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龙图腾网获悉四川大学申请的专利等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116464905B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210033594.0，技术领域涉及：F17C5/02；该发明授权等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢系统及方法是由朱家骅;夏素兰;李季设计研发完成，并于2022-01-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢系统及方法在说明书摘要公布了：一种等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢系统及方法，针对绿电及谷电周期性特点，利用氢气在常温‑深冷290‑30K温区热力学性质构建等压放热等容复热的热力升压储供氢系统，实现8小时电解水制氢和90MPa高压储氢、24小时连续稳定供氢。常压氢气预压缩至6MPa等压放热后膨胀液化、液氢吸取此热量等容复热升压至常温90MPa，从而以6MPa预压缩实现90MPa高压储供氢，单耗3kWhkg。系统主要包括水平阵列常温储供氢罐及内置翅片式换热器，全过程由自控阀执行。日供氢1000kg制储供一体化加氢站32罐阵列、单罐容积0.625m3；每小时供氢2250kg的合成氨供氢站96罐阵列、单罐容积11.0m3。

本发明授权等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种等压放热与等容复热过程耦合热力升压储供氢的方法，其特征是通过自动控制阀组使热力升压储供氢系统内水平阵列排布的所有氢罐循环遍历以下各种动态分区操作过程：动态空罐冷却区，包括12～24个氢罐，与每个氢罐连接的翅片换热器出口截止阀开启、出口换向阀与连通管连通、入口换向阀也与连通管连通、进出口截止阀关闭，由此形成低温循环氢气通过翅片换热器管内强制对流吸热冷却氢罐的动态空罐冷却区；至一个动态空罐冷却周期5～30分钟的终点时刻，该区离低温循环氢气接入点最近的氢罐内温已降至≤38K、启动切换程序即该罐退出该区而进入液氢充注区、顺低温循环氢气流下游最靠近该罐的一罐自动替代该罐的阀门连接状态而成为新的离低温循环氢气最近的氢罐、同时原排在该罐区下游离低温循环氢气接入点最远一罐之后的一个常温空罐自动替代原最远一罐的阀门连接状态而成为新最远一罐，由此从新的离低温循环氢气最近的氢罐到新的最远一罐、开始一个新的动态空罐冷却周期； 动态充注液氢区，该区内所有氢罐的双程翅片管换热器出口截止阀始终关闭、进口换向阀和出口换向阀始终与翅片换热器连通管连通，空罐温度≤38K、罐内保留氢气压力≤0.5MPa，在任一动态充注液氢周期内至少有一个氢罐的进出口截止阀开启、与之相连的换向阀使该氢罐充注空间与低温液氢总管连通、接受从气液分离器底部输送来的、压力比空罐内保留氢气压力高0.05～0.1MPa的液氢，在一个动态充注液氢周期5～30分钟的终点时刻充满该罐、关闭该罐截止阀的同时开启另一个待充液氢罐的截止阀，开始一个新的动态充注液氢周期；氢罐等压放热等容复热过程耦合动态传热区，包括12～24个已充注低温液氢的氢罐，所有氢罐进出口截止阀均关闭、换热器出口截止阀均开启，离循环及补充氢接入点最近的氢罐换热器进口换向阀使该进口与循环及补充氢总管连通、使输送来的预加压3～6MPa常温303K的循环及补充氢气进入该罐换热器、顺序串联流经该区所有氢罐的翅片管双程换热器直至离循环及补充氢接入点最远的氢罐换热器出口、通过与膨胀机进口总管连通的换向阀进入膨胀机，该区内其余氢罐换热器进口及出口换向阀均与连通管连通构成循环及补充氢串联流程、流经该区所有翅片管内等压放热、使管外低温氢在氢罐内自然对流等容复热，管内等压放热的循环及补充氢沿串联流动方向温度递降、罐内等容复热的低温氢则沿与之逆流的方向温度递升，至一个等压放热等容复热动态传热周期5～30分钟终点时刻，最先接入预压缩常温氢气的罐内自然对流等容复热的氢气温度升至比接入的预压缩常温氢气温度低10～50K、罐内相应达到≥55MPa的储氢压力，启动切换程序即该罐退出该区而进入高压供氢罐区、顺循环及补充氢气流下游最靠近该罐的一个罐自动替代该罐的阀门连接与开启状态而成为新的预压缩常温氢气接入罐、同时使紧邻原离补充氢接入点最远的氢罐之后一个充满低温液氢的罐自动替代原罐的阀门连接与开启状态而成为新的与膨胀机进口总管连通的罐，由此从新的预压缩常温氢气接入罐到新的膨胀机进口总管连通罐、开始一个新的动态传热区周期； 高压供氢罐区，经过等容升温复热升压至常温高压55～90MPa的储氢罐进入该罐区，供氢量1.0～40.0kgmin、供氢压力1.0～90MPa；调控该区内阀门开闭状态，实现单罐对外供氢和多罐同时对外供氢，单罐供氢时该罐的进出口截止阀开启并通过换向阀与高压供氢总管连通、供氢区内其它罐的进出口截止阀关闭，多罐供氢时所有供氢罐的进出口阀门均开启并与高压供氢总管连通；供氢罐区内所有氢罐的翅片换热器出口截止阀关闭、换热器进口换向阀及出口换向阀与连通管连通；采取单罐与多罐组合，实现压力递增式梯级供氢方式，即供氢罐区内多罐组合的12～24个储氢罐、各罐内保有氢气压力按从低到高的顺序从2MPa递增至90MPa、通过自动控制阀门开闭状态切换供氢罐使其正在对外供氢压力与正在受氢容器内氢气压力之比在1.1～1.5范围之内，从而确保任何时刻受氢容器内因氢气压缩产生的温升20K；任何时刻当正在供氢罐内的压力下降至罐内保留氢气规定值≥1.0MPa时、该罐停止供氢并关闭截止阀，随之该罐作为空罐退出高压供氢罐区、进入动态空罐冷却区排队；通过氢膨胀机进口总管进入氢膨胀机的循环与补充氢气压力3～6MPa、温度≤40K，通过膨胀机做功后压力下降至0.3～0.8MPa、温度26～30K、液气质量比≥32，通过气液分离器分离后，液氢由低温液氢总管输送到氢罐充注液氢区、氢气作为低温循环氢气输送到动态空罐冷却区、通过翅片换热器连通管串联流过动态空罐冷却区内所有氢罐的双程翅片管换热器管内强制对流传热吸取空罐的热量至该区的最后一个换热器出口其温度升至比该空罐平均温度低8～15K、离开该罐后等压汇合补充氢气的质量流量与充注液氢相同，汇合后的循环与补充氢气进入氢气压缩机预加压到3～6MPa、通过冷却器等压降温至≤303K、通过循环与补充氢气总管输送到等压放热等容复热传热区串联通过12～24个换热器管内等压放热降温至≤40K、通过氢膨胀机进口总管进入氢膨胀机膨胀做功，由此构成循环与补充氢气预加压并冷却至273～303K常温后等压放热降温至50K低温及膨胀液化、再折返等容复热至常温的过程耦合热力升压循环。

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