一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統及其方法
2023-10-23 15:27:57
專利名稱：一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統及其方法
技術領域：
本發明屬於可再生、清潔環保的新能源領域，特別是提供了一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統及其方法。
背景技術：
目前(在沒有制氫加氫站的情況下)要給燃料電池電動汽車和氫氣運輸罐車充裝氫氣，所採取的辦法是把電解水或天然氣重整製成的氫氣通過純化裝置提純後，直接把氫氣儲存在一個壓力為1MPa～4MPa的大型儲罐內，低壓保存。在給汽車充裝氫氣時，用氫氣壓縮機把氫氣從儲罐中抽出，升壓到15MPa～20MPa，直接打入燃料電池汽車或氫氣運輸罐車充裝氫氣。
這套系統是由制氫設備、純化設備、儲罐、氫氣壓縮機等主要設備組成，其主要問題在於儲罐的低壓，所以要想達到幾千立米的儲氣量，其罐體非常龐大。要想存儲2000Nm3的氫氣，需要一個水容積在1000m3以上的大罐，其造價和佔地面積都是可想而知的。第二，現在使用的氫氣壓縮機都是20MPa以下壓力的，流量在200Nm3以下，這就會造成給燃料電池汽車加650Nm3氣需要3-4小時，給氫氣運輸罐車充裝2000Nm3氣需要10小時以上，同時對燃料電池汽車來說，由於20MPa壓力不夠，不能充滿車載氣瓶而使汽車的續駛裡程大打折扣。再就是現用系統中沒有專用的氫氣加注機，不能對流量、壓力、溫度、應力變形進行時時監控和計量，因而不能保證其系統的安全性和商業性。
制氫加氫站技術除制氫技術外，能否真正做到給燃料電池電動汽車、氫內燃發動機汽車加注氫氣，達到加氫站的功能，使氫氣真正作為能源使用，關鍵在於氫氣的升壓技術、儲存技術和加注技術及其系統。為了使汽車能夠攜帶足夠的氫氣，就必須把氫氣壓縮。壓縮的壓力越高，則儲罐所能儲存的氫氣就越多，其能量密度越大，因此現在國際上燃料電池電動汽車上的氫氣儲罐壓力一般都做到35MPa的工作壓力，甚至做到70MPa的工作壓力。而我國目前氫氣儲罐的壓力只能做到20MPa，那麼作為給汽車加氫的站，其儲罐儲存氫氣的壓力更要高於汽車氫氣儲罐的壓力，才能保證給汽車充氣。保證給汽車充氣的壓力只是一個必要條件，第二個條件就是加氫站的儲罐要有足夠大的氫氣儲量，這樣才能更迅速地、連續地給汽車加氫，才能給燃料電池汽車加注氫氣時能夠像給普通發動機汽車加油一樣在15分鐘左右完成，才能同時給幾輛汽車加氫或連續給汽車加氫。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統及其方法，以氫氣作為能源擴大制氫的規模化，更好地降低成本，更有效地利用低谷電制氫，從而提高能源的利用率。第一次把制氫技術應用於能源領域，把氫氣作為能源使用，把過去成熟的制氫技術應用在給汽車做為能源使用。
本發明的系統包括電解水、天然氣重整制氫設備、氫氣純化設備、氫氣升壓設備、氫氣儲罐和氫氣加注設備。這套系統中除制氫設備和純化設備與現有系統的設備是相同的以外，系統中的氫氣升壓設備、儲罐、氫加注機及管道系統的布置都與現有系統是不同的。電解水和天然氣重整制氫設備接氫氣純化設備，純化設備接氫氣隔膜壓縮機入口，壓力為1.6MPa～4MPa，氫氣隔膜壓縮機出口接高壓氫氣儲罐，壓縮機出口工作壓力達40MPa，流量達到150Nm3/h。氫氣儲罐工作壓力40MPa，水容積5m3，最大儲氫氣量可達2000Nm3，40MPa工作壓力的氫氣儲罐以三個出口分別連接氫氣加注機(滿足50Nm3/min流量，入口壓力40MPa)、氫氣隔膜壓縮機(出口壓力75MPa)和通過減壓為20MPa給氣瓶充裝氫氣的匯流排。其中出口壓力為75MPa的氫氣隔膜壓縮機出口連接工作壓力為75MPa的氫氣儲罐，儲罐出口再連接到氫氣加注機。這樣氫氣加注機在給汽車充裝氫氣時先用40MPa儲罐中的氫氣充裝，然後再用75MPa儲罐中的氫氣充裝，兩罐的氫氣均通過一個氫氣加注機給汽車充氣，這樣兩儲罐中氫氣的利用率可提高60％。
