一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法

摘要

本发明公开了一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法，解决现有技术氢气压缩运输能耗高从而增加氢气使用过程中碳排放的技术问题。氢气压缩充装管束车系统包括供氢气管、压缩单元、输氢气单元和管束车。充装方法将氢气压缩机划分为出口压力不同的N(N≥2)组，在氢气管束车充装时通过切换程控阀先用压力低的氢气充装，然后依次采用压力更高的氢气充装，实现了氢气的分组阶梯压缩和管束车的分组阶梯充装，从而降低了氢气压缩功耗，减少了氢气充装过程因压缩能耗产生的CO2排放量，也将降低了氢气压缩机的投资。通过氢气的分组阶梯压缩，可以将氢气压缩过程的能耗降低12～38％，氢气压缩机的投资降低12～38％。

权利要求

1.一种氢气压缩充装管束车系统的充装方法，其特征在于，氢气压缩充装管束车系统包括供氢气管(1)，从供氢气管(1)接出的N组压缩单元(2)，以及若干个管束车(3)；N组压缩单元(2)并联分布，并且N组压缩单元(2)压缩后氢气气压呈阶梯分布，每组压缩单元(2)均接出有一组输氢气单元，每组输氢气单元分别与所有管束车(3)连接；

输氢气单元包括从压缩单元(2)接出的高压输氢总管(6)，以及从高压输氢总管(6)接出并且相互间并联分布的若干根高压输氢分管(7)，每一根高压输氢分管(7)分别与一个管束车(3)相连接，高压输氢分管(7)上设有程控阀(9)；

充装方法为：将压缩单元按照1、2、……、N编号为N组，设定该N组压缩单元压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈阶梯升分布，则第N组压缩单元出口氢气充装压力为管束车最高的充装压力；当需要为管束车充装氢气时，开启第1组压缩单元所对应程控阀，则第1组压缩单元为管束车充装氢气，当第1组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第1组压缩单元所对应的程控阀；再开启第2组压缩单元所对应的程控阀，当第2组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第

2组压缩单元所对应的程控阀，再开启相邻下一组压缩单元为管束车充装氢气，依次类推，直至第N组压缩单元为管束车充装完毕，即可。

2.根据权利要求1所述的充装方法，其特征在于，高压输氢总管(6)上设有第二切断阀(8)。

3.根据权利要求1所的充装方法，其特征在于，还包括有若干个加氢柱(10)，每一个管束车(3)进口端均连接有一个加氢柱(10)，每一个管束车(3)均通过一个加氢柱(10)分别与所有输氢气单元相连接。

4.根据权利要求1所述的充装方法，其特征在于，N组压缩单元(2)压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈呈阶梯升分布并且各组压缩单元(2)的总打气量相同。

5.根据权利要求1所述的充装方法，其特征在于，压缩单元(2)包括两个并联分布的隔膜压缩机(4)以及与隔膜压缩机(4)并联分布的回流调节管(11)，回流调节管(11)上设有回流调节阀(12)。

6.根据权利要求1所述的充装方法，其特征在于，还包括从供氢气管(1)接出的低压输氢管(13)，以及从低压输氢管(13)接出并且相互间并联分布的若干根低压输氢分管(14)；

每一根低压输氢分管(14)分别与一个管束车(3)相连接，低压输氢管(13)上设有第三切断阀(15)，低压输氢分管(14)上设有低压程控阀(16)。

7.根据权利要求6所述的充装方法，其特征在于，当供氢气管内氢气压力高于管束车的初始充装压力时，开启第1组压缩单元所对应的程控阀之前，先开启低压程控阀采用供氢气管直接为管束车充装氢气，当低压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭低压程控阀，再开启第1组压缩单元所对应的程控阀采用第1组压缩单元为管束车充装氢气。

8.根据权利要求1所述的充装方法，其特征在于，供氢气管(1)上设有第一切断阀(5)，N的取值不小于2。

说明书

一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法

技术领域

[0001] 本发明属于氢能技术领域，具体涉及一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法。

背景技术

[0002] 氢气作为清洁能源的利用步伐在逐步加快，各地相继出台氢能发展规划，氢能成为战略新兴产业，预计到2050年，氢能在我国终端能源体系中的占比约为10％，氢气需求量接近6000万吨，其中交通运输领域用氢2458万吨。

