一种液氢加氢站的储氢及加注系统的制作方法

本技术属于液氢加氢站，尤其涉及一种液氢加氢站的储氢及加注系统。

背景技术：

1、目前，随着氢能源的广泛应用和发展，液氢作为一种高能量密度和清洁的能源媒介，得到了越来越多的关注。液氢加氢站作为关键的基础设施，扮演着将液态氢转化为可用能源形式的重要角色。

2、传统的液氢储存和加注系统通常使用高压气态氢储存和加注，然而，这种方式存在着能量密度较低、储存和加注过程中液氢易泄漏、安全性难以保障等问题。为了克服这些问题，液氢储存及加注系统的研究不断进行。

3、液氢储存装置方面，常见的技术包括液氢容器和冷却系统。液氢容器通常采用高强度材料制成，具有良好的密封性能和足够的容积来储存大量液氢。冷却系统通过压缩机、冷凝器和蒸发器等组件，将氢气压缩成液态并冷却成低温液氢，以实现液氢的储存。

4、在液氢加注装置方面，液氢泵和加注枪是关键组件。液氢泵通过抽出储存装置中的液氢，提供足够的压力将其送入加注枪，以满足加注需求。加注枪则负责将液态氢安全地注入到氢燃料电池车辆或其他氢能源设备中。为了确保安全和高效的加注过程，加注枪通常配备有液氢温度和压力传感器等监测装置。

5、控制系统在液氢储存及加注系统中起着重要作用。控制单元通过传感器监测液氢的温度、压力、液位等参数，并根据预设的参数进行控制，确保系统的正常运行。控制系统能够实现对液氢储存装置和加注装置的智能化控制和监测，提高系统的安全性和可靠性。

6、此外，液氢储存及加注系统还需要配备安全保护装置。泄漏检测器能够监测液氢系统中的泄漏情况，并在检测到泄漏时发出警报信号，同时触发紧急停止装置，以防止事故的发生。

7、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

8、(1)高压气态氢储存的储氢能力低，只能满足小规模示范运行时车辆的加注需求，无法满足日益增长的加注量需求。

9、(2)传统的液氢储存和加注系统通常使用高压气态氢储存和加注，这种方式储存和加注过程中液氢易泄漏，安全性难以保障。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种液氢加氢站的储氢及加注系统。

2、本实用新型是这样实现的，一种液氢加氢站的储氢及加注系统，所述液氢加氢站的储氢及加注系统包括液氢储存装置、加注装置、控制系统和安全保护装置，所述液氢储存装置包括一个储氢容器和一个冷却系统，所述储氢容器与冷却系统的压缩机、冷凝器和蒸发器相连，所述加注装置包括一个液氢泵和一个加注枪，所述液氢泵与储氢容器相连，所述加注枪与液氢泵连接，所述控制系统包括传感器和控制单元，所述控制系统与液氢储存装置和加注装置相连，所述安全保护装置包括泄露检测器和紧急停止装置；

3、所述液氢储存装置利用物联网将储氢容器和冷却系统进行智能化管理，储氢容器可以实时监测液氢的存储量、温度和压力，并将数据上传到云端；冷却系统可以根据实时数据自动调节冷却力度，保证液氢的最佳储存状态；

4、所述加注装置采用自动化技术进行无人化加注操作，同时加注枪集成了自动识别可以自动识别氢能车辆接口，自动完成对接和拆卸；

5、所述控制系统通过机器学习算法据历史数据和实时数据自动预测并调整整个系统的工作状态，从而提高系统的稳定性和效率；

6、所述安全保护装置采用传感技术与通信技术结合，泄露检测器采用微敏感传感器，能发现微小的泄漏；紧急停止装置通过无线通信技术，实现远程停止，提高安全性。

7、进一步，所述储氢容器具有足够的容积来储存大量液氢，并且具有良好的密封性能，以确保液氢的安全储存。

8、进一步，所述压缩机用于将氢气压缩成液态，并将其送入储氢容器。

9、进一步，所述冷凝器用于将液态氢冷却成低温液氢，并将其储存在储氢容器中。

10、进一步，所述蒸发器用于将储存在储氢容器中的低温液氢蒸发成气态氢，以供加注使用。

11、进一步，所述液氢泵用于将储存在液氢储存装置中的低温液氢抽出，并提供足够的压力将其送入加注枪。

12、进一步，所述加注枪用于将液态氢注入到氢能源设备中，包括但不限于氢燃料电池车辆；所述加注枪还具有液氢温度和压力传感器，以监测液氢的温度和压力，并确保安全的加注过程。

