具体实施方式

本实施方式提出的一种气体压缩存储系统，包括：供气模块、气柜、进气 管路、压缩机模块、出气管路、检测模块和压缩控制模块。

压缩机模块包括进气端、出气端和并联在进气端和出气端之间的多个压缩 机。如此，通过控制各压缩机的工作状态，可控制压缩机模块的总功率，从而 使得压缩机模块适应不同的工况需求。供气模块、气柜、进气管路和进气端依 次连接，出气端与出气管路连接。供气模块向气柜供气，气柜中的气体经过进 气管路进入压缩机模块进行压缩，压缩后的气体经过出气管路输出。具体实施 时，进气管路中可包括各种用于对气体进行处理的设备。

检测模块用于检测气柜内的气体容纳量或者与所述气体容纳量同步变化的 变量，例如当气柜为软体结构时，可通过测量气柜的体积或者某一随着内部气 体容纳量变化而变化的参数例如气柜高度间接获得气柜内部的气体容纳量。压 缩控制模块分别与各压缩机连接，用于根据检测模块的检测值控制各压缩机工 作状态。

本实施方式中，压缩控制模块可根据检测模块的检测值实时掌控气柜内的 气体容纳量，从而通过对压缩机模块中各压缩机的独立控制来调节压缩机模块 的总功率，使得压缩机模块的总吸气量与气柜的出气量相适应，保证气柜进出 气量的平衡，避免气柜过瘪导致压缩机模块工作不稳定，或者气柜内气体容纳 量过大导致气体泄漏的风险。

具体的，本实施方式中，气柜高度与气柜内气体容纳量呈正向关系，即可 以通过气柜高度判断气柜内的气体容纳量。检测模块采用用于检测气柜高度的 高度传感器，且检测模块设置在气柜外部，即避免了气柜内的特种气体对检测 模块的危害，又避免了检测模块的接线等需求造成的气柜泄漏的风险，同时也 方便了检测模块与压缩控制模块通信。

压缩控制模块用于根据检测模块检测到的气柜高度控制各压缩机工作状态。 具体的，本实施方式中，压缩控制模块中预设有多个阈值区间以及与阈值区间 一一对应的压缩功率值。压缩控制模块用于获取检测模块的检测值所在的阈值 区间对应的压缩功率值作为功率目标值，并用于根据所述功率目标值控制各压 缩机工作状态。如此，本实施方式中，通过阈值区间与压缩功率的关联关系， 可直接获得检测模块的检测值对应的功率目标值，有利于保证压缩机模块的总 功率与工况的相适应。同时，根据阈值区间设置压缩功率，实现了气柜的内部 气体容纳量在一定范围内时压缩机模块均采用同一总功率，既保证了气路安全， 也避免了压缩机模块频繁调整压缩机功率造成的不稳定。

本实施方式中，各阈值区间还关联有对应的工频数量。压缩控制模块用于 获取检测模块的检测值所在的阈值区间对应的工频数量作为目标数量，目标数 量最大值加1等于压缩机模块中压缩机数量，压缩控制模块用于控制数量为目 标数量的压缩机执行工频工作状态，并控制一台压缩机执行变频工作状态，变 频工作状态下的压缩机的工作功率等于功率目标值减去所有工频工作状态下的 压缩机的工作功率之和。

即，假设压缩机模块中共设有H台压缩机，该H台压缩机的标号为1、2、 3、……、i、……、H；当检测模块的检测值为a，检测值a对应的工频数量为 b，检测值a对应的压缩功率值为c。则此时，目标数量为b，功率目标值为c， 压缩控制模块控制压缩机1、压缩机2、……压缩机b执行工频工作状态，压缩 控制模块控制压缩机b+1执行变频工作状态；将压缩机i的工作功率记作P_i，则 其中，P’_i表示压缩机i的工频功率。

本实施方式中，通过工频工作状态下的压缩机和变频工作状态下的压缩机 的配合，即避免了对每一台压缩机的实时控制，降低压缩控制模块的工作负担； 又通过压缩机进入工频工作状态，保证了压缩机的工作稳定性，有利于提高压 缩机使用寿命。

具体实施时，可设置压缩机的编号与压缩机的工频功率相关，例如压缩机 的编号与压缩机的工频功率正相关，即编号越小越靠前的压缩机的工频功率越 低。如此，在调节压缩机模块的总功率时，可通过不同工频功率的压缩机的组 合实现更宽的功率调节范围；同时，使得工频功率较小的压缩机被优选选择进 入工作状态，从而降低压缩机模块的总消耗。

本实施方式中，各压缩机的输入口和输出口之间还连接有一个平衡阀。如 此，当压缩机的进气量小于出气量时，可打开平衡阀，通过压缩机输出口输出 的压缩气体的回流，保证压缩机进气量和出气量的平衡，从而保证压缩机正常 工作。