本發明採用的氫壓機可以把氫氣升壓到40MPa～75MPa的壓力。本發明採用的儲罐儲氣壓力可達到40MPa～75MPa，而且是單只儲罐。在過去的系統中沒有氫氣加注機設備，而我們採用的氫氣加注機保證了加注氫氣更加安全、迅速。由於系統中設備、管道布置點位的特點以及給汽車充裝氫氣時不是用壓縮機逐漸向汽車中壓縮氫氣，而是先用氫氣壓縮機把氫氣升壓後儲存在高壓儲罐內，給汽車充裝氫氣時用儲罐內高達40MPa～75MPa的氫氣(儲氣量為2000Nm3～5000Nm3)直接給汽車平衡充氣，從而從系統上和方法上保證了充裝一輛燃料電池汽車的時間不超過15分鐘，並且可以連續或同時為5-8輛車充裝氫氣。而充裝一輛運輸罐車的時間也只需1-2小時，大大提高充裝效率。為此，本制氫加氫站技術與系統為了達到在15分鐘左右給燃料電池電動大巴車或氫內燃發動機汽車充完一次氫氣(流量達到40Nm3/min)並能連續為5～8輛大巴車充氣，對系統中的關鍵設備進行了改造和研發。
1、採用了多層鋼帶纏繞式高壓儲罐。這種儲罐曾經廣泛地應用於化工生產中，用於存儲其它氣體或化工原料，耐壓性能好，可以耐壓1000kg以上，但用來存儲氫氣還沒有過。由於氫氣分子結構小，很活躍，為確保安全對儲罐進行了大膽的改造。為解決高壓下(40MPa～75MPa)材料易產生氫脆現象，從而破壞罐體，發生爆炸的問題，罐體內膽採用了316不鏽鋼與16Mn鋼板的複合材料，既解決了金屬材料氫脆的問題，又解決了氫氣儲存時品質下降的問題。同時將罐體兩端的封頭做成雙層中空型，並在外層加氫氣洩漏檢測系統，使高壓氫氣儲罐第一次做到時時監控，從而避免事故的發生。通過這一技術改造，我們第一次做到用40MPa～75MPa的壓力存儲氫氣，第一次做到單罐儲氣量達到2000Nm3～3750Nm3。
2、在原氫氣生產存儲過程中，氫氣升壓設備的升壓能力一般只能做到20MPa的壓力，但在本制氫加氫站系統中氫氣儲氣壓力要求達到40MPa～75MPa，必須對原氫氣隔膜壓縮機進行改造才能使用，其主要問題也是在超高壓力下壓縮機缸體材料易產生氫脆現象，從而產生爆炸事故。為避免事故，達到使用要求，對原隔膜壓縮機的缸體缸蓋採取了兩項措施，一是採用316不鏽鋼材料，並加大使用厚度為115mm～150mm，以保證耐受40MPa～75MPa超高壓力的能力與安全；二是將316不鏽鋼材料反覆鍛造，使材料產生缺陷的可能性最小，從而減少氫脆的產生，保證了安全，第一次使隔膜壓縮機將氫氣壓縮到這麼高的壓力。
3、給燃料電池電動汽車加注氫氣，氫加注機是關鍵的技術設備。目前我國還沒有這樣的技術設備。為使制氫加氫站技術系統完備達到使用要求，氫氣加注機必須滿足耐壓75MPa、50Nm3/min的流量、系統管道流速不大於15m/s的要求，同時還要滿足計量收費的要求，因此氫加注機主要由兩個氫氣入口、兩個電磁或氣動控制閥、質子流量計、PLC電腦控制器、顯示器(顯示流量、壓力、溫度、金額、氣量)、壓力傳感器、溫度傳感器、手動節止閥及加注快卡接口組成。為保證在加注氫氣過程中的安全，還要對被加注氫氣的汽車氣瓶的壓力和溫度進行監控，所以加注機與燃料電池車之間還要有一個通訊協議和信號接口，在發現有超壓、超溫的情況時，發出指令，關閉控制閥，停止加注氫氣。