13、进一步，所述控制单元可以接收来自传感器的数据，并根据预设的参数进行控制，以确保系统的正常运行；所述传感器可以监测液氢的温度、压力、液位参数，并将这些数据传输给控制单元进行处理。

14、进一步，所述泄漏检测器可以监测液氢系统中的泄漏，并在检测到泄漏时发出警报信号，以及自动触发紧急停止装置。

15、进一步，所述紧急停止装置可以立即停止液氢的供应和加注过程，以防止事故的发生。

16、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

17、第一，该液氢加氢站的储氢及加注系统包括液氢储存装置、加注装置、控制系统和安全保护装置，液氢储存装置的压缩机将氢气压缩成液态，并将其送入储氢容器。冷凝器将液态氢冷却成低温液氢，并将其储存在储氢容器中，蒸发器将储存在储氢容器中的低温液氢蒸发成气态氢，完成液氢储氢；液氢加注时，液氢泵将储存在液氢储存装置中的低温液氢抽出，并提供足够的压力将其送入加注枪，加注枪将液态氢注入到氢燃料电池车辆或其他氢能源设备中，加注枪的液氢温度和压力传感器，监测液氢的温度和压力，确保安全的加注过程。储氢过程和加注过程在控制系统的控制下确保系统的正常运行，泄漏检测器监测液氢系统中的泄漏，在检测到泄漏时发出警报信号，自动触发紧急停止装置，紧急停止装置可以立即停止液氢的供应和加注过程，以防止事故的发生；本实用新型的智能化技术不仅提高液氢加氢站的工作效率，还能提高其安全性和可用性，对于推动氢能的应用和发展具有重要的意义。

18、第二，本实用新型的优点具体可以表现在以下五个方面：

19、1.高效储氢能力：该液氢加氢站的储氢装置采用具有足够容积的储氢容器，能够储存大量液氢。冷却系统的压缩机、冷凝器和蒸发器能够高效地将氢气压缩成液态并冷却成低温液氢，实现高效的储氢能力。

20、2.安全可靠：储氢容器具有良好的密封性能，确保液氢的安全储存。同时，安全保护装置包括泄漏检测器和紧急停止装置，能够及时检测泄漏并停止供氢和加注过程，保障系统的安全运行。

21、3.灵活加注：加注装置的液氢泵和加注枪能够将储存在液氢储存装置中的低温液氢抽出并加注到氢燃料电池车辆或其他氢能源设备中。加注枪具备液氢温度和压力传感器，能够监测液氢的温度和压力，确保加注过程的安全性。

22、4.控制精准：控制系统通过控制单元和传感器实现对液氢储存装置和加注装置的精确控制。传感器能够实时监测液氢的温度、压力和液位等参数，控制单元能够根据预设的参数进行智能控制，确保系统的正常运行。

23、5.推动氢能源发展：该液氢加氢站的储氢及加注系统的高效性、安全性和可靠性，为氢能源的广泛应用和发展提供了重要支持。它能够有效地储存和加注液氢，为氢燃料电池车辆和其他氢能源设备提供稳定可靠的能源供应，推动氢能源产业的发展。

24、综上所述，该技术方案具有高效储氢能力、安全可靠、灵活加注、控制精准和推动氢能源发展的积极效果，对于液氢加氢站的储氢及加注系统的改进具有重要的实际意义。

25、第三，本实用新型提供的液氢加氢站的储氢及加注系统的高效性、安全性和可靠性，为氢能源的广泛应用和发展提供了重要支持。它能够有效地储存和加注液氢，为氢燃料电池车辆和其他氢能源设备提供稳定可靠的能源供应，推动氢能源产业的发展。

26、第四，本实用新型提供的液氢加氢站的储氢装置采用具有足够容积的储氢容器，能够储存大量液氢，可以满足大规模示范运行时车辆的加注需求，满足日益增长的加注量需求。安全保护装置包括泄漏检测器和紧急停止装置，能够及时检测泄漏并停止供氢和加注过程，保障系统的安全运行。