自供电式LNG车用气瓶增压控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，包括气瓶、缓冲罐、气动马达、PLC控制器、以及智能网关；所述气动马达设置在缓冲罐内，所述气瓶与缓冲罐之间设置有输出管道和回路管道，所述输出管道的管路上设置有压力传感器和电磁阀，所述压力传感器的压力信号输出端与PLC控制器的压力信号输入端连接，所述PLC控制器的控制信号输出端与电磁阀的控制信号输入端连接，所述PLC控制器的数据输出端与智能网关的数据输入端连接。本实用新型专利技术通过增加自启动的气动马达，改变了依靠车载蓄电池提供驱动能源的方式，保证了增压效果和工程化的顺利进行，而且减少了车载蓄电池的能源消耗，解决了车载电能消耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
自供电式LNG车用气瓶增压控制系统
本技术涉及气瓶增压控制系统，具体地指一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统。
技术介绍
LNG车用气瓶供气系统一般是将液化天然气存储在气瓶中，液化天然气在气瓶内的存储压力一般为0.3MPa，需要在供气前短时间内增压到0.8MPa，以满足供气压力要求，供给汽车发动机燃烧使用。一般的解决方法是将气瓶中的液化液化天然气气化，传输到转储罐中，使用电机驱动活塞给转储罐中的液化天然气增压，使气瓶中的压力达到设定值时，再将高压液化天然气传输给气瓶，增加气瓶内气体容积，以达到增加气瓶内的压力的目的。此种方法虽然可达到增压的目的，但增压时间较长，汽车启动后需要等待较长的增压时间，且强制增压需要依赖车载电源，车载蓄电池消耗电量较大，给工程化和批量应用带来了不便。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，该系统替代了现有的电驱动增压方式，利用气动马达驱动增压，减少了车载蓄电池的能源消耗，解决了车载电能消耗的问题。为实现上述目的，本技术所设计的自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，包括气瓶、缓冲罐、气动马达、PLC控制器、以及智能网关；所述气动马达设置在缓冲罐内，所述气瓶与缓冲罐之间设置有输出管道和回路管道，所述输出管道的管路上设置有压力传感器和电磁阀，所述压力传感器的压力信号输出端与PLC控制器的压力信号输入端连接，所述PLC控制器的控制信号输出端与电磁阀的控制信号输入端连接，所述PLC控制器的数据输出端与智能网关的数据输入端连接。进一步地，所述输出管道的管路上还设置有温度传感器，所述温度传感器的温度信号输出端与PLC控制器的温度信号输入端连接。再进一步地，它还包括用于给PLC控制器和智能网关供电的备用蓄电池。更进一步地，所述回路管道的管路上设置有用于驱动液化天然气回流的泵。与现有技术相比，本技术的优点在于：其一，本技术通过增加自启动的气动马达，改变了依靠车载蓄电池提供驱动能源的方式，保证了增压效果和工程化的顺利进行，而且减少了车载蓄电池的能源消耗，解决了车载电能消耗的问题。其二，本技术通过增加温度传感器和压力传感器，建立工作判定条件，形成闭环控制，改变传统方法中开环电驱动增压的方式，系统可在自动模式下闭环运行，减少了人工干预，实现了自动闭环控制。其三，本技术增加了备用蓄电池供电，可脱离车载蓄电池供电，单次充电后，可独立给系统供电10-12小时，在汽车不启动的情况下，供气系统可提前启动工作，减少了汽车启动前的等待时间和对原车载蓄电池的用电负荷。其四，本技术的采用直流12V供电，可与车载电源和备用蓄电池之间手动转换，实现双电源选择供电，保证供气控制系统在不同条件下的使用要求。其五，本技术可保证气瓶压力在8分钟内从0.3MPa增压到0.8MPa，并在车载电源关闭的情况下，系统可持续独立供电10-12个小时，在LNG车用气瓶增压供气和供气系统监测方面具有重要的实际意义。其六，本技术的控制系统可通过智能网关接入互联网，可在云端实时监控系统运行状态，实现了远程故障诊断和状态监测。附图说明图1为一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统的结构示意图；图中，气瓶1、缓冲罐2、气动马达3、PLC控制器4、智能网关5、输出管道6、回路管道7、压力传感器8、电磁阀9、温度传感器10、备用蓄电池11、泵12、液化天然气13。