本發明的工藝系統包括氫氣的升壓、儲存和加注工藝系統。
該系統的建立給燃料電池汽車充裝氫氣提供了一個新方法。首先，將電解水制氫1和天然氣重整制氫2製造出的氫氣通過氫氣純化裝置3提純，去掉氫氣中的氧、CO、硫化物、水等，達到使用要求的品質。然後將純化後的氫氣輸入氫氣隔膜壓縮機4的入口(壓力為1.6MPa～4MPa)，經氫氣隔膜壓縮機4將氫氣壓縮升壓至40MPa後，輸入一個耐壓40MPa的多層鋼帶纏繞式氫氣高壓儲氫罐8中儲存。(這樣將氫氣先純化再升壓儲存的方法在北方是有意義的，可以避免將沒有純化的氫氣先存儲在一個低壓儲罐內易產生冰凍的問題，同時又節省了一個大容量低壓儲罐的投資)。耐壓40MPa、水容積為5～10m3的第一個儲罐8有一個進氣口，三個出氣口，其中一個出氣口將40MPa壓力的氫氣通給氫加注機16，直接給燃料電池汽車或氫內燃發動機汽車17充氣(做為一次充氣使用)，第二個出氣口通過減壓閥9將氫氣壓力減壓為20MPa，輸往匯流排，為氫氣運輸罐車及氫氣瓶18充裝氫氣，第三個出氣口將40MPa的氫氣輸往第二臺氫氣隔膜壓縮機6的入口，經壓縮機將氫氣升壓到75MPa，並將75MPa壓力的氫氣輸入到第二個可耐壓75MPa壓力、水容積為5～10m3的超高壓氫氣儲罐11中儲存，75MPa儲罐有一個出氣口直接與氫氣加注機[16]連接，為加注汽車提供二次充氣的高壓用氫。
氫氣加注機16給汽車17充氣時，首先關閉閥門1、10、12，打開閥門13，用40MPa(第一隻儲罐[8]的氫氣)的氫氣為汽車平衡充氣，待氫氣儲罐8的氫氣壓力與車載儲瓶的壓力平衡時，車載氣瓶壓力達到25MPa～28MPa，關閉40MPa氫氣儲罐8閥門13，打開75MPa超高壓氫氣儲罐11閥門12，為汽車做二次補充充氣，使汽車[17]車載氫氣氣瓶的壓力達到35MPa時，停止充氣，整個充氣過程的時間不超過15分鐘。這樣兩個氫氣儲罐8和11交替為汽車平衡充裝氫氣，可比只用一個儲罐為汽車充氣提高儲罐及氫氣利用率60％以上，並能達到連續給燃料電池電動大巴車充氣5～8輛。夜間利用低谷電製造的氫氣再向高壓儲氫罐補充氫氣。
在給氫氣運輸罐車18充裝氫氣時，首先關閉閥門7、12、13、15，打開閥門10，使40MPa儲罐[8]儲存的40MPa壓力的氫氣通過減壓閥9，減壓為20MPa後，向罐車平衡充裝氫氣，平衡後的壓力在8MPa～10MPa。然後關閉閥門10，打開閥門12、15，用75MPa氫氣儲罐11的氫氣通過減壓閥14減壓為25MPa後作補充充裝氫氣，直至將罐車充裝至20MPa壓力為止。這種充裝罐車的系統及方法，比傳統的用氫壓機壓縮充裝罐車的速度提前8～10小時。
氫氣加注機16為雙氣槍結構，給大巴車充氣時採用德國產TK25快裝卡接口，給小客車充氣時採用TK16快裝卡接口。充裝氫氣過程中，加氣機與車載氣瓶間有通訊協議，負責採集監測車載氣瓶的壓力、溫度和應力變形數據，發現超壓、超溫和應力變化過大時自動切斷氣源以保證充氣安全，並對氫氣洩漏、未充完氣汽車突然起動帶有強制保護自動斷氣裝置，設置於加注站中的錄像監控對發生事故後的分析取得第一手資料。
本發明的優點在於實現了高效率充氣，提高能源的利用率，並能保證安全。
圖1為本發明氫氣升壓、儲存、加注系統圖。其中，電解水制氫裝置(成套設備)1、天然氣重整制氫裝置(成套設備)2、氣體純化裝置(電解水純化裝置或變壓吸咐純化裝置)3、40MPa隔膜壓縮機4、40MPa氫氣儲罐入口球閥5、75MPa隔膜壓縮機6、75MPa隔膜壓縮機氫氣輸入球閥7、40MPa氫氣儲罐(鋼帶纏繞式)8、20MPa輸出減壓閥9、20MPa氫氣充罐車充瓶球閥10、75MPa氫氣儲罐(鋼帶纏繞式)11、75MPa輸出電磁閥12、40MPa輸出電磁閥13、25MPa輸出減壓閥14、25MPa氫氣充罐車充瓶球閥15、氫氣加注機16、、氫燃料電池汽車或氫內燃機汽車17、氫氣運輸罐車或標準氫氣瓶18。
