CN111365609B - 从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车载加氢领域，具体涉及从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元、压缩单元、蓄压器组和加氢单元，氢气源供给单元将氢气送至压缩单元中进行压缩后存入蓄压器组的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元将氢气加注至储氢容器中；其中，蓄压器组包括并联的至少两个蓄压器，蓄压器组的蓄压器氢气出口还与压缩单元的氢气入口连通。在蓄压器组中的至少一个蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元从蓄压器组的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组的氢气压力较高的蓄压器中。本发明通过合理的配置加氢站的各个单元，可以实现氢气更为充分的利用。

Description

从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站
技术领域
本发明涉及车载加氢领域，具体涉及从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
背景技术
加氢站最常见的形式是地面固定式制氢加氢站，这样的加氢站的氢气源通常是依靠电解水或天然气重整制成氢气而后纯化后，外运至加氢站或直接储存在加氢站的装置中保存，当需要给汽车注氢时，则通过压缩机抽取氢气增压后打入到车载储氢设备中。
制氢加氢站能否真正做到给汽车加注氢气，达到加氢站的功能，使氢气真正作为能源使用，关键在于氢气的升压技术、储存技术和加注技术及其***。对于加注技术及其***来说，通常氢气的加注都是依靠蓄压器与车载储氢容器之间的压力差进行氢气加注，当蓄压器中的氢气压力低于车载储氢容器满载时的压力时，通过压缩机给来自氢气源中的氢气进行增压，然后将氢气储存于蓄压器中，进而以达到补充氢气的目的。然而，这样的加注方式，氢气的补充全部依靠氢气源，在氢气源压力低于压缩机入口压力时，则无法继续通过氢气源为整个***提供氢气，只能停止工作继续为氢气源补充氢气后再继续作业，难以实现氢气的充分利用，导致加氢站的效率较低，增加了运行成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的加氢站仅以氢气源作为压缩机氢气供给源而存在的难以实现氢气的充分利用的问题，提供了一种能够更为充分地利用氢气的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种从加氢站为储氢容器进行加氢的方法，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元、压缩单元、蓄压器组和加氢单元，所述氢气源供给单元将氢气送至压缩单元中进行压缩后存入蓄压器组的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中；其中，所述蓄压器组包括并联的至少两个蓄压器，且所述蓄压器组的蓄压器氢气出口还与压缩单元的氢气入口连通。
所述方法包括：在蓄压器组中的至少一个蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元从蓄压器组的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组的氢气压力较高的蓄压器中。
本发明第二方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法。
本发明第三方面提供一种用于为储氢容器加氢的加氢站，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元、压缩单元、蓄压器组和加氢单元，所述氢气源供给单元将氢气送至压缩单元中进行压缩后存入蓄压器组的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中；其中，所述蓄压器组包括并联的至少两个蓄压器，且所述蓄压器组的蓄压器氢气出口还与压缩单元的氢气入口连通；
所述加氢站还包括：控制器，其与压缩单元、蓄压器组和加氢单元电性连接。其中，所述控制器被配置为：在蓄压器组中的至少一个蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元从蓄压器组的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组的氢气压力较高的蓄压器中。
本发明通过合理的配置加氢站的各个单元，可以实现氢气更为充分的利用，从而在利用相同压力和储氢量的氢气源的情况下，采用本发明的加氢站可以给更多的车辆加满氢气。
