CN113074315B - 一种加氢站的热管理***以及热管理控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加氢站的热管理***以及热管理控制方法,属于加氢站设备技术领域。本发明的一种加氢站的热管理***,包括温度传感器一、温度传感器二、冷却液体泵、工业制冷机、热管理控制器。所述热管理控制器设有芯片,其能够根据温度传感器一和/或温度传感器二的温度数据,控制冷却液体泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制压缩机和减压阀出口处氢气的温度。本发明经过不断探索以及试验,设置用于外供氢加氢站的热管理***,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制。本发明仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种加氢站的热管理***以及热管理控制方法,属于加氢站设备技术领域。
背景技术
目前氢能加氢站建设过程中主要实现关键设备的集成和控制,尚未对多种设备的热管理***进行综合设计及控制;一般需要对加氢站内的压缩机和减压阀出口分别装配单独的热管理设备,造成加氢站内热管理设备冗余配置,增加了加氢站热管理的能耗和成本,不利于推广使用。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种用于外供氢加氢站的热管理***以及热管理控制方法,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度;仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患;进一步本发明可根据外供氢加氢站的不同运行模式,结合热交换器内温度传感器,动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种加氢站的热管理***,
包括用于装配于压缩机出口处的温度传感器一、用于装配在氢气减压阀出口处的温度传感器二、用于调节冷却液流动速度的冷却液体泵、用于对冷却液进行冷却的工业制冷机、能够获取设备运行数据的热管理控制器;
所述冷却液体泵通过液体循环管路与工业制冷机相连通;
所述热管理控制器设有芯片,其能够根据温度传感器一和/或温度传感器二的温度数据,控制冷却液体泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制压缩机和减压阀出口处氢气的温度。
本发明经过不断探索以及试验,设置用于外供氢加氢站的热管理***,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度。
本发明仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患。
进一步本发明结合热交换器内温度传感器,可动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,避免热管理***恒定运行模式带来的能源浪费,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
作为优选技术措施:
还包括用于装配于压缩机出口处的热交换器一、用于装配在氢气减压阀出口处的热交换器二;
所述热交换器一内装配所述温度传感器一;
所述热交换器二内装配所述温度传感器二。
作为优选技术措施:
所述液体循环管路装配用于检测冷却液压力的压力表、用于注入冷却液的注液口。
液体循环管路中压力表用于检测冷却液的压力,以保证其处于安全范围。注液口用于对液体循环管路中冷却液进行补充或更换。
作为优选技术措施:
冷却液为乙二醇水溶液或氯化钙水溶液。
根据加氢站的环境最低温度确定乙二醇或者氯化钙浓度,以避免冷却液在低温条件下发生凝固。
作为优选技术措施:
一种加氢站的热管理控制方法,应用于上述的一种加氢站的热管理***,其包括以下内容:
第一步,建立关于温度与冷却液体泵转速和工业制冷机功率调节关系的制冷模型;
第二步,实时获取压缩机出口处的氢气温度值一和氢气减压阀出口处的氢气温度值二
第三步,把氢气温度值一和/或氢气温度值二输入制冷模型,得到调节数据;
第四步,根据调节数据动态调节冷却液泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制冷却液的流动速度和温度。
本发明热管理控制方法,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度。同时仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患。