具體實施例方式
首先，將電解水制氫1和天然氣重整制氫2製造出的氫氣通過氫氣純化裝置3提純，去掉氫氣中的氧、CO、硫化物、水等，達到使用要求的品質。然後將純化後的氫氣輸入氫氣隔膜壓縮機[4]的入口(壓力為1.6MPa～4MPa)，經氫氣隔膜壓縮機4將氫氣壓縮升壓至40MPa後，輸入一個耐壓40MPa的多層鋼帶纏繞式氫氣高壓儲氫罐[8]中儲存。(這樣將氫氣先純化再升壓儲存的方法在北方是有意義的，可以避免將沒有純化的氫氣先存儲在一個低壓儲罐內易產生冰凍的問題，同時又節省了一個大容量低壓儲罐的投資)。耐壓40MPa、水容積為5～10m3的第一個氫氣儲罐8有一個進氣口，三個出氣口，其中一個出氣口將40MPa壓力的氫氣通給氫加注機16，直接給燃料電池汽車或氫內燃發動機汽車17充氣(做為一次充氣使用)，第二個出氣口通過減壓閥[9]將氫氣壓力減壓為20MPa，輸往匯流排，為氫氣運輸罐車及氫氣瓶18充裝氫氣，第三個出氣口將40MPa的氫氣輸往第二臺氫氣隔膜壓縮機6的入口，經壓縮機將氫氣升壓到75MPa，並將75MPa壓力的氫氣輸入到第二個可耐壓75MPa壓力、水容積為5～10m3的超高壓氫氣儲罐11中儲存，75MPa高壓氫氣儲罐11有一個出氣口直接與氫氣加注機16連接，為加注汽車提供二次充氣的高壓用氫。
氫氣加注機16給汽車17充氣時，首先關閉閥門7、10、12，打開閥門13，用40MPa(第一隻氫氣儲罐8的氫氣)的氫氣為汽車平衡充氣，待氫氣儲罐8的氫氣壓力與車載儲瓶的壓力平衡時，車載氣瓶壓力達到25MPa～28MPa，關閉40MPa氫氣儲罐8閥門13，打開75MPa超高壓氫氣儲罐11閥門12，為汽車做二次補充充氣，使汽車17車載氫氣氣瓶的壓力達到35MPa時，停止充氣，整個充氣過程的時間不超過15分鐘。這樣兩個氫氣儲罐8和超高壓氫氣儲罐11交替為汽車平衡充裝氫氣，可比只用一個儲罐為汽車充氣提高儲罐及氫氣利用率60％以上，並能達到連續給燃料電池電動大巴車充氣5～8輛。夜間利用低谷電製造的氫氣再向高壓儲氫罐補充氫氣。
在給氫氣運輸罐車充裝氫氣時，首先關閉閥門7、12、13、15，打開閥門10，使40MPa氫氣儲罐8儲存的40MPa壓力的氫氣通過減壓閥9，減壓為20MPa後，向罐車平衡充裝氫氣，平衡後的壓力在8MPa～10MPa。然後關閉閥門10，打開閥門12、15，用75MPa超高壓氫氣儲罐11的氫氣通過減壓閥[14]減壓為25MPa後作補充充裝氫氣，直至將罐車充裝至20MPa壓力為止。這種充裝罐車的系統及方法，比傳統的用氫壓機壓縮充裝罐車的速度提前8～10小時。
為達到15分鐘內加注一輛大巴車的氣量，除上述作業系統和操作步驟外，還必須採用三種關鍵設備。
1、採用了多層鋼帶纏繞式高壓儲罐。這種儲罐曾經廣泛地應用於化工生產中，用於存儲其它氣體或化工原料，耐壓性能好，可以耐壓1000kg以上，但用來存儲氫氣還沒有過。由於氫氣分子結構小，很活躍，為確保安全對儲罐進行了大膽的改造。為解決高壓下(40MPa～75MPa)材料易產生氫脆現象，從而破壞罐體，發生爆炸的問題，罐體內膽採用了316不鏽鋼與16Mn鋼板的複合材料，既解決了金屬材料氫脆的問題，又解決了氫氣儲存時品質下降的問題。同時將罐體兩端的封頭做成雙層中空型，並在外層加氫氣洩漏檢測系統，使高壓氫氣儲罐第一次做到時時監控，從而避免事故的發生。通過這一技術改造，我們第一次做到用40MPa～75MPa的壓力存儲氫氣，第一次做到單罐儲氣量達到2000Nm3～3750Nm3。
