本發(fā)明涉及閥門控制，更具體的說是涉及一種壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫能作為一種清潔、高效的能源形式，近年來受到了廣泛的關(guān)注和重視。隨著氫能技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，氫能應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展，包括氫燃料電池汽車、氫氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、氫能發(fā)電站等，這些應(yīng)用對(duì)高壓氫氣系統(tǒng)的安全性和可靠性提出了更高的要求。

2、高壓氫氣系統(tǒng)通常需要在不同的壓力和流量條件下工作，以確保氫能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。然而，氫能系統(tǒng)的復(fù)雜化趨勢(shì)對(duì)減壓閥的功能多樣性和調(diào)節(jié)范圍提出了更高要求。傳統(tǒng)減壓閥常因功能單一、調(diào)節(jié)范圍受限而難以滿足這些需求。

3、因此，如何在實(shí)現(xiàn)高效減壓確保出口壓力的穩(wěn)定輸出，同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓力自適應(yīng)可調(diào)的控制，成為了氫能領(lǐng)域科研人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣壓力的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，包括：plc控制模塊、多級(jí)減壓模塊和調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)；

4、所述多級(jí)減壓模塊由多個(gè)減壓結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)具有特定的額定減壓能力；每單獨(dú)的一個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)或其中任意幾個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)的組合分別構(gòu)成一個(gè)減壓路線；

5、所述plc控制模塊根據(jù)供氣系統(tǒng)的出氣壓力和氣體需求終端的壓力需求，對(duì)減壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合配置，確定出當(dāng)前減壓路線，并控制當(dāng)前減壓路線上的電控閥門開啟，控制其余電控閥門關(guān)閉；當(dāng)前減壓路線對(duì)供氣系統(tǒng)輸出的氣體進(jìn)行減壓處理后輸入至所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)；

6、所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)對(duì)減壓處理后的氣體進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，輸送至氣體需求終端。

7、進(jìn)一步的，每個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)的輸入端分別連接一個(gè)輸入支路，各所述輸入支路匯總至總供氣管路的一端；所述總供氣管路連接至供氣系統(tǒng)的輸入端，每個(gè)所述輸入支路上分別安裝有一個(gè)電控閥門；

8、所述總供氣管路的另一端連接至供氣系統(tǒng)，且所述總供氣管路上安裝有一個(gè)總電控閥門。

9、進(jìn)一步的，所述總供氣管路上靠近供氣系統(tǒng)的一端還安裝有另一總電控閥門。

10、進(jìn)一步的，每個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)的輸出端分別連接一個(gè)第一輸出支路，每個(gè)所述第一輸出支路分別連接至所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)的輸入端，每個(gè)所述第一輸出支路上分別安裝一個(gè)電控閥門；

11、任一所述減壓結(jié)構(gòu)的輸出和排在其后面的任一其他所述減壓結(jié)構(gòu)的輸入之間連接有第二輸出支路，每個(gè)所述第二輸出支路上均安裝有電控閥門；

12、每個(gè)總電控閥門和每個(gè)電控閥門分別與所述plc控制模塊的輸出端連接。

13、進(jìn)一步的，每個(gè)所述第一輸出支路上靠近對(duì)應(yīng)所述減壓結(jié)構(gòu)的一端、所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)與氣體需求終端之間、以及所述總供氣管路上靠近供氣系統(tǒng)的一端均安裝有壓力傳感器，各壓力傳感器分別與所述plc控制模塊的輸入端連接。

14、進(jìn)一步的，所述多級(jí)減壓模塊由四個(gè)減壓結(jié)構(gòu)組成，分別為減壓結(jié)構(gòu)一、減壓結(jié)構(gòu)二、減壓結(jié)構(gòu)三和減壓結(jié)構(gòu)四，所構(gòu)成的組合關(guān)系為：單個(gè)減壓結(jié)構(gòu)、兩結(jié)構(gòu)組合、三結(jié)構(gòu)組合和四結(jié)構(gòu)組合。

15、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、1、本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自適應(yīng)能力：當(dāng)氫氣供氣系統(tǒng)的壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，供氣系統(tǒng)處的壓力傳感器會(huì)即時(shí)捕捉這一變化，并向plc控制模塊發(fā)送信號(hào)。plc控制模塊隨即調(diào)整減壓結(jié)構(gòu)的組合配置，以確保終端氫氣的壓力和流量穩(wěn)定維持在預(yù)設(shè)的安全范圍內(nèi)。

17、2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)節(jié)：能夠靈活實(shí)現(xiàn)單個(gè)減壓結(jié)構(gòu)或不同結(jié)構(gòu)組合減壓，從而精確調(diào)節(jié)終端壓力至預(yù)設(shè)值。此類設(shè)計(jì)思路廣泛適用，單個(gè)結(jié)構(gòu)或多種組合配置已能滿足市場(chǎng)上大部分減壓需求。面對(duì)特殊或定制配置化需求，通過微調(diào)減壓結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)與配置，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)匹配。

技術(shù)特征：

1.一種壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：plc控制模塊、多級(jí)減壓模塊和調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)的輸入端分別連接一個(gè)輸入支路，各所述輸入支路匯總至總供氣管路的一端；所述總供氣管路連接至供氣系統(tǒng)的輸入端，每個(gè)所述輸入支路上分別安裝有一個(gè)電控閥門；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述總供氣管路上靠近供氣系統(tǒng)的一端還安裝有另一總電控閥門。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述減壓結(jié)構(gòu)的輸出端分別連接一個(gè)第一輸出支路，每個(gè)所述第一輸出支路分別連接至所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)的輸入端，每個(gè)所述第一輸出支路上分別安裝一個(gè)電控閥門；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述第一輸出支路上靠近對(duì)應(yīng)所述減壓結(jié)構(gòu)的一端、所述調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)與氣體需求終端之間、以及所述總供氣管路上靠近供氣系統(tǒng)的一端均安裝有壓力傳感器，各壓力傳感器分別與所述plc控制模塊的輸入端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)減壓模塊由四個(gè)減壓結(jié)構(gòu)組成，分別為減壓結(jié)構(gòu)一、減壓結(jié)構(gòu)二、減壓結(jié)構(gòu)三和減壓結(jié)構(gòu)四，所構(gòu)成的組合關(guān)系為：單個(gè)減壓結(jié)構(gòu)、兩結(jié)構(gòu)組合、三結(jié)構(gòu)組合和四結(jié)構(gòu)組合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及閥門控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓力自適應(yīng)可調(diào)的高壓氫氣調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)，包括：PLC控制模塊、多級(jí)減壓模塊和調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)；多級(jí)減壓模塊由多個(gè)減壓結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)減壓結(jié)構(gòu)具有特定的額定減壓能力；每單獨(dú)的一個(gè)減壓結(jié)構(gòu)或其中任意幾個(gè)減壓結(jié)構(gòu)的組合分別構(gòu)成一個(gè)減壓路線；PLC控制模塊根據(jù)供氣系統(tǒng)的出氣壓力和氣體需求終端的壓力需求，對(duì)減壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合配置，確定出當(dāng)前減壓路線，并控制當(dāng)前減壓路線上的電控閥門開啟，控制其余電控閥門關(guān)閉；當(dāng)前減壓路線對(duì)供氣系統(tǒng)輸出的氣體進(jìn)行減壓處理后輸入至調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)；調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)對(duì)減壓處理后的氣體進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，輸送至氣體需求終端。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣壓力的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：馮智云,康嘉寧,徐樂,馬小云,徐麗霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏銀星吳忠儀表流體控制股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15