离子液体氢气压缩机

动态仿真平台开发

提出一种联合仿真方法，整合液压传动与氢气压缩两个子系统，开发了集成动态仿真平台，用于分析高压氢气压缩机的动态行为与能耗性能。

Zhou, Hao · Shigang, Zhou · 76714859 · 77455063 · Dong, Peng · Zhao, Shengdun

Renewable Energy 2025

参数信息

平均能耗

2.41 kWh/kg

入口压力

0.5 MPa

出口压力

35 MPa

电机转速

45 rpm

技术优势

仿真覆盖两子系统耦合

通过AMESim与Simulink联合仿真，首次同时考虑液压传动和氢气压缩的相互作用。

二次开发补全新模型

在AMESim平台上二次开发了“湿压缩”和“离子液体流动阻力”两个子模型，并集成神经网络模型预测散热和流阻。

能耗预测验证有效

仿真结果与五级样机实验在多数压缩级吻合，平均模拟能耗约2.41 kWh/kg，可用于性能优化。

应用场景

• 加氢站高压氢气压缩：为加氢站提供高纯高压氢气压缩方案，替代传统机械压缩机。
• 离子液体压缩机设计：通过联合仿真辅助离子液体压缩机设计，减少物理样机试错成本。
• 动态仿真与性能分析：提供动态仿真工具，分析压缩机系统动态行为与能耗。
• 氢能系统集成与控制：为氢能系统中压缩机与液压控制集成提供验证平台。