FR2998641A1 - Filling device for filling e.g. gaseous hydrogen into tank in lorry, has supply conduit comprising electric conducting element that cooperates with transmitter to transmit measurements sent by transmitter by electric conduction process - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention porte sur un dispositif et une installation de remplissage d'un réservoir de fluide pressurisé, ainsi qu'un procédé de remplissage dudit réservoir de fluide mettant en oeuvre un dispositif selon l'invention. Un fluide industriel ou médical est en général conditionné à l'état gazeux, liquide ou diphasique (gaz et liquide) dans un réservoir de fluide, ledit réservoir alimentant habituellement en fluide une installation ou un dispositif utilisateur dudit fluide. Typiquement, le réservoir de fluide est conçu pour contenir un fluide pressurisé, c'est-à-dire un fluide à une pression supérieure à la pression de l'atmosphère ambiante. Du fait de l'utilisation du fluide, il est nécessaire de procéder régulièrement au remplissage du réservoir. En général, cette opération est réalisée en connectant fluidiquement l'extrémité aval d'une canalisation d'amenée de fluide au réservoir et l'extrémité amont de ladite canalisation à un dispositif de distribution de fluide. Le dispositif de distribution de fluide est conçu pour permettre une distribution du fluide dans le réservoir, via la canalisation. Ce dispositif de distribution de fluide comprend typiquement une source de fluide, telle une citerne, alimentant un organe de mise en pression du fluide, tel une pompe, un compresseur ou un réchauffeur couplé à une ou plusieurs vannes. Cet ensemble de distribution de fluide peut être mobile, par exemple embarqué sur un camion. Lors de l'opération de remplissage d'un réservoir de fluide pressurisé, il est essentiel que la pression de fluide distribué dans le réservoir ne dépasse pas la pression maximale admissible dans le réservoir afin d'éviter un endommagement, voire un éclatement, de celui-ci. Pour éviter cela, une solution est d'installer un pressostat ou un capteur de pression à la sortie de l'organe de mise en pression équipant le dispositif de distribution. Ceci permet de réguler la pression de fluide distribué ou de mesurer la pression de fluide tout au long de l'opération de remplissage. Le remplissage du réservoir est interrompu dès que la pression mesurée atteint ou dépasse la pression maximale admissible. Toutefois, cette solution n'est pas idéale car la pression mesurée à la sortie de l'organe de mise en pression n'est pas représentative de la pression dans le réservoir. En effet, le fluide subit des pertes de charges non négligeables dans la canalisation d'amenée de fluide, ainsi qu'au niveau des raccords et vannes situées sur le trajet du fluide entre le dispositif de distribution et le réservoir. C'est particulièrement le cas pour les dispositifs de remplissage de réservoirs de fluide cryogéniques qui sont munis de vannes à commande manuelle.The invention relates to a device and a filling installation of a pressurized fluid reservoir, and a method of filling said fluid reservoir using a device according to the invention. An industrial or medical fluid is generally conditioned in the gaseous state, liquid or diphasic (gas and liquid) in a fluid reservoir, said reservoir usually supplying fluid to a facility or a user device of said fluid. Typically, the fluid reservoir is designed to contain a pressurized fluid, i.e. a fluid at a pressure greater than the pressure of the ambient atmosphere. Due to the use of the fluid, it is necessary to regularly fill the tank. In general, this operation is performed by fluidically connecting the downstream end of a fluid supply pipe to the reservoir and the upstream end of said pipe to a fluid distribution device. The fluid dispensing device is designed to allow distribution of the fluid in the reservoir via the pipeline. This fluid distribution device typically comprises a source of fluid, such as a tank, supplying a fluid pressurizing member, such as a pump, a compressor or a heater coupled to one or more valves. This fluid distribution assembly can be mobile, for example on a truck. During the filling operation of a pressurized fluid reservoir, it is essential that the fluid pressure dispensed into the reservoir does not exceed the maximum allowable pressure in the reservoir in order to avoid damage or bursting of the reservoir. -this. To avoid this, one solution is to install a pressure switch or a pressure sensor at the outlet of the pressurizing member equipping the dispensing device. This makes it possible to regulate the dispensed fluid pressure or to measure the fluid pressure throughout the filling operation. The filling of the tank is interrupted as soon as the measured pressure reaches or exceeds the maximum permissible pressure. However, this solution is not ideal because the pressure measured at the outlet of the pressurizing member is not representative of the pressure in the reservoir. Indeed, the fluid undergoes significant losses in the fluid supply pipe, and at the connections and valves located in the path of the fluid between the dispensing device and the reservoir. This is particularly the case for cryogenic fluid reservoir filling devices which are provided with manually operated valves.
Il s'ensuit que la pression en sortie de l'organe de mise en pression du fluide est inférieure à la pression dans le réservoir, ce qui conduit à interrompre le remplissage du réservoir bien avant que la pression maximale admissible soit réellement atteinte. Le remplissage est donc réalisé de manière incomplète, ce qui nuit à l'efficacité du remplissage du réservoir, voire à l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement du parc de réservoirs dans son ensemble. Pour tenter de remédier à ce problème, une solution connue consiste à agencer le capteur de pression au niveau du réservoir pour obtenir une mesure de la pression réelle dans le réservoir. Mais le fait que le capteur de pression soit situé sur le réservoir lui-même, à distance du dispositif de distribution de fluide, rend difficile la mise en oeuvre d'un tel dispositif En effet, lorsque le remplissage du réservoir est effectué à partir d'un camion, l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du capteur est généralement fournie par le dispositif de distribution de fluide, lui-même alimenté électriquement par une batterie ou le moteur du camion. Pour alimenter électriquement le capteur, une solution consiste à mettre en place une liaison électrique sélective, typiquement un fil ou un câble électrique pouvant être branché ou débranché, entre le capteur et le dispositif de distribution de fluide. Avant de procéder au remplissage du réservoir, il faut donc établir cette liaison électrique en plus du raccordement fluidique de la canalisation d'amenée de fluide, ce qui impose une double manipulation et complexifie l'opération de remplissage. En outre, la mise en place de connexions électriques sélectives entre le capteur et le dispositif de distribution de fluide est à éviter, les contacts électriques étant peu robustes et sensibles aux salissures qui s'y déposent. Les risques de salissures sont d'ailleurs accrus lorsque le remplissage a lieu en extérieur, par exemple à partir d'un camion stationnant sur une route. Ce manque de fiabilité des contacts électriques exclue aussi une solution consistant à faire courir une liaison électrique le long de la canalisation d'amenée de fluide et à munir chaque extrémité de la canalisation de connexions électriques, de sorte qu'elle soit simultanément électriquement et fluidiquement connectable au réservoir et au dispositif de distribution de fluide. Une autre solution connue du document US-B-6,216,719 est d'agencer un capteur de pression à l'entrée du réservoir de fluide et de connecter ce capteur à un émetteur capable d'envoyer par onde radio les pressions mesurées par le capteur. Un récepteur radio situé au niveau de la pompe du camion de remplissage reçoit les mesures par signal radio et, en fonction des valeurs, envoie un signal électrique d'ouverture ou de fermeture de vannes de la pompe.It follows that the pressure at the outlet of the fluid pressurizing member is less than the pressure in the tank, which leads to interrupting the filling of the tank well before the maximum allowable pressure is actually reached. Filling is therefore incomplete, which affects the efficiency of filling the tank, or even the efficiency of the supply chain of the tank park as a whole. In an attempt to remedy this problem, a known solution consists in arranging the pressure sensor at the tank to obtain a measurement of the actual pressure in the tank. But the fact that the pressure sensor is located on the reservoir itself, away from the fluid distribution device, makes it difficult to implement such a device. Indeed, when the filling of the reservoir is made from a truck, the electrical energy necessary for the operation of the sensor is generally provided by the fluid distribution device, itself powered electrically by a battery or the engine of the truck. To electrically power the sensor, one solution is to set up a selective electrical connection, typically a wire or electrical cable that can be connected or disconnected, between the sensor and the fluid distribution device. Before filling the tank, it is therefore necessary to establish this electrical connection in addition to the fluidic connection of the fluid supply line, which imposes a double handling and complicates the filling operation. In addition, the establishment of selective electrical connections between the sensor and the fluid distribution device is to be avoided, the electrical contacts are not robust and sensitive to soiling. The risks of soiling are also increased when the filling takes place outdoors, for example from a truck parked on a road. This lack of reliability of the electrical contacts also excludes a solution consisting of running an electrical connection along the fluid supply pipe and providing each end of the pipe with electrical connections, so that it is simultaneously electrically and fluidly connectable to the reservoir and the fluid dispensing device. Another known solution of US Pat. No. 6,216,719 is to arrange a pressure sensor at the inlet of the fluid reservoir and to connect this sensor to a transmitter capable of sending the pressures measured by the sensor by radio waves. A radio receiver located at the pump of the filling truck receives the measurements by radio signal and, depending on the values, sends an electrical signal for opening or closing of the valves of the pump.