附图说明
图1是根据本发明的一种实施方式的加氢站示意图。
图2是根据本发明的一种实施方式的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法的流程示意图。
图3是根据本发明的另一种实施方式的加氢站示意图。
图4是现有的加氢站示意图。
附图标记说明
1——氢气源供给单元；2——压缩单元；3——蓄压器组；4——加氢单元；
31——第一蓄压器；32——第二蓄压器；33——第三蓄压器。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种从加氢站为储氢容器进行加氢的方法，如图1所示，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元1、压缩单元2、蓄压器组3和加氢单元4，其中，所述蓄压器组3包括并联的至少两个蓄压器，所述蓄压器组3的蓄压器氢气出口还与压缩单元2的氢气入口连通；所述氢气源供给单元1将氢气送至压缩单元2中进行压缩后存入蓄压器组3的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元4将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中，如此循环。
其中，所述压缩单元2优选为压缩机组，所述加氢单元4优选为加氢机。
本发明第一方面提供的方法可以包括：在蓄压器组3中的至少一个蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组3的氢气压力较高的蓄压器中。
本发明第二方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述第一方面的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法。
本发明第三方面提供一种用于为储氢容器加氢的加氢站，同样参考图1，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元1、压缩单元2、蓄压器组3和加氢单元4，其中，所述蓄压器组3包括并联的至少两个蓄压器；所述蓄压器组3的蓄压器氢气出口还与压缩单元2的氢气入口连通。
其中，所述氢气源供给单元1将氢气送至压缩单元2中进行压缩后存入蓄压器组3的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元4将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中。其中，所述加氢站还包括：控制器（图中未示出），其与压缩单元2、蓄压器组3和加氢单元4电性连接。在此，“电性连接”用于表述两个部件之间的信号连接，例如控制信号和反馈信号，以及两个部件之间的电功率连接。
该本发明第三方面中，所述控制器被配置为：在蓄压器组3中的至少一个蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组3的氢气压力较高的蓄压器中。
以下将对本发明的上述方法、机器可读存储介质和加氢站进行嵌套说明，但是应当理解的是，本发明的方法和加氢站既可以配套使用，也可以彼此独立地存在，这都包括在本发明的范围内。
如图1和3所示的，本发明的加氢站的配置中，在蓄压器组3的氢气出口和压缩单元2的氢气入口间设置了连通压缩单元2和蓄压器组3的附加的部件（例如氢气管线），从而便于压缩单元2利用蓄压器组3中的氢气进行压缩，而本发明将通过控制逻辑的设置，使得在需要的情况下，使压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组3的氢气压力较高的蓄压器中，以使得氢气压力较高的蓄压器的氢气压力升高而能够继续为加氢单元提供氢气，用于储氢容器的加氢。由此实现氢气更为充分利用的目的，提高加氢站的效果，降低成本。
在第一种优选的实施例中，所述预设值可以为压缩单元2的最大入口压力值的80%-100%，例如压缩单元2的入口压力范围是5-20MPa，那么最大入口压力值就是20MPa，当蓄压器的压力达到16-20MPa时，可执行上述方法以控制压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组3的氢气压力较高的蓄压器中。更为优选地，所述预设值为压缩单元入口压力值的90%-100%，更优选为95%-100%。
优选地，所述压缩单元2的入口压力为5-35MPa，所述压缩单元2的最大出口压力为40-100Mpa。
在第二种优选的实施例中，所述预设值为所述氢气压力较高的蓄压器的额定压力值的60%-90%。例如，蓄压器组3包括两个蓄压器，当前氢气压力分别为45MPa和20Mpa，额定压力都45MPa，则当前氢气压力为45Mpa的蓄压器在当前氢气压力分别27-40.5MPa时，可执行上述方法以控制压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组3的氢气压力较高的蓄压器中。更为优选地，所述预设值为蓄压器的额定压力值的70%-90%，更优选为80%-85%。
