CN117267623A - 一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法 - Google Patents

一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及属于氢能与燃料电池汽车技术领域，涉及一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法，系统包括依次串联设置的液氢源、第一液氢增压泵、液氢输出控制总阀、掺混兑温槽与加氢机、与第一液氢增压泵并联设置的第二液氢增压泵与第三液氢增压泵、第一液氢控制阀、第二液氢控制阀、液氢气化管路，以及依次设于液氢气化管路上的液氢气化控制阀、液氢气化器、储氢瓶组。与现有技术相比，本发明可根据不同的液氢加氢站加氢场景与需求，通过打开/关闭液氢控制阀调整液氢增压泵出口管道的连接方式，通过调节三台液氢增压泵输出液氢的流量获得合适的混合氢气温度，满足不同使用场景和加氢速率的需求。

Description

一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法
技术领域
本发明属于氢能与燃料电池汽车技术领域，涉及一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法。
背景技术
大力发展氢能是实现能源结构转型和可持续发展的重要举措之一，加氢站是氢燃料电池等氢能利用设备能源补给的基础设施，是燃料电池汽车推广应用和氢能产业加速发展的重要前置条件。根据2020年10月27日由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》相关规划显示，到2025年，我国加氢站的建设目标为至少1000座；到2035年加氢站的建设目标为至少5000座。
根据站内氢气储存状态不同，加氢站分为气氢加氢站和液氢加氢站。其中，液氢加氢站具有储运效率高的优势，采用液氢直接增压气化的技术路线，可大幅度降低加氢站的运行能耗，是低能耗规模化加氢站的未来发展趋势。据H2Stations对全球加氢站的统计报告，截至2021年，全球共建成加氢站800多座，其中30％为液氢加氢站，主要分布在美国、欧洲和日本。德国LINDE(林德)公司是液氢加氢站研究、应用和推广的先锋，在美国Oakaland(CA)建造的液氢增压气化式加氢站的站内储氢量达到800kg，加注能力超过40kg/h(～0.67kg/min)，能够同时满足35MPa和70MPa的氢气加注需求。但是，受制于液氢制取、储运、安全等一系列问题，我国液氢加氢站研究尚处于初级阶段，所需的关键装备技术不成熟，安全性能评估不充分。
受到关键装备发展水平的限制，目前的液氢加氢站用液氢增压泵的输出流量不高，如德国林德公司的液氢增压泵的输出流量为50～70kg/h，即～1kg/min，我国科技部2022年“氢能技术”重点专项指南2.1“液氢加氢站关键装备研制与安全性研究”设定的液氢增压泵考核指标也为60kg/h(1kg/min)。但是，随着重卡等大容量燃料电池商用车(储氢量≥40kg)的大规模运行，对加氢站的快速加注提出了更高的要求。科技部2022年“氢能技术”重点专项指南2.1“液氢加氢站关键装备研制与安全性研究”设定的最大加氢速率≥7.2kg/min，显然，单台或两台简单并联的液氢增压泵均无法满足快速加氢需求。针对上述需求，本发明创新性地提出了一种用于液氢加氢站的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行策略，使得液氢加氢站在使用现有液氢增压泵时仍可通过使用本发明所设计的系统结构和运行策略来满足氢气快速加注的需求。
发明内容
本发明的目的就是提供一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法，在目前液氢增压泵输出流量有限的条件下为液氢加氢站提供氢气大流量快速加注功能及加注策略。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，包括
依次串联设置的液氢源、第一液氢增压泵、液氢输出控制总阀、掺混兑温槽、加氢机；
