一种储氢罐用智能加注装置的制作方法

本发明涉及氢气加注，具体为一种储氢罐用智能加注装置。

背景技术：

1、氢能作为一种零碳能源，具有来源丰富、洁净环保、燃烧值高、无污染、可储运等一系列优点，且氢能的利用形式广泛，例如氢燃料电池汽车、燃料电池叉车、燃料电池电站、通讯基站应急备用电源等氢能利用典型产品。

2、氢能利用完整链条包括生产、储存、运输、应用等几方面，储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。其中，高压储氢因具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点而备受重视，是目前占绝对主导地位的氢能储输方式。

3、在进行氢气加注时，需要格外注意罐体的压力与温度，通过压力时常会检测到注满情况，但若发生气体泄漏，将导致压力数据的不精准，此外，氢气在经过阀门的节流作用后，气体温度会升高，随后气体被压缩到气瓶工作压力，温度同样升高，高温情况下，极易导致罐体的不安全性，以上内容也成了本领域人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储氢罐用智能加注装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种储氢罐用智能加注装置，包括储氢罐体、控制处理器，所述储氢罐体的内部从内向外依次设置有内胆层、复合材料层、保护层，所述储氢罐体的一侧螺纹连接有加注接头，所述加注接头相对于储氢罐体的一侧连接有排出管，所述加注接头上连接有充装管、压力传感器以及泄压阀，所述储氢罐体下方设置有一组重力感应器，所述充装管连接有进气管，所述进气管上连接有第一泵体；

3、所述内胆层的两侧还设置有集合箱，所述集合箱内部为中空结构，左右两端所述集合箱朝外一侧分别贯穿连接有出口管、进口管，左右两端所述集合箱朝内一侧连通设置有一组控温管，一组所述控温管位于复合材料层中间，所述复合材料层中间还设置有若干组测温孔，若干组所述测温孔的内部均设置有测温电偶，所述测温电偶的检测端与内胆层表面相接触；

4、所述进口管的另一端管道连接有单向控制阀、第二泵体，第二泵体另一端管道连接有第一电磁阀，所述第一电磁阀的进口端连接有冷液箱、冷气箱，所述出口管管道连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀的输出端连接有排液管、第二排气管，所述排液管的另一端与冷液箱连接，所述第二排气管的另一端与外部空气相通。

5、本发明进一步说明，所述内胆层为高密度塑料内胆，所述复合材料层采用碳纤维增强复合材料，由碳纤维和环氧树脂构成，所述保护层采用保护垫，且设置于内胆层、复合材料层的两侧。

6、本发明进一步说明，所述储氢罐体的下方设置有底架，所述底架上设置有一组支撑块，所述支撑块的下表面中部与重力感应器连接设置。

7、本发明进一步说明，所述支撑块上方与底架的接触处设置有垫块，所述支撑块下表面两侧与底架之间铰接设置有阻尼器。

8、本发明进一步说明，所述第一泵体的另一端管道连接有氢气传输管。

9、本发明进一步说明，所述测温电偶的导线输出端安装有温度集合管，所述温度集合管的另一端信号连接有温度接收盒，所述温度接收盒内设置有若干接口。

10、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用泄压阀、冷液箱、冷气箱、压力传感器、重力感应器、控温管、测温电偶，实现对氢气加注过程中的压力与温度监控，并采取相应的智能处理措施，保证加注过程的安全性。

技术特征：

1.一种储氢罐用智能加注装置，包括储氢罐体（1）、控制处理器，所述储氢罐体（1）的内部从内向外依次设置有内胆层（25）、复合材料层（26）、保护层（29），其特征在于：所述储氢罐体（1）的一侧螺纹连接有加注接头（2），所述加注接头（2）相对于储氢罐体（1）的一侧连接有排出管（4），所述加注接头（2）上连接有充装管（3）、压力传感器（18）以及泄压阀（5），所述储氢罐体（1）下方设置有一组重力感应器（22），所述充装管（3）连接有进气管（9），所述进气管（9）上连接有第一泵体（8）；所述内胆层（25）的两侧还设置有集合箱（30），所述集合箱（30）内部为中空结构，左右两端所述集合箱（30）朝外一侧分别贯穿连接有出口管（6）、进口管（7），左右两端所述集合箱（30）朝内一侧连通设置有一组控温管（27），一组所述控温管（27）位于复合材料层（26）中间，所述复合材料层（26）中间还设置有若干组测温孔（28），若干组所述测温孔（28）的内部均设置有测温电偶，所述测温电偶的检测端与内胆层（25）表面相接触；所述进口管（7）的另一端管道连接有单向控制阀（17）、第二泵体（16），第二泵体（16）另一端管道连接有第一电磁阀（15），所述第一电磁阀（15）的进口端连接有冷液箱（13）、冷气箱（14），所述出口管（6）管道连接有第二电磁阀（31），所述第二电磁阀（31）的输出端连接有排液管（11）、第二排气管（12），所述排液管（11）的另一端与冷液箱（13）连接，所述第二排气管（12）的另一端与外部空气相通。