[0003] 氢能产业链包括氢气制取、氢气储运、以及氢气使用三个主要环节。其中，氢气储运环节是连接氢气源头和用户的中间环节。目前，我国氢能处于起步阶段，加氢站数量增长迅速，加氢站比较分散，制氢工厂到加氢站的运输形式主要是长管拖车运输。目前使用的长管拖车由牵引车和管束车组成，牵引车和管束车可分离，管束车的使用压力为20MPa，管束车的卸载率为70～85％，即管束车卸载完的压力在3MPa以上。

[0004] 制氢工厂的氢气压力一般在1.5～6.0MPa，管束车的运输压力为20MPa，目前普遍的设计方式是用隔膜压缩机将氢气压缩至20MPa以上为管束车充装，基本流程如图5所示。3
一台隔膜压缩机的打气量在800～1200Nm/h，规模大的制氢工厂要多台隔膜压缩机并行组成压缩模块，压缩后的氢气分流至多台管束车充装。氢气压缩至20～22MPa消耗的能量相当于自身能量的10％左右，压缩机的压缩能耗成为制氢工厂最主要的消耗之一，其增加了氢气使用过程中因压缩能耗产生的二氧化碳排放。

[0005] 因此，设计一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法，以降低氢气充装至管束车内的能耗，从而降低氢气使用过程中的碳排放，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是：提供一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法，以至少解决上述部分技术问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种氢气压缩充装管束车系统，包括供氢气管，从供氢气管接出的N组压缩单元，以及若干个管束车；N组压缩单元并联分布，并且N组压缩单元压缩后氢气气压呈阶梯分布，每组压缩单元均接出有一组输氢气单元，每组输氢气单元分别与所有管束车连接。

[0009] 进一步地，输氢气单元包括从压缩单元接出的高压输氢总管，以及从高压输氢总管接出并且相互间并联分布的若干根高压输氢分管，每一根高压输氢分管分别与一个管束车相连接。

[0010] 进一步地，高压输氢总管上设有第二切断阀，高压输氢分管上设有程控阀。

[0011] 进一步地，还包括有若干个加氢柱，每一个管束车进口端均连接有一个加氢柱，每一个管束车均通过一个加氢柱分别与所有输氢气单元相连接。

[0012] 进一步地，加氢柱为在常规加氢柱内增设稳压调节阀稳定上游氢气压力。

[0013] 进一步地，N组压缩单元压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈阶梯降、或者呈阶梯升分布，并且各组压缩单元的总打气量相同。

[0014] 进一步地，压缩单元还包括与隔膜压缩机并联分布的回流调节管，回流调节管上设有回流调节阀。

[0015] 进一步地，还包括从供氢气管接出的低压输氢管，以及从低压输氢管接出并且相互间并联分布的若干根低压输氢分管；每一根低压输氢分管分别与一个管束车相连接，低压输氢管上设有第三切断阀，低压输氢分管上设有低压程控阀。

[0016] 进一步地，供氢气管上设有第一切断阀，N的取值不小于2。

[0017] 一种氢气压缩充装管束车系统的充装方法，将压缩单元按照1、2、……、 N编号为N组，设定该N组压缩单元压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈阶梯升分布，则第N组压缩单元出口氢气充装压力为管束车最高的充装压力；当需要为管束车充装氢气时，开启第1组压缩单元所对应的程控阀，则第1组压缩单元为管束车充装氢气，当第1组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第1组压缩单元所对应的程控阀；再开启第2 组压缩单元所对应的程控阀，当第2组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第2组压缩单元所对应的程控阀，再开启相邻下一组压缩单元为管束车充装氢气，依次类推，直至第N组压缩单元为管束车充装完毕，即可。

