CN116221059A - 用于多级压缩系统的压缩比调控方法及调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动控制技术领域，提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法及调控装置，其中，用于多级压缩系统的压缩比调控方法包括：获取每台压缩机的压缩比；根据每台压缩机的压缩比，确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小；当确定相邻的两台压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与后级压缩机对应连接的液压油路的流量减小或控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，否则，控制与后级压缩机对应连接的液压油路的流量增加或控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小。如此设置，解决了现有技术中的加氢站在利用多级压缩系统向储氢容器内加注氢气时存在的排气温度高、压缩效率低的问题。

Description

用于多级压缩系统的压缩比调控方法及调控装置

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法及调控装置。

背景技术

氢气作为燃料电池车辆的燃料，目前主要通过氢瓶储存，需要在加氢站通过专门的加氢设备向氢瓶加注氢气。目前加氢站的加氢设备包括压缩机和储氢容器，通过管束车将氢气运输至加氢站后，利用压缩机对氢气进行压缩加压，然后将压缩后的氢气储存在储氢容器中。在需要对车辆的氢瓶加氢时，利用加氢设备的储氢容器内的高压氢气与车辆的氢瓶内的低压氢气的压力差，将氢气加注至氢瓶内。

液驱活塞式氢气压缩机是加氢站的加氢设备的主流形式之一，而将液驱活塞式氢气压缩机连接形成多级压缩系统，能够在一定程度上提高加氢设备的压缩效率。现有技术中的加氢设备在设计完成之后，其所采用的多级压缩系统的各台压缩机的容积比确定，只能在特定工况下实现等压比运行。在利用多级压缩系统将管束车内的氢气进行压缩加压并储存至储氢容器内的过程中，由于储氢容器内的氢气量的增加，管束车内的氢气量的减少，使得储氢容器内的压力逐渐增加，管束车内的压力逐渐减小。即，多级压缩系统处于动态变化的工况，在偏离上述特定工况之后无法实现等压比运行，多级压缩系统的各级压缩比会相互偏离，存在某级压缩比偏高，某级压缩比偏低，压缩机无法在最佳的运行状态运行。尤其对于压缩比过大的压缩机而言，其排气温度偏高，能耗较高，导致加氢设备的压缩效率较低。

因此，如何解决现有技术中的加氢站在利用多级压缩系统向储氢容器内加注氢气时存在的排气温度高、压缩效率低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法及调控装置，用以解决现有技术中的加氢站在利用多级压缩系统向储氢容器内加注氢气时存在的排气温度高、压缩效率低的缺陷。

本发明提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述多级压缩系统包括至少两台串联连接的压缩机，所述压缩机为液驱式压缩机，每一所述压缩机均对应连接一套液压油路，所述液压油路设置为对所述压缩机提供动力，所述用于多级压缩系统的压缩比调控方法包括：

获取每台所述压缩机的压缩比；

根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，所述后级压缩机的压缩比小于所述前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述获取每台所述压缩机的压缩比，包括：

获取每台所述压缩机的进气压力和排气压力；

根据每台所述压缩机的所述进气压力和所述排气压力，确定每台所述压缩机的压缩比，所述压缩机的压缩比为所述压缩机的所述排气压力与所述进气压力的比值。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述液压油路包括变量泵，与各台所述压缩机对应的所述变量泵的动力输入轴直连传动；

所述控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，包括：

控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量减小；

所述控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，包括：

控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量增加；

所述控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，包括：

控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量增加；

所述控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，包括：

控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量减小。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系之前，还包括：

根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的差值；

当确定所述压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值时，执行所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

当确定所述压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值时，判断各台所述压缩机的排气温度之间的一致性。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述判断各台所述压缩机的排气温度之间的一致性，还包括：

获取每台所述压缩机的排气温度；

根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

当确定所述压缩机的排气温度高于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，当确定所述压缩机的排气温度低于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，所述根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值之前，还包括：

根据每台所述压缩机的排气温度，确定相邻的两台所述压缩机的排气温度的差值；

当确定所述排气温度的差值的绝对值大于第二预设阈值时，执行所述确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