在第三种优选的实施例中，所述预设值为蓄压器不足以向所述储氢容器供氢时的氢气压力值，如图2所示，对应的方法包括以下步骤：
步骤S210，控制加氢单元4按预设的注氢优先级将所述蓄压器中的氢气加注至储氢容器中。
其中，术语“注氢优先级”是指额定压力相同的不同蓄压器向储氢容器注氢的优先顺序，所述注氢优先级更高的蓄压器优先于所述注氢优先级更低的蓄压器向所述储氢容器供氢。优选地，所述注氢优先级可基于所述蓄压器的氢气压力值确定，所述蓄压器组3中氢气压力值越低的蓄压器，注氢优先级越高。
步骤S220，在蓄压器组中的所有蓄压器的氢气压力低于预设值时，控制压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力更低的蓄压器中抽取氢气并压缩后存入至蓄压器组3的氢气压力更高的蓄压器中。
其中，步骤S220中所有蓄压器的氢气压力低于预设值时表明了所有蓄压器不足以向所述储氢容器供氢。
根据本发明，所述氢气源供给单元1可以为本领域常规用于加氢站作为氢气源的装置，例如其可以包括氢气产生装置（水蒸气点解装置、天然气重整装置）、氢气纯化装置、低压氢气储存装置等。本发明对此并无特别的限定，只要能够为加氢站提供所需量的氢气即可。例如所述氢气源供给单元1中的储氢容量为200-500kg，具体可以为300-400kg，这里的储氢容量指的是氢气源供给单元1能够储存的氢气量的能力，并非意在表示所述氢气源供给单元1中实时的氢气量。该氢气源供给单元1通常仅需提供较低压力的氢气给压缩单元2进行加压，一则降低储存大量氢气的能耗，另外也可以保证氢气源供给单元1的安全性。例如，所述氢气源供给单元1中原始氢气压力为10-25MPa，具体可以为15-20MPa，这里的原始氢气压力指的是氢气源供给单元1在未进行任何加氢前能够储存的氢气的压力，以体现氢气源供给单元1的耐压能力，也可从另一个层面体现氢气源供给单元1的储氢能力，并未意在表示氢气源供给单元1氢气的实时压力。
根据本发明，所述压缩单元2可对进入其中的氢气进行加压，以便对蓄压器组3的蓄压器进行氢气的充填。应当理解的是，本发明的氢气的来去主要依靠压力不同而自发流动，通过控制逻辑适时地打开指定路径上的阀门和关闭其它指定路径上的阀门，以实现某些路径的连通，再依靠氢气的压力不同实现氢气的定向流动。
其中，所述压缩单元2可以包括一个或多个压缩机，并实现对蓄压器组3的不同的蓄压器的氢气充填，使得蓄压器达到各自的额定压力。为了能够使得氢气更为方便地进入到所述压缩单元2中，通常所述压缩单元2具有较低的入口压力，这样可以方便氢气源供给单元1对压缩单元2的氢气供给以及在需要的情况下氢气压力更低的蓄压器对压缩单元2的氢气供给。例如，所述压缩单元2的入口压力为5-20MPa，该入口压力是指当充入压缩单元2的氢气压力高于所设置的入口压力时，便可进入至所述压缩单元2中进行压缩。
其中，压缩单元2可采用压缩机，压缩机可以具有本领域常规的构造，只要能够适用本发明的方法和加氢站的配置即可，例如，所述压缩机的压缩比为2-10。
其中，所述压缩机的排量可以在较宽范围内变动，优选地，所述压缩机的在进口压力20MPa、温度30oC下的排量为400-1500Nm3/h，优选为500-1000Nm3/h。
而压缩单元2的最大出口压力可根据不同的蓄压器的额定压力进行适当地选择，优选地，所述压缩单元2的最大出口压力为40-100MPa，优选为45-87.5MPa，该最大出口压力是指压缩机允许工作的最大压力。其中，压缩机在工作时，其出口压力与蓄压器处于平衡状态，是不断增加的过程，当达到压缩机允许的最大出口压力时，停止压缩。为此，采用单一压缩机的压缩单元可以通过调整压缩机的最大出口压力以满足对不同额定压力的蓄压器进行氢气充填的需要；或者采用多个压缩机的压缩单元，以使得各个压缩机的最大出口压力与各个不同额定压力的蓄压器一一对应，从而满足不同额定压力的蓄压器进行氢气充填的需要。
根据本发明，所述蓄压器组3包括并联的至少两个蓄压器，通过包括不同注氢优先级的蓄压器，本发明方法将优选包括：所述加氢单元4将按照设定的注氢优先级顺序从蓄压器组3的蓄压器中抽取氢气加注至储氢容器中。以此更为优化的方式对储氢容器的氢气加注。其中，术语“额定压力”是指蓄压器正常工作时的耐受氢气压力上限值，当蓄压器达到该额定压力时，压缩单元2将停止给该蓄压器充氢气。其中，加氢站使用的蓄压器，其额定压力一般都相同，例如都是45MPa或87.5MPa。
其中，所述蓄压器组3可以具有至少两个蓄压器，这样的蓄压器例如可以是2个以上蓄压器并联，例如为2-10、2-5、2-4个蓄压器并联。这都可以根据实际的加氢站需要进行适当地选择。