2、在原氫氣生產存儲過程中，氫氣升壓設備的升壓能力一般只能做到20MPa的壓力，但在本制氫加氫站系統中氫氣儲氣壓力要求達到40MPa～75MPa，必須對原氫氣隔膜壓縮機進行改造才能使用，其主要問題也是在超高壓力下壓縮機缸體材料易產生氫脆現象，從而產生爆炸事故。為避免事故，達到使用要求，對原隔膜壓縮機的缸體缸蓋採取了兩項措施，一是採用316不鏽鋼材料，並加大使用厚度為115mm～150mm，以保證耐受40MPa～75MPa超高壓力的能力與安全；二是將316不鏽鋼材料反覆鍛造，使材料產生缺陷的可能性最小，從而減少氫脆的產生，保證了安全，第一次使隔膜壓縮機將氫氣壓縮到這麼高的壓力。
給燃料電池電動汽車加注氫氣，氫加注機是關鍵的技術設備。目前我國還沒有這樣的技術設備。為使制氫加氫站技術系統完備達到使用要求，我們研製了中國第一臺氫加注機，可對壓力、溫度、流量、流速時時計量，自動計算收費，同時對車載氣瓶的壓力、溫度、應力變化進行監控，可耐壓45MPa～75MPa，安全保護裝置齊備。其加注氫氣的接口按照國際通用的加注口結構設計製造，可同樣應用於進口和國產的燃料電池電動大巴車的加注操作。
權利要求
1.一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統，其特徵在於該系統包括電解水、天然氣重整制氫設備、氫氣純化設備、氫氣升壓設備、氫氣儲罐和氫氣加注設備；系統中的氫氣升壓設備、儲罐、氫加注機及管道系統的布置為電解水和天然氣重整制氫設備接氫氣純化設備，純化設備接氫氣隔膜壓縮機入口，壓力為1.6MPa～4MPa，氫氣隔膜壓縮機出口接高壓氫氣儲罐，壓縮機出口工作壓力達40MPa，流量達到150Nm3/h；氫氣儲罐工作壓力40MPa，水容積5m3，最大儲氫氣量2000Nm3，40MPa工作壓力的氫氣儲罐以三個出口分別連接入口壓力40MPa的氫氣加注機、出口壓力75MPa的氫氣隔膜壓縮機和通過減壓為20MPa給氣瓶充裝氫氣的匯流排；其中出口壓力為75MPa的氫氣隔膜壓縮機出口連接工作壓力為75MPa的氫氣儲罐，儲罐出口再連接到氫氣加注機；這樣氫氣加注機在給汽車充裝氫氣時先用40MPa儲罐中的氫氣充裝，然後再用75MPa儲罐中的氫氣充裝，兩罐的氫氣均通過一個氫氣加注機給汽車充氣，兩儲罐中氫氣的利用率提高60％。
2.按照權利要求1所述的系統，其特徵在於氫壓機把氫氣升壓到40MPa～75MPa的壓力，儲罐儲氣壓力達到40MPa～75MPa壓力，而且是單只儲罐；採用的氫氣加注機保證了加注氫氣更加安全、迅速；採用了多層鋼帶纏繞式高壓儲罐，耐壓40MPa～75MPa的壓力存儲氫氣，單罐儲氣量達到2000Nm3～3750Nm3，罐體內膽採用了316不鏽鋼與16Mn鋼板的複合材料，同時將罐體兩端的封頭做成雙層中空型，並在外層加氫氣洩漏檢測系統，使高壓氫氣儲罐第一次做到時時監控，避免事故的發生；對原隔膜壓縮機的缸體缸蓋採用316不鏽鋼材料，厚度為115mm～150mm，保證耐受40MPa～75MPa超高壓力；氫加注機包括兩個氫氣入口、兩個電磁或氣動控制閥、質子流量計、PLC電腦控制器、顯示器、壓力傳感器、溫度傳感器、手動節止閥及加注快卡接口；加注機與燃料電池車之間有一個通訊協議和信號接口，在發現有超壓、超溫的情況時，發出指令，關閉控制閥，停止加注氫氣。