第二液氢增压泵与第三液氢增压泵，进口管路分别与第一液氢增压泵进口管路相连接，出口端分别通过并联管道与第一液氢增压泵出口管路相连接，以使得第一液氢增压泵、第二液氢增压泵与第三液氢增压泵并联设置；
第一液氢控制阀，设于并联管道上并位于第一液氢增压泵出口管路与第二液氢增压泵出口管路之间；
第二液氢控制阀，设于并联管道上并位于第二液氢增压泵出口管路与第三液氢增压泵出口管路之间；
液氢气化管路，设于并联管道和第三液氢增压泵出口管路的连接处，与掺混兑温槽之间；以及，
液氢气化控制阀、液氢气化器、储氢机构，依次设于液氢气化管路上；所述液氢气化器用于将液氢气化，所述储氢机构用于储存与输出氢气。
本发明中的液氢加氢站上装有多台并联运行的液氢增压泵构成的液氢增压气化系统，液氢增压泵输出的液氢通过液氢气化器气化后通入高压储氢机构内进行保存，高压储氢机构中的高压常温气氢与液氢增压泵输出的高压低温液氢在掺混兑温槽中混合，再经过换热器的进一步调温后通过加氢机进行加注。本发明使得在现阶段液氢增压泵输出流量有限时可通过液氢增压气化系统及合适的运行策略使多台液氢增压泵相互配合工作，满足液氢加氢站的氢气大流量快速加注需求，有助于液氢加氢站的推广与应用。
进一步地，所述液氢气化器包括至少2个串联设置的气化换热器。
进一步地，所述液氢气化器包括依次设置的光管气化器与翅片管气化器。
进一步地，所述掺混兑温槽、加氢机之间还设有调温换热器。
进一步地，所述第一液氢增压泵、第二液氢增压泵与第三液氢增压泵的出口管道上均分别设有温度传感器、压力传感器或流量计中的至少一种。
进一步地，所述储氢机构包括多个并联设置且具有不同压力等级的单一储氢瓶或储氢瓶组，下文可记为储氢瓶(组)。所述储氢瓶组补氢模式包括对多个不同压力等级的单一储氢瓶或储氢瓶组逐一进行补气。
所述储氢瓶组包括多个并联设置的储氢瓶。
一种如上所述的液氢增压气化系统的运行方法，包括以下操作模式中的至少一种：
补氢模式：开启液氢气化控制阀，关闭第二液氢控制阀、第一液氢控制阀与液氢输出控制总阀，第三液氢增压泵将液氢源中的液氢增压后输入液氢气化器加热气化，之后再输入至储氢机构中储存；开启液氢气化控制阀与第二液氢控制阀，关闭第一液氢控制阀与液氢输出控制总阀，第二液氢增压泵与第三液氢增压泵将液氢源中的液氢增压后输入液氢气化器加热气化，之后再输入至储氢瓶(组)中储存，此时第一液氢增压泵作为备用泵；或者，开启第一液氢控制阀、液氢气化控制阀与第二液氢控制阀，关闭液氢输出控制总阀，第一液氢增压泵、第二液氢增压泵与第三液氢增压泵并联设置，并将液氢源中的液氢增压后输入液氢气化器加热气化，之后再输入至储氢瓶(组)中储存；
第一加氢模式：开启液氢气化控制阀与液氢输出控制总阀，关闭第二液氢控制阀与第一液氢控制阀，第三液氢增压泵将液氢源中的液氢增压后输入液氢气化器加热气化，第一液氢增压泵将液氢源中的液氢增压后输入掺混兑温槽，同时储氢机构对掺混兑温槽输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度的氢，之后通过加氢机对外加氢；
第二加氢模式：开启液氢气化控制阀、第一液氢控制阀与液氢输出控制总阀，关闭第二液氢控制阀，第三液氢增压泵将液氢源中的液氢增压后输入液氢气化器加热气化，第一液氢增压泵与第二液氢增压泵并联设置，将液氢源中的液氢增压后输入掺混兑温槽，同时储氢机构对掺混兑温槽输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度的氢，之后通过加氢机对外加氢；
第三加氢模式：开启第二液氢控制阀、第一液氢控制阀与液氢输出控制总阀，关闭液氢气化控制阀，第一液氢增压泵、第二液氢增压泵与第三液氢增压泵并联设置，将液氢源中的液氢增压后输入掺混兑温槽，同时储氢瓶(组)对掺混兑温槽输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度的氢，之后通过加氢机对外加氢。
其中，储氢瓶组补氢模式可适用于：当液氢加氢站不需要给氢燃料电池汽车加氢时，此时若需要对高压储氢瓶(组)中没有达到额定压力的高压储氢瓶(组)进行补气，则可启动该模式。
进一步地，所述储氢机构包括多个并联设置且具有不同压力等级的储氢瓶组或单一储氢瓶；所述储氢瓶组包括多个并联设置的储氢瓶；