Bien qu'autorisant une transmission à distance et sans fil des mesures réalisées par la capteur, ce type de dispositif nécessite d'alimenter l'émetteur par liaison radioélectrique avec le récepteur radio ou au moyen d'une pile ou d'une batterie couplée à l'émetteur. Or, ceci pose problème du fait de la distance séparant le dispositif de distribution et le réservoir, qui peut être de quelques mètres ou plus, comme c'est le cas lorsque le dispositif de distribution de fluide est situé sur un camion stationnant à distance du réservoir. Pour que les signaux radio émis par l'émetteur aient la portée voulue, il est alors nécessaire de prévoir une alimentation électrique dédiée au niveau du dispositif de distribution de fluide, typiquement d'une puissance de plusieurs milliwatt (mW), ce qui est pénalisant en termes de coût de fonctionnement, de complexification, de maintenance et d'encombrement du dispositif. Une alimentation par pile ou batterie de l'émetteur est aussi à proscrire car trop onéreuse et impliquant un remplacement fréquent desdites pile ou batterie, étant données les puissances électriques mises en jeu. Les mêmes inconvénients existent lorsque l'on souhaite mesurer d'autres grandeurs physiques représentatives du fluide dans le réservoir, telles que la température ou la densité du fluide. Ces inconvénients se présentent notamment lors du remplissage de réservoirs de fluide tel l'hydrogène, en particulier les réservoirs équipant des véhicules utilisant l'hydrogène à des fins énergétiques. Afin d'améliorer l'efficacité du remplissage, il est souhaitable de mesurer la température du fluide dans le réservoir et d'interrompre le remplissage dès que la température mesurée atteint ou dépasse une valeur maximale admissible. En l'absence de cette mesure de température, les dispositifs de remplissage actuels mettent en oeuvre des marges de sécurité trop importantes, ce qui ralentit le procédé de remplissage du réservoir et nuit à son efficacité. Le problème à résoudre est dès lors de pallier tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus, notamment de proposer un dispositif de remplissage d'un réservoir de fluide pressurisé qui permette d'améliorer l'efficacité de l'opération de remplissage et de la rendre plus sûre, en particulier en permettant de mesurer au moins une grandeur physique représentative du fluide dans ledit réservoir au cours de l'opération de remplissage, notamment la pression et/ou la température, et qui soient en outre plus robuste, de consommation électrique plus faible et/ou plus simple à mettre en oeuvre que les dispositifs de l'art antérieur.30 La solution de l'invention est alors un dispositif de remplissage d'au moins un réservoir de fluide pressurisé comprenant : - au moins un dispositif de distribution de fluide comprenant un organe de commande alimenté électriquement, - au moins une canalisation d'amenée de fluide apte à et conçue pour relier fluidiquement le dispositif de distribution de fluide et le réservoir de fluide de manière à permettre une distribution dudit fluide dans ledit réservoir de fluide, - au moins un capteur de mesure d'au moins une grandeur physique représentative dudit fluide choisie parmi : la pression, la température, la densité ; ledit au moins un capteur étant apte à et conçu pour réaliser des mesures de ladite au moins une grandeur physique dans ledit réservoir de fluide, et - un émetteur apte à et conçu pour envoyer par ondes électromagnétiques les mesures réalisées par ledit au moins un capteur, caractérisé en ce que la canalisation d'amenée de fluide comprend un organe conducteur électrique coopérant par couplage électromagnétique avec l'émetteur de manière à transmettre par conduction électrique lesdites mesures envoyées par l'émetteur. Par ailleurs, selon le mode de réalisation considéré, l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'organe conducteur électrique est en outre apte à et conçu pour activer l'émetteur et ledit au moins un capteur par transmission d'au moins un signal électrique d'activation envoyé par le dispositif de distribution de fluide et par couplage électromagnétique avec ledit émetteur de manière à ce que, en réponse audit signal électrique d'activation, ledit au moins un capteur réalise les mesures de ladite au moins une grandeur physique et l'émetteur envoie lesdites mesures de ladite au moins une grandeur physique. - la canalisation d'amenée de fluide comprend une première antenne couplée à l'émetteur par couplage électromagnétique, ladite première antenne étant apte à et conçue pour recevoir par ondes électromagnétiques lesdites mesures envoyées par l'émetteur et transmettre par conduction électrique lesdites mesures à l'organe conducteur électrique. - la première antenne est apte à et conçue pour recevoir ledit signal électrique d'activation transmis par l'organe conducteur électrique et envoyer une onde électromagnétique vers ledit émetteur de manière à activer l'émetteur par induction subséquente d'un courant électrique dans ledit émetteur, l'émetteur étant apte à et conçu pour, lorsqu'il est activé, activer ledit au moins un capteur par envoi d'un signal électrique via une liaison électrique ou via un couplage électromagnétique avec ledit au moins un capteur. - l'organe conducteur électrique est relié électriquement au dispositif de distribution de fluide de manière à transmettre par conduction électrique les mesures audit dispositif de distribution de fluide et/ou à recevoir par conduction électrique ledit signal électrique d'activation envoyé par le dispositif de distribution de fluide. - le dispositif de remplissage comprend en outre un récepteur relié électriquement au dispositif de distribution de fluide et coopérant par couplage électromagnétique avec l'organe conducteur électrique de manière à recevoir par ondes électromagnétiques les mesures transmises par l'organe conducteur électrique pour transmettre par conduction électrique lesdites mesures au dispositif de distribution de fluide. - la canalisation d'amenée de fluide comprend une deuxième antenne couplée au récepteur par couplage électromagnétique, ladite deuxième antenne étant apte à et conçue pour recevoir par signal électrique lesdites mesures transmises par l'organe conducteur électrique et transmettre par ondes électromagnétiques lesdites mesures au récepteur. - le récepteur est également un émetteur d'ondes électromagnétiques apte à et conçu pour activer l'émetteur et ledit au moins un capteur par envoi d'au moins une onde électromagnétique et couplage électromagnétique via l'organe conducteur électrique. - le récepteur est apte à et conçu pour recevoir le signal électrique d'activation envoyé par le dispositif de distribution de fluide et envoyer en réponse audit dispositif une onde électromagnétique vers la deuxième antenne de manière à induire un courant électrique dans ladite deuxième antenne et l'envoi par la deuxième antenne dudit signal électrique d'activation vers la première antenne, via l'organe conducteur électrique. - l'organe conducteur électrique comprend au moins l'un parmi : un élément constitutif de la canalisation d'amenée de fluide, un câble électrique distinct de la canalisation d'amenée de fluide et agencé le long de ladite canalisation, lesdits élément constitutif et câble électrique étant formés d'un matériau électriquement conducteur. - le dispositif de distribution de fluide comprend au moins une source de fluide pressurisé et un organe de contrôle de passage de fluide apte à et conçu pour autoriser ou interrompre la distribution de fluide via la canalisation d'amenée de fluide, ledit organe de contrôle de passage de fluide étant apte à et conçu pour interrompre la distribution de fluide via la canalisation d'amenée de fluide lorsqu'au moins une mesure de ladite au moins une grandeur physique est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée de ladite au moins une grandeur physique. - au moins une valeur prédéterminée de ladite au moins une grandeur physique et/ou des données relatives au réservoir de fluide, en particulier la contenance, la date de ré-épreuve, la nature du ou des fluides admis, des données de modélisation du comportement du réservoir en termes de pression et/ou de température dans le réservoir, sont préalablement enregistrées dans le dispositif de distribution de fluide ou stockées dans une mémoire apte à et conçue pour stocker lesdites grandeurs physiques et/ou données relatives au réservoir, l'émetteur étant apte à et conçu pour, lorsqu'il est activé, extraire lesdites grandeurs physiques et/ou données relatives au réservoir stockées dans la mémoire et les envoyer vers le dispositif de distribution de fluide par conduction électrique et couplage électromagnétique. L'invention porte également sur une installation de remplissage comprenant au moins un réservoir de fluide pressurisé et au moins un dispositif de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, la canalisation d'amenée de fluide comprenant une extrémité amont connectée fluidiquement au dispositif de distribution de fluide et une extrémité aval connectée fluidiquement et de façon amovible au réservoir de fluide, l'émetteur étant agencé entre l'extrémité aval de la canalisation et le réservoir de fluide, le au moins un capteur étant agencé au niveau du réservoir de fluide ou sur un conduit en communication fluidique avec le volume interne dudit réservoir de fluide. Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de remplissage d'au moins un réservoir de fluide pressurisé mettant en oeuvre au moins un dispositif de remplissage selon l'invention et comprenant les étapes suivantes : a) connecter fluidiquement au moins une canalisation d'amenée de fluide entre le dispositif de distribution de fluide et ledit réservoir de fluide, b) distribuer ledit fluide dudit dispositif de distribution de fluide vers l'intérieur dudit réservoir de fluide via ladite canalisation, c) réaliser au moins une mesure d'au moins une grandeur physique représentative du fluide distribué dans le réservoir de fluide au moyen du au moins un capteur de mesure, d) envoyer ladite au moins une mesure au moyen de l'émetteur et transmettre ladite au moins une mesure par couplage électromagnétique avec l'émetteur et conduction électrique au sein de l'organe conducteur électrique, et e) comparer ladite au moins une mesure transmise au dispositif de distribution de fluide avec au moins une valeur prédéterminée de ladite au moins une grandeur physique et interrompre la distribution de fluide à l'intérieur du réservoir de fluide lorsque ladite au moins une mesure est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée de ladite au moins une grandeur physique. De préférence, préalablement à l'étape c), on active l'émetteur radio et le au moins un capteur par transmission d'au moins un signal électrique par l'organe conducteur électrique et couplage électromagnétique avec l'émetteur. