一种梯度灌充装置及方法与流程

1.本发明涉及灌充技术领域，具体而言，涉及一种梯度灌充装置及方法。


背景技术：

2.高压气瓶梯度灌充，是采用梯度灌充技术将存储于高压存储气瓶中的可压缩流体直接对目标分装气瓶进行灌充，以最大限度地利用存储在高压存储气瓶中的可压缩流体。
3.现有技术中，是直接将多个高压存储气瓶中的气流一一对应的灌充到多个目标分装气瓶中，当高压存储气瓶中的压力与目标分装气瓶中的压力相等时，不再使用该高压存储气瓶，这样直接浪费很多高压存储气瓶中的气流。
4.针对现有技术中高压存储气瓶的气流浪费、无法充分利用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例中提供一种梯度灌充装置及方法，以解决现有技术中高压存储气瓶的气流浪费、无法充分利用的问题。
6.为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种梯度灌充装置，该装置包括：高压存储气瓶，所述高压存储气瓶设置有多个，用于根据其内部压力从低到高的顺序给目标分装气瓶灌充气流；压力比较阀，所述压力比较阀设置有多个，且所述压力比较阀与所述高压存储气瓶一一对应连接；每个所述压力比较阀与所述目标分装气瓶连接，用于通过比较其连接的所述高压存储气瓶和所述目标分装气瓶的压力进行开断。
7.可选的，每个所述压力比较阀包括第一阀口和第二阀口，所述第一阀口连接所述高压存储气瓶，所述第二阀口连接目标分装气瓶。
8.可选的，于每个所述高压存储气瓶上设置有进气口，于每个所述进气口上设置有单向止回阀和双向止回阀。
9.可选的，所述第一阀口通过第一平衡管线连接所述高压存储气瓶。
10.可选的，所述第二阀口通过第二平衡管线连接所述目标分装气瓶。
11.可选的，所述高压存储气瓶的压力大于所述目标分装气瓶的压力。
12.可选的，所述第一阀口连接所述单向止回阀。
13.另一方面，本发明提供了一种梯度灌充方法，采用上述的梯度灌充装置，该方法包括：将当前所述高压存储气瓶连接的第一阀口的第一压力与所述目标分装气瓶连接的第二阀口的第二压力进行比较，当所述第一压力大于所述第二压力时，继续将所述当前高压存储气瓶中的气源灌充给所述目标分装气瓶；当所述第一压力与所述第二压力相等时，当前压力比较阀开启，启动下一所述高压存储气瓶给所述目标分装气瓶进行气源灌充，当前单项止回阀关闭以使所述当前高压存储气瓶关闭。
14.可选的，所述将多个高压存储气瓶中的气源灌充给目标分装气瓶包括：将多个所述高压存储气瓶的压力从低到高进行排序；按从低到高的顺序将所述高压存储气瓶的气源
灌充给所述目标分装气瓶。
15.可选的，在所述继续将所述当前高压存储气瓶中的气源灌充给所述目标分装气瓶之后包括：当所述当前高压存储气瓶中的压力低于预设压力值时，所述当前高压存储气瓶不对所述目标分装气瓶进行灌充气源。
16.本发明的有益效果：
17.本发明提供了一种梯度灌充装置及方法，其中，该装置包括：高压存储气瓶，所述高压存储气瓶设置有多个，用于根据其内部压力从低到高的顺序给目标分装气瓶灌充气流；压力比较阀，所述压力比较阀设置有多个，且所述压力比较阀与所述高压存储气瓶一一对应连接；每个所述压力比较阀与所述目标分装气瓶连接，用于通过比较其连接的所述高压存储气瓶和所述目标分装气瓶的压力进行开断。本装置在无动力支持条件下可自动实现对目标分装气瓶的灌充，且该装置可以从低压力的高压存储气瓶对目标分装气瓶进行灌充，当高压存储气瓶的压力与目标分装气瓶的压力相等时，再逐级启动高压力的高压存储气瓶对目标分装气瓶进行灌充，这样能保证充分利用高压存储气瓶中的气流，节省了成本。
附图说明
18.图1是本发明实施例提供的一种梯度灌充装置的线路图；
19.图2是本发明实施例提供的一种梯度灌充方法的流程图。
20.符号说明：
21.高压存储气瓶-1，压力比较阀-2，目标分装气瓶-3，第一阀口-21，第二阀口-22，第一平衡管线-4，第二平衡管线-5，单向止回阀-6，双向止回阀-7，高压存储气瓶接口阀-11。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.高压气瓶梯度灌充，是采用梯度灌充技术将存储于高压存储气瓶1中的可压缩流体直接对目标分装气瓶3进行灌充，以最大限度地利用存储在高压存储气瓶1中的可压缩流体。
24.现有技术中，是直接将多个高压存储气瓶1中的气流一一对应的灌充到多个目标分装气瓶3中，当高压存储气瓶1中的压力与目标分装气瓶3中的压力相等时，不再使用该高压存储气瓶1，这样直接浪费很多高压存储气瓶1中的气流。
25.因而，本发明提供了一种梯度灌充装置，图1是本发明实施例提供的一种梯度灌充装置的线路图，如图1所示，该装置包括：
26.高压存储气瓶1，所述高压存储气瓶1设置有多个，用于根据其内部压力从低到高的顺序给目标分装气瓶3灌充气流；
27.在一个可选的实施方式中，高压存储气瓶1可以为4个，5个，6个等等，本发明中，优选的，设置高压存储气瓶1为5个。
28.压力比较阀2，所述压力比较阀2设置有多个，且所述压力比较阀2与所述高压存储
气瓶1一一对应连接；每个所述压力比较阀2与目标分装气瓶3连接，用于通过比较其连接的所述高压存储气瓶1和所述目标分装气瓶3的压力进行开断。