本实施方式中，平衡阀采用电磁阀且与压缩控制模块连接；在功率目标值 为最小的压缩功率值的状态下，当任意压缩机的进气量小于出气量时，压缩控 制模块控制该压缩机对应的平衡阀导通，以保证该压缩机进气量和出气量的平 衡。如此，本实施方式中，通过压缩控制模块对平衡阀进行智能化控制，实现 了各压缩机进出气的自动平衡。且本实施方式中，压缩控制模块通过平衡阀在 维持压缩机工作功率不变的情况下保证压缩机进出气的平衡，使得压缩机模块 根据气柜的状态调节功率，避免压缩机模块的状态反作用于气柜，实现气柜和 压缩机的单向相关性，从而提高了整个系统的控制精确度，降低了控制难度和 易错度。

本实施方式中，还提出了一种适用于上述的气体压缩存储系统的控制方法， 包括以下步骤。

S1、设置多个阈值区间，各阈值区间均关联有相对应的工频数量和压缩功 率值，压缩功率值与阈值区间一一对应并正相关；工频数量与阈值区间呈现一 对一或者一对多的关系；压缩功率值中的最小值为下限值，压缩功率值中的最 大值为上限值。

S2、获取检测模块的检测值所在的阈值区间对应的压缩功率值和工频数量， 该压缩功率值和工频数量分别记作目标功率值和目标数量。

S3、根据目标数量控制对应数量的压缩机执行工频工作状态，并计算目标 功率值减去所有工频工作状态下压缩机的工作功率所得差值记作剩余目标值。

具体实施时，如果所述气体压缩存储系统的压缩机模块中各压缩机的工频 功率均相等，则步骤S3中可任意选择压缩机执行工频工作状态。

如果各压缩机设有优先权重，各压缩机的优先权重与对应的工频频率成正 向关系，步骤S3中，根据优先权重从小到大的顺序，控制各压缩机执行工频工 作状态，直至，工频工作状态下的压缩机数量达到目标数量。例如上述实施例 中，目标数量为b，优先权重以压缩机编号体现，压缩控制模块控制压缩机1到 压缩机b均进入工频工作状态，并控制压缩机b+1进入变频工作状态以执行剩 余目标值。

S4、控制任一非工频工作状态的压缩机进入变频工作状态并执行剩余目标 值，并控制剩余压缩机停止工作。

所述控制方法在步骤S4之后还设置有以下步骤。

S5、检测是否存在进气量小于出气量的压缩机。

S6、否，则延时返回步骤S2；是，则判断当前执行的目标功率值是否为最 小的压缩功率值。

S7、否，则延时返回步骤S2；是，则控制进气量小于出气量的压缩机并联 的平衡阀导通。

以下结合一个针对特种气体氯甲烷的实施例，对本发明所述的气体压缩存 储系统做进一步解释。

本实施例中，供气模块包括水洗塔和第一酸洗塔；进气管路包括风机和第 二酸洗塔，出气管路包括第一冷凝器、第二冷凝器和成品槽。如此，水洗塔、 第一酸洗塔、气柜、风机、第二酸洗塔、压缩机模块、第一冷凝器、第二冷凝 器和成品槽依次连通形成气路，氯甲烷经过水洗塔水洗和第一酸洗塔第一次酸 洗后进入气柜，风机用于提供将气柜内的气体送入第二酸洗塔的动力，压缩机 模块用于对第二酸洗塔输出的气体进行压缩，压缩后的气体依次经过第一冷凝 器和第二冷凝器冷凝后进入成品槽存储。

本实施例中，压缩机模块中包含3台压缩机，每一台压缩机均并联有一个 平衡阀。

气柜高度随着内部气体容纳量的变化而变化，气柜上设有高度传感器，压 缩控制模块分别连接高度传感器、各平衡阀和各压缩机。

本实施方式中，当气柜内气体容纳量较低即高度传感器的检测值对应的目 标数量为0时，压缩机1进入变频工作状态，压缩机2和压缩机3均不工作。

当气柜内气体容纳量较高即高度传感器的检测值对应的目标数量为1时， 压缩机1进入工频工作状态，压缩机2进入变频工作状态，压缩机3不工作。

本实施方式中，压缩机3为备用压缩机，只有在气柜内气体容纳量进入高 压风险区域时，压缩机3才进入工作状态。气柜内气体容纳量进入高压风险区 域时，高度传感器的检测值对应的目标数量为2，此时，压缩机1和压缩机2进 入工频工作状态，压缩机3进入变频工作状态。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在 本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明创造的保护范围之内。