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante faite en référence aux Figures ci-annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 schématise un mode de réalisation d'un dispositif et d'une installation de remplissage d'un réservoir de fluide selon l'invention. - la Figure 2 schématique un autre mode de réalisation de l'invention. Comme on le voit sur la Figure 1, un dispositif de remplissage d'un réservoir 1 de fluide pressurisé comprend au moins une canalisation 3 d'amenée de fluide apte à et conçue pour relier fluidiquement un dispositif 2 de distribution de fluide et le réservoir 1 à remplir. Le dispositif 2 de distribution de fluide est de préférence mobile par rapport au réservoir 1. De manière alternative, le dispositif 2 de distribution de fluide est fixe et c'est le réservoir 1 de fluide qui est mobile. Par exemple, le réservoir 1 peut se trouver à bord d'un véhicule et le dispositif 2 de distribution de fluide peut équiper une station de remplissage fixe. Le fluide peut être un composé à l'état gazeux, liquide ou diphasique gaz-liquide, pur ou résultant d'un mélange de fluides de différente nature. Par dispositif 2 de distribution de fluide, on entend tout dispositif apte à et conçu pour distribuer le fluide à travers la canalisation 3 en direction du réservoir 1 de fluide. Ce dispositif comprend typiquement l'ensemble des moyens permettant la distribution, c'est-à-dire la mise en circulation ou l'écoulement du fluide dans la canalisation 3 vers ledit réservoir 1 de fluide. Le sens de circulation du fluide est schématisé par la flèche 13.Although this type of device allows remote and wireless transmission of measurements made by the sensor, it requires powering the transmitter by radio link with the radio receiver or by means of a battery or a battery coupled to the transmitter. However, this is problematic because of the distance separating the distribution device and the reservoir, which can be a few meters or more, as is the case when the fluid distribution device is located on a truck stationary at a distance of tank. For the radio signals emitted by the transmitter to have the desired range, it is then necessary to provide a dedicated power supply at the level of the fluid distribution device, typically of a power of several milliwatts (mW), which is penalizing in terms of operating cost, complexity, maintenance and size of the device. A power supply battery or battery of the transmitter is also to be avoided because too expensive and involving frequent replacement of said battery or battery, given the electric powers involved. The same disadvantages exist when it is desired to measure other quantities physical representative of the fluid in the reservoir, such as the temperature or density of the fluid. These disadvantages are particularly present during the filling of fluid reservoirs such as hydrogen, in particular the tanks equipping vehicles using hydrogen for energetic purposes. In order to improve the filling efficiency, it is desirable to measure the temperature of the fluid in the tank and to interrupt the filling as soon as the measured temperature reaches or exceeds a maximum allowable value. In the absence of this temperature measurement, the current filling devices use excessive safety margins, which slows the process of filling the tank and impairs its effectiveness. The problem to be solved is therefore to overcome all or some of the disadvantages mentioned above, in particular to provide a device for filling a pressurized fluid reservoir which makes it possible to improve the efficiency of the filling operation and the make it safer, in particular by making it possible to measure at least one physical quantity representative of the fluid in said tank during the filling operation, in particular the pressure and / or the temperature, and which are also more robust, of electrical consumption The solution of the invention is then a device for filling at least one pressurized fluid reservoir comprising: at least one device for fluid distribution comprising an electrically powered control member; at least one fluid supply pipe adapted and adapted to fluidly connect the device; fluid distribution nozzle and the fluid reservoir so as to allow a distribution of said fluid in said fluid reservoir, - at least one sensor for measuring at least one physical quantity representative of said fluid chosen from: pressure, temperature, the density ; said at least one sensor being adapted to and designed to perform measurements of said at least one physical quantity in said fluid reservoir, and - an emitter adapted to and adapted to send by electromagnetic waves the measurements made by said at least one sensor, characterized in that the fluid supply line comprises an electrically conductive member cooperating by electromagnetic coupling with the transmitter so as to transmit by electric conduction said measurements sent by the transmitter. Furthermore, according to the embodiment considered, the invention may include one or more of the following features: the electric conductive member is furthermore adapted to and designed to activate the transmitter and said at least one transmission sensor at least one electrical activation signal sent by the fluid distribution device and by electromagnetic coupling with said transmitter so that, in response to said activation electric signal, said at least one sensor performs the measurements of said at least one physical quantity and the transmitter sends said measurements of said at least one physical quantity. the fluid supply duct comprises a first antenna coupled to the emitter by electromagnetic coupling, said first antenna being adapted to and designed to receive by electromagnetic waves said measurements sent by the emitter and to transmit by electrical conduction said measurements to the emitter; electric conductive member. the first antenna is adapted to and designed to receive said electrical activation signal transmitted by the electrical conductive member and send an electromagnetic wave to said transmitter so as to activate the transmitter by subsequent induction of an electric current in said transmitter , the transmitter being adapted to and designed to, when activated, activate said at least one sensor by sending an electrical signal via an electrical connection or via an electromagnetic coupling with said at least one sensor. the electrically conductive member is electrically connected to the fluid distribution device so as to transmit by electric conduction the measurements to said fluid distribution device and / or to receive by electric conduction said electrical activation signal sent by the distribution device of fluid. - The filling device further comprises a receiver electrically connected to the fluid dispensing device and cooperating by electromagnetic coupling with the electric conductive member so as to receive by electromagnetic waves the measurements transmitted by the electrical conductive member for transmitting by electrical conduction said measurements to the fluid dispensing device. the fluid supply duct comprises a second antenna coupled to the receiver by electromagnetic coupling, said second antenna being adapted to and designed to receive by an electrical signal said measurements transmitted by the electric conductive member and to transmit by electromagnetic waves said measurements to the receiver; . - The receiver is also an emitter of electromagnetic waves adapted to and designed to activate the transmitter and said at least one sensor by sending at least one electromagnetic wave and electromagnetic coupling via the electrical conductive member. the receiver is adapted to and designed to receive the activation electric signal sent by the fluid distribution device and send in response to said device an electromagnetic wave to the second antenna so as to induce an electric current in said second antenna and sending the second antenna of said electrical activation signal to the first antenna, via the electrical conductive member. the electrically conductive member comprises at least one of: a constituent element of the fluid supply duct, an electric cable distinct from the fluid supply duct and arranged along said duct, said constituent element and electric cable being formed of an electrically conductive material. the fluid distribution device comprises at least one source of pressurized fluid and a fluid passage control member adapted to and designed to allow or interrupt the distribution of fluid via the fluid supply line, said control member of fluid passage being adapted to and adapted to interrupt fluid delivery via the fluid supply line when at least one of said at least one physical magnitude is greater than or equal to a predetermined value of said at least one physical quantity . at least one predetermined value of said at least one physical quantity and / or data relating to the fluid reservoir, in particular the capacity, the re-test date, the nature of the fluid or fluids admitted, behavior modeling data. of the tank in terms of pressure and / or temperature in the tank, are previously recorded in the fluid distribution device or stored in a memory adapted to and designed to store said physical quantities and / or data relating to the reservoir, the transmitter being adapted to and adapted to, when activated, extracting said physical quantities and / or tank related data stored in the memory and sending them to the fluid delivery device by electrical conduction and electromagnetic coupling. The invention also relates to a filling installation comprising at least one pressurized fluid reservoir and at least one filling device according to any one of the preceding claims, the fluid supply pipe comprising an upstream end fluidly connected to the device of the invention. fluid distribution and a downstream end connected fluidically and removably to the fluid reservoir, the emitter being arranged between the downstream end of the pipe and the fluid reservoir, the at least one sensor being arranged at the fluid reservoir or on a conduit in fluid communication with the internal volume of said fluid reservoir. According to another aspect, the invention relates to a method for filling at least one pressurized fluid reservoir using at least one filling device according to the invention and comprising the following steps: a) fluidly connecting at least one pipe of supplying fluid between the fluid dispensing device and said fluid reservoir, b) dispensing said fluid from said fluid delivery device into said fluid reservoir via said pipe, c) performing at least one measurement of less than a physical quantity representative of the fluid dispensed into the fluid reservoir by means of the at least one measuring sensor, d) sending said at least one measurement by means of the transmitter and transmitting said at least one measurement by electromagnetic coupling with the transmitter and electrical conduction within the electrical conductive member, and e) comparing said at least one transmitted measurement with the distribution device n of fluid with at least a predetermined value of said at least one physical quantity and interrupting the distribution of fluid inside the fluid reservoir when said at least one measurement is greater than or equal to a predetermined value of said at least one magnitude physical. Preferably, prior to step c), the radio transmitter and the at least one sensor are activated by transmitting at least one electrical signal by the electrically conductive member and electromagnetic coupling with the transmitter. The invention will now be better understood by means of the following detailed description given with reference to the appended figures among which: FIG. 1 schematizes an embodiment of a device and an installation for filling a storage tank; fluid according to the invention. - Figure 2 schematic another embodiment of the invention. As can be seen in FIG. 1, a device for filling a reservoir 1 with pressurized fluid comprises at least one fluid supply pipe 3 adapted and designed to fluidly connect a fluid distribution device 2 and the reservoir 1 fill. The fluid distribution device 2 is preferably movable relative to the reservoir 1. Alternatively, the fluid distribution device 2 is fixed and it is the reservoir 1 of fluid that is movable. For example, the tank 1 can be on board a vehicle and the fluid distribution device 2 can equip a fixed filling station. The fluid may be a gaseous, liquid or diphasic gas-liquid compound, pure or resulting from a mixture of fluids of different kinds. By fluid distribution device 2 is meant any device adapted to and designed to distribute the fluid through the pipe 3 towards the reservoir 1 of fluid. This device typically comprises all means for dispensing, that is to say, the circulation or flow of the fluid in the pipe 3 to said reservoir 1 fluid. The flow direction of the fluid is shown schematically by the arrow 13.