3.一種使用權利要求1所述的制氫加氫站系統進行快速充裝氫氣的方法，其特徵在於a、將電解水制氫(1)和天然氣重整制氫(2)製造出的氫氣通過氫氣純化裝置(3)提純，去掉氫氣中的氧、CO、硫化物、水，達到使用要求的品質；b、將純化後的氫氣輸入氫氣隔膜壓縮機(4)的入口，壓力為1.6MPa～4MPa，經氫氣隔膜壓縮機(4)將氫氣壓縮升壓至40MPa後，輸入一個耐壓40MPa的多層鋼帶纏繞式氫氣高壓儲氫罐(8)中儲存；耐壓40MPa、水容積為5～10m3的第一個儲罐有一個進氣口，三個出氣口，其中一個出氣口將40MPa壓力的氫氣通給氫加注機(16)，直接給燃料電池汽車或氫內燃發動機汽車(17)充氣，做為一次充氣使用，第二個出氣口通過減壓閥(9)將氫氣壓力減壓為20MPa，為氫氣運輸罐車及氫氣瓶(18)充裝氫氣，第三個出氣口將40MPa的氫氣輸往第二臺氫氣隔膜壓縮機(6)入口，經壓縮機將氫氣升壓到75MPa，並將75MPa壓力的氫氣輸入到第二個可耐壓75MPa壓力、水容積為5～10m3的超高壓氫氣罐(11)中儲存，75MPa儲罐有一個出氣口直接與氫氣加注機(16)連接，為加注汽車提供二次充氣的高壓用氫。
4.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於氫氣加注機(16)給汽車(17)充氣時，首先關閉閥門(7、10、12)，打開閥門(13)，用40MPa的第一隻氫氣儲罐(8)的氫氣為汽車平衡充氣，待氫氣儲罐(8)的氫氣壓力與車載儲瓶的壓力平衡時，車載氣瓶壓力達到25MPa～28MPa，關閉40MPa氫氣儲罐(8)閥門(13)，打開75MPa超高壓氫氣儲罐(11)閥門(12)，為汽車做二次補充充氣，使汽車(17)車載氫氣儲瓶的壓力達到35MPa時，停止充氣，兩個氫氣儲罐(8)和超高壓氫氣儲罐(11)交替為汽車平衡充裝氫氣，提高儲罐及氫氣利用率60％以上。
5.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於在給氫氣運輸罐車充裝氫氣時，首先關閉閥門(7、12、13、15)，打開閥門(10)，使40MPa儲罐(8)儲存的40MPa壓力的氫氣通過減壓閥(9)，減壓為20MPa後，向罐車平衡充裝氫氣，平衡後的壓力在8MPa～10MPa；然後關閉閥門(10)，打開閥門(12、15)，用75MPa儲罐(11)的氫氣通過減壓閥(14)減壓為25MPa後作補充充裝氫氣，直至將罐車充裝至20MPa壓力為止。
6.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於氫氣加注機(16)為雙氣槍結構，給汽車充氣時大巴車採用德國產TK25快裝卡接口，給小客車充氣時採用TK16快裝卡接口；充裝氫氣過程中，加氣機與車載氣瓶間有通訊協議，負責採集監測車載氣瓶的壓力、溫度和應力變形數據，發現超壓、超溫和應力變化過大時自動切斷氣源以保證充氣安全，並對氫氣洩漏、未充完氣汽車突然起動帶有強制保護自動斷氣裝置。
全文摘要
一種可快速充裝氫氣的制氫加氫站系統及其方法，屬於可再生、清潔環保的新能源領域。該系統包括電解水、天然氣重整制氫設備、氫氣純化設備、氫氣升壓設備、氫氣儲罐和氫氣加注設備。快速充裝氫氣的方法是將電解水制氫(1)和天然氣重整制氫(2)製造出的氫氣通過氫氣純化裝置(3)提純，去掉氫氣中的氧、CO、硫化物、水，達到使用要求的品質；將純化後的氫氣輸入氫氣隔膜壓縮機(4)的入口，其中一個出氣口將氫氣通給氫加注機(16)，直接給燃料電池汽車或氫內燃發動機汽車(17)充氣。本發明的優點在於實現了高效率充氣，提高能源的利用率，並能保證安全。
文檔編號F17C5/00GK1887622SQ20061008891
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月26日 優先權日2006年7月26日
發明者張立芳, 王利生, 張黛 申請人:北京飛馳綠能電源技術有限責任公司