本发明专利技术提供了一种加氢站的气体加注流速控制方法及其应用装置，该方法在实时获取加氢站进行氢气加注时的热能能量转换信息之后，根据该热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，进而确定最优储气罐输出气压，以使加氢站的热能能量浪费和氢气加注时长分别满足相应的要求；再为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，以使输气管道进气口的气压为最优储气罐输出气压；进而完成对于加注流速和加氢枪温度的两个闭环控制，以在加氢枪耐热安全的情况下，使加注氢气的流速最大化，并且使加注过程中氢气中的能量被最大化使用，降低额外能量对加氢枪进行过多冷却操作所造成的浪费。对加氢枪进行过多冷却操作所造成的浪费。对加氢枪进行过多冷却操作所造成的浪费。
【技术实现步骤摘要】
一种加氢站的气体加注流速控制方法及其应用装置
[0001]本专利技术属于自动控制
，更具体的说，尤其涉及一种加氢站的气体加注流速控制方法及其应用装置。
技术介绍
[0002]氢能作为一种零污染长存储的最理想循环清洁能源，加氢站是氢能产业链中最为重要的一环，通过加氢站将氢能分配给市场上各种所需氢能负载设备；在保证安全的前提下，加氢站各氢能负载设备加注满气体所用时间，反映了加氢站的加氢效率。
[0003]加氢站是通过加氢机的加氢枪进行最后的氢气加注动作，将高压储气罐中氢气加注到低压负载罐，在进行氢气加注过程中始终是以能量守恒原理进行，高压储气罐加注氢气到负载罐，经过细长的管道，最后通过加氢枪加入负载罐。
[0004]由转换的热能能量与气压的关系可知加注氢气时有热能释放，对于不同的加氢枪，其对耐热有上限要求，当温度达到上限时就必须要求通过冷却液进行冷却；由于高压储气罐储存的气体中的能量都是通过高压压缩机做功保存，若过多的能量转换为热能且还需要额外降温，则能量就被无用浪费。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种加氢站的气体加注流速控制方法及其应用装置，以使加氢站的加氢时长最优且浪费的热能能量最低，提高加氢站的加氢效率。
[0006]本申请第一方面提供了一种加氢站的气体加注流速控制方法，包括：
[0007]实时获取所述加氢站进行氢气加注时的热能能量转换信息；
[0008]根据所述热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，确定最优储气罐输出气压，以使所述加氢站的热能能量浪费和氢气加注时长分别满足相应的要求；
[0009]为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，以使所述输气管道进气口的气压为所述最优储气罐输出气压。
[0010]优选的，根据所述热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，确定最优储气罐输出气压，包括：
[0011]在所述加氢枪温度不超过加氢枪耐热上限值的前提下，确定所述氢气加注时长满足时长最短要求时的加注流速目标值；所述加氢枪耐热上限值为根据所述加氢站中加氢枪的材质信息，所确定得到的所述热能能量浪费满足损耗最低要求时的温度上限值；
[0012]依据所述加氢枪耐热上限值和所述加注流速目标值，确定适配的储气罐输出口气压作为所述最优储气罐输出气压，使所述加注流速稳定在所述加注流速目标值的预设范围内。
[0013]优选的，依据所述加氢枪耐热上限值和所述加注流速目标值，确定适配的储气罐输出口气压作为所述最优储气罐输出气压，包括：
[0014]对所述加注流速目标值和负反馈的加注流速实际值之间的误差进行修正，得到流速误差修正气压；
[0015]对所述加氢枪耐热上限值和负反馈的温度实际值进行处理，得到温度限值修正气压；
[0016]对负反馈的负载罐气压，以及，正反馈的所述温度限值修正气压、储气罐实际输出气压和所述流速误差修正气压进行求和计算，得到适配的储气罐输出口气压，并以其作为所述最优储气罐输出气压。
[0017]优选的，对所述加注流速目标值和负反馈的加注流速实际值之间的误差进行修正，得到流速误差修正气压，包括：
[0018]对所述加注流速目标值和负反馈的所述加注流速实际值进行求和计算，得到误差流速；
[0019]对所述误差流速进行比例积分微分控制KPI处理，得到所述流速误差修正气压。
[0020]优选的，对所述加氢枪耐热上限值和负反馈的温度实际值进行处理，得到温度限值修正气压，包括：
[0021]依据所述加氢枪耐热上限值和负反馈的所述温度实际值，进行温度处理；
[0022]对所述温度处理后的结果进行限值处理补偿，得到所述温度限值修正气压。
[0023]优选的，所述损耗最低要求为：所述热能能量浪费小于预设值或者等于0。
[0024]优选的，所述加氢站为独立加氢站时，为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，包括：
[0025]控制各级气罐进行联动组合，实时调整输出口气压最接近所述最优储气罐输出气压的储气罐连接所述输气管道进气口。
[0026]优选的，所述加氢站为加氢制氢一体站时，为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，包括：
[0027]实时检测各级储气罐的气压，确定输出口气压低于所述最优输出气压且与其最接近的储气罐；
[0028]通过制氢系统为确定出的储气罐实时新增相应的氢气量，以补足差额压差；
[0029]调整确定出的储气罐连接所述输气管道进气口。
[0030]优选的，在任意步骤前后，还包括：
[0031]当检测到所述加氢枪温度达到上限控制值时，开始启动冷却液循环系统对所述加氢站中相应加氢枪进行冷却处理。