Plus précisément, le dispositif 2 de distribution de fluide comprend au moins un organe de commande dudit dispositif 2 de distribution alimenté électriquement. Il comprend en outre au moins une source de fluide pressurisé, typiquement un dispositif de stockage de fluide, par exemple une citerne, alimentant un organe de mise en pression dudit fluide, de préférence une pompe et/ou un réchauffeur couplé à au moins une vanne. De façon avantageuse, le dispositif 2 de distribution de fluide se situe à bord d'un véhicule motorisé tel un camion. Dans ce cas, le dispositif 2 est avantageusement apte à et conçu pour extraire l'énergie électrique provenant du moteur ou d'une batterie du véhicule. Selon le mode de réalisation illustré sur la Figure 1, le dispositif de l'invention comprend une canalisation 3 d'amenée de fluide dont l'extrémité amont 3a est apte à et conçue pour être connectée fluidiquement au dispositif 2 de distribution de fluide et dont l'extrémité aval 3b est apte à et conçue pour être connectée fluidiquement au réservoir 1 de fluide. De préférence, les extrémités aval 3b et/ou amont 3a sont sélectivement connectables fluidiquement respectivement au réservoir 1 de fluide et/ou au dispositif 2 de distribution de fluide.More specifically, the fluid distribution device 2 comprises at least one control member of said electrically powered distribution device 2. It further comprises at least one source of pressurized fluid, typically a fluid storage device, for example a tank, supplying a pressurizing member of said fluid, preferably a pump and / or a heater coupled to at least one valve . Advantageously, the fluid distribution device 2 is on board a motorized vehicle such as a truck. In this case, the device 2 is advantageously adapted to and designed to extract electrical energy from the engine or a battery of the vehicle. According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the device of the invention comprises a pipe 3 for supplying fluid whose upstream end 3a is adapted to and designed to be fluidly connected to the fluid distribution device 2 and whose the downstream end 3b is adapted to and designed to be fluidly connected to the fluid reservoir 1. Preferably, the downstream 3b and / or upstream ends 3a are selectively fluidly connectable respectively to the fluid reservoir 1 and / or to the fluid distribution device 2.
Le dispositif de l'invention comprend en outre au moins un capteur 4 d'au moins une grandeur physique représentative dudit fluide choisie parmi la pression, la température, la densité. Selon l'invention, ledit au moins un capteur 4 est apte à et conçu pour réaliser des mesures 11 de ladite au moins une grandeur physique dans le réservoir 1 de fluide. Par mesure dans le réservoir 1, on entend que le capteur 4 est apte à et conçu pour évaluer ladite au moins une grandeur physique directement dans le réservoir 1, ou dans une zone située en amont dudit réservoir 1 et où la pression, la température et/ou la densité sont sensiblement égales à la pression, la température et/ou la densité dans le réservoir 1. Dans le cadre de l'invention, on entend par capteur tout dispositif apte à et conçu pour mesurer une grandeur physique représentative du fluide, telle la pression, la température ou la densité. De préférence, le dispositif de l'invention comprend au moins un capteur 4 qui est un capteur de pression, par exemple un capteur de type piézo-électrique ou piézo-résistif, ou encore à jauge de contrainte. Le capteur 4 est couplé à un émetteur 5 d'ondes électromagnétiques, dit autrement un émetteur 5 d'ondes radio ou radiofréquences. Cet émetteur 5 est apte à et conçu pour envoyer par ondes électromagnétiques, c'est-à-dire pour assurer une transmission sans fil, des mesures 11 réalisées par le capteur 4. Typiquement, l'émetteur 5 émet un signal de type numérique, ce signal étant superposée à l'onde électromagnétique émise par l'émetteur 5 et contenant l'information de ladite au moins une grandeur physique mesurée par le capteur 4. Avantageusement, l'émetteur 5 est relié électriquement à un circuit ou puce électronique 10 apte à et conçu pour lire les informations mesurées par le au moins un capteur 4 et les transmettre à l'émetteur 5, via une liaison électrique 14. De manière alternative, l'émetteur 5 peut être couplé avec le capteur de pression 4 via un couplage électromagnétique. Lorsque le dispositif de remplissage de l'invention est en fonctionnement, le au moins un capteur 4 est de préférence agencé au niveau du réservoir 1 de fluide, typiquement sur un conduit en communication fluidique avec le volume interne dudit réservoir 1.The device of the invention further comprises at least one sensor 4 of at least one physical quantity representative of said fluid selected from pressure, temperature, density. According to the invention, said at least one sensor 4 is adapted to and designed to perform measurements 11 of said at least one physical quantity in the fluid reservoir 1. By measurement in the tank 1, it is meant that the sensor 4 is adapted to and designed to evaluate said at least one physical quantity directly in the tank 1, or in an area situated upstream of said tank 1 and where the pressure, temperature and or the density are substantially equal to the pressure, the temperature and / or the density in the tank 1. Within the scope of the invention, the term "sensor" is understood to mean any device capable of and designed to measure a physical quantity representative of the fluid, such as pressure, temperature or density. Preferably, the device of the invention comprises at least one sensor 4 which is a pressure sensor, for example a piezoelectric or piezo-resistive sensor, or a strain gauge. The sensor 4 is coupled to an emitter 5 of electromagnetic waves, otherwise said a transmitter 5 of radio waves or radiofrequency. This transmitter 5 is adapted to and designed to send by electromagnetic waves, that is to say to ensure a wireless transmission, measurements 11 made by the sensor 4. Typically, the transmitter 5 transmits a digital type signal, this signal being superimposed on the electromagnetic wave emitted by the transmitter 5 and containing the information of said at least one physical quantity measured by the sensor 4. Advantageously, the transmitter 5 is electrically connected to a circuit or electronic chip 10 suitable to and designed to read the information measured by the at least one sensor 4 and transmit it to the transmitter 5, via an electrical connection 14. Alternatively, the transmitter 5 can be coupled with the pressure sensor 4 via a coupling electromagnetic. When the filling device of the invention is in operation, the at least one sensor 4 is preferably arranged at the fluid reservoir 1, typically on a pipe in fluid communication with the internal volume of said tank 1.