根据本发明，所述蓄压器组3的储氢总容量可以在较宽范围内变动，为了更为合理地与上文描述的装置联合使用，优选地，所述蓄压器组3的储氢总容量为80-150kg，优选为100-120kg。优选地，所述蓄压器组3的储氢总容量与压缩机的日处理量（10h计算）之间的比例为1：1.5-3。
如图1所示的，在本发明的一种优选的实施方式中，所述蓄压器组3包括并联的第一蓄压器31和第二蓄压器32，且所述第一蓄压器31的注氢优先级高于所述第二蓄压器32。优选地，在每注满一次储氢容器后加氢预设时间后，所述第二蓄压器32中的氢气压力高于第一蓄压器31中的氢气压力。由此如上所述的，在一定的控制逻辑控制下，加氢单元4便可先从注氢优先级高的第一蓄压器31中抽取氢气为储氢容器供氢，待储氢容器和第一蓄压器31中实际氢气压力达到平衡时，便可再通过一定的控制逻辑使得加氢单元4从注氢优先级相对低的第二蓄压器32抽取氢气继续为储氢容器供氢以至储氢容器的氢气加满。
举例而言，所述第一蓄压器31和所述第二蓄压器32的额定压力都为45MPa ，但所述第一蓄压器31的注氢优先级高于所述第二蓄压器32，那么在对35MPa的储氢容器进行注氢时，先使用第一蓄压器31与储氢容器压力平衡至比如30MPa（即第一蓄压器31和储氢容器的当前氢气压力都是30MPa，两者间的压差太小，使得第一蓄压器31不能再向储氢容器供氢），之后再采用第二蓄压器32继续与储氢容器压力平衡至储氢容器满压35Mpa，此时第二蓄压器32的氢气压力降至比如42MPa，从而加满该车辆的储氢容器后，所述第二蓄压器32中的氢气压力（42MPa）高于第一蓄压器31的氢气压力（30MPa）。如此循环，直到对于第N个储氢容器，第二蓄压器32中的氢气压力也下降至接近当前储氢容器的氢气压力，从而两者间因压差较低小而无法继续供氢，此时例如第一蓄压器31的氢气压力已下降至15MPa，而第二蓄压器32的氢气压力已与储氢容器平衡在30Mpa。对此，本发明实施方式通过一定的控制逻辑，使得压缩单元2从第一蓄压器31中抽取氢气进行压缩后提供给第二蓄压器32，从而增大第二蓄压器32与储氢容器的压差，使得第二蓄压器32可重新向第N个储氢容器供氢。由此便可更为合理地利用氢气为储氢容器加氢。
其中，所述第一蓄压器31和第二蓄压器32的储氢容量配比可以在较宽范围内变动，优选地，所述第一蓄压器31和第二蓄压器32的储氢容量比为1-3：1，优选为1.5-2.5：1。在执行上述从加氢站为储氢容器进行加氢的方法时，使第一蓄压器31的储氢容量大于第二蓄压器32的储氢容量，能够更好地降低整个加氢站的能耗并提高可控性和安全性。
如图3所示的，在本发明的另一种优选的实施方式中，所述蓄压器组3包括并联的第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33，且向所述储氢容器加氢的优先级为所述第一蓄压器31>所述第二蓄压器32>所述第三蓄压器（33）。优选地，在每注满一次储氢容器后，所述第三蓄压器33中的氢气压力>所述第二蓄压器32中的氢气压力>第一蓄压器31中的氢气压力。由此如上所述的，在一定的控制逻辑控制下，加氢单元4便可依次从第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33抽取氢气为储氢容器加氢。
其中，所述第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33的储氢容量配比可以在较宽范围内变动，优选地，所述第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33的储氢容量比为1-3：1-3：1，优选为1.5-2.5：1.5-2.5：1。通过上述组合方法，能够更好地降低整个加氢站的能耗并提高可控性和安全性。
根据本发明，所述蓄压器和加氢单元的具体构造可以为本领域常规的蓄压器和加氢机的构造即可，只要按照能够满足本发明的操作需求即可，而且适用于本发明上述配置。
根据本发明，上述加氢站中，所述蓄压器组3的蓄压器氢气出口还与压缩单元2的氢气入口连通，由此使得所述压缩单元2还配置为可从蓄压器组3的氢气压力更低的蓄压器中获得氢气并压缩后存入至蓄压器组3的氢气压力更高的蓄压器中。上述蓄压器组3的蓄压器氢气出口指的是并联的蓄压器的整个蓄压器组的总氢气出口，由此可以通过一定的控制逻辑控制压缩单元2可以经蓄压器组3的总氢气出口从蓄压器组3的氢气压力更低的蓄压器中获得氢气。不过也可以是指上述蓄压器组3的每个蓄压器的氢气出口，这样可以通过一定的控制逻辑控制压缩单元2直接从氢气压力更低的蓄压器中获得氢气。或者，也可以是上述蓄压器组3的氢气出口指氢气压力更低的蓄压器，这样可以通过一定的控制逻辑控制压缩单元2直接从氢气压力更低的蓄压器中获得氢气。