[0018] 进一步地，当供氢气管内氢气压力高于管束车的初始充装压力时，开启第1 组压缩单元所对应的程控阀之前，先开启低压程控阀采用供氢气管直接为管束车充装氢气，当低压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭低压程控阀，再开启第1组压缩单元所对应的程控阀采用第1组压缩单元为管束车充装氢气。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0020] 本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，将氢气压缩单元设定为出口压力不同的N(N≥2)组，在氢气管束车充装时通过切换程控阀先用压力低的氢气充装，然后依次采用压力更高的氢气充装，实现了氢气的分组阶梯压缩和管束车的分组阶梯充装，从而降低了氢气压缩功耗，减少了氢气充装过程因压缩能耗产生的CO2排放量，也将降低了氢气压缩机的投资。通过氢气的分组阶梯压缩，可以将氢气压缩过程的能耗降低12～38％，氢气压缩机的投资降低 12～38％。

附图说明

[0021] 图1为本发明氢气压缩充装管束车系统图(图中仅示出了3组压缩单元)。

[0022] 图2为本发明实施例1氢气压缩充装管束车系统图。

[0023] 图3为本发明实施例2氢气压缩充装管束车系统图。

[0024] 图4为本发明实施例3氢气压缩充装管束车系统图。

[0025] 图5为传统制氢工厂管束车充装系统图。

[0026] 其中，附图标记对应的名称为：

[0027] 1‑供氢气管、2‑压缩单元、3‑管束车、4‑隔膜压缩机、5‑第一切断阀、6‑高压输氢总管、7‑高压输氢分管、8‑第二切断阀、9‑程控阀、10‑加氢柱、11‑回流调节管、12‑回流调节阀、13‑低压输氢管、14‑低压输氢分管、15‑第三切断阀、 16‑低压程控阀。

具体实施方式

[0028] 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，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 如图1‑4所示，本发明提供的一种氢气压缩充装管束车系统，包括供氢气管 1，从供氢气管1接出的N组压缩单元2，以及若干个管束车3；N组压缩单元 2并联分布，并且N组压缩单元2压缩后氢气气压呈阶梯分布，每组压缩单元2 均接出有一组输氢气单元，每组输氢气单元分别与所有管束车3连接。

[0030] 本发明输氢气单元包括从压缩单元2接出的高压输氢总管6，以及从高压输氢总管6接出并且相互间并联分布的若干根高压输氢分管7，每一根高压输氢分管7分别与一个管束车3相连接。高压输氢总管6上设有第二切断阀8，高压输氢分管7上设有程控阀9。

[0031] 本发明还包括有若干个加氢柱10，每一个管束车3进口端均连接有一个加氢柱10，每一个管束车3均通过一个加氢柱10分别与所有输氢气单元相连接。本发明在常规加氢柱内增设稳定上游氢气压力的调节阀。供氢气管1上设有第一切断阀5，N的取值不小于2。

[0032] 本发明还包括从供氢气管1接出的低压输氢管13，以及从低压输氢管13接出并且相互间并联分布的若干根低压输氢分管14；每一根低压输氢分管14分别与一个管束车3相连接，低压输氢管13上设有第三切断阀15，低压输氢分管14上设有低压程控阀16。

[0033] 本发明N组压缩单元2压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈阶梯降、或者呈阶梯升分布，并且各组压缩单元2的总打气量相同。

[0034] 本发明压缩单元2还包括与隔膜压缩机4并联分布的回流调节管11，回流调节管11上设有回流调节阀12。

[0035] 本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，将氢气压缩单元设定为出口压力不同的N(N≥2)组，在氢气管束车充装时通过切换程控阀先用压力低的氢气充装，然后依次采用压力更高的氢气充装，实现了氢气的分组阶梯压缩和管束车的分组阶梯充装，从而降低了氢气压缩功耗，减少了氢气充装过程的CO2排放量，也将降低了氢气压缩机的投资。通过氢气的分组阶梯压缩，可以将氢气压缩过程的能耗降低12～38％，氢气压缩机的投资降低12～38％。