当确定所述排气温度的差值的绝对值小于第二预设阈值时，重新执行所述获取每台所述压缩机的压缩比。

本发明还提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，所述多级压缩系统包括至少两台串联连接的压缩机，所述压缩机为液驱式压缩机，每一所述压缩机均对应连接一套液压油路，所述液压油路设置为对所述压缩机提供动力，所述用于多级压缩系统的压缩比调控装置包括：

第一获取模块，用于获取每台所述压缩机的压缩比；

第一确定模块，用于根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

第一控制模块，用于当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，所述后级压缩机的压缩比小于所述前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小。

根据本发明提供的一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，还包括：

第二确定模块，用于根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的差值；

第二控制模块，用于当确定所述压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值时，执行所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系，当确定所述压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值时，判断各台所述压缩机的排气温度的一致性；

第二获取模块，用于获取每台所述压缩机的排气温度；

第三确定模块，用于根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

第三控制模块，用于当确定所述压缩机的排气温度高于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，当确定所述压缩机的排气温度低于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加。

本发明还提供一种多级压缩系统，所述多级压缩系统能够执行上述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，或者，包括上述的用于多级压缩系统的压缩比调控装置。

本发明还提供一种加氢设备，包括上述的多级压缩系统。

本发明提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法中，先获取每台压缩机的压缩比，然后确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系。当确定相邻的两台压缩机中，位于后一级的后级压缩机的压缩比大于位于前一级的前级压缩机的压缩比时，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，以降低后级压缩机的压缩速度，减少后级压缩机的吸气量；也可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，以提高前级压缩机的压缩速度，增加前级压缩机的排气量。使该相邻的两台压缩机之间的级间压力增加，从而可以增加前级压缩机的压缩比，降低后级压缩机的压缩比，使该相邻的两台压缩机的压缩比逐渐趋于相等。当确定相邻的两台压缩机中，位于后一级的后级压缩机的压缩比小于位于前一级的前级压缩机的压缩比时，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，以提高后级压缩机的压缩速度，增加后级压缩机的吸气量；也可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，以降低前级压缩机的压缩速度，减少前级压缩机的排气量。使该相邻的两台压缩机之间的级间压力减小，从而可以减小前级压缩机的压缩比，增加后级压缩机的压缩比，使该相邻的两台压缩机的压缩比逐渐趋于相等。如此设置，对于多级压缩系统中的任意相邻的两台压缩机，都采用上述方法进行调控，可以有效地使各台压缩机的压缩比趋于相等，使多级压缩系统运行于等压比工况，避免出现某级压缩机的压缩比偏高，某级压缩机的压缩比偏低的问题，确保每台压缩机都能够均衡地分担压缩比，使多级压缩系统处于最佳的运行状态，有效避免压缩机的排气温度过高的问题，降低能耗，减少压缩机中的密封件被损坏的概率，延长压缩机的使用寿命，有利于提高加氢设备的压缩效率，解决了现有技术中的加氢站在利用多级压缩系统向储氢容器内加注氢气时存在的排气温度高、压缩效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法的流程图；

图2是本发明提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法在应用于具有两台压缩机的两级压缩系统时的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图2描述本发明的用于多级压缩系统的压缩比调控方法、用于多级压缩系统的压缩比调控装置、多级压缩系统及加氢设备。

图1和图2是本发明实施例提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法的流程示意图。

多级压缩系统包括至少两台压缩机，各台压缩机依次相串联设置，即，相邻的两台压缩机中，其中一台压缩机的排气口与另一台压缩机的进气口相连接。

上述压缩机为液驱式压缩机，每一压缩机均对应连接一套液压油路，液压油路设置为对压缩机提供动力。

具体地，上述压缩机可以为液驱活塞式压缩机，液驱活塞式压缩机包括液压缸和气缸，液压缸与气缸同轴设置，液压缸内的活塞与气缸内的活塞通过活塞杆相连接。液压缸与液压油路相连接，通过液压力驱动液压缸内的活塞往复移动，可以带动气缸内的活塞往复移动，从而可以实现对气体的压缩。

本发明实施例提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，包括：

步骤110、获取每台所述压缩机的压缩比；

步骤120、根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

步骤130、当确定相邻的两台压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小或者控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比小于前级压缩机的压缩比时，控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加或者控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小。