根据本发明，本发明的上述方法和加氢站可以为多种型号的储氢容器进行加氢，更为方便地，本发明的上述方法和加氢站更适用于车载储氢容器的加氢。为此，优选地，所述储氢容器为车载储氢容器。这样的车载储氢容器可以是具有两种规格的储氢瓶，两种规格分别标称压力35 MPa和70MPa，其承压上限是标称压力乘以系数1.25，即43.75 MPa和87.5MPa。对于35MPa储氢瓶，单瓶容积多为140-150L，其储氢容量约3kg，当采用多个瓶子组成瓶组时，其储氢总容量为3-30kg，优选为10-20kg。对于70MPa储氢瓶，其单瓶容积为60 –120L，储氢容量2.5 – 5kg，优选4 – 6kg，采用多个瓶子，总储氢容量可以达到30kg。
根据本发明，上述所提及的控制逻辑都可以通过控制器实现，所述控制器例如是PLC（Programmable Logic Controller）、单片机、DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）、SOC（System on a Chip，片上***）等。
根据本发明，本领域技术人员可以理解实现上述方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个机器可读存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的机器存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明通过合理的配置加氢站的各个单元，可以实现氢气更为充分的利用，从而在利用相同压力和储氢量的氢气源下，采用本发明的加氢站可以给更多的车辆加满氢气。并且，本发明的加氢站能耗更低，更为安全。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下例子中：
图1所示的加氢站中，包括：依次串联的氢气源供给单元1、压缩单元2、蓄压机组3和加氢单元4，且该蓄压机组3包括2个并联的第一蓄压器31和第二蓄压器32，所述蓄压机组3的蓄压器氢气出口还与压缩单元2的氢气入口连通。
图3所示的加氢站中，包括：依次串联的氢气源供给单元1、压缩单元2、蓄压机组3和加氢单元4，且该蓄压机组3包括3个并联的第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33，所述蓄压机组3的蓄压器氢机出口还与压缩单元2的氢气入口连通。
图4所示的加氢站中，包括：依次串联的氢气源供给单元1、压缩单元2、蓄压机组3和加氢单元4，且该蓄压机组3包括2个并联的第一蓄压器31和第二蓄压器32，并未设置任何连通蓄压机组3的蓄压器氢气出口和压缩单元2的氢气入口的部件。
实施例1
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
采用图1所示的加氢站，其中，在加氢站工作时，压缩单元2（进口压力允许范围5 –35 MPa，最大出口压力分别为45MPa，压缩单元排量见表1所示）提取氢气源供给单元1（氢气源原始压力为20MPa，总储氢量为360kg）中的氢气，压缩后将氢气存入蓄压机组3（总储氢量为100kg）中，并分别使得第一蓄压器31和第二蓄压器32的氢气压力达到额定压力（各个蓄压器额定压力和储氢量比例见表1所示），从而压缩单元2停止工作。同时，车辆来进行加氢，加氢单元4通过一定的控制逻辑，将蓄压机组3中不同蓄压器中的氢气加注到车载储氢容器（单辆车加氢量为10kg，满载氢气压力为35MPa）中，控制器监测蓄压器中的氢气压力，当其压力达到触发条件时，压缩单元2开始重复上述操作，直到蓄压器达到额定压力，如此循环。
当第一蓄压器31的压力低于预设压力29.75MPa（压缩机最大入口压力值35Mpa的85%）时，压缩单元2从第一蓄压器31进行抽气，压缩后将氢气存在第二蓄压器32中。进一步地，当第一蓄压器31的压力低于预设压力33.25MPa（压缩机最大入口压力值35MPa的95%）时，效果更好。
单个氢气源供给单元1能够使加满的车辆数目见表1所示。
实施例2
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
根据实施例1所述的方法，不同的是，蓄压机组3中第一蓄压器31和第二蓄压器32储氢容量比例不同，第一蓄压器的当前氢气压力更高，为31.5MPa（额定压力45MPa的70%），具体见表1所示，结果也见表1所示。进一步地，当第一蓄压器31的当前氢气压力为36Mpa（额定压力的80%），结果相对于31.5MPa时更为理想。
对比例1
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
对比实施例1所述的方法，不同的是，未配置压缩单元2从蓄压器组3的氢气压力更低的蓄压器中获得氢气并压缩后存入至蓄压器组3的氢气压力更高的蓄压器中的控制逻辑。对此，待氢气源供给单元1中的氢气压力低于压缩单元2的进口压力时，便停止工作；结果也见表1所示。
实施例3
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
