一种热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，以低温高压容器和氢压机作为系统核心，采用低温高压容器等容热增压和氢压机机械增压协同驱动的方式，实现低功耗液氢气化增压，并采用级联高压储罐的型式进行车载储罐加注；增压过程和加注过程深度耦合，充分利用液氢冷能，实现氢压机的冷却和加注氢流的预冷。本发明专利技术基于热驱动等容压缩和氢压机机械压缩相结合的方式，充分利用液氢冷能，结合级联储罐降低加注过程损，降低了传统液氢气化增压加氢站的压缩功耗和预冷能耗，实现液氢气化增压加氢站的低能耗连续加注。液氢气化增压加氢站的低能耗连续加注。液氢气化增压加氢站的低能耗连续加注。

【技术实现步骤摘要】
一种热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统


[0001]本专利技术属于氢燃料加注
，尤其是涉及一种热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统。

技术介绍

[0002]液氢加氢站具有占地面积小、容量大等特点，相比于高压气氢加氢站更适用于大规模加氢需求。根据增压方式不同，液氢加氢站可分为气态增压式和液态增压式，也即通过压缩机增压和通过高压液氢泵增压两种路径。
[0003]如公开号为CN207196076U的中国专利文献公开了一种液氢高压加氢站的供氢系统，其采用压缩机进行增压；公开号为CN115355440A的中国专利文献公开了一种低温高压氢混合加注型加氢站，其采用液氢增压泵进行增压。
[0004]气态增压式液氢加氢站是通过换热器将液氢气化后通过氢气压缩机增压实现级联高压储罐的补压，再通过级联储罐对车载储罐进行加注。相比液态增压式加氢站，气态增压加氢站的投资成本和技术难度较低，目前国内的液氢加氢站主要依靠氢气压缩机实现液氢增压加注。但由于气态增压加氢站通过换热器直接将液氢气化为氢气，大量液氢冷能被浪费；由于氢气的初始密度较低且有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，其特征在于，包括站点液氢储罐(1)、低温高压容器(5)、氢压机(13)和级联高压储罐(17)；所述的低温高压容器(5)设有多个，每个低温高压容器(5)上设有输入管道、输出管道和回流管道，低温高压容器(5)的内部设有预冷换热器(21)；每个输入管道通过输入调节阀(4)连接至输入总管，每个输出管道通过输出调节阀(11)连接至输出总管，每个回流管道通过回流调节阀(6)连接至回流总管；每个预冷换热器(21)的进口端通过三号三通阀(20)连接至预冷回路，出口端连接至加注总管；所述输入总管的一端通过输入调节总阀(3)与站点液氢储罐(1)的出口连接，另一端通过循环泵(10)与浸没在液池(8)中的液池换热器(9)连接；所述回流总管的一端通过总回流调节阀(7)与站点液氢储罐(1)的进口连接，另一端连接液池换热器(9)；所述输入总管、回流总管、循环泵(10)、液池(8)和液池换热器(9)构成热增压回路，实现低温高压容器(5)的可控高效热增压；所述输出总管的末端连接一号三通阀(12)后进入浸没在液池(8)中的氢压机(13)，氢压机(13)的出口与一号三通阀(12)的旁通汇合后连接至补压总管；所述补压总管的一端连接至补压总管安全阀(15)，另一端通过补压调节阀(16)连接通向级联高压储罐(17)的补压管道；所述加注总管的一端通过加注调节阀(18)连接至通向级联高压储罐(17)的加注管道，另一端依经二号三通阀(19)连接至车载储罐(22)；所述二号三通阀(19)的旁通连接预冷回路，预冷回路经三号三通阀(20)流向低温高压容器(5)内的预冷换热器(21)，之后汇合至预冷回路，再汇合至加注总管。2.根据权利要求1所述的热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，其特征在于，所述的站点液氢储罐(1)上设有站点液氢储罐安全阀(2)，所述的车载储罐(22)上设有卸放调节阀(23)。3.根据权利要求1所述的热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，其特征在于，所述的站点液氢储罐(1)上设有一个压力传感器，每个低温高压容器(5)、车载储罐(22)和级联高压储罐(17)上均接有温度和压力传感器。4.根据权利要求1所述的热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，其特征在于，所述的低温高压容器(5)共有两个，其中一个处于热增压流程，在站点液氢储罐(1)加满液氢后，通过由液池换热器(9)、循环泵(10)构成的热增压回路进行等容升温增压；另一个处于补压流程，当压力充足时直接向级联高压储罐(17)组进行加注，当压力不足时通过氢压机(13)增压后加注。5.根据权利要求1所述的热增压和氢压机协同驱动的液氢增压加注系统，其特征在于，所述的级联高压储罐(17)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱国毅，王凯，董林鑫，包士然，邱利民，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：