[0036] 本发明提供的一种氢气压缩充装管束车系统充装方法，将压缩单元按照1、 2、……、N编号为N组，设定该N组压缩单元压缩后氢气气压随压缩单元的组数升高呈阶梯升分布，则第N组压缩单元出口氢气充装压力为管束车最高的充装压力；当需要为管束车充装氢气时，开启第1组压缩单元所对应的程控阀，则第1组压缩单元为管束车充装氢气，当第1组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第1组压缩单元所对应的程控阀；再开启第2组压缩单元所对应的程控阀，当第2组压缩单元所对应的高压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭第2组压缩单元所对应的程控阀，再开启相邻下一组压缩单元为管束车充装氢气，依次类推，直至第N组压缩单元为管束车充装完毕，即可。

[0037] 本发明充装方法当供氢气管内氢气压力高于管束车的初始充装压力时，开启第1组压缩单元所对应的程控阀之前，先开启低压程控阀采用供氢气管直接为管束车充装氢气，当低压输氢分管内氢气气压与管束车内气压平衡时，关闭低压程控阀，再开启第1组压缩单元所对应的程控阀采用第1组压缩单元为管束车充装氢气。

[0038] 本发明通过将氢气分组阶梯压缩至N(N≥2)种不同的压力为管束车充装，降低了氢气的压缩能耗，减少了碳排放，能耗降低12～38％。通过将氢气分组阶梯压缩机分成出口压力不同的N(N≥2)组，降低了压缩机的总功率，降低了压缩机的投资，投资降低12～38％。

[0039] 本发明提供的一种氢气压缩充装管束车系统及其充装方法，将压缩氢气的压缩单元划分N(N≥2)组，每一组压缩单元的出口连通组成一个阶梯的输氢气单元，第一组压缩单元出口连通的输氢气单元至第N组压缩单元出口连通的输氢气单元，共计N(N≥2)条高压输氢总管6；所有隔膜压缩机的入口相连通，并与同一氢气源供氢气管相连；每组压缩单元的出口压力不同，第一组至第N 组压缩单元的出口压力逐级升高，第N组压缩单元出口压力为管束车的最高充装压力，不同输氢气单元内氢气的压力也相应逐级升高，第N组压缩单元所对应高压输氢分管内的压力为管束车的最高充装压力；每台管束车与N台程控阀相连，N台程控阀与N条不同压力的高压输氢分管相连；每台管束车充装氢气时先打开与第一组压缩单元所对应的程控阀从而与相应高压输氢分管连通，使用第1阶梯压力的氢气充装氢气，当管束车内的压力与该高压输氢分管内的压力平衡时关闭相应程控阀，打开更高一级氢气压力的程控阀使用第2阶梯压力的氢气充车依次类推，直至将管束车内的氢气压力充装至最高压力。通过将压缩单元分为N组，将需要压缩的氢气分成N股压缩至N种不同的压力，从而降低氢气压缩功，降低了压缩系统的能耗，也降低了压缩机的成本。

[0040] 本发明将氢气压缩单元分成N(N≥2)组，N组压缩单元将N股氢气从同一压力压缩至N个不同的压力，氢气管束车充装时从低压至高压依次使用不同压力的N股氢气升压，直至充装至最高压力。将氢气分成N股进入N组压缩单元，N股氢气的流量相同。当供氢气管内原料氢气压力高于管束车的初始充装压力时，先采用供氢气管通过低压输氢管和低压输氢分管不经压缩直接为管束车充装。

[0041] 本发明管束车采用加氢柱充装氢气，即管束车通过加氢柱与N台切换程控阀相连，加氢柱内设有稳压调节阀稳定上游氢气压力。

[0042] 本发明设计科学合理，效果显著，通过将氢气分成N股压缩至N个不同的压力为装束车充装，直接减少了氢气的总压缩能耗及压缩机的总安装功率，不仅减少了压缩能耗，降低了CO2排放量，同时也降低了压缩机的投资。