所述补氢模式包括对多个不同压力等级的储氢瓶(组)逐一进行补气，即，当某一高压储氢瓶(组)内的压力达到额定压力后切换至下一高压储氢瓶(组)继续进行补气，当所有高压储氢瓶均达到额定压力后，液氢增压泵停止工作。属于同一压力等级的储氢瓶，则一起进行补气。
对于属于同一不同压力等级的储氢瓶，则可一起进行补气。
第一加氢模式可适用于：当液氢加氢站需要给氢燃料电池汽车加氢，但是加氢速率不大时，例如：加氢速率小于等于3.36kg/min。
第二加氢模式可适用于：当液氢加氢站需要给氢燃料电池汽车加氢，且加氢速率较大时，例如：加氢速率大于3.36kg/min小于等于6.72kg/min。
第三加氢模式可适用于：当液氢加氢站需要给氢燃料电池汽车加氢，且加氢速率极大时，例如：加氢速率大于6.72kg/min。
进一步地，所述第一加氢模式、第二加氢模式、第三加氢模式中还包括：进入掺混兑温槽的氢气为常温氢气，并且压力与经相应增压泵调整后的液氢压力相一致。
在一些具体的实施例中，所述储氢瓶组输出常温高压气氢，通过压力传感器的监测与液氢增压气化系统中央处理器的控制使输出液氢的压力与常温高压气氢相等，基于温度传感器检测输出液氢的温度，上传至中央处理器，通过合适的控制策略调节输出液氢的流量，将其与常温高压气氢在掺混兑温槽内进行混合，使混合后的氢气温度处于合适的加氢温度范围内。
进一步地，所述第一加氢模式、第二加氢模式、第三加氢模式中还包括：通过温度传感器检测进入掺混兑温槽的氢气与液氢的温度，并根据设定温度调节氢气与液氢的流量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明针对目前液氢增压泵能达到的最高输出流量仍无法满足液氢加氢站的快速加氢需求的问题，创新性地提出了一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统及运行方法，根据不同的液氢加氢站加氢场景与需求，通过打开/关闭液氢控制阀调整液氢增压泵出口管道的连接方式，通过调节三台液氢增压泵输出液氢的流量获得合适的混合氢气温度，可以满足不同使用场景和加氢速率的需求。以现有的低输出速率(～1kg/min)的液氢增压泵满足液氢加氢站的快速加氢需求(≥7.2kg/min)，有助于液氢加氢站的推广应用。
2)根据不同应用场景与需求设置不同的液氢增压气化系统的运行策略，进一步提高了液氢增压泵的利用率，减少了液氢增压泵的频繁启停工况，有利于延长液氢增压泵的使用寿命。
附图说明
图1为实施例1中一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统的结构示意图；
图中标记说明：
1-第三液氢增压泵、2-第一液氢增压泵、3-第二液氢增压泵、4-液氢气化器、41-光管气化器、42-翅片管气化器、5-第三液氢增压泵的出口管道、6-第一液氢增压泵的出口管道、7-第二液氢增压泵的出口管道、8-并联管道、9-液氢气化控制阀、10-液氢输出控制总阀、11-第二液氢控制阀、12-第一液氢控制阀、13-液氢源、14-储氢机构、15-掺混兑温槽、16-调温换热器、17-加氢机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例以本发明上述技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
实施例1：
一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统，包含第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3和液氢气化器4，还包含中央处理器，多台液氢增压泵并联连接，各有一根管道与液氢加氢站的液氢源13相连，第三液氢增压泵的出口管道5连接由光管气化器41与翅片管气化器42组成的液氢气化器4，第一液氢增压泵的出口管道6连接掺混兑温槽15，第二液氢增压泵的出口管道7连接并联管道8，液氢气化器4的出口管道连接储氢机构14，该储氢机构14具体为储氢瓶组，用于储存高压氢气，在其他实施例中储氢机构14也可以是单一储氢瓶，或者多个具有不同压力等级的储氢瓶或储氢瓶组，液氢增压泵通过电信号连接至中央处理器进行控制。调温换热器16可在输出氢气前，对氢气温度作最后调整，以更为精确的获得设定温度下的氢气。