采用图3所示的加氢站，其中，在加氢站工作时，压缩单元2（入口压力允许范围5 –35 MPa，出口压力为45MPa，压缩单元排量见表1所示）提取氢气源供给单元1（氢气源原始压力为20MPa，总储氢量为360kg）中的氢气，压缩后将氢气存入蓄压机组3（总储氢量为100kg）中，并分别使得第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33的氢气压力达到额定压力（各个蓄压器额定压力和储氢量比例见表1所示），从而压缩单元2停止工作。同时，车辆来进行加氢，加氢单元4通过一定的控制逻辑，按照设定的注氢优先级顺序将蓄压机组3中不同蓄压器中的氢气加注到车载储氢容器（单辆车加氢量为10kg，满载氢气压力为35MPa）中，加氢站控制***监测蓄压器中的氢气压力，当其压力达到触发条件时，压缩单元2开始重复上述操作，直到蓄压器达到额定压力，如此循环。
在蓄压器组中的所有蓄压器的氢气压力均不足以向所述储氢容器供氢时，压缩单元2从第一蓄压器31进行抽气，压缩后将氢气存在第二蓄压器32和第三蓄压器33中；当第一蓄压器31基本抽完时，则从第二蓄压器32进行抽气，压缩后将氢气存在第三蓄压器33中。
单个氢气源供给单元1能够使加满的车辆数目见表1所示。
实施例4
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
根据实施例3所述的方法，不同的是，第一蓄压器31的预设压力为27MPa（压缩机最大入口压力值的60%），压缩单元排量不同，具体见表1所示；结果也见表1所示。
实施例5
本实施例用于说明本发明的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法和加氢站。
根据实施例5所述的方法，不同的是，蓄压机组3中第一蓄压器31、第二蓄压器32和第三蓄压器33的储氢容量比例不同，具体见表1所示；结果也见表1所示。
表1
Figure 699932DEST_PATH_IMAGE001
注：“第一”表示的是第一蓄压器31，“第二”表示的是第二蓄压器32，“第三”表示的是第三蓄压器33。
通过表1的结果可以看出，在利用相同压力和储氢量的氢气源下，采用本发明的加氢站和方法可以给更多的车辆加满氢气，特别是在优选的配置方式下，能够使得加氢站具有更高的加氢效率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种从加氢站为储氢容器进行加氢的方法，其中，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元（1）、压缩单元（2）、蓄压器组（3）和加氢单元（4），所述氢气源供给单元（1）将氢气送至压缩单元（2）中进行压缩后存入蓄压器组（3）的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元（4）将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中；其中，所述蓄压器组（3）包括并联的至少两个蓄压器，且所述蓄压器组（3）的蓄压器氢气出口还与压缩单元（2）的氢气入口连通；
所述方法包括：在蓄压器组（3）中的至少一个蓄压器的氢气压力低于第一预设值时，控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组（3）的氢气压力较高的蓄压器中，其中所述第一预设值是所述压缩单元（2）的最大入口压力值的80%-100%或者所述第一预设值是所述氢气压力较高的蓄压器的额定压力值的60%-90%，其中所述压缩单元（2）的入口压力为5-35MPa。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩单元（2）的最大出口压力为40-100MPa。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在蓄压器组（3）中的至少一个蓄压器的氢气压力低于第二预设值时，其中所述第二预设值为任意一个蓄压器不足以向所述储氢容器供氢时的临界氢气压力值，所述控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组（3）的氢气压力较高的蓄压器中包括：
控制所述加氢单元（4）按预设的注氢优先级将所述蓄压器中的氢气加注至储氢容器中，其中注氢优先级高的蓄压器优先于注氢优先级低的蓄压器向所述储氢容器供氢；以及