本发明能够结合热交换器内温度传感器,动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,避免热管理***恒定运行模式带来的能源浪费,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
作为优选技术措施:
所述制冷模型根据加氢站内部不同运行状态的制冷需求,设置至少3种运行控制模式;其包括:基于氢气压缩机和减压阀同时运行的第一控制模式、基于减压阀运行而氢气压缩机不运行的第二种控制模式;基于压缩机和减压阀均不运行的第三种控制模式。
作为优选技术措施:
所述第一种控制模式同时控制冷却液体泵的电机功率和工业制冷机的制冷功率,以更好地满足加氢站在第一种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T1为加氢站在第一种控制模式下的温度传感器一的温度;
a11、a12、b11、b12、c1、d1为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
Pcp为冷却液体泵的功率;
Pcc为工业制冷机的功率;
tat为环境温度;
a11、a12、b11、b12、c1、d1优先取值分别为-0.03、-0.21、-0.08、-0.67、0.08、-258.7。
在加氢站在第一种控制模式下运行时:
当温度传感器一的温度T1大于t1时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,同时将工业制冷机的功率Pcc1提高到Pcc2,提高热管理***的制冷能力;
其中t1为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T1小于t1时候,热管理控制器将两种设备的功率分别降低到Pcp1和Pcc1。
作为优选技术措施:
所述第二种控制模式仅控制冷却液体泵的功率,工业制冷机的功率维持在Pcc1不变,以满足加氢站在第二种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T2为加氢站在第二种控制模式下的温度传感器一的温度,a21、a22、c2、d2为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
a21、a22、c2、d2优先取值分别为-0.11、-0.73、0.05、-235.3。在加氢站在第二种控制模式运行时候,当温度传感器一的温度T2大于t2时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,提高热管理***的制冷能力;
其中t2为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T2小于t2时候,热管理控制器将冷却液体泵的功率降低到Pcp1。
作为优选技术措施:
所述第三种控制模式将工业制冷机的功率降低到待机状态的功率Pcc0,冷却液体泵也降低到最低功率Pcp0。
作为优选技术措施:
t1为5℃;t2为8℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明经过不断探索以及试验,设置用于外供氢加氢站的热管理***,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度。
本发明仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患。
进一步本发明可根据外供氢加氢站的不同运行模式,结合热交换器内温度传感器,动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,避免热管理***恒定运行模式带来的能源浪费,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
附图说明
图1为本发明的热管理控制器连接示图;
图2为本发明35MPa加氢站结构示图;
图3为本发明的35MPa加氢站热管理***的设备连接示图;
图4为本发明70MPa加氢站结构示图;
图5为本发明的70MPa加氢站热管理***的设备连接示图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1-5所示,一种加氢站的热管理***,包括用于装配于压缩机出口处的温度传感器一、用于装配在氢气减压阀出口处的温度传感器二、用于调节冷却液流动速度的冷却液体泵、用于对冷却液进行冷却的工业制冷机、能够获取设备运行数据的热管理控制器、用于装配于压缩机出口处的热交换器一、用于装配在氢气减压阀出口处的热交换器二。
所述冷却液体泵通过液体循环管路与工业制冷机相连通;