其中，三台液氢增压泵之间设有一根管道8连接第三液氢增压泵的出口管道5，第一液氢增压泵的出口管道6和第二液氢增压泵的出口管道7，进一步扩展多台液氢增压泵所形成的并联结构的功能，且第三液氢增压泵的出口管道5、第一液氢增压泵的出口管道6和并联管道8上分别设置液氢气化控制阀9、液氢输出控制总阀10、第二液氢控制阀11和第一液氢控制阀12，上述控制阀通过电信号连接至中央处理器进行控制。
此外，在第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3的出口管道处都设置有安全泄放阀，还设有用来监测相应液氢增压泵出口管道内的氢气状态的温度传感器、压力传感器和流量计，温度传感器、压力传感器与流量计连接至中央处理器。
一种液氢增压气化系统的运行策略：中央处理器可以根据不同的应用场景与加氢需求以及液氢加氢站的实时运行状态，通过打开或关闭液氢气化控制阀9、液氢输出控制总阀10、第二液氢控制阀11和第一液氢控制阀12，以及调整第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3的输出流量来改变液氢增压气化系统的运行状态，从而实现不同运行策略满足不同应用场景需求的目的。
实施例2：
本实施例基于实施例1中的一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统，提供一种基于该系统的更为具体的运行方法：
当液氢加氢站不需要给氢燃料电池汽车加氢时，若此时站内的高压储氢瓶组的压力未达到额定压力，则液氢增压气化系统运行补气策略：第一液氢增压泵出口管道6上的液氢输出控制总阀10关闭；第三液氢增压泵出口管道5上的液氢气化控制阀9和并联管道8上的第二液氢控制阀11和第一液氢控制阀12打开；第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3同时从液氢源13获得液氢，将其增压后输入由光管气化器41与翅片管气化器42组成的液氢气化器4中进行气化，气化后的气氢输入压力未达到额定压力的储氢瓶(组)中；对于35MPa加氢站，储氢瓶的额定压力为45MPa，对于70MPa加氢站，储氢瓶的额定压力为90MPa，以室温下(298K)额定压力为45MPa的储氢瓶组为例，并按照市场上常见高压储氢瓶的规格假定高压储氢瓶组中单个储氢瓶的体积为1m3，298K(室温)、45MPa下氢气的密度为28.4524kg/m3，计算得到此时单个储氢瓶内氢气的质量为
m1＝ρ*V＝28.4524*1＝28.4524kg
假定该储氢瓶在补气前的压力为15MPa，根据298K、15MPa下氢气的密度为11.1827kg/m3，计算得到此时储氢瓶内氢气的质量为
m2＝ρ*V＝11.1827*1＝11.1827kg
则需要补充的氢气质量为
Δm＝m1-m2＝28.4524-11.1827＝17.2697kg
若仅使用单个液氢增压泵以v＝1kg/min的流量进行补气，则需要的时间为
若使用三台液氢增压泵同时以v＝1kg/min的流量进行补气，则需要的时间为
可以看出，当使用三台液氢增压泵同时对高压储氢瓶组进行补气时，需要的时间可以缩短三分之二，高压储氢瓶组中未达到额定压力而需要进行补气的储氢瓶越多，则多泵并联所节约的时间越多。
实施例3：
本实施例基于实施例1中的一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统，提供一种基于该系统的更为具体的运行方法：