可以理解的是，本实施例中的压缩机的压缩比为压缩机的排气压力与进气压力的比值。

压缩机的排气压力为压缩机的排气口处的压力，对于多级压缩系统而言，可以将相邻的两台压缩机之间的级间压力作为该相邻的两台压缩机中的位于前一级的前级压缩机的排气压力。对于多级压缩系统的位于最后一级的末级压缩机，可以直接采集压缩机的排气口处的压力。

压缩机的进气压力为压缩机的进气口处的压力，对于多级压缩系统而言，可以将相邻的两台压缩机之间的级间压力视为该相邻的两台压缩机中的位于后一级的后级压缩机的进气压力。对于多级压缩系统的位于第一级的首级压缩机，可以直接采集压缩机的进气口处的压力。

具体来说，在调控多级压缩系统的各台压缩机的压缩比时，先获取每台压缩机的压缩比，然后确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系。

当确定相邻的两台压缩机中，位于后一级的后级压缩机的压缩比大于位于前一级的前级压缩机的压缩比时，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，以降低后级压缩机的压缩速度，减少后级压缩机的吸气量；也可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，以提高前级压缩机的压缩速度，增加前级压缩机的排气量。使该相邻的两台压缩机之间的级间压力增加，即该相邻的两台压缩机中，前级压缩机的排气压力增加，后级压缩机的进气压力增加。从而使前级压缩机的压缩比增加，后级压缩机的压缩比降低，该相邻的两台压缩机的压缩比的差值减小，相邻的两台压缩机的压缩比逐渐趋于相等。

当确定相邻的两台压缩机中，位于后一级的后级压缩机的压缩比小于位于前一级的前级压缩机的压缩比时，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，以提高后级压缩机的压缩速度，增加后级压缩机的吸气量；也可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，以降低前级压缩机的压缩速度，减少前级压缩机的排气量。使该相邻的两台压缩机之间的级间压力减小，即该相邻的两台压缩机中，前级压缩机的排气压力减小，后级压缩机的进气压力减小。从而使前级压缩机的压缩比减小，后级压缩机的压缩比增加，该相邻的两台压缩机的压缩比的差值减小，相邻的两台压缩机的压缩比逐渐趋于相等。

如此设置，对于多级压缩系统中的任意相邻的两台压缩机，都采用上述方法进行调控，可以有效地减小任意相邻的两台压缩机的压缩比的差值，使任意相邻的两台压缩机的压缩比逐渐趋于相等。从而多级压缩系统的各台压缩机的压缩比趋于相等，使多级压缩系统运行于等压比工况，避免出现某级压缩机的压缩比偏高，某级压缩机的压缩比偏低的问题，确保每台压缩机都能够均衡地分担压缩比，使多级压缩系统处于最佳的运行状态，有效避免压缩机的排气温度过高的问题，降低能耗，减少压缩机中的密封件被损坏的概率，延长压缩机的使用寿命，有利于提高加氢设备的压缩效率，解决了现有技术中的加氢站在利用多级压缩系统向储氢容器内加注氢气时存在的排气温度高、压缩效率低的问题。

需要说明的是，在控制与压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小或增加时，每次调节的变化值较大时，对压缩比的调节速度相对较快；每次调节的变化值较小时，对压缩比的调节精度相对较高，具体根据需求确定即可。

需要说明的是，本实施例中的等压比工况指各台压缩机的压缩比大致相等，允许各台压缩机的压缩比之间存在一定的偏差。

对于每台压缩机的压缩比的获取，本实施例中，分别获取每台压缩机的进气压力和排气压力，然后根据每台压缩机的进气压力和排气压力，将每台压缩机的排气压力与进气压力的比值，作为该台压缩机的压缩比。

对于相邻的两台压缩机中，可以将该相邻的两台压缩机之间的级间压力同时作为前级压缩机的排气压力和后级压缩机的进气压力。能够减少对进气压力和排气压力的采集次数，可以减少多级压缩系统中的压力采集元件的数量，有利于简化多级压缩系统的结构，降低多级压缩系统的成本。