[0043] 以下通过具体实例对本发明进行详实的说明，但不应将此理解为本发明上述主题。

[0044] 实施例1

[0045] 某氢气工厂加压充装管束车系统，该系统由压缩单元、加氢柱(加氢柱内设有稳定上游气体压力的调节阀)、管束车、切换程控阀、以及氢气管线组成。如图2所示。氢气总量3
4000Nm/h，压力2.1MPag；压缩机采用隔膜压缩机，压缩单元分为2组，每组压缩单元有2台相互并联的隔膜压缩机，即压缩机1和压缩机2为第1组，压缩机3和压缩机4为第2组，加氢柱
4个，管束车4台；每组压缩单元的出口有切断阀QX(即Q2和Q3)，压缩机的进口有总的切断阀 Q1；每组压缩单元有回流调节阀PX(即P1和P2)。第1组压缩单元的出口压力为12MPag，第2组
3
压缩单元的出口压力为22MPag，每台压缩机的打气量为 1000Nm/h；连接第1组压缩单元的出口氢气管线为高压氢气管线L1，连接第2 组压缩单元出口的氢气管线为高压氢气管线L2；每个加氢柱通过切换程控阀 KX1(即K11、K21、K31、K41，下同)与高压氢气管线L1连通，通过切换程控阀KX2(即K12、K22、K32、K42，下同)与高压氢气管线L2连通。氢气管束车的初始加氢压力3MPag，管束车充装氢气时，加氢柱通过切换程控阀KX1 与高压氢气管线L1连通，采用隔膜压缩机增压后的12MPa的第1阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至
11.5MPa后，加氢气柱的切换程控阀KX1 关闭，KX2打开，加氢柱通过切换程控阀KX2与高压氢气管线L2连通，采用压缩机增压后的22MPa的第2阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至 20MPa后加氢气柱的切换程控阀KX2关闭，管束车充装完成。与4个加氢柱相连的4台管束车同时充装，部分管束车处于第1阶梯氢气充装阶段，部分管束车处于第2阶梯氢气充装阶段。

[0046] 通过将压缩机分为两组，两组压缩单元的打气量相同，两组压缩单元出口压力分为12MPag和22MPag两个阶梯，压缩机的总轴功率为449kW，压缩机的总价为540万元，全部压缩至22MPa时总轴功率526kW，压缩机的总价为640 万元，新的压缩工艺可以节约能耗14.6％，可以降低压缩机采购成本15.6％。

[0047] 实施例2

[0048] 某氢气工厂加压充装管束车系统，该系统由压缩机、加氢柱(加氢柱内设有稳定上游气体压力的调节阀)、管束车、程控阀门、以及氢气管线组成。如图3所示。氢气总量3
6000Nm/h，压力2.1MPag；压缩机采用隔膜压缩机，压缩单元分为3组，每组压缩单元有2台隔膜压缩机，即隔膜压缩机1和隔膜压缩机2为第1组，隔膜压缩机3和隔膜压缩机4为第2组，隔膜压缩机5和隔膜压缩机6为第3组；加氢柱6个，管束车6台；每组压缩单元的出口有切断阀 QX(即Q2、Q3和Q4)，压缩机的进口有总的切断阀Q1；每组压缩单元有回流调节阀PX(即P1、P2和P3)。第1组压缩单元的出口压力为9MPag，第2 组压缩单元的出口压力为14.5MPag，
3
第3组压缩单元的出口压力为22MPag，每台压缩机的打气量为1000Nm /h；连接第1组压缩单元的出口氢气管线为高压氢气管线L1，连接第2组压缩单元出口的氢气管线为高压氢气管线L2，连接第 3组压缩单元出口的氢气管线为高压氢气管线L3；每个加氢柱通过切换程控阀 KX1(即K11、K21、K31、K41、K51、K61，下同)与高压氢气管线L1连通，通过切换程控阀KX2(即K12、K22、K32、K42、K52、K62，下同)与高压氢气管线L2连通，通过切换程控阀KX3(即K13、K23、K33、K43、K53、K63，下同)与高压氢气管线L3连通。氢气管束车的初始加氢压力3MPag，管束车充装氢气时，加氢柱通过切换程控阀KX1与高压氢气管线L1连通，采用第1组压缩单元增压后的9MPa的第1阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至 8.7MPa后，加氢气柱的切换程控阀KX1关闭，KX2打开，加氢柱通过切换程控阀KX2与高压氢气管线L2连通，采用第2组压缩单元增压后的14.5MPa的第2阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至
14.3MPa后加氢气柱的切换程控阀KX2关闭，KX3打开，加氢柱通过切换程控阀KX3与高压氢气管线 L3连通，采用第3组压缩单元增压后的22MPa的第3阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至22MPa后加氢气柱的切换程控阀KX3关闭，管束车充装完成。与6个加氢柱相连的6台管束车同时充装，部分管束车处于第1阶梯氢气充装阶段，部分管束车处于第2阶梯氢气充装阶段，部分管束车处于第3阶梯氢气充装阶段。