当液氢加氢站35MPa加注等级的加氢速率小于等于3.36kg/min时，以加氢速率＝2kg/min为例：并联管道8上的第一液氢控制阀12关闭，第三液氢增压泵出口管道5上的液氢气化控制阀9和第一液氢增压泵的出口管道6上的液氢输出控制总阀10打开，并联管道8上的第二液氢控制阀11打开，第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3开始工作；第三液氢增压泵1和第二液氢增压泵3将从液氢源13获得的液氢增压，增压后的高压液氢输入由光管气化器41与翅片管气化器42组成的液氢气化器4中进行气化，气化后的气氢通入高压储氢瓶组中压力未达到额定压力的高压储氢瓶中；高压储氢瓶组中已达额定压力的其他高压储氢瓶输出高压常温气氢；第一液氢增压泵2从液氢源13获得液氢并将其增压，通过压力传感器的监测与液氢增压气化系统中央处理器的控制使第一液氢增压泵2输出液氢的压力与高压储氢瓶组输出常温高压气氢的压力相等；基于温度传感器检测第一液氢增压泵2输出液氢的温度，上传至中央处理器，通过合适的控制策略调节第一液氢增压泵2输出液氢的流量，将其与常温高压气氢在掺混兑温槽15内进行混合，使混合后的氢气温度处于合适的加氢温度范围内；以夏天高温下(40℃、313.15K)额定压力为45MPa的高压储氢瓶组为例，第一液氢增压泵2输出25K、45MPa的液氢，流量为Q1，焓值为：
H1＝490.30kJ/kg
高压储氢瓶组输出313.15K、45MPa的气氢，流量为Q2，焓值为：
H2＝4923.9kJ/kg
掺混后的氢气温度应达到满足快速加注需求的-40℃，焓值为：
另有输入掺混兑温槽的氢气流量与加注速率的关系式：
Q1+Q2＝2kg/min
可求得Q1＝0.57kg/min，Q2＝1.43kg/min，即通过调整液氢输出控制总阀10使得第一液氢增压泵2以0.57kg/min的流量输出液氢至掺混兑温槽15，高压储氢瓶组以1.43kg/min的流量输出常温气氢至掺混兑温槽15，掺混兑温后的氢气温度为-40℃，满足快速加注氢气的预冷温度条件，掺混兑温后的氢气通过加氢机17的35MPa加氢枪对35MPa燃料电池汽车进行加注。
实施例4：
本实施例基于实施例1中的一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统，提供一种基于该系统的更为具体的运行方法：
当液氢加氢站70MPa加注等级的加氢速率大于3.36kg/min小于等于6.72kg/min时，以加氢速率＝6kg/min为例：并联管道8的第二液氢控制阀11关闭，第三液氢增压泵的出口管道5上的液氢气化控制阀9打开，并联管道8上的液氢控制阀12和第一液氢增压泵的出口管道6上的液氢输出控制总阀10打开，第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3同时开始工作；第三液氢增压泵1将从液氢源13获得的液氢增压，增压后的高压液氢输入由光管气化器41与翅片管气化器42组成的液氢气化器4中进行气化，气化后的氢气通入高压储氢瓶组中压力未达到额定压力的高压储氢瓶中；高压储氢瓶组输出高压常温气氢；第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3从液氢源13获得液氢并将其增压，通过压力传感器的监测与液氢增压气化系统中央处理器的控制使第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3的输出液氢的压力与高压储氢瓶组输出的常温高压气氢的压力相等；基于温度传感器检测第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3的输出液氢的温度，上传至中央处理器，通过合适的控制策略调节第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3的输出液氢的流量，将其与常温高压气氢在掺混兑温槽15内进行混合，使混合后的氢气温度处于合适的加氢温度范围内；以夏天高温下(40℃、313.15K)储氢压力为90MPa的储氢瓶组为例，第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3输出33K、90MPa的液氢，流量为Q1，焓值为：
H1＝970.99kJ/kg
高压储氢瓶组输出313.15K、90MPa的气氢，流量为Q2，焓值为：
H2＝5260.6kJ/kg
掺混后的氢气温度应达到满足快速加注需求的-40℃，焓值为：
另有输入掺混兑温槽的氢气流量与加氢速率的关系式：
Q1+Q2＝6kg/min