本实施例中，液压油路包括变量泵，变量泵通过液压管路和电液换向阀连接于压缩机的液压缸。通过变量泵为液压油提供动力，通过电液换向阀切换液压油的流动方向，以使压缩机的液压缸内的活塞往复滑动。

本实施例中，通过调整变量泵的排量的方式，调整液压油路内的液压油的流量。

具体地，若要控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路的变量泵的排量减小。若要控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路的变量泵的排量增加。

若要控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加，可以控制与后级压缩机对应连接的液压油路的变量泵的排量增加。若要控制与前级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，可以控制与前级压缩机对应连接的液压油路的变量泵的排量减小。

本实施例中，与各台压缩机对应连接的液压油路的变量泵的动力输入轴同轴设置，相邻两台变量泵的动力输入轴通过联轴器传动连接。如此设置，利用一个驱动件可以驱动所有的变量泵同步运转，能够降低多级压缩系统的成本，减少多级压缩系统的占用空间。此时，与各台压缩机对应的液压油路的变量泵的转速相同。

上述驱动件可以为电机或液压马达。

变量泵可以选用斜盘式变量泵，通过转动斜盘、调节斜盘的倾斜角度，可以调节柱塞的行程，从而可以实现对变量泵的排量的调节。

本发明实施例中，在获取每台压缩机的压缩比之后、在确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系之前，还需要判断各台压缩机的压缩比的偏离程度。

可以判断相邻的两台压缩机的压缩比的差值是否在预设范围内。

具体地，可以先根据每台压缩机的压缩比，确定相邻的两台压缩机的压缩比的差值。然后再将所得到的压缩比的差值的绝对值与第一预设阈值做对比。

若压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值，则，确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系。根据相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系，调整相邻的两台压缩机中的后级压缩机所对应连接的液压油路内的液压油的流量或者调整相邻的两台压缩机中的前级压缩机所对应连接的液压油路内的液压油的流量。

上述第一预设阈值可以根据对各台压缩机的压缩比的一致性要求确定，当第一预设阈值设置的相对较大时，多级压缩系统的各台压缩机的压缩比的调控难度相对较低；当第一预设阈值设置的相对较小时，多级压缩系统的各台压缩机的压缩比的一致性较高。

即使相邻的两台压缩机的压缩比的差值小于第一预设阈值之后，相邻的两台压缩机的压缩比之间也具有一定的差异，该相邻的两台压缩机的压缩效率也不相同，其排气温度也不相同。

进一步实施例中，在确定压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值之后，还可以判断各台压缩机的排气温度之间的一致性，根据各台压缩机的排气温度，进一步对压缩机的压缩比进行调控。

具体来说，可以先获取每台压缩机的排气温度，根据各台压缩机的排气温度，确定各台压缩机的排气温度的平均值。然后再将每台压缩机的排气温度与排气温度的平均值做对比。

上述排气温度的平均值为所有的压缩机的排气温度之和与压缩机的总数量的比值。

若压缩机的排气温度高于排气温度的平均值时，则，控制与压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小。以适当降低该压缩机的压缩速度，减少该压缩机的吸气量，使该压缩机与其前一级的压缩机之间的级间压力增加，使该压缩机与其后一级的压缩机之间的级间压力减小，从而可以适当降低该压缩机的压缩比，减少压缩过程的产热量，使该压缩机的排气温度适当降低。

若压缩机的排气温度低于排气温度的平均值时，则，控制与压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加。以适当增加该压缩机的压缩速度，增加该压缩机的吸气量，使该压缩机与其前一级的压缩机之间的级间压力减小，使该压缩机与其后一级的压缩机之间的级间压力增加，从而可以适当增加该压缩机的压缩比，增加压缩过程的产热量，使该压缩机的排气温度适当提高。

需要说明的是，在根据压缩机的排气温度对液压油路内的液压油的流量进行调节时每次调节的变化值，要小于根据相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系对液压油路内的液压油的流量进行调整时每次调节的变化值。