29.在一个可选的实施方式中，所述压力比较阀2也设置为5个，5个压力比较阀2与5个高压存储气瓶1一一对应连接；5个压力比较阀2都连接一个目标分装气瓶3灌充接口，该目标分装气瓶3灌充接口连接目标分装气瓶3，当第一个目标分装气瓶3灌充完毕后，实时更换第二个目标分装气瓶3。
30.本发明中，所述高压存储气瓶1的压力大于所述目标分装气瓶3的压力。在本发明一个具体的实施方式中，每个所述高压存储气瓶1的压力为350mpa，每个所述目标分装气瓶3的压力为200mpa。
31.本发明中，通过比较压力比较阀2连接的所述高压存储气瓶1的第一压力与压力比较阀2连接的所述目标分装气瓶3的第二压力来确认压力比较阀2进行开断。具体的，每个所述压力比较阀2包括第一阀口21和第二阀口22，所述第一阀口21连接所述高压存储气瓶1，本发明中，所述第一阀口21连接高压存储气瓶接口阀11，所述高压存储气瓶接口阀11连接所述高压存储气瓶1，所述第二阀口22连接目标分装气瓶3。即通过比较第一阀口21连接的所述高压存储气瓶1的第一压力与第二阀口22连接的所述目标分装气瓶3的第二压力来确认压力比较阀2进行开断。当所述第一压力大于所述第二压力时，将所述高压存储气瓶1中的气源灌充给所述目标分装气瓶3；当所述第一压力与所述第二压力相等时，将压力比较阀2开启，所述高压存储气瓶1关闭，不再供气。
32.在一个可选的实施方式中，于每个所述高压存储气瓶1上设置有进气口，于每个所述进气口上设置有单向止回阀6和双向止回阀7，以免进气和倒瓶互相干扰。
33.在一个可选的实施方式中，所述第一阀口21连接所述单向止回阀6。
34.具体的，当所述第一压力大于所述第二压力时，将所述高压存储气瓶1中的气源灌充给所述目标分装气瓶3；当所述第一压力与所述第二压力相等时，将压力比较阀2开启，所述单项止回阀关闭，高压存储气瓶1关闭，不再供气。
35.以下通过一具体实施例进行说明：
36.第一个高压存储气瓶1给第一个目标分装气瓶3进行气流灌充，若第一个压力比较阀2中的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力一直大于第二阀口22与目标分装气瓶3的压力，则第一个高压存储气瓶1一直给第一个目标分装气瓶3进行灌充直至充满。当第一个目标分装气瓶3灌充满后，换第二个目标分装气瓶3连接目标分装气瓶3接口，此时若第一个压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力大于第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力，则第一个高压存储气瓶1继续向第二个目标分装气瓶3进行气流灌充，直至第一个压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力等于第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力相等，开启第一个压力比较阀2，关闭第一个单项止回阀，打开第二个单项止回阀，第二个压力比较阀2的第一阀口21与第二个高压存储气瓶1的压力大于第二个压力比较阀2的第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力，因而第二个高压存储气瓶1向第二个目标分装气瓶3进行气流灌充直至充满。当第二个目标分装气瓶3灌充满后，换第三个目标分装气瓶3连接目标分装气瓶3接口，此时第一个高压存储气瓶1的压力低于第二个高压存储气瓶1的压力，并且第三个目标分装气瓶3的压力为0，第一个高压存储气瓶1的压力和第二个存储气瓶的压力都大于第三个目标分装气瓶3的压力。应先将压力最低的
高压存储气瓶1向所述第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，即将第一个高压存储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，当第一压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力等于第一压力比较阀2的第二阀口22与第三个目标分装气瓶3的压力时，开启第一个压力比较阀2，关闭第一个单项止回阀，打开第二个单项止回阀，将第二个高压存储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，第二压力比较阀2的第一阀口21与第二个高压存储气瓶1的压力等于第二压力比较阀2的第二阀口22与第三个目标分装气瓶3的压力时，开启第二个压力比较阀2，关闭第二个单项止回阀，打开第三个单项止回阀，将第三高压存储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充直至充满。
37.本发明中，始终先以最低压力的高压存储气瓶1对目标分装气瓶3进行充气，这样使得每个高压存储气瓶1中的气流得到最大程度的利用。
38.在一个可选的实施方式中，所述第一阀口21通过第一平衡管线4连接所述高压存储气瓶1。所述第二阀口22通过第二平衡管线5连接所述目标分装气瓶3。