Dans le cas d'un réservoir 1 contenant un gaz liquéfié surmonté d'un ciel gazeux, ledit au moins un capteur 4 est agencé sur un conduit en communication fluidique avec le ciel gazeux du réservoir 1. La pression dans ledit conduit est sensiblement la même que celle régnant dans le réservoir 1. Lorsqu'au moins un capteur 4 est un capteur de température, ledit capteur est agencé en un lieu représentatif de la température dans le réservoir 1, de préférence au niveau du réservoir 1 de fluide. Selon la présente invention, les mesures 11 de ladite au moins une grandeur physique envoyées par l'émetteur 5 sont transmises vers le dispositif 2 de distribution de fluide via la canalisation 3 d'amenée de fluide. Plus précisément, la canalisation 3 comprend un organe conducteur électrique 9 coopérant par couplage électromagnétique 8 avec l'émetteur 5 de manière à ce que ledit organe conducteur 9 transmette par conduction électrique lesdites mesures 11 envoyées par l'émetteur 5, en direction du dispositif 2 de distribution de fluide. En fait, l'organe conducteur électrique 9 est apte à et conçu pour transmettre des informations ou des données par circulation d'un courant électrique au sein dudit organe conducteur électrique 9. Afin d'éviter les inconvénients susmentionnés, en particulier d'éviter la mise en place de connexions électriques au moment du raccordement de la canalisation 3 au réservoir 1, on agence au niveau de la canalisation 3 des organes ou moyens de couplage électromagnétique 8 permettant une transmission des informations par couplage électromagnétique de l'émetteur 5 vers l'organe conducteur électrique 9. De façon connue en soi, le couplage électromagnétique permet une transmission 30 d'informations sans fil et sans contact électrique entre un organe émetteur d'ondes électromagnétiques et un organe récepteur d'ondes électromagnétiques, sur des distances allant typiquement jusqu'à 2 m, ces distances variant selon la fréquence des ondes utilisées. Le couplage électromagnétique peut être réalisé avec une technologie du même type que celle utilisée dans les radio-étiquettes, également connues sous le nom de systèmes « RFID » 5 (pour « Radio-Frequency Identification »), «RFID-tags » ou « RFID-transponders ». De tels systèmes sont notamment décrits dans le document US-A-2011/0152825. On comprend alors qu'un des avantages principaux de l'invention est de combiner une transmission sans fil entre l'émetteur 5 et l'organe 9 de la canalisation 3, ce qui permet d'éviter la mise en place de liaisons électriques sur ou le long de la canalisation 3, et une transmission par 10 conduction électrique le long de la canalisation 3, au sein de l'organe conducteur électrique 9, ce qui permet de transmettre les mesures 11 sur des distances très importantes allant typiquement de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres ou plus. Dans le cadre de la présente invention, lorsque la canalisation 3 est connectée au réservoir 1, les mesures 11 sont envoyées par couplage électromagnétique 8 de l'émetteur 5 vers l'organe 15 conducteur électrique 9 sur une distance typiquement inférieure à 25 cm, de préférence 20 cm au plus, de préférence encore quelques cm. La transmission sans fil des mesures 11 est ainsi réalisée sur une distance bien inférieure à la distance séparant le réservoir 1 et le dispositif 2, ce qui permet de réduire considérablement la portée de l'émetteur 5 et de là l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif de 20 remplissage de l'invention. Selon le mode de réalisation illustré sur la Figure 1, l'organe conducteur électrique 9 coopère par couplage électromagnétique 8 avec l'émetteur 5 par l'intermédiaire d'une première antenne 8a couplée à l'émetteur 5 par couplage électromagnétique. Plus précisément, la première antenne 8a est une antenne radio apte à et conçue pour 25 recevoir par ondes électromagnétiques les mesures 11 envoyées par l'émetteur 5, et convertir lesdites mesures 11 en signal électrique pour les transmettre par conduction électrique à l'organe 9. Ces mesures 11 sont ensuite transmises par conduction électrique au sein de l'organe 9, en direction du dispositif 2 de distribution de fluide. Typiquement, les mesures 11 sont transmises par l'organe 9 sous forme de signal électrique analogique d'amplitude variable en fonction de la 30 valeur de la grandeur mesurée par le capteur 4.In the case of a tank 1 containing a liquefied gas surmounted by a gas sky, said at least one sensor 4 is arranged on a duct in fluid communication with the gas sky of the tank 1. The pressure in said duct is substantially the same that when prevailing in the tank 1. When at least one sensor 4 is a temperature sensor, said sensor is arranged at a representative location of the temperature in the tank 1, preferably at the fluid reservoir 1. According to the present invention, the measurements 11 of said at least one physical quantity sent by the transmitter 5 are transmitted to the fluid distribution device 2 via the fluid supply duct 3. More specifically, the pipe 3 comprises an electrically conductive member 9 cooperating electromagnetically 8 with the transmitter 5 so that said conductive member 9 transmits by electrical conduction said measurements 11 sent by the transmitter 5 towards the device 2 fluid distribution. In fact, the electrical conductive member 9 is adapted to and designed to transmit information or data by circulating an electric current within said electric conductive member 9. In order to avoid the aforementioned drawbacks, in particular to avoid the establishment of electrical connections at the time of the connection of the pipe 3 to the tank 1, is arranged at the level of the pipe 3 electromagnetic coupling means or means 8 for transmitting the information by electromagnetic coupling of the transmitter 5 to the Electrically conductive member 9. In a manner known per se, the electromagnetic coupling allows wireless information transmission without electrical contact between an electromagnetic wave emitting member and an electromagnetic wave receiving member, over distances typically ranging from at 2 m, these distances varying according to the frequency of the waves used. Electromagnetic coupling can be achieved with a technology of the same type as that used in radio-tags, also known as "RFID" systems 5 (for "Radio-Frequency Identification"), "RFID-tags" or "RFID" -transponders ". Such systems are described in particular in document US-A-2011/0152825. It is then understood that one of the main advantages of the invention is to combine a wireless transmission between the transmitter 5 and the member 9 of the pipe 3, which makes it possible to avoid the introduction of electrical connections on or along the pipe 3, and a transmission by electrical conduction along the pipe 3, within the electrical conductive member 9, which allows to transmit the measurements 11 over very large distances typically ranging from a few meters to several tens of meters or more. In the context of the present invention, when the pipe 3 is connected to the tank 1, the measurements 11 are sent by electromagnetic coupling 8 from the transmitter 5 to the electrical conductive member 9 over a distance typically of less than 25 cm. preferably 20 cm at most, more preferably a few cm. The wireless transmission of the measurements 11 is thus performed over a distance well below the distance separating the tank 1 and the device 2, which considerably reduces the range of the transmitter 5 and hence the electrical energy required for operation. of the filling device of the invention. According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the electrically conductive member 9 cooperates by electromagnetic coupling 8 with the emitter 5 via a first antenna 8a coupled to the emitter 5 by electromagnetic coupling. More precisely, the first antenna 8a is a radio antenna adapted to and designed to receive the measurements 11 sent by the transmitter 5 by electromagnetic waves, and to convert said measurements 11 into an electrical signal for transmission by electrical conduction to the member 9. These measurements 11 are then transmitted by electrical conduction within the member 9, towards the fluid distribution device 2. Typically, the measurements 11 are transmitted by the member 9 in the form of an analog electrical signal of variable amplitude as a function of the value of the quantity measured by the sensor 4.
De préférence, la première antenne 8a est agencée au niveau de l'extrémité aval 3b de la canalisation 3, en regard de l'émetteur 5. Dans le cadre de l'invention, la canalisation 3 d'amenée de fluide peut être un tuyau souple adapté au type de fluide à distribuer vers le réservoir 1, de préférence un tuyau dont l'enveloppe est renforcée pour supporter la circulation d'un fluide pressurisé. La canalisation 3 a de préférence une longueur comprise entre 2 et 10 m, de préférence au moins 4 m dans le cas d'un remplissage d'un réservoir de fluide effectué à partir d'un camion-citerne. Avantageusement, l'organe conducteur électrique 9 peut être au moins un élément constitutif de la canalisation 3 d'amenée de fluide, ledit élément étant formé d'un matériau conducteur électriquement, par exemple au moins un élément métallique assurant ou contribuant au renfort mécanique de ladite canalisation 3, et/ou un ou plusieurs fils ou câbles formés d'un matériau électriquement conducteur courant le long de la canalisation 3. Dans le mode de réalisation montré en Figure 1, les mesures envoyées par l'émetteur 5 sont destinées à un récepteur 6 d'ondes électromagnétiques, dit autrement un récepteur 6 d'ondes radio ou radiofréquences, relié électriquement au dispositif 2 de distribution de fluide. Plus précisément, le récepteur 6 coopère par couplage électromagnétique 7 avec l'organe conducteur électrique 9 de manière à recevoir par ondes électromagnétiques les mesures 11 transmises par l'organe conducteur électrique 9 pour transmettre par conductuion électrique lesdites mesures 11 au dispositif 2 de distribution de fluide.Preferably, the first antenna 8a is arranged at the downstream end 3b of the pipe 3, facing the emitter 5. In the context of the invention, the pipe 3 for supplying fluid may be a pipe flexible adapted to the type of fluid to be dispensed to the reservoir 1, preferably a pipe whose envelope is reinforced to withstand the circulation of a pressurized fluid. The pipe 3 preferably has a length of between 2 and 10 m, preferably at least 4 m in the case of filling a fluid reservoir made from a tanker truck. Advantageously, the electrical conductive member 9 may be at least one constituent element of the fluid supply pipe 3, said element being formed of an electrically conductive material, for example at least one metal element ensuring or contributing to the mechanical reinforcement of said pipe 3, and / or one or more wires or cables formed of an electrically conductive material running along the pipe 3. In the embodiment shown in FIG. 1, the measurements sent by the transmitter 5 are intended for a An electromagnetic wave receiver 6, otherwise known as a radio wave or radio frequency receiver 6, electrically connected to the fluid delivery device 2. More specifically, the receiver 6 cooperates by electromagnetic coupling 7 with the electric conductive member 9 so as to receive by electromagnetic waves the measurements 11 transmitted by the electrical conductive member 9 for transmitting by electrical conductuion said measurements 11 to the device 2 for distribution of fluid.