进一步实施例中，在根据每台压缩机的排气温度，确定各台压缩机的排气温度的平均值之前，还需要判断各台压缩机的排气温度的偏离程度。

可以判断相邻的两台压缩机的排气温度的差值是否在预设范围内。

具体地，可以先根据每台压缩机的排气温度，确定相邻的两台压缩机的排气温度的差值。然后再将所得到的排气温度的差值的绝对值与第二预设阈值做对比。

若排气温度的差值的绝对值大于第二预设阈值，则，确定根据每台压缩机的排气温度，确定各台压缩机的排气温度的平均值。根据每台压缩机的排气温度与排气温度的平均值之间的关系，调整与压缩机所对应连接的液压油路内的液压油的流量。

若排气温度的差值的绝对值小于第二预设阈值，则，重新获取每台压缩机的压缩比，重新根据每台压缩机的压缩比，确定相邻的两台压缩机的压缩比的差值，然后再次判断相邻的两台压缩机的压缩比的差值是否在预设范围内，以实时检测各台压缩机的状态，实现对各台压缩机的压缩比的动态调节。

如此设置，结合对每台压缩机的排气温度的检测，对各台压缩机的压缩比进行动态调节，不仅能够将各台压缩机的压缩比的偏离程度控制在一定范围内，在确保多级压缩系统处于较佳的运行状态的情况下，降低对压缩机的压缩比的调控难度；还能够进一步提高对多级压缩系统的压缩比的调节精度，进一步减少各台压缩机的压缩比的偏差，提高各台压缩机的压缩比的一致性。

另一方面，基于同一总的发明构思，本发明实施例还提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，下文描述的用于多级压缩系统的压缩比调控装置与上文描述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法可相互对应参照。

多级压缩系统包括至少两台压缩机，各台压缩机依次相串联设置，即，相邻的两台压缩机中，其中一台压缩机的排气口与另一台压缩机的进气口相连接。

上述压缩机为液驱式压缩机，每一压缩机均对应连接一套液压油路，液压油路设置为对压缩机提供动力。

具体地，上述压缩机可以为液驱活塞式压缩机，液驱活塞式压缩机包括液压缸和气缸，液压缸与气缸同轴设置，液压缸内的活塞与气缸内的活塞通过活塞杆相连接。液压缸与液压油路相连接，通过液压力驱动液压缸内的活塞往复移动，可以带动气缸内的活塞往复移动，从而可以实现对气体的压缩。

本发明实施例提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，包括第一获取模块、第一确定模块和第一控制模块。

第一获取模块用于获取每台压缩机的压缩比。

第一确定模块用于根据每台压缩机的压缩比，确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系。

第一控制模块用于当确定相邻的两台压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比小于前级压缩机的压缩比时，控制与后级压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小。

在示例性实施例中，上述第一获取模块，具体可以用于获取每台压缩机的进气压力和排气压力；根据每台压缩机的进气压力和排气压力，确定每台压缩机的压缩比，压缩机的压缩比为压缩机的排气压力与进气压力的比值。

液压油路包括变量泵，与各台压缩机对应的变量泵的动力输入轴直连传动。

第一控制模块具体用于控制与压缩机对应连接的液压油路的变量泵的排量。

本发明实施例提供一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，还包括第二确定模块和第二控制模块。

第二确定模块用于根据每台压缩机的压缩比，确定相邻的两台压缩机的压缩比的差值。

第二控制模块用于当确定压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值时，执行确定相邻的两台压缩机的压缩比的大小关系，当确定压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值时，判断各台所述压缩机的排气温度的一致性。

本发明实施例中，用于多级压缩系统的压缩比调控装置，还包括第二获取模块、第三确定模块和第三控制模块。

第二获取模块用于获取每台压缩机的排气温度。

第三确定模块用于根据每台压缩机的排气温度，确定各台压缩机的排气温度的平均值。

第三控制模块用于当确定压缩机的排气温度高于排气温度的平均值时，控制与压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量减小，否则，控制与压缩机对应连接的液压油路内的液压油的流量增加。

又一方面，基于同一总的发明构思，本发明实施例还提供一种多级压缩系统，能够执行上述任一实施例提供的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，或者包括上述实施例提供的用于多级压缩系统的压缩比调控装置，能够实现等压比运行，具有压缩效率高的优点。本发明实施例中的多级压缩系统的有益效果的推导过程与上述用于多级压缩系统的压缩比调控方法或者用于多级压缩系统的压缩比调控装置的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