所述热管理控制器设有芯片,其能够根据温度传感器一和/或温度传感器二的温度数据,控制冷却液体泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制压缩机和减压阀出口处氢气的温度。
所述热交换器一内装配所述温度传感器一;
所述热交换器二内装配所述温度传感器二。
本发明经过不断探索以及试验,设置用于外供氢加氢站的热管理***,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度。
本发明仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患。
进一步本发明可根据外供氢加氢站的不同运行模式,结合热交换器内温度传感器,动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,避免热管理***恒定运行模式带来的能源浪费,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
所述液体循环管路装配用于检测冷却液压力的压力表、用于注入冷却液的注液口。
液体循环管路中压力表用于检测冷却液的压力,以保证其处于安全范围。注液口用于对液体循环管路中冷却液进行补充或更换。
冷却液为乙二醇水溶液或氯化钙水溶液。
根据加氢站的环境最低温度确定乙二醇或者氯化钙浓度,以避免冷却液在低温条件下发生凝固。
本发明控制方法的一种具体实施例:
一种加氢站的热管理控制方法,应用于上述的一种加氢站的热管理***,其包括以下内容:
第一步,建立关于温度与冷却液体泵转速和工业制冷机功率调节关系的制冷模型;
第二步,实时获取压缩机出口处的氢气温度值一和氢气减压阀出口处的氢气温度值二
第三步,把氢气温度值一和/或氢气温度值二输入制冷模型,得到调节数据;
第四步,根据调节数据动态调节冷却液泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制冷却液的流动速度和温度。
本发明热管理控制方法,可以对压缩机出口和减压阀出口的氢气温度进行精准集成控制,以提升加氢站内温度控制精度。同时仅需一套冷却液体泵和工业制冷机,即可实现氢气压缩和高压氢气减压的双重冷却设置,有效降低了加氢站热管理的能耗和成本,同时能够有效地保障加氢过程氢气温度达到技术规范要求,减少安全隐患。
进一步本发明能够结合热交换器内温度传感器,动态地调整制冷机的功率和冷却泵的电机功率,有效地降低了热管理***的能耗,避免热管理***恒定运行模式带来的能源浪费,节省能源,方案详尽,便于实现,利于推广使用。
所述制冷模型根据加氢站内部不同运行状态的制冷需求,设置至少3种运行控制模式;其包括:基于氢气压缩机和减压阀同时运行的第一控制模式、基于减压阀运行而氢气压缩机不运行的第二种控制模式;基于压缩机和减压阀均不运行的第三种控制模式。
本发明第一种控制模式实施例:
所述第一种控制模式同时控制冷却液体泵的电机功率和工业制冷机的制冷功率,以更好地满足加氢站在第一种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T1为加氢站在第一种控制模式下的温度传感器一的温度;a11、a12、b11、b12、c1、d1为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
Pcp为冷却液体泵的功率;
Pcc为工业制冷机的功率;
tat为环境温度;
a11、a12、b11、b12、c1、d1优先取值分别为-0.03、-0.21、-0.08、-0.67、0.08、-258.7。在加氢站在第一种控制模式下运行时:
当温度传感器一的温度T1大于t1时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,同时将工业制冷机的功率Pcc1提高到Pcc2,提高热管理***的制冷能力;
其中t1为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T1小于t1时候,热管理控制器将两种设备的功率分别降低到Pcp1和Pcc1。
本发明第二种控制模式实施例:
所述第二种控制模式仅控制冷却液体泵的功率,工业制冷机的功率维持在Pcc1不变,以满足加氢站在第二种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T2为加氢站在第二种控制模式下的温度传感器一的温度,a21、a22、c2、d2为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
a21、a22、c2、d2优先取值分别为-0.11、-0.73、0.05、-235.3。