39.图2是本发明实施例提供的一种梯度灌充方法，如图2所示，该方法采用上述的梯度灌充装置，该方法包括：
40.s101.将多个高压存储气瓶1中的气源灌充给目标分装气瓶3；
41.s102.将当前所述高压存储气瓶1连接的第一阀口21的第一压力与所述目标分装气瓶3连接的第二阀口22的第二压力进行比较，当所述第一压力大于所述第二压力时，继续将所述当前高压存储气瓶1中的气源灌充给所述目标分装气瓶3；当所述第一压力与所述第二压力相等时，当前压力比较阀2开启，启动下一所述高压存储气瓶1给所述目标分装气瓶3进行气源灌充，当前单项止回阀关闭以使所述当前高压存储气瓶1关闭。
42.在一个可选的实施方式中，所述s101包括：
43.s1011.将多个所述高压存储气瓶1的压力从低到高进行排序；
44.s1012.按从低到高的顺序将所述高压存储气瓶1的气源灌充给所述目标分装气瓶3。
45.具体的，第一个高压存储气瓶1给第一个目标分装气瓶3进行气流灌充，若第一个压力比较阀2中的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力一直大于第二阀口22与目标分装气瓶3的压力，则第一个高压存储气瓶1一直给第一个目标分装气瓶3进行灌充直至充满。当第一个目标分装气瓶3灌充满后，换第二个目标分装气瓶3连接目标分装气瓶3接口，此时若第一个压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力大于第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力，则第一个高压存储气瓶1继续向第二个目标分装气瓶3进行气流灌充，直至第一个压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力等于第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力相等，开启第一个压力比较阀2，关闭第一个单项止回阀，打开第二个单项止回阀，第二个压力比较阀2的第一阀口21与第二个高压存储气瓶1的压力大于第二个压力比较阀2的第二阀口22与第二个目标分装气瓶3的压力，因而第二个高压存储气瓶1向第二个目标分装气瓶3进行气流灌充直至充满。当第二个目标分装气瓶3灌充满后，换第三个目标分装气瓶3连接目标分装气瓶3接口，此时第一个高压存储气瓶1的压力低于第二个高压存储气瓶1的压力，并且第三个目标分装气瓶3的压力为0，第一个高压存储气瓶1的压力和第二个存储气瓶的压力都大于第三个目标分装气瓶3的压力。应先将压力最低的高压存储气瓶1向所述第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，即将第一个高压存
储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，当第一压力比较阀2的第一阀口21与第一个高压存储气瓶1的压力等于第一压力比较阀2的第二阀口22与第三个目标分装气瓶3的压力时，开启第一个压力比较阀2，关闭第一个单项止回阀，打开第二个单项止回阀，将第二个高压存储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充，第二压力比较阀2的第一阀口21与第二个高压存储气瓶1的压力等于第二压力比较阀2的第二阀口22与第三个目标分装气瓶3的压力时，开启第二个压力比较阀2，关闭第二个单项止回阀，打开第三个单项止回阀，将第三高压存储气瓶1向第三个目标分装气瓶3进行气流灌充直至充满。
46.本发明中，始终先以最低压力的高压存储气瓶1对目标分装气瓶3进行充气，这样使得每个高压存储气瓶1中的气流得到最大程度的利用。
47.在一个可选的实施方式中，在所述继续将所述当前高压存储气瓶1中的气源灌充给所述目标分装气瓶3之后包括：
48.当所述当前高压存储气瓶1中的压力低于预设压力值时，所述当前高压存储气瓶1不对所述目标分装气瓶3进行灌充气源。
49.本发明中，预设压力值为5mpa。即当所述当前高压存储气瓶1中的压力低于5mpa时，所述当前高压存储气瓶1不对所述目标分装气瓶3进行灌充气源。
50.本发明的有益效果：
51.本发明提供了一种梯度灌充装置及方法，其中，该装置包括：高压存储气瓶1，所述高压存储气瓶1设置有多个，用于根据其内部压力从低到高的顺序给目标分装气瓶3灌充气流；压力比较阀2，所述压力比较阀2设置有多个，且所述压力比较阀2与所述高压存储气瓶1一一对应连接；每个所述压力比较阀2与所述目标分装气瓶3连接，用于通过比较其连接的所述高压存储气瓶1和所述目标分装气瓶3的压力进行开断。本装置在无动力支持条件下可自动实现对目标分装气瓶3的灌充，且该装置可以从低压力的高压存储气瓶1对目标分装气瓶3进行灌充，当高压存储气瓶1的压力与目标分装气瓶3的压力相等时，再逐级启动高压力的高压存储气瓶1对目标分装气瓶3进行灌充，这样能保证充分利用高压存储气瓶1中的气流，节省了成本。
52.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。