再一方面，基于同一总的发明构思，本发明实施例还提供一种加氢设备，包括上述实施例提供的多级压缩系统，具有能耗低、效率高的优点。本发明实施例中的加氢设备的有益效果的推导过程与上述多级压缩系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述多级压缩系统包括至少两台串联连接的压缩机，所述压缩机为液驱式压缩机，每一所述压缩机均对应连接一套液压油路，所述液压油路设置为对所述压缩机提供动力，所述用于多级压缩系统的压缩比调控方法包括：

获取每台所述压缩机的压缩比；

根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，所述后级压缩机的压缩比小于所述前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小。

2.根据权利要求1所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述获取每台所述压缩机的压缩比，包括：

获取每台所述压缩机的进气压力和排气压力；

根据每台所述压缩机的所述进气压力和所述排气压力，确定每台所述压缩机的压缩比，所述压缩机的压缩比为所述压缩机的所述排气压力与所述进气压力的比值。

3.根据权利要求1所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述液压油路包括变量泵，与各台所述压缩机对应的所述变量泵的动力输入轴直连传动；

所述控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，包括：

控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量减小；

所述控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，包括：

控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量增加；

所述控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，包括：

控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量增加；

所述控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，包括：

控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路的所述变量泵的排量减小。

4.根据权利要求1所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系之前，还包括：

根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的差值；

当确定所述压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值时，执行所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

当确定所述压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值时，判断各台所述压缩机的排气温度之间的一致性。

5.根据权利要求4所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述判断各台所述压缩机的排气温度之间的一致性，还包括：

获取每台所述压缩机的排气温度；

根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

当确定所述压缩机的排气温度高于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，当确定所述压缩机的排气温度低于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加。

6.根据权利要求5所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，其特征在于，所述根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值之前，还包括：

根据每台所述压缩机的排气温度，确定相邻的两台所述压缩机的排气温度的差值；

当确定所述排气温度的差值的绝对值大于第二预设阈值时，执行所述确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

当确定所述排气温度的差值的绝对值小于第二预设阈值时，重新执行所述获取每台所述压缩机的压缩比。

7.一种用于多级压缩系统的压缩比调控装置，其特征在于，所述多级压缩系统包括至少两台串联连接的压缩机，所述压缩机为液驱式压缩机，每一所述压缩机均对应连接一套液压油路，所述液压油路设置为对所述压缩机提供动力，所述用于多级压缩系统的压缩比调控装置包括：

第一获取模块，用于获取每台所述压缩机的压缩比；

第一确定模块，用于根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系；

第一控制模块，用于当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比大于前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加，当确定相邻的两台所述压缩机中，后级压缩机的压缩比小于前级压缩机的压缩比时，控制与所述后级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加或者控制与所述前级压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小。

8.根据权利要求7所述的用于多级压缩系统的压缩比调控装置，其特征在于，还包括：

第二确定模块，用于根据每台所述压缩机的压缩比，确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的差值；

第二控制模块，用于当确定所述压缩比的差值的绝对值大于第一预设阈值时，执行所述确定相邻的两台所述压缩机的压缩比的大小关系，当确定所述压缩比的差值的绝对值小于第一预设阈值时，判断各台所述压缩机的排气温度的一致性；

第二获取模块，用于获取每台所述压缩机的排气温度；

第三确定模块，用于根据每台所述压缩机的排气温度，确定各台所述压缩机的排气温度的平均值；

第三控制模块，用于当确定所述压缩机的排气温度高于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量减小，当确定所述压缩机的排气温度低于所述排气温度的平均值时，控制与所述压缩机对应连接的所述液压油路内的液压油的流量增加。

9.一种多级压缩系统，其特征在于，所述多级压缩系统能够执行如权利要求1-6任一项所述的用于多级压缩系统的压缩比调控方法，或者，包括如权利要求7-8任一项所述的用于多级压缩系统的压缩比调控装置。

10.一种加氢设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的多级压缩系统。

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