的发展。
37.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述至少一组增压装置20包括两组增压装置20，所述两组增压装置20并联，剩余一组增压装置20与所述低压储氢部连通，用于将低压储氢部中的储氢增压并通过氢气加注装置30注入所述氢燃料电池车的车载储氢瓶中。用于当高压储氢部中的储氢用尽时，通过增加设备对低压储氢部进行增压，以使得其储氢压力大于氢燃料电池车的车载储氢瓶的氢气压力，从而能够满足用户注氢需求。比如，当所述外部供氢装置可为离站制氢系统，通过氢气长管拖车将小于20mpa的压缩氢气从生产单
位运送进站后再通过所述至少一组增压装置20将氢气增压入高压储氢部中存储，此时，所述高压储氢瓶中储氢的压力可增压至50mpa以上存储。而低压储氢部则将通过氢气长管拖车运送而来的小于20mpa的压缩氢气直接存储。若此时高压储氢部内的储氢使用完毕，则可通过剩余一组增压装置20对低压储氢部进行增压后注入氢燃料电池车的车载储氢瓶中。
38.在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述高压储氢部包括多个并联的高压储氢瓶101，所述低压储氢部包括多个并联的低压储氢瓶102。储氢部采用多个独立工作的并联的储氢瓶，一是对于高压储氢部来说，能够保持加氢站具有多个不同规格的高压储氢量，二是在储氢量不足时，对于低压储氢部来说，可通过单个储氢瓶快速增压至需要的最大工作压力，从而对用户进行储氢，以解决亟需。
39.在本发明的其中一些实施例中，作为优选，每组增压装置20均包括多个并联设置的压缩机201，其中，多个所述高压储氢瓶101各自分别连通至其中一组增压装置20的压缩机201上，而多个所述低压储氢瓶102各自分别连通至剩余一组增压装置20的压缩机 201上；作为优选，高压储氢部和低压储氢部的每个储氢瓶可以均一一对应连接至不同的压缩机201上，也可以几个储氢瓶形成一个小分部，每个小分部再连接至一个压缩机201 上，可根据实际需要及储氢容量进行设计。
40.多个所述压缩机201均分别与所述控制系统40通讯连接。便于控制系统40对每个压缩机201的控制。
41.在上述方案中，作为优选，每个低压储氢瓶102和每个高压储氢瓶101上均设置有电磁阀，每个电磁阀均与所述控制系统40通讯连接。便于控制系统40对每个储氢瓶的控制操作。
42.在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述控制系统40还与所述外部供氢装置连接，以记录所述外部供氢装置向所述高压储氢瓶101和所述低压储氢瓶102注入的氢气量。便于控制系统40对储氢部的容量多重核对。
43.在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述低压储氢部的储氢压力不小于35 mpa。采用站内制氢方式，所述外部供氢装置为高压储氢系统，储氢压力大于35mpa。直接将制备得到的氢气输入低压储氢瓶102内，使得所述低压储氢瓶102中的储氢压力与外部供氢装置供入的氢气的压力大致相同或小于外部供氢装置供入的氢气的压力。而高压储氢部中的储氢压力可设置为大于50mpa。这样，低压储氢部即可直接对氢燃料电池车的车载储氢瓶进行注氢，以提高了移动式加氢站的储氢容量。
44.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：
45.如图1和图2所示，一种移动式加氢站，包括：
46.储氢装置10，其包括并联设置的高压储氢部和低压储氢部，所述高压储氢部和所述低压储氢部均分别通过充氢口与外部供氢装置连通；至少一组增压装置20，所述至少一组增压装置20与所述高压储氢部连通，用于将通过充氢口供入的外部氢气增压入所述高压储氢部中存储；
47.氢气加注装置30，其包括加氢机和与所述加氢机连通的加氢枪，所述加氢机通过加注管路与所述高压储氢部和所述低压储氢部各自分别连通，所述加氢机通过所述加氢枪向氢燃料电池车注氢；
48.控制系统40，其分别与所述加氢机、所述高压储氢部、所述低压储氢部和所述至少一组增压装置20分别通讯连接；
49.其中，所述高压储氢部的储氢压力不小于40mpa，所述高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，且所述控制系统40实时获取氢燃料电池车加注气源中的储氢压力信息和储氢容量信息，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统40依据其获取的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量；