在加氢站在第二种控制模式运行时候,当温度传感器一的温度T2大于t2时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,提高热管理***的制冷能力;
其中t2为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T2小于t2时候,热管理控制器将冷却液体泵的功率降低到Pcp1。
本发明第三种控制模式实施例::
所述第三种控制模式将工业制冷机的功率降低到待机状态的功率Pcc0,冷却液体泵也降低到最低功率Pcp0。
t1为5℃;t2为8℃。
本发明的一种最优实施例:
一种加氢站的热管理***,包括冷却液体泵、液体循环管路、注液口、液压表、工业制冷机、温度传感器、热管理控制器。热管理控制器接入加氢站内关键设备的运行数据,可以根据加氢站内部设备运行计划控制热管理***。热管理控制器根据循环管路内温度传感的温度,控制冷却液体泵的转速和工业制冷机的风速,以控制压缩机和储氢罐的出口氢气的温度。
热管理***接收关键设备运行状态数据,所述关键设备运行状态数据包括拖车氢气压力数据;储氢罐氢气压力数据;加氢枪的启停状态、气流量、故障状态等;压缩机的启停状态、功率、气流量、故障状态等;站控管理***的长管拖车更换计划、氢能汽车加氢负荷预测、加氢站环境温度等。
站控管理***与热管***之间是双向通讯,站控管理***可以在紧急情况下直接给热管理***下发调控指令,以满足紧急情况下热管理需求。
冷却液泵的转速通过控制泵电机功率进行调节。工业制冷机通过调节设备功率以保障出口液体温度,也可以接受热管理***控制器指令调节制冷功率。
冷却液可以选用乙二醇水溶液、氯化钙水溶液,并根据加氢站的环境最低温度确定乙二醇或者氯化钙浓度,以避免冷却液在低温条件下发生凝固。
本发明的热管理***适用于35MPa和70MPa加氢站的设备热管理。
外供加氢站内设备连接关系为氢气长管拖车通过卸气柱进入到氢气压缩机,压缩机将氢气加压经过顺序操作盘进入到中压储氢罐,储氢罐内氢气经过加压阀到加氢枪,加氢枪与氢能汽车内氢气瓶连接进行加氢服务。
根据国家标准氢气长管拖车压力最高为20MPa。35MPa加氢站采用中压储氢罐,其内部气体压力范围为35MPa~45MPa;70MPa加氢站采用高压储氢罐,其内部气体压力范围为70MPa~85MPa。
压缩机将氢气从长管拖车中压缩进重要储氢罐过程中氢气温度升高,导致压缩机出口的氢气温度处于110℃~135℃,需要制冷以降低其氢气温度。目前压缩机出口冷区方法为工业风机空冷或者空气对流冷却,其温度控制方法比较粗放,且受到环境温度影响较大。氢气的转化温度是204.6K(-68.55℃),高于这个温度的膨胀过程都是升温的,即使是冷却到-40℃,加氢过程中氢气减压膨胀也是升温,因此高压加氢过程需要预冷的重要原因的。氢气从中压储氢罐中减压进入氢能汽车过程中氢气温度升高,需要进行预冷。
如图2-3所示,本发明涉及的35MPa外供氢加氢站的实施例。
长管拖车从氢源处将氢气运输到加氢站,氢气从长管拖车中经过卸气柱进入压缩机,压缩机将氢气加压后压入中压氢气储罐(35MPa~45MPa)中,在为氢能汽车加氢过程中氢气从中压氢气储罐经过减压阀和加氢枪进入到车内储氢瓶。
在35MPa外供氢加氢站中氢气长管拖车内氢气压力为8MPa~20MPa,氢气压缩机将氢气从长管拖车气瓶中压缩到中压储氢罐中,在中压储氢罐中氢气压力为35MPa~45MPa。压缩机在压缩过程中进口和出口压力差越大,压缩机做功越多,导致压缩机出口温度越高。氢气压缩机出口温度约在110℃~135℃,在此处热管理***利用冷却液降低氢气温度,使其温度低于20℃。在35MPa外供氢加氢站在加氢过程中氢气需要从中压储氢罐中减压进入到氢能汽车中储氢瓶,由于两者压力差相对较小,因为温度升幅相对较小。为了保障加氢服务安全性和满足加氢站技术规范,热管理***利用冷却液对氢气进行冷却。由于该处温度升幅较小,因此温度传感器二仅用于监测该处热交换器温度,不参与热管理***控制。
工业制冷机对液体循环冷却***中冷却液进行冷却,其出口液体温度控制在t0,热管理***控制工业制冷机的功率以保证出口液体温度达到设定值。冷却循环***中冷却液从工业制冷机出来以后到达减压阀出口的热交换器,冷却液在该处与氢气管路进行热交换,以冷却减压后氢气。
在压缩机出口的热交换器安装温度传感器一,用于监测压缩机出口的氢气温度。加氢站热管理***在自动控制模式下,热管理***控制根据温度传感器一的温度,控制冷却液泵的转速,以调节冷却液循环***内液体流动速度。
在氢气减压阀出口的热交换器安装温度传感器二,用于监测减压阀出口的氢气温度。冷却循环***中冷却液从减压阀出口的热交换器出来以后进入到氢气压缩机出口的热交换器,冷却液在该处与氢气管路进行热交换,以冷却压缩后氢气。
冷却液循环***中压力表用于检测冷却液的压力,以保证其处于安全范围。注液口用于对冷却液循环***中冷却液进行补充或更换。