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述：图中所示的一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，包括气瓶1、缓冲罐2、气动马达3、PLC控制器4、以及智能网关5；气瓶1内储存有液化天然气13，气动马达3设置在缓冲罐2内，气瓶1与缓冲罐2之间设置有输出管道6和回路管道7，输出管道6的管路上设置有压力传感器8和电磁阀9，压力传感器8的压力信号输出端与PLC控制器4的压力信号输入端连接，PLC控制器4的控制信号输出端与电磁阀9的控制信号输入端连接，PLC控制器4的数据输出端与智能网关5的数据输入端连接。输出管道6的管路上还设置有温度传感器10，温度传感器10的温度信号输出端与PLC控制器4的温度信号输入端连接。气瓶1和缓冲罐2之间增加温度传感器10、压力传感器8和电磁阀9，接入PLC控制器4，实现逻辑控制。PLC控制器4与智能网关相连接，实现云端监控和访问。缓冲罐2内设置气动马达3，气动马达3根据进气气相条件进行自启动增压，气动马达3出气端通过回路管道7与气瓶1连接，出气端增压后的液化天然气通过回路管道7输送回气瓶1，从而可以增加气瓶1的瓶内压力。通过设置手自动模式，分别运行在手动和自动模式下。手动模式下，电磁阀9开关可手动打开，实现人工手动控制。自动模式下，系统根据气瓶1出气端温度和压力等判定条件，实现自动打开电磁阀9，实现自动闭环控制。上述技术方案中，它还包括用于给PLC控制器4和智能网关5供电的备用蓄电池11，备用蓄电池11可独立给PLC控制器4和智能网关5供电，一次充电完成后，可独立给系统供电10-13个小时。回路管道7的管路上设置有用于驱动液化天然气回流的泵12。具体地，温度传感器10采用上海源本型号为TS451的温度传感器，压力传感器8采用常州漫淇威型号为0.75/0.6的压力传感器，PLC控制器4为西门子型号为LOGO！12/24RCE的PLC控制器，逻辑控制利用西门子LOGO控制器软件编程实现。本技术的工作过程：将温度传感器10、压力传感器8和电磁阀9安装在输出管道6的管路上，检测进入缓冲罐2前液化天然气的温度和压力。将上述温度和压力传感器信号开关量传递至PLC控制器4，通过对PLC控制器4进行软件编程实现逻辑控制，当温度和压力信号输入满足预设的条件时，PLC控制器4输出端输出控制信号使电磁阀9导通，液化天然气进入缓冲罐2，气动马达3的驱动气相检测到气体后触发马达启动，低压液化天然气进入气动马达3的气源气相开始增压，增压后的气体通过泵12经由回路管道7传输回气瓶1中，气瓶1中气体压力增加，维持恒定的压力，超压后压力变送器信号跳变，PLC控制器4控制电磁阀9闭合，构成循环控制。该系统可保证气瓶压力在8分钟内从0.3MPa增压到0.8MPa，并在车载电源关闭的情况下，系统可持续独立供电10-12个小时，在LNG车用气瓶增压供气和供气系统监测方面具有重要意义。以上仅为本技术的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本技术所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，包括气瓶(1)，其特征在于：还包括缓冲罐(2)、气动马达(3)、PLC控制器(4)、以及智能网关(5)；所述气动马达(3)设置在缓冲罐(2)内，所述气瓶(1)与缓冲罐(2)之间设置有输出管道(6)和回路管道(7)，所述输出管道(6)的管路上设置有压力传感器(8)和电磁阀(9)，所述压力传感器(8)的压力信号输出端与PLC控制器(4)的压力信号输入端连接，所述PLC控制器(4)的控制信号输出端与电磁阀(9)的控制信号输入端连接，所述PLC控制器(4)的数据输出端与智能网关(5)的数据输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种自供电式LNG车用气瓶增压控制系统，包括气瓶(1)，其特征在于：还包括缓冲罐(2)、气动马达(3)、PLC控制器(4)、以及智能网关(5)；所述气动马达(3)设置在缓冲罐(2)内，所述气瓶(1)与缓冲罐(2)之间设置有输出管道(6)和回路管道(7)，所述输出管道(6)的管路上设置有压力传感器(8)和电磁阀(9)，所述压力传感器(8)的压力信号输出端与PLC控制器(4)的压力信号输入端连接，所述PLC控制器(4)的控制信号输出端与电磁阀(9)的控制信号输入端连接，所述PLC控制器(4)的数据输出端与智能网关(...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏循志，蕫涛涛，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42