50.移动设备50，其可移动，所述储氢装置10、所述增压装置20、所述氢气加注装置30 和所述控制系统40均装载于所述移动设备50上。该移动设备50可依据装载的储氢装置 10的容量来选择合适载重的运输车辆，以便随时移动至需要的位置为氢燃料电池车服务。
51.所述至少一组增压装置20包括两组增压装置20，所述两组增压装置20并联，剩余一组增压装置20与所述低压储氢部连通，用于将低压储氢部中的储氢增压并通过氢气加注装置30注入所述氢燃料电池车的车载储氢瓶中。用于当高压储氢部中的储氢用尽时，通过增加设备对低压储氢部进行增压，以使得其储氢压力大于氢燃料电池车的车载储氢瓶的氢气压力，从而能够满足用户注氢需求。比如，当所述外部供氢装置可为离站制氢系统，通过氢气长管拖车将小于20mpa的压缩氢气从生产单位运送进站后再通过所述至少一组增压装置20将氢气增压入高压储氢部中存储，此时，所述高压储氢瓶101中储氢的压力可增压至50mpa以上存储。而低压储氢部则将通过氢气长管拖车运送而来的小于20mpa 的压缩氢气直接存储。若此时高压储氢部内的储氢使用完毕，则可通过剩余一组增压装置20对低压储氢部进行增压后注入氢燃料电池车的车载储氢瓶中。
52.所述高压储氢部包括多个并联的高压储氢瓶101，所述低压储氢部包括多个并联的低压储氢瓶102。储氢部采用多个独立工作的并联的储氢瓶，一是对于高压储氢部来说，能够保持加氢站具有多个不同规格的高压储氢量，二是在储氢量不足时，对于低压储氢部来说，可通过单个储氢瓶快速增压至需要的最大工作压力，从而对用户进行储氢，以解决亟需。
53.每组增压装置20均包括多个并联设置的压缩机201，其中，多个所述高压储氢瓶101 各自分别连通至其中一组增压装置20的压缩机201上，而多个所述低压储氢瓶102各自分别连通至剩余一组增压装置20的压缩机201上；高压储氢部和低压储氢部的每个储氢瓶可以均一一对应连接至不同的压缩机201上。
54.多个所述压缩机201均分别与所述控制系统40通讯连接。便于控制系统40对每个压缩机201的控制。
55.每个低压储氢瓶102和每个高压储氢瓶101上均设置有电磁阀，每个电磁阀均与所述控制系统40通讯连接。
56.所述控制系统40还与所述外部供氢装置连接，以记录所述外部供氢装置向所述高压储氢瓶101和所述低压储氢瓶102注入的氢气量。
57.本发明的移动式加氢站通过将高压储氢部和所述低压储氢部共同组成氢燃料电池车加注气源，当向所述氢燃料电池车注氢时，所述控制系统40依据其获取高压储氢部、所述低压储氢部的储氢压力信息和储氢容量信息，调节所述高压储氢部和所述低压储氢部输出的储氢容量，并通过加氢机向氢燃料电池车注氢。比如，当控制系统40检测到低压储氢部
中全部或者某些低压储氢瓶102中的储氢压力即大于氢燃料电池车的车载储氢瓶所需的氢气压力时，则优先采用低压储氢瓶102中的储氢向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢，当注氢容量不足时，再采用高压储氢部向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统40检测到低压储氢瓶102中的储氢压力小于氢燃料电池车的车载储氢瓶所需的氢气压力时，则同时采用高压储氢瓶101和低压储氢瓶102通过加注管路调节后，再利用加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统40检测到低压储氢瓶102中无储氢、而高压储氢瓶101中有储氢时，则采用高压储氢瓶101通过加注管路和加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。当控制系统40检测到低压储氢瓶102中有储氢、而高压储氢瓶101 中无储氢时，则通过剩余一组增压装置20对相应的低压储氢瓶102的储氢进行增加后，再通过加注管路和加氢机向氢燃料电池车的车载储氢瓶注氢。
58.本发明能根据加氢站的储氢压力、容量优化加注策略，降低了能耗，保障了移动式加氢站的安全运行，且具有建设迅速、能够移动、覆盖范围广等优点，融合了固定式的高压加氢站和普通意义上的移动式低压加氢站的双重优点，促进了行业的发展。
59.这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的移动式加氢站的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
60.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。