可求得Q1＝1.79kg/min，Q2＝4.21kg/min，即通过调整液氢输出控制总阀10使得第一液氢增压泵2和第二液氢增压泵3均以0.895kg/min的流量输出液氢至掺混兑温槽15，高压储氢瓶组以4.21kg/min的流量输出高压常温气氢至掺混兑温槽15，掺混兑温后的氢气温度为-40℃，满足快速加注氢气的预冷温度条件，掺混兑温后的氢气通过加氢机17的70MPa加氢枪对70MPa燃料电池汽车进行加注。
实施例5：
本实施例基于实施例1中的一种用于液氢加氢站的液氢增压气化系统，提供一种基于该系统的更为具体的运行方法：
当液氢加氢站35MPa加注等级的加氢速率大于6.72kg/min时，以加氢速率＝7.2kg/min为例：第三液氢增压泵的出口管道5上的液氢气化控制阀9关闭，并联管道8上的第二液氢控制阀11、第一液氢控制阀12和第一液氢增压泵的出口管道6上的液氢输出控制总阀10打开，三台液氢增压泵同时开始工作；高压储氢瓶组输出高压常温气氢；第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3从液氢源13获得液氢并将其增压，通过压力传感器的监测与液氢增压气化系统中央处理器的控制使第三液氢增压泵1、第一液氢增压泵2、第二液氢增压泵3的输出液氢的压力与高压储氢瓶组输出的高压常温气氢的压力相等；通过中央处理器的控制使液氢增压泵输出液氢的流量最大(1kg/min)，将其与常温高压气氢在掺混兑温槽15内进行混合；以夏天高温下(40℃、313.15K)储氢压力为45MPa的储氢瓶组为例，第三液氢增压泵1、2和3输出25K、45MPa的液氢，焓值为：
H1＝490.30kJ/kg
高压储氢瓶组输出313.15K、45MPa的气氢，焓值为：
H2＝4923.9kJ/kg
掺混兑温之后氢气的焓值为：
另有输入掺混兑温槽的氢气流量与加注速率的关系式：
Q1+Q2＝7.2kg/min
可求得Q1＝2.1kg/min，Q2＝5.1kg/min，即通过调整液氢控制阀8使得第三液氢增压泵1、2和3均以0.7kg/min的流量输出液氢至掺混兑温槽15，高压储氢瓶组以4.3kg/min的流量输出常温气氢至掺混兑温槽15，掺混兑温后的氢气温度为-40℃，满足快速加注氢气的预冷温度条件，掺混兑温后的氢气通过加氢机17的35MPa加氢枪对35MPa燃料电池汽车进行加注。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，包括
依次串联设置的液氢源(13)、第一液氢增压泵(2)、液氢输出控制总阀(10)、掺混兑温槽(15)、加氢机(17)；
第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)，进口管路分别与第一液氢增压泵(2)进口管路相连接，出口端分别通过并联管道(8)与第一液氢增压泵(2)出口管路相连接，以使得第一液氢增压泵(2)、第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)并联设置；
第一液氢控制阀(12)，设于并联管道(8)上并位于第一液氢增压泵(2)出口管路与第二液氢增压泵(3)出口管路之间；
第二液氢控制阀(11)，设于并联管道(8)上并位于第二液氢增压泵(3)出口管路与第三液氢增压泵(1)出口管路之间；
液氢气化管路，设于并联管道(8)和第三液氢增压泵(1)出口管路的连接处，与掺混兑温槽(15)之间；以及，
液氢气化控制阀(9)、液氢气化器(4)、储氢机构(14)，依次设于液氢气化管路上；所述液氢气化器(4)用于将液氢气化，所述储氢机构(14)用于储存与输出氢气。
2.根据权利要求1所述的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，所述液氢气化器(4)包括至少2个串联设置的气化换热器。
3.根据权利要求2所述的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，所述液氢气化器(4)包括依次设置的光管气化器(41)与翅片管气化器(42)。
4.根据权利要求1所述的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，所述掺混兑温槽(15)、加氢机(17)之间还设有调温换热器(16)。