Avantageusement, l'organe conducteur électrique 9 coopère par couplage électromagnétique 7 avec le récepteur 6 par l'intermédiaire d'une deuxième antenne radio 7a couplée au récepteur 6 par couplage électromagnétique. Ladite deuxième antenne 7a est ainsi apte à et conçue pour recevoir par signal électrique les mesures 11 transmises par l'organe conducteur 9 et envoyer lesdites mesures de pression 11 par ondes électromagnétiques au récepteur 6. De préférence, la deuxième antenne 7a est agencée au niveau de l'extrémité amont 3a de la canalisation 3, en regard du récepteur 6. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque l'extrémité amont 3a de la canalisation 3 est sélectivement connectable au dispositif 2 de distribution de fluide. On évite ainsi la mise en place de contacts électriques entre le dispositif 2 et la canalisation 3 tout en mettant en oeuvre une liaison radio de faible portée entre la deuxième antenne 7a et le récepteur 6.Advantageously, the electrically conductive member 9 cooperates by electromagnetic coupling 7 with the receiver 6 via a second radio antenna 7a coupled to the receiver 6 by electromagnetic coupling. Said second antenna 7a is thus adapted to and designed to receive by electrical signal the measurements 11 transmitted by the conductive member 9 and to send said pressure measurements 11 by electromagnetic waves to the receiver 6. Preferably, the second antenna 7a is arranged at the the upstream end 3a of the pipe 3, facing the receiver 6. This embodiment is particularly advantageous when the upstream end 3a of the pipe 3 is selectively connectable to the fluid distribution device 2. This prevents the establishment of electrical contacts between the device 2 and the pipe 3 while implementing a short-range radio link between the second antenna 7a and the receiver 6.
Ainsi, lorsque la canalisation 3 est connectée au dispositif 2, les mesures 11 sont envoyées de la deuxième antenne 7a au récepteur 6 sur une distance typiquement inférieure à 25 cm, de préférence 20 cm au plus, de préférence encore quelques cm. De préférence, le récepteur 6 et l'émetteur 5 comprennent chacun au moins une antenne radio associée à un circuit électronique. L'antenne du récepteur 6 est couplée par couplage électromagnétique avec la deuxième antenne 7a et la première antenne 8a est couplée par couplage électromagnétique avec l'antenne de l'émetteur 5. Les première et deuxième antennes 8a, 7a sont reliées électriquement par l'organe conducteur électrique 9, lequel organe 9 est apte à et conçu pour assurer en son sein une transmission par signal électrique des mesures 11 de la première antenne 8a à la deuxième antenne 7a. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de remplissage de l'invention est aussi capable d'assurer la transmission d'énergie électrique du dispositif 2 de distribution de fluide vers l'émetteur 5 et le au moins un capteur 4.Thus, when the pipe 3 is connected to the device 2, the measurements 11 are sent from the second antenna 7a to the receiver 6 over a distance typically less than 25 cm, preferably 20 cm at most, more preferably a few cm. Preferably, the receiver 6 and the transmitter 5 each comprise at least one radio antenna associated with an electronic circuit. The antenna of the receiver 6 is coupled by electromagnetic coupling with the second antenna 7a and the first antenna 8a is electromagnetically coupled with the antenna of the transmitter 5. The first and second antennas 8a, 7a are electrically connected by the electrical conductive member 9, which member 9 is adapted to and designed to ensure therein an electric signal transmission of the measurements 11 of the first antenna 8a to the second antenna 7a. According to a preferred embodiment of the invention, the filling device of the invention is also capable of ensuring the transmission of electrical energy from the fluid distribution device 2 to the transmitter 5 and the at least one sensor 4. .
Plus précisément, l'organe conducteur 9 est également apte à et conçu pour activer l'émetteur 5 et le capteur 4 par transmission d'au moins un signal électrique d'activation et couplage électromagnétique 8 avec l'émetteur 5. Dans le cadre de l'invention, le fait d'activer un système ou un dispositif signifie le mettre en fonctionnement de manière à ce qu'il réalise, subséquemment à son activation, une action telle la réalisation d'au moins une mesure de grandeur physique et/ou l'envoi d'un signal électrique ou d'une onde électromagnétique. Ainsi, en réponse audit signal électrique d'activation, le capteur 4 réalise les mesures de pression 11 et l'émetteur 5 envoie lesdites mesures 11. En fait, dans le mode de réalisation de la Figure 1, le récepteur 6 est également un émetteur d'ondes électromagnétiques 12 apte à et conçu pour activer l'émetteur 5 et le capteur 4 par envoi d'au moins une onde électromagnétique 12 et couplage électromagnétique 7, 8 via l'organe conducteur électrique 9. Plus précisément, le récepteur 6 est apte à et conçu pour envoyer au moins une onde électromagnétique 12 vers la deuxième antenne 7a. De préférence, le dispositif 2 de distribution de fluide est apte à et conçu pour envoyer un signal électrique vers le récepteur 6, lequel émet en réponse au dispositif 2 ladite onde électromagnétique 12.More specifically, the conductive member 9 is also adapted to and designed to activate the transmitter 5 and the sensor 4 by transmitting at least one electrical activation and electromagnetic coupling signal 8 with the transmitter 5. In the context of the invention, the fact of activating a system or a device means putting it into operation so that it performs, subsequent to its activation, an action such as the realization of at least one measurement of physical magnitude and / or sending an electrical signal or an electromagnetic wave. Thus, in response to said activation electric signal, the sensor 4 carries out the pressure measurements 11 and the transmitter 5 sends said measurements 11. In fact, in the embodiment of FIG. 1, the receiver 6 is also an emitter of electromagnetic waves 12 adapted to and designed to activate the transmitter 5 and the sensor 4 by sending at least one electromagnetic wave 12 and electromagnetic coupling 7, 8 via the electric conductive member 9. More specifically, the receiver 6 is adapted to and designed to send at least one electromagnetic wave 12 to the second antenna 7a. Preferably, the fluid distribution device 2 is adapted to and designed to send an electrical signal to the receiver 6, which emits in response to the device 2 said electromagnetic wave 12.
La deuxième antenne 7a est apte à et conçu pour recevoir ladite onde électromagnétique, c'est-à-dire être activée par le récepteur 6, et envoyer en réponse le signal électrique d'activation vers la première antenne 8a, via l'organe conducteur électrique 9. La première antenne 8a est apte à et conçu pour recevoir le signal électrique d'activation transmis par l'organe conducteur électrique 9 et activer l'émetteur 5 par envoi d'une onde électromagnétique vers ledit émetteur 5. L'émetteur radio 5 est quant à lui apte à et conçu pour, lorsqu'il est activé, activer le capteur 4, de manière à ce que ledit capteur 4 réalise au moins une mesure 11. De préférence, l'activation du capteur 4 est obtenue par envoi d'un signal électrique de l'émetteur 5 activé vers le capteur 4, via le circuit ou puce électronique 10 et la liaison électrique 14. La transmission des mesures réalisées par le capteur 4 vers l'émetteur 5 est aussi assurée par cette même liaison électrique 14. Optionnellement, l'échange d'informations et d'énergie électrique entre l'émetteur 5 et le capteur 4 peut se faire via un couplage électromagnétique. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la première antenne 8a agit donc vis-à-vis de l'émetteur 5 comme un interrogateur capable d'obtenir sur requête les mesures de pression 11 réalisées par le capteur 4 en réponse de l'émetteur 5 à ladite requête, puis de les transmettre au récepteur 6, selon le principe de transmission de l'information précédemment détaillé. Bien qu'ils n'aient pas de liaison électrique avec le dispositif 2 de distribution de fluide, le capteur 4 et l'émetteur radio 5 sont aptes à et conçus pour être alimentés électriquement par ledit dispositif 2 de distribution de fluide.The second antenna 7a is adapted to and designed to receive said electromagnetic wave, that is to say be activated by the receiver 6, and send in response the electrical activation signal to the first antenna 8a, via the conductive member 9. The first antenna 8a is adapted to and designed to receive the electrical activation signal transmitted by the electrical conductive member 9 and activate the transmitter 5 by sending an electromagnetic wave to said transmitter 5. The radio transmitter 5 is itself adapted to and designed to, when activated, activate the sensor 4, so that said sensor 4 performs at least one measurement 11. Preferably, the activation of the sensor 4 is obtained by sending an electrical signal from the transmitter 5 activated to the sensor 4, via the circuit or electronic chip 10 and the electrical connection 14. The transmission of measurements made by the sensor 4 to the transmitter 5 is also provided by the same link 14. Optionally, the exchange of information and electrical energy between the transmitter 5 and the sensor 4 can be via electromagnetic coupling. According to this embodiment of the invention, the first antenna 8a therefore acts vis-à-vis the transmitter 5 as an interrogator capable of obtaining on request the pressure measurements 11 made by the sensor 4 in response to the transmitter 5 to said request, then transmit them to the receiver 6, according to the principle of transmission of the previously detailed information. Although they do not have an electrical connection with the fluid distribution device 2, the sensor 4 and the radio transmitter 5 are adapted to and designed to be powered electrically by said fluid distribution device 2.