2.根据权利要求1所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述内胆层（25）为高密度塑料内胆，所述复合材料层（26）采用碳纤维增强复合材料，由碳纤维和环氧树脂构成，所述保护层（29）采用保护垫，且设置于内胆层（25）、复合材料层（26）的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述储氢罐体（1）的下方设置有底架（19），所述底架（19）上设置有一组支撑块（20），所述支撑块（20）的下表面中部与重力感应器（22）连接设置。

4.根据权利要求3所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述支撑块（20）上方与底架（19）的接触处设置有垫块，所述支撑块（20）下表面两侧与底架（19）之间铰接设置有阻尼器（21）。

5.根据权利要求1所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述第一泵体（8）的另一端管道连接有氢气传输管。

6.根据权利要求1所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述测温电偶的导线输出端安装有温度集合管（24），所述温度集合管（24）的另一端信号连接有温度接收盒（23），所述温度接收盒（23）内设置有若干接口。

7.根据权利要求6所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述压力传感器（18）通过检测加注接头（2）处的压力判断其是否达到注满压力，当达到注满压力时，传输信号至控制处理器，第一泵体（8）关闭。

8.根据权利要求6所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：所述重力感应器（22）在进行压力监测，当储氢罐体（1）内部注满氢气后，储氢罐体（1）整体将对重力感应器（22）施加一标准压力值；在加注接头（2）密封性佳的情况下，当压力传感器（18）检测到注满压力时，重力感应器（22）也应监测到标准压力值，说明储氢罐体（1）完成氢气加注；当出现压力传感器（18）未检测到注满压力，但重力感应器（22）监测到标准压力值时，说明加注接头（2）存在泄漏问题，控制处理器端当监测到泄漏问题时，将发出警报，加注工序暂停；当出现压力传感器（18）检测到注满压力，但重力感应器（22）未监测到标准压力值时，说明压力传感器（18）与加注接头（2）的连接处出现故障，导致了压力传感器（18）监测结果不精准，控制处理器也做出警报，但加注工序能够继续。

9.根据权利要求8所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：在加注过程中，预先设置限值温度t，将若干测温孔（28）内测温电偶所测得的检测温度记为tij，将若干组测温孔（28）进行组别、组别内排列序号进行标记，并一一对应测温电偶位置，因此，i取1~n，i表示测温孔（28）的组别，n为测温孔（28）总组数，j表示每组测温孔（28）内对应的其中一个测温孔（28）的排列序号，j取1~m，m为设定的每组测温孔（28）的个数，tij表示第i组第j号的测温电偶所测得的温度，通过控制处理器处显示的tij，判断内胆层（25）表面的温度情况。

10.根据权利要求9所述的一种储氢罐用智能加注装置，其特征在于：根据tij≥t的个数，判断是否更换成冷液的传输，若更换成冷液传输，将考虑到tij中的最大值情况，并对冷液传输的流速进行调整，tij中的最大值越大，流速将会越快。

技术总结本发明公开了一种储氢罐用智能加注装置，涉及氢气加注技术领域，包括储氢罐体、控制处理器，所述储氢罐体的内部从内向外依次设置有内胆层、复合材料层、保护层，所述储氢罐体的一侧螺纹连接有加注接头，所述加注接头相对于储氢罐体的一侧连接有排出管，所述加注接头上连接有充装管、压力传感器以及泄压阀，所述储氢罐体下方设置有一组重力感应器，所述充装管连接有进气管，所述进气管上连接有第一泵体，所述内胆层的两侧还设置有集合箱，所述集合箱内部为中空结构，左右两端所述集合箱朝外一侧分别贯穿连接有出口管、进口管，实现对氢气加注过程中的压力与温度监控，并采取相应的智能处理措施，保证加注过程的安全性。技术研发人员：潘煜新,陈俊云受保护的技术使用者：常州常成热力设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16