[0032]优选的，所述热能能量转换信息包括：加氢枪耐热上限值，和，氢气加注时所涉及设备的气压信息、容积信息及高度信息。
[0033]本申请第二方面还提供了一种加氢站的气体加注流速控制系统，用于执行如上述第一方面任一段落所述的加氢站的气体加注流速控制方法，包括：检测子系统、输出气压适配控制子系统、气压适配执行子系统及整体信息输入子系统；其中：
[0034]所述检测子系统用于检测所述加氢站中加注流速、加氢枪温度及热能能量转换信息中的气压信息；
[0035]所述整体信息输入子系统用于获取所述热能能量转换信息中的容积信息和高度信息；
[0036]所述输出气压适配控制子系统用于根据所述热能能量转换信息，以所述加注流速和所述加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，确定最优储气罐输出气压；
[0037]所述气压适配执行子系统用于为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，以使所述输气管道进气口的气压为所述最优储气罐输出气压。
[0038]本申请第三方面还提供了一种加氢站，包括：储氢系统、加氢系统和如第二方面所述的气体加注流速控制系统；
[0039]所述储氢系统通过所述加氢系统为负载罐加注氢气；
[0040]所述储氢系统和所述加氢系统均受控于所述气体加注流速控制系统。
[0041]本申请第四方面还提供了一种加氢制氢一体站，包括：制氢系统、储氢系统、加氢系统和如第二方面所述的气体加注流速控制系统；
[0042]所述制氢系统用于将自身产生的氢气传输至所述储氢系统；
[0043]所述储氢系统用于将自身储存的氢气通过所述加氢系统为负载罐加注氢气；
[0044]所述储氢系统和所述加氢系统均受控于所述气体加注流速控制系统，且所述制氢系统与所述气体加注流速控制系统通信连接。
[0045]从上述技术方案可知，本专利技术提供的加氢站的气体加注流速控制方法，在实时获取加氢站进行氢气加注时的热能能量转换信息之后，根据该热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，进而确定最优储气罐输出气压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，包括：实时获取所述加氢站进行氢气加注时的热能能量转换信息；根据所述热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，确定最优储气罐输出气压，以使所述加氢站的热能能量浪费和氢气加注时长分别满足相应的要求；为输气管道进气口实时调整输出气压适配的储气罐进行连接，以使所述输气管道进气口的气压为所述最优储气罐输出气压。2.根据权利要求1所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，根据所述热能能量转换信息，以加注流速和加氢枪温度为控制目标，进行实时的闭环控制，确定最优储气罐输出气压，包括：在所述加氢枪温度不超过加氢枪耐热上限值的前提下，确定所述氢气加注时长满足时长最短要求时的加注流速目标值；所述加氢枪耐热上限值为根据所述加氢站中加氢枪的材质信息，所确定得到的所述热能能量浪费满足损耗最低要求时的温度上限值；依据所述加氢枪耐热上限值和所述加注流速目标值，确定适配的储气罐输出口气压作为所述最优储气罐输出气压，使所述加注流速稳定在所述加注流速目标值的预设范围内。3.根据权利要求2所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，依据所述加氢枪耐热上限值和所述加注流速目标值，确定适配的储气罐输出口气压作为所述最优储气罐输出气压，包括：对所述加注流速目标值和负反馈的加注流速实际值之间的误差进行修正，得到流速误差修正气压；对所述加氢枪耐热上限值和负反馈的温度实际值进行处理，得到温度限值修正气压；对负反馈的负载罐气压，以及，正反馈的所述温度限值修正气压、储气罐实际输出气压和所述流速误差修正气压进行求和计算，得到适配的储气罐输出口气压，并以其作为所述最优储气罐输出气压。4.根据权利要求3所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，对所述加注流速目标值和负反馈的加注流速实际值之间的误差进行修正，得到流速误差修正气压，包括：对所述加注流速目标值和负反馈的所述加注流速实际值进行求和计算，得到误差流速；对所述误差流速进行比例积分微分控制KPI处理，得到所述流速误差修正气压。5.根据权利要求3所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，对所述加氢枪耐热上限值和负反馈的温度实际值进行处理，得到温度限值修正气压，包括：依据所述加氢枪耐热上限值和负反馈的所述温度实际值，进行温度处理；对所述温度处理后的结果进行限值处理补偿，得到所述温度限值修正气压。6.根据权利要求2所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，所述损耗最低要求为：所述热能能量浪费小于预设值或者等于0。7.根据权利要求1
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6任一项所述的加氢站的气体加注流速控制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运生，杨宗军，邹绍琨，张鹏，
申请(专利权)人：阳光新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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