[0049] 通过将压缩单元分为3组，3组压缩单元的打气量相同，3组压缩单元出口压力分为9MPa、14.5MPag和22MPag三个阶梯，压缩机的总轴功率为638.4kW，压缩机的总价为800万元，全部压缩至22MPa时总轴功率789kW，压缩机的总价为960万元，新的压缩工艺可以节约能耗19.09％，可以降低压缩机采购成本 16.67％。

[0050] 实施例3

[0051] 某氢气工厂加压充装管束车系统，该系统由压缩机、加氢柱(加氢柱内设有稳定上游气体压力的调节阀)、管束车、程控阀门以及氢气管线组成。如图4 所示。氢气总量3
4500Nm/h，压力5.3MPag；压缩机采用隔膜压缩机，压缩单元分为2组，每组压缩单元有2台隔膜压缩机，即压缩机1和压缩机2为第1组，压缩机3和压缩机4为第2组，加氢柱5个，管束车
5台；每组压缩单元的出口有切断阀QX(即Q2和Q3)，压缩机的进口有总的切断阀Q1；每组压缩单元有回流调节阀PX。第1组压缩单元的出口压力为12.8MPag，第2组压缩单元的出口压
3
力为22MPag，每台压缩机的打气量为1000Nm /h；连接第1组压缩单元的出口氢气管线为高压氢气管线L1，连接第2组压缩机出口的氢气管线为高压氢气管线L2，低压管线L0直接与氢气源相连，低压管线L0与氢气源之间有切断阀Q0；每个加氢柱通过切换程控阀KX1(即K11、K21、K31、K41、K51，下同)与高压氢气管线L1连通，通过切换程控阀KX2(即K12、K22、K32、 K42、K52，下同)与高压氢气管线L2连通，通过切换程控阀KX0(即K10、K20、K30、K40、K50，下同)与低压氢气管线L0连通。氢气管束车的初始加氢压力3MPag，管束车充装氢气时，加氢柱通过切换程控阀KX0与低压管线 L0连通，采用5.3MPa未压缩的氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至 5.1MPa后，加氢气柱的切换程控阀KX0关闭，KX1打开，加氢柱通过切换程控阀KX1与高压氢气管线L1连通，采用第1组压缩单元增压后的12.8MPa的第1阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至12.55MPa后，加氢气柱的切换程控阀KX1关闭，KX2打开，加氢柱通过切换程控阀KX2与高压氢气管线L2连通，采用第2组压缩单元增压后的22MPa的第2阶梯氢气为管束车充装，当管束车的压力升高至20MPa后加氢气柱的切换程控阀KX2关闭，管束车充装完成。与5个加氢柱相连的5台管束车同时充装，部分管束车处于第0阶梯氢气充装阶段，部分管束车处于第1阶梯氢气充装阶段，部分管束车处于第2 阶梯氢气充装阶段。

[0052] 通过将压缩单元分为两组，两组压缩单元的打气量相同，两组压缩单元出口压力分为12.8MPa和22MPag，另外有一部分氢气不经压缩直接为管束车充装。将氢气分成3个阶梯，压缩机的总轴功率为221kW，压缩机的总价为290万元，全部压缩至22MPa时总轴功率317kW，压缩机的总价为405万元，新的压缩工艺可以节约能耗30.28％，可以降低压缩机采购成本28.39％。

[0053] 最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。