5.根据权利要求1所述的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，所述第一液氢增压泵(2)、第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)的出口管道上均分别设有温度传感器、压力传感器或流量计中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的多泵并联供氢形式的液氢增压气化系统，其特征在于，所述储氢机构(14)包括多个并联设置且具有不同压力等级的储氢瓶组或单一储氢瓶。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的液氢增压气化系统的运行方法，其特征在于，该方法包括以下操作模式中的至少一种：
补氢模式：开启液氢气化控制阀(9)，关闭第二液氢控制阀(11)、第一液氢控制阀(12)与液氢输出控制总阀(10)，第三液氢增压泵(1)将液氢源(13)中的液氢增压后输入液氢气化器(4)加热气化，之后再输入至储氢机构(14)中储存；或者，开启液氢气化控制阀(9)与第二液氢控制阀(11)，关闭第一液氢控制阀(12)与液氢输出控制总阀(10)，第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)并联设置，并将液氢源(13)中的液氢增压后输入液氢气化器(4)加热气化，之后再输入至储氢机构(14)中储存；或者，开启第一液氢控制阀(12)、液氢气化控制阀(9)与第二液氢控制阀(11)，关闭液氢输出控制总阀(10)，第一液氢增压泵(2)、第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)并联设置，并将液氢源(13)中的液氢增压后输入液氢气化器(4)加热气化，之后再输入至储氢机构(14)中储存；
第一加氢模式：开启液氢气化控制阀(9)与液氢输出控制总阀(10)，关闭第二液氢控制阀(11)与第一液氢控制阀(12)，第三液氢增压泵(1)将液氢源(13)中的液氢增压后输入液氢气化器(4)加热气化，第一液氢增压泵(2)将液氢源(13)中的液氢增压后输入掺混兑温槽(15)，同时储氢机构(14)对掺混兑温槽(15)输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度范围的氢，之后通过加氢机(17)对外加氢；
第二加氢模式：开启液氢气化控制阀(9)、第一液氢控制阀(12)与液氢输出控制总阀(10)，关闭第二液氢控制阀(11)，第三液氢增压泵(1)将液氢源(13)中的液氢增压后输入液氢气化器(4)加热气化，第一液氢增压泵(2)与第二液氢增压泵(3)并联设置，将液氢源(13)中的液氢增压后输入掺混兑温槽(15)，同时储氢机构(14)对掺混兑温槽(15)输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度范围的氢，之后通过加氢机(17)对外加氢；
第三加氢模式：开启第二液氢控制阀(11)、第一液氢控制阀(12)与液氢输出控制总阀(10)，关闭液氢气化控制阀(9)，第一液氢增压泵(2)、第二液氢增压泵(3)与第三液氢增压泵(1)并联设置，将液氢源(13)中的液氢增压后输入掺混兑温槽(15)，同时储氢机构(14)对掺混兑温槽(15)输出常温氢气，并与液氢混合，得到设定温度范围的氢，之后通过加氢机(17)对外加氢。
8.根据权利要求7所述的运行方法，其特征在于，所述储氢机构(14)包括多个并联设置且具有不同压力等级的储氢瓶组或单一储氢瓶；所述储氢瓶组包括多个并联设置的储氢瓶；
所述补氢模式指对同一压力等级的储氢瓶组或单一储氢瓶进行补气，属于同一压力等级的储氢瓶，则一起进行补气。
9.根据权利要求7所述的运行方法，其特征在于，所述第一加氢模式、第二加氢模式、第三加氢模式中还包括：进入掺混兑温槽(15)的氢气为常温氢气，并且压力与经相应增压泵调整后的液氢压力相一致。
10.根据权利要求7所述的运行方法，其特征在于，所述第一加氢模式、第二加氢模式、第三加氢模式中还包括：通过温度传感器检测进入掺混兑温槽(15)的氢气与液氢的温度，并根据设定温度调节氢气与液氢的流量。
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