如图4-5所示,本发明涉及的70MPa外供氢加氢站的实施例。
长管拖车从氢源处将氢气运输到加氢站,氢气从长管拖车中经过卸气柱进入压缩机,压缩机将氢气加压后压入高压氢气储罐(70MPa~85MPa)中,在为氢能汽车加氢过程中氢气从高压氢气储罐经过减压阀和加氢枪进入到车内储氢瓶。
在70MPa外供氢加氢站中氢气长管拖车内氢气压力为8MPa~20MPa,氢气压缩机将氢气从长管拖车气瓶中压缩到中压储氢罐中,在高压储氢罐中氢气压力为70MPa~85MPa。压缩机在压缩过程中进口和出口压力差越大,压缩机做功越多,导致压缩机出口温度越高。氢气压缩机出口温度约在110℃~135℃,在此处热管理***利用冷却液降低氢气温度,是其温度低于20℃。在70MPa外供氢加氢站在加氢过程中氢气需要从高压储氢罐中减压进入到氢能汽车中储氢瓶,由于两者压力差相对较小,因为温度升幅相对较小。为了保障加氢服务安全性和满足加氢站技术规范,热管理***利用冷却液对氢气进行冷却。由于该处温度升幅较小,因此温度传感器二仅用于监测该处热交换器温度,不参与热管理***控制。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种加氢站的热管理控制方法,其特征在于,
应用于一种加氢站的热管理***,其包括以下内容:
第一步,建立关于温度与冷却液体泵转速和工业制冷机功率调节关系的制冷模型;
第二步,实时获取压缩机出口处的氢气温度值一和氢气减压阀出口处的氢气温度值二
第三步,把氢气温度值一和/或氢气温度值二输入制冷模型,得到调节数据;
第四步,根据调节数据动态调节冷却液泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制冷却液的流动速度和温度;
所述制冷模型根据加氢站内部不同运行状态的制冷需求,设置至少3种运行控制模式;其包括:基于氢气压缩机和减压阀同时运行的第一种控制模式、基于减压阀运行而氢气压缩机不运行的第二种控制模式;基于压缩机和减压阀均不运行的第三种控制模式;
所述第一种控制模式同时控制冷却液体泵的电机功率和工业制冷机的制冷功率,以更好地满足加氢站在第一种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T1为加氢站在第一种控制模式下的温度传感器一的温度;
a11、a12、b11、b12、c1、d1为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
Pcp为冷却液体泵的功率;
Pcc为工业制冷机的功率;
tat为环境温度;
在加氢站在第一种控制模式下运行时:
当温度传感器一的温度T1大于t1时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,同时将工业制冷机的功率Pcc1提高到Pcc2,提高热管理***的制冷能力;
其中t1为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T1小于t1时候,热管理控制器将两种设备的功率分别降低到Pcp1和Pcc1;
一种加氢站的热管理***,包括用于装配于压缩机出口处的温度传感器一、用于装配在氢气减压阀出口处的温度传感器二、用于调节冷却液流动速度的冷却液体泵、用于对冷却液进行冷却的工业制冷机、能够获取设备运行数据的热管理控制器;
所述冷却液体泵通过液体循环管路与工业制冷机相连通;
所述热管理控制器设有芯片,其能够根据温度传感器一和/或温度传感器二的温度数据,控制冷却液体泵的转速和工业制冷机的制冷功率,以控制压缩机和减压阀出口处氢气的温度。
2.如权利要求1所述的一种加氢站的热管理控制方法,其特征在于,
所述第二种控制模式仅控制冷却液体泵的功率,工业制冷机的功率维持在Pcc1不变,以满足加氢站在第二种运行状态的热管理需求;
其中关于温度与冷却液体泵电机功率和工业制冷机功率调节关系式如下:
其中,T2为加氢站在第二种控制模式下的温度传感器一的温度,a21、a22、c2、d2为关系式中系数,为热管理***在不同工况测试数据计算而得;
在加氢站在第二种控制模式运行时候,当温度传感器一的温度T2大于t2时候,热管理控制器提高冷却液体泵的功率Pcp1到Pcp2,提高热管理***的制冷能力;
其中t2为氢气安全温度;
随着当温度传感器一的温度的降低,T2小于t2时候,热管理控制器将冷却液体泵的功率降低到Pcp1。
3.如权利要求2所述的一种加氢站的热管理控制方法,其特征在于,
所述第三种控制模式将工业制冷机的功率降低到待机状态的功率Pcc0,冷却液体泵也降低到最低功率Pcp0。
4.如权利要求3所述的一种加氢站的热管理控制方法,其特征在于,
t1为5℃;t2为8℃。
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