Plus précisément, chacun des éléments 7a, 5, 4 tire l'énergie électrique nécessaire à son fonctionnement uniquement de celle fournie par le dispositif apte à l'activer et/ou à le lire. On parle alors de système passif : le champ électromagnétique émis par l'organe activateur, par exemple le récepteur 6 activateur de la deuxième antenne 7a et la première antenne 8a activatrice de l'émetteur 5, est converti en énergie électrique.More specifically, each of the elements 7a, 5, 4 draws the electrical energy necessary for its operation only from that provided by the device able to activate and / or read it. This is called a passive system: the electromagnetic field emitted by the activating member, for example the activator receiver 6 of the second antenna 7a and the first antenna 8a activator of the transmitter 5, is converted into electrical energy.
Avantageusement, le récepteur 6 est quant à lui alimenté en énergie électrique par le dispositif de distribution 2, lequel tire typiquement son énergie du moteur du véhicule le transportant ou d'une batterie équipant ledit véhicule. Grâce au dispositif de l'invention, il n'est donc pas nécessaire de prévoir un dispositif d'alimentation électrique, tel une batterie ou une pile, couplé à l'émetteur 5. On peut d'ailleurs ne fournir de l'énergie électrique au dispositif de remplissage qu'au moment auquel on souhaite obtenir une mesure d'au moins une grandeur physique du capteur 4. Il s'ensuit une réduction significative de la complexité et des coûts de fonctionnement du dispositif de l'invention. Dans le cadre de l'invention, on utilise de préférence un couplage électromagnétique 7, 8 de type inductif Dans ce cas, le récepteur 6 est apte à et conçu pour activer la deuxième antenne 7a par émission d'une onde électromagnétique 12 vers la deuxième antenne 7a et induction subséquente d'un courant électrique dans la deuxième antenne 7a. De préférence, la deuxième antenne 7a comprend au moins une boucle inductive capable de recevoir le champ électromagnétique provenant du récepteur 6 et de convertir au moins une partie de l'énergie du champ électromagnétique reçu en énergie électrique. En réponse à cette circulation de courant, la deuxième antenne 7a émet le signal électrique d'activation qui est transmis par l'organe 9. De même, le couplage électromagnétique entre la première antenne 8a et l'émetteur 5 est préférablement de type inductif, la première antenne 8a étant apte à et conçue pour activer l'émetteur 5 par émission d'une onde électromagnétique vers ledit émetteur 5 et induire la circulation d'un courant électrique dans l'émetteur 5. De préférence, l'émetteur 5 comprend au moins une antenne formant une boucle inductive capable de recevoir le champ électromagnétique provenant de la première antenne 8a et de convertir au moins une partie de l'énergie de ce champ électromagnétique en énergie électrique. Dans le cadre de l'invention, l'émetteur 5, le récepteur 6, les première et deuxième antennes 8a, 7a peuvent envoyer et/ou recevoir des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont typiquement comprises entre 120 kHz et 15 MHz. De préférence, on utilisera des fréquences basses dites « LF » pour « Low Frequency », typiquement autour de 125 kHz, ou des fréquences hautes dites « HF » pour « High Frequency », typiquement autour de 13,56 MHz. Bien entendu, d'autres fréquences sont envisageables.Advantageously, the receiver 6 is in turn supplied with electrical energy by the distribution device 2, which typically draws its energy from the engine of the vehicle carrying it or from a battery equipping said vehicle. Thanks to the device of the invention, it is therefore not necessary to provide a power supply device, such as a battery or a battery, coupled to the transmitter 5. It can also provide electrical energy to the filling device at the time when it is desired to obtain a measurement of at least one physical quantity of the sensor 4. It follows a significant reduction in the complexity and operating costs of the device of the invention. In the context of the invention, use is preferably made of an electromagnetic coupling 7, 8 of the inductive type In this case, the receiver 6 is adapted to and designed to activate the second antenna 7a by emitting an electromagnetic wave 12 towards the second antenna 7a and subsequent induction of an electric current in the second antenna 7a. Preferably, the second antenna 7a comprises at least one inductive loop capable of receiving the electromagnetic field from the receiver 6 and converting at least a portion of the energy of the electromagnetic field received into electrical energy. In response to this current flow, the second antenna 7a transmits the electrical activation signal which is transmitted by the member 9. Similarly, the electromagnetic coupling between the first antenna 8a and the transmitter 5 is preferably of the inductive type, the first antenna 8a being adapted to and designed to activate the emitter 5 by emitting an electromagnetic wave to said emitter 5 and to induce the circulation of an electric current in the emitter 5. Preferably, the emitter 5 comprises at the emitter 5 minus an antenna forming an inductive loop capable of receiving the electromagnetic field from the first antenna 8a and converting at least a portion of the energy of this electromagnetic field into electrical energy. In the context of the invention, the transmitter 5, the receiver 6, the first and second antennas 8a, 7a can send and / or receive electromagnetic waves whose frequencies are typically between 120 kHz and 15 MHz. Preferably, we will use low frequencies called "LF" for "Low Frequency", typically around 125 kHz, or high frequencies called "HF" for "High Frequency", typically around 13.56 MHz. Of course, other frequencies are possible.
Typiquement, lorsque le dispositif de l'invention est opérationnel, l'émetteur 5 est agencé en aval de la canalisation 3 d'amenée de fluide, de préférence entre la canalisation 3 et le réservoir 1 de fluide, et le récepteur 6 est agencé en amont de la canalisation 3, de préférence entre le dispositif 2 de distribution de fluide et la canalisation 3 d'amenée de fluide ou au niveau du dispositif 2 de distribution de fluide.Typically, when the device of the invention is operational, the transmitter 5 is arranged downstream of the fluid supply duct 3, preferably between the duct 3 and the fluid reservoir 1, and the receiver 6 is arranged in upstream of the pipe 3, preferably between the fluid distribution device 2 and the fluid supply pipe 3 or at the level of the fluid distribution device 2.
De préférence, la deuxième antenne 7a est agencée au niveau de l'extrémité amont 3a de la canalisation 3, de préférence encore en regard du récepteur 6, et la première antenne 8a est agencé au niveau de l'extrémité aval 3b de la canalisation 3, de préférence en regard de l'émetteur 5 lorsque ladite extrémité aval 3b est connectée au réservoir 1. Dans le cadre de l'invention, le dispositif 2 de distribution de fluide comprend de préférence au moins un organe 20 de contrôle de passage de fluide apte à et conçu pour autoriser ou interrompre la distribution de fluide via la canalisation 3 d'amenée de fluide. De préférence, ledit organe 20 est associé à l'organe de mise en pression du fluide. Afin d'éviter tout risque d'application d'une pression, d'une température et/ou d'une densité de fluide trop importante et susceptible de conduire à l'endommagement, voire à l'éclatement du réservoir 1, ledit organe 20 de contrôle de passage de fluide est en outre capable d'interrompre la distribution de fluide via la canalisation 3 d'amenée de fluide dès qu'au moins une mesure 11 de ladite au moins une grandeur physique est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée de ladite au moins une grandeur physique. Les valeurs prédéterminées desdites grandeurs physiques peuvent être préalablement enregistrée dans le dispositif 2 de distribution de fluide. Avantageusement, des données relatives au réservoir 1 de fluide, telles que la capacité ou contenance du réservoir 1, sa date de ré-épreuve, la nature du ou des fluides qui peuvent être contenus ou admis dans le réservoir 1, des données de modélisation du comportement du réservoir en termes de pression et/ou de température dans le réservoir, etc... peuvent aussi être préalablement enregistrées dans le dispositif 2 de distribution de fluide.Preferably, the second antenna 7a is arranged at the upstream end 3a of the pipe 3, preferably still facing the receiver 6, and the first antenna 8a is arranged at the downstream end 3b of the pipe 3 , preferably facing the transmitter 5 when said downstream end 3b is connected to the tank 1. In the context of the invention, the fluid distribution device 2 preferably comprises at least one fluid passage control member 20 adapted to and adapted to allow or interrupt fluid delivery via the fluid supply pipe 3. Preferably, said member 20 is associated with the fluid pressurizing member. In order to avoid any risk of application of a pressure, a temperature and / or a density of fluid that is too great and liable to lead to the damage or even bursting of the reservoir 1, said member 20 fluid flow control system is further capable of interrupting the fluid distribution via the fluid supply duct 3 as soon as at least one measurement 11 of said at least one physical quantity is greater than or equal to a predetermined value of said at least one physical quantity. The predetermined values of said physical quantities may be previously recorded in the fluid distribution device 2. Advantageously, data relating to the reservoir 1 of fluid, such as the capacity or capacity of the reservoir 1, its date of re-test, the nature of the fluid or fluids that may be contained or admitted in the reservoir 1, modeling data of the reservoir behavior in terms of pressure and / or temperature in the tank, etc. can also be previously recorded in the fluid distribution device 2.