在蓄压器组（3）中的所有蓄压器的氢气压力低于所述第二预设值时，控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力更低的蓄压器中获得氢气并压缩后存入至蓄压器组（3）的氢气压力更高的蓄压器中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述蓄压器组（3）包括并联的第一蓄压器（31）和第二蓄压器（32），且所述第一蓄压器（31）的注氢优先级高于所述第二蓄压器（32）。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在每注满一次储氢容器后，所述第二蓄压器（32）中的氢气压力高于第一蓄压器（31）的氢气压力。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一蓄压器（31）和第二蓄压器（32）的储氢容量比为1-3：1。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述蓄压器组（3）包括并联的第一蓄压器（31）、第二蓄压器（32）和第三蓄压器（33），且所述第一蓄压器（31）的注氢优先级>所述第二蓄压器（32）的注氢优先级>所述第三蓄压器（33）的注氢优先级。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在每注满一次储氢容器后，所述第三蓄压器（33）中的氢气压力>所述第二蓄压器（32）中的氢气压力>第一蓄压器（31）中的氢气压力。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一蓄压器（31）、第二蓄压器（32）和第三蓄压器（33）的储氢容量比为1-3：1-3：1。
10.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述权利要求1-9中任一项所述的从加氢站为储氢容器进行加氢的方法。
11.一种用于为储氢容器加氢的加氢站，其中，所述加氢站包括：依次串联的氢气源供给单元（1）、压缩单元（2）、蓄压器组（3）和加氢单元（4），所述氢气源供给单元（1）将氢气送至压缩单元（2）中进行压缩后存入蓄压器组（3）的蓄压器中，待蓄压器的氢气压力达到额定压力，通过加氢单元（4）将蓄压器中的氢气加注至储氢容器中；其中，所述蓄压器组（3）包括并联的至少两个蓄压器，且所述蓄压器组（3）的蓄压器氢气出口还与压缩单元（2）的氢气入口连通；
所述加氢站还包括：控制器，其与压缩单元（2）、蓄压器组（3）和加氢单元（4）电性连接；
其中，所述控制器被配置为：在蓄压器组（3）中的至少一个蓄压器的氢气压力低于第一预设值时，控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组（3）的氢气压力较高的蓄压器中，其中所述第一预设值是所述压缩单元（2）的最大入口压力值的80%-100%或者所述第一预设值是所述氢气压力较高的蓄压器的额定压力值的60%-90%，其中所述压缩单元（2）的入口压力为5-35MPa。
12.根据权利要求11所述的加氢站，其中，所述压缩单元（2）的最大出口压力为40-100MPa。
13.根据权利要求11所述的加氢站，其中，在蓄压器组（3）中的至少一个蓄压器的氢气压力低于第二预设值时，其中所述第二预设值为任意一个蓄压器不足以向所述储氢容器供氢时的氢气压力值，所述控制器被配置为控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力较低的蓄压器中获得氢气进行压缩后存入蓄压器组（3）的氢气压力较高的蓄压器中包括：
控制所述加氢单元（4）按预设的注氢优先级将所述蓄压器中的氢气加注至储氢容器中，其中注氢优先级高的蓄压器优先于注氢优先级低的蓄压器向所述储氢容器供氢；以及
在蓄压器组（3）中的所有蓄压器的氢气压力低于所述第二预设值时，控制压缩单元（2）从蓄压器组（3）的氢气压力更低的蓄压器中获得氢气并压缩后存入至蓄压器组（3）的氢气压力更高的蓄压器中。
14.根据权利要求13所述的加氢站，其中，所述蓄压器组（3）包括并联的第一蓄压器（31）和第二蓄压器（32），且所述第一蓄压器（31）的注氢优先级高于所述第二蓄压器（32）。
15.根据权利要求14所述的加氢站，其中，在每注满一次储氢容器后，所述第二蓄压器（32）中的氢气压力高于所述第一蓄压器（31）中的氢气压力。
16.根据权利要求15所述的加氢站，其中，所述第一蓄压器（31）和第二蓄压器（32）的储氢容量比为1-3：1。
17.根据权利要求13所述的加氢站，其中，所述蓄压器组（3）包括并联的第一蓄压器（31）、第二蓄压器（32）和第三蓄压器（33），且所述第一蓄压器（31）的注氢优先级>所述第二蓄压器（32）的注氢优先级>所述第三蓄压器（33）的注氢优先级。
18.根据权利要求17所述的加氢站，其中，在每注满一次储氢容器后，所述第三蓄压器（33）中的氢气压力>所述第二蓄压器（32）中的氢气压力>第一蓄压器（31）中的氢气压力。
19.根据权利要求18所述的加氢站，其中，所述第一蓄压器（31）、第二蓄压器（32）和第三蓄压器（33）的储氢容量比为1-3：1-3：1。
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