[发明专利]一种加氢站氢气充注过程的动态仿真方法

说明书

本申请提供一种加氢站氢气充注过程的动态仿真方法，该方法包括：获取加氢站的充注过程中所有部件；根据各个部件的控制方程及各个部件内气体状态的变化规律，确定各个部件的部件数学模型；根据所有部件的部件数学模型及充注过程的特点，确定充注过程的过程数学模型；求解过程数学模型，得到充注过程中任意时刻每个部件进出口气体的状态参数，实现充注过程的动态仿真。该方案可实现对加氢站充注过程的动态仿真，并具有过程预测、能耗分析和热力特性分析的功能，同时为加氢站系统的优化以及充注策略的制定奠定了基础，有利于推动加氢站基础设施的建设。

技术领域

本发明属于氢能技术领域，特别涉及一种加氢站氢气充注过程的动态仿真方法。

背景技术

氢能具有无污染、能量转化率和能量密度高、储存和制取方式多样等优点，被认为是最具发展潜力的可再生能源。氢燃料电池汽车作为氢能的重要利用方式之一，对于推动汽车产业能源结构的调整，助力“碳中和，碳达峰”目标的实现，具有重大的战略意义。燃料电池汽车的发展和商业化离不开加氢站基础设施的建设，然而加氢站的建设是现阶段制约我国氢能和燃料电池行业发展的重要瓶颈之一。

目前，我国加氢站有建设成本高、关键设备依赖进口、技术标准不统一等问题。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种加氢站氢气充注过程的动态仿真方法。

为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：

本申请提供一种加氢站氢气充注过程的动态仿真方法，该方法包括：

获取加氢站的充注过程中所有部件；

根据各个部件的控制方程及各个部件内气体状态的变化规律，确定各个部件的部件数学模型；

根据所有部件的部件数学模型及充注过程的特点，确定充注过程的过程数学模型；

求解过程数学模型，得到充注过程中任意时刻每个部件进出口气体的状态参数，实现充注过程的动态仿真。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案：通过建立加氢站和燃料电池汽车全系统的数学模型，实现对加注过程的动态仿真，对于预测充注过程，进行能耗分析和热力特性分析具有重要意义。同时可为加氢站系统的优化以及加注策略的制定奠定基础，有利于推动加氢站基础设施的建设。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的加氢站氢气充注过程的流程示意图；

图2为本申请提供的加氢站氢气充注过程的第一阶段加氢站内储氢容器向车载储氢容器的充注过程的流程示意图；

图3为本申请提供的加氢站氢气充注过程的第二阶段长管拖车中储氢容器向车载储氢容器的充注过程的流程示意图；

图4为本申请提供的加氢站氢气充注过程的第三阶段长管拖车中储氢容器向车载储氢容器的充注过程的流程示意图；

图5为本申请提供的加氢站氢气充注过程的动态仿真方法的流程示意图；

图6为本申请提供的加氢站氢气充注过程的第一阶段迭代计算的流程框图；

图7为本申请提供的加氢站氢气充注过程的第二阶段或第三阶段迭代计算的流程框图；

图8为本申请实施例中第一阶段得到的结果图；

图9为本申请实施例中第一阶段和第三阶段得到的结果图；