En fait, pour chaque grandeur physique mesurée, ladite valeur prédéterminée correspond typiquement à la valeur maximale admissible de la grandeur du fluide dans le réservoir 1. En particulier, lorsqu'une grandeur physique mesurée est la pression du fluide dans le réservoir, on enregistre au moins une première valeur prédéterminée de pression, qui correspond de préférence à la pression maximale admissible dans le réservoir 1 de fluide. Lorsqu'une grandeur physique mesurée est la température du fluide dans le réservoir, on enregistre au moins une deuxième valeur prédéterminée, qui correspond de préférence à la température maximale admissible dans le réservoir 1. Lorsqu'une grandeur physique mesurée est la densité du fluide dans le réservoir, on enregistre au moins une troisième valeur prédéterminée, qui correspond de préférence à la densité maximale de fluide admissible dans le réservoir 1.In fact, for each measured physical quantity, said predetermined value typically corresponds to the maximum allowable value of the quantity of the fluid in the tank 1. In particular, when a measured physical quantity is the pressure of the fluid in the tank, it is recorded at minus a first predetermined pressure value, which preferably corresponds to the maximum allowable pressure in the fluid reservoir 1. When a measured physical quantity is the temperature of the fluid in the tank, at least one second predetermined value is recorded, which preferably corresponds to the maximum permissible temperature in the tank 1. When a measured physical quantity is the density of the fluid in the the reservoir, at least one third predetermined value is recorded, which preferably corresponds to the maximum permissible fluid density in the reservoir 1.
De manière alternative, lesdites données relatives au réservoir 1 et/ou valeurs prédéterminées de grandeurs physiques peuvent être stockées dans une mémoire 10a indépendante du dispositif 2 de distribution de fluide, ladite mémoire 10a étant de préférence contenue dans le circuit 10. De préférence, l'émetteur 5 est dans ce cas apte à et conçu pour, une fois activé, extraire lesdites données et/ou valeurs prédéterminées stockées dans la mémoire 10a et les envoyer vers le récepteur 6, via le couplage électromagnétique 7, 8 et l'organe conducteur électrique 9. Dans le mode de réalisation de la Figure 1, le dispositif 2 de distribution de fluide est couplé au récepteur 6, de préférence par liaison électrique, de sorte que la mesure par le capteur 4 d'au moins une grandeur physique de fluide supérieure ou égale à une valeur prédéterminée de ladite grandeur déclenche un changement d'état de l'organe 20 de contrôle de passage de fluide équipant le dispositif 2 de distribution de fluide. Il s'ensuit une interruption de la distribution de fluide vers le réservoir 1. Pour ce faire, le dispositif 2 de distribution de fluide comprend de préférence des moyens de commande électronique de l'état de l'organe de contrôle 20. Le dispositif 2 de distribution de fluide peut aussi comprendre des moyens de comparaison des grandeurs physiques de fluide mesurées avec lesdites valeur de grandeurs physiques prédéterminées correspondantes. La Figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention qui diffère de celui de la Figure 1 uniquement en ce que l'organe conducteur électrique 9 de la canalisation 3 est relié électriquement au dispositif 2 de distribution de fluide, c'est-à-dire via une liaison filaire. Dans ce cas, l'organe conducteur électrique 9 assure une transmission par conduction électrique des mesures 11 directement vers le dispositif 2 de distribution de fluide. En outre, l'organe conducteur électrique est apte à et conçu pour recevoir par conduction électrique le signal électrique d'activation envoyé par le dispositif 2 de distribution de fluide. Pour une question de concision, le descriptif des différents éléments du dispositif présenté en Figure 2 ne sera pas repris ici, ceux-ci étant désignés par les mêmes références que sur la Figure 1 et remplissant les fonctions précédemment décrites. L'application principale du dispositif de l'invention est un procédé de remplissage d'au moins un réservoir de fluide pressurisé, en particulier un réservoir cryogénique de fluide, pendant lequel on effectue un suivi de l'évolution d'au moins une grandeur physique du fluide dans le réservoir. Dans le cadre de ce procédé, on réalise et on envoie au moins une mesure de ladite au moins une grandeur physique, grâce à un dispositif de remplissage selon l'invention. Le fluide peut être à l'état gazeux, liquide ou diphasique, de préférence à l'état liquide et de toute nature, par exemple de l'hydrogène. En permettant une surveillance d'au moins une grandeur physique représentative du fluide dans le réservoir, laquelle est choisie parmi la pression, la température, la densité de fluide, et en déclenchant une interruption de la distribution de fluide dès qu'au moins une valeur maximale admissible de ladite grandeur physique est atteinte, on élimine les risques d'endommagement ou d'éclatement du réservoir et on améliore grandement l'efficacité du procédé de remplissage. Le procédé de l'invention offre en outre l'avantage de consommer moins d'énergie électrique et d'être moins coûteux que les procédés de l'art antérieur utilisant des dispositifs de transmission sans fil de longue portée.Alternatively, said data relating to the tank 1 and / or predetermined values of physical quantities can be stored in a memory 10a independent of the fluid distribution device 2, said memory 10a being preferably contained in the circuit 10. Preferably, Transmitter 5 is in this case adapted to and designed to, once activated, extracting said predetermined data and / or values stored in memory 10a and sending them to receiver 6, via electromagnetic coupling 7, 8 and the conductive member. 9. In the embodiment of FIG. 1, the fluid distribution device 2 is coupled to the receiver 6, preferably by electrical connection, so that the measurement by the sensor 4 of at least one physical fluid quantity greater than or equal to a predetermined value of said quantity triggers a change of state of the fluid flow control member 20 equipping the device 2 for dispensing fluid. This results in an interruption of the distribution of fluid to the reservoir 1. To do this, the fluid distribution device 2 preferably comprises electronic control means of the state of the control member 20. The device 2 fluid delivery system may also include means for comparing the physical quantities of fluid measured with said corresponding predetermined physical size values. FIG. 2 illustrates another embodiment of the invention which differs from that of FIG. 1 only in that the electrical conducting member 9 of the pipe 3 is electrically connected to the fluid distribution device 2, that is, ie via a wired link. In this case, the electrical conductive member 9 provides transmission by electrical conduction of the measurements 11 directly to the fluid distribution device 2. In addition, the electrical conductive member is adapted to and adapted to receive by electrical conduction the electrical activation signal sent by the fluid dispensing device 2. For a concise question, the description of the various elements of the device shown in Figure 2 will not be repeated here, they are designated by the same references as in Figure 1 and fulfilling the previously described functions. The main application of the device of the invention is a method for filling at least one pressurized fluid reservoir, in particular a cryogenic fluid reservoir, during which the evolution of at least one physical quantity is monitored. fluid in the tank. In the context of this method, at least one measurement of said at least one physical quantity is carried out and sent by means of a filling device according to the invention. The fluid may be in the gaseous state, liquid or diphasic, preferably in the liquid state and of any kind, for example hydrogen. By allowing a monitoring of at least one physical quantity representative of the fluid in the reservoir, which is chosen from the pressure, the temperature, the fluid density, and triggering an interruption of the fluid distribution as soon as at least one value Maximum permissible amount of said physical quantity is reached, it eliminates the risk of damaging or bursting of the tank and greatly improves the efficiency of the filling process. The method of the invention also has the advantage of consuming less electrical energy and being less expensive than the prior art methods using long-range wireless transmission devices.
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