康 祥，吴广宇，刘泽坤，李 云，杨成炯

(1.西安交通大学化学工程与技术学院，陕西 西安 710049；2.中石化广州(洛阳)工程有限公司，广东 广州 510620)

1 引言

为了满足氢燃料电池汽车更高的续航需求，加氢站正向着70 MPa高加注压力发展[1]。氢压机作为加氢站的核心设备，需要适应高压力、大流量、宽工况的工作条件，还需要工作安全可靠、设备维修周期长、易于控制操作。目前加氢站常用的氢压机是隔膜压缩机，其具有良好的气密性，但在频繁启动下膜片使用寿命较短，且其排量受到膜片变形量的限制[2]。

离子压缩机是一种可用于加氢站的新型往复式压缩机，具有良好的气密性、传热性、宽工况适应性，且动部件少，易于维护[3]。离子压缩机的概念由林德公司提出，其具有两个主要特点。一是采用了离子液体直接压缩氢气，其具有密封和润滑的功能；二是采用液压活塞驱动技术。区别于传统压缩机的曲柄连杆驱动方式，离子压缩机的固体活塞运动是由活塞上下的气液压力共同作用决定。

长管拖车是运输氢气的常用方法之一。卸气过程中，长管拖车气瓶内的压力由初始的20 MPa逐渐降低[4]。同时，氢气需加压至高、中、低不同压力的储罐[5]。加压过程中的进气和排气压力在不停变化。因此，离子压缩机需要采用分级压缩控制策略，以适应加氢站的宽工况特性[6]。

本研究分析了压缩机从槽车抽气加注到汽车气瓶过程中，宽工况下压缩机分级压缩控制对于系统能耗和工作可靠性的影响，提出了一种离子压缩机分级压缩控制策略，给出了各压缩级气体负载极值计算方法。……