JP6356237B2 - ガス充填方法、及びステーション - Google Patents
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Description
特に、本願発明は、少なくとも1つのバッファーコンテナと少なくとも1つのバッファーコンテナに接続された流体回路とを備えた充填ステーションの前記少なくとも1つのバッファーコンテナを、加圧された水素ガスで充填する方法に関している。前記充填ステーションの回路は、少なくとも1つの水素ガス源に、水素ガス源から供給されたガスで、前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填を果たすように、前記少なくとも1つの水素ガス源に接続される第1の端部と、タンクに、前記少なくとも1つのバッファーコンテナから前記タンクを満たすように、着脱可能に接続される搬送パイプを備えている第2の端部とを有している。
この目的のために、本願発明に係わる方法は、更に、上記上位概念で与えられている基本的な限定に従えば、基本的には、水素ガスの充填の間に、バッファーコンテナ内の前記水素ガス中の前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程と、前記不純物の現在の濃度と、所定の濃度閾値とを比較して、少なくとも1種類の不純物の前記現在の濃度が、前記濃度閾値に達したときに、前記バッファーコンテナの充填を停止する工程と、を有していることを特徴としている。
・前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程は、前記少なくとも1つの水素ガス源中及び/又は充填ステーションの前記流体回路中の不純物の濃度の少なくとも1つのセンサーによる測定と、バッファーコンテナの充填の間に、バッファーコンテナの中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定とを有している、
・バッファーコンテナの充填の間に、バッファーコンテナの中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定は、流体回路中の流量計による測定と、バッファーコンテナの充填の間のバッファーコンテナ内の圧力変動の測定と、の少なくとも一方を有している、
・この方法は、予め決定された現在の濃度を記憶する工程を有し、前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程は、以前の充填の間に決定されけたバッファーコンテナ内の不純物の残留濃度を考慮した充填の間に、前記バッファーコンテナ内の前記水素ガス中の前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程である、
・前記充填ステーションは、異なる圧力に加圧された水素ガスが充填されている複数のバッファーコンテナを有している、
・前記バッファーコンテナは、充填の後に、続いて均圧でタンクを充填するように圧力の増加とともに連続的に使用される、
・前記少なくとも1つの水素ガス源は、1.3 bar absと200 bar absとの間の圧力の基での水素のネットワークと、水素を発生するための構成部品との少なくとも一方を有している、
・前記水素を発生するための構成部品は、電解槽と、天然ガスの改質装置と、メタノールの熱分解装置と、自己熱改質装置と、部分酸化装置とのうちの少なくとも1つを有している、
・前記少なくとも1種類の不純物は、一酸化炭素と、水と、少なくとも1つの硫黄含有又はハロゲン化合物と、CO2と、窒素と、ヘリウムと、NH3と、少なくとも1種の炭化水素と、O2と、アルゴンとのうちの少なくとも1つである、
・前記少なくとも1種類の不純物は、一酸化炭素であり、又、前記濃度閾値は、0.1 ppmと10 ppmとの間、好ましくは、0.1 ppmと0.3 ppmとの間である、
・前記少なくとも一種の不純物は、水であり、又、前記濃度閾値は、1 ppmと100 ppmとの間、好ましくは、3 ppmと7 ppmとの間である、
・前記充填ステーションは、前記バッファーコンテナ又はタンクに供給される水素ガスを圧縮するための少なくとも1つの圧縮部品を有している、
・閾値でのレベルでの不純物の現在の濃度によるバッファーコンテナの充填の停止の後に、この方法は、他のバッファーコンテナを充填する、換言すれば、源から供給されるガスの送りは、同じ処置に従って他のバッファーコンテナに切り替えられる、工程を具備している、
・閾値でのレベルでの不純物の現在の濃度によるバッファーコンテナの充填の停止の後に、同じバッファーコンテナの充填は、再び供給される源からのガス中の不純物の濃度が、
バッファーコンテナの中の不純物の濃度よりも低くなったときにのみ再開される、
・この方法は、必要であれば、バッファーコンテナの充填の前に現在の濃度の決定の利用を待つために、バッファーコンテナへのガスの供給の前に、少なくとも1つの源により供給されたガスの一次的な中間の貯蔵の工程を有している、
・前記充填ステーションの回路は、必要で有れば、不純物の濃度を決定するための部品から入手可能な情報に、バッファーコンテナの充填を同期させるために、少なくとも1つの源と少なくとも1つのバッファーコンテナとの間に配置された中間のガス貯蔵部を有している、
・前記中間の貯蔵部は、現在の濃度を決定するための部品と、現在の濃度を決定するためのこの部品に近接した弁との間に配置されている、
・前記充電ステーションは、タンク及び/又はバッファーコンテナに供給されるガスと熱交換する少なくとも1つの冷却交換器を有している、
・電子ロジックコントローラは、データを取得して処理するためのシステムを有している、
・電子ロジックコントローラは、各充填でのアップデートにより、少なくとも1つのバッファーコンテナ内の少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を記憶するデータメモリを有している。
バッファーコンテナの充填の間に、バッファーコンテナ内の水素ガス中の少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定するための少なくとも1つの構成部品を具備し、また、前記電子ロジックコントローラは、
前記決定するための構成部品により決定された不純物の現在の濃度を受け、及び/又は計算し、
前記不純物の現在の濃度と、所定の濃度閾値とを比較して、少なくとも1種類の不純物の前記現在の濃度が、前記濃度閾値に達したときに、前記バッファーコンテナの充填を停止するように、適合されている。
・前記バッファーコンテナを決定するための構成部品は、前記少なくとも1つの水素ガス源中及び/又は充填ステーションの前記流体回路中の不純物の濃度のための少なくとも1つのセンサーと、バッファーコンテナの充填の間に、バッファーコンテナの中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定するための少なくとも1つの構成部品とを有している、
・前記バッファーコンテナの中に送られる水素ガスの量の決定するための構成部品は、流体回路に配置された流量計と、バッファーコンテナ内の圧力を測定するためのセンサーと、の少なくとも一方を有している。
各バッファーコンテナ1,2,3は、所定の圧力に加圧された水素ガスを収容するために設けられている。ステーション100は、複数のパイプと弁とを備えている流体回路11,12,13,4,5,6を有している。これら流体回路11,12,13,4,5,6は、前記バッファーコンテナ1,2,3に接続されている。又、流体回路は、少なくとも1つの水素ガス源14,15に、これら水素ガス源14,15から供給されるガスでバッファーコンテナを充填するために、接続される第1の端部4,5を有している。
尚、前記バッファーコンテナ1,2,3は、夫々の弁11,12,13を介して前記充填用パイプ6に並列に接続されている。
同様に、1つ、2つ、又は2つよりも多くの水素ガス源14,15は、それぞれの弁24,25を介して前記充填用パイプに並列に接続され得る。
5との間のガスの存続時間が、濃度センサー9の応答時間よりも長くなるように、所定の容積を有するようにサイズが設定されている。
Claims (15)
- 充填ステーション(100)の少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)を、加圧された水素ガスで充填する方法であって、
前記充填ステーション(100)は、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)と、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)に接続された流体回路(11,12,13,4、5、6)とを具備し、
前記充填ステーション(100)の前記流体回路(11,12,13,4、5、6)は、少なくとも1つの水素ガス源(14,15)からの水素ガスで前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の充填を実行するための前記少なくとも1つの水素ガス源(14,15)に接続される第1の端部を備え、
前記流体回路(11,12,13,4、5、6)は、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)からの所定の濃度閾値よりも低い濃度の少なくとも1種類の不純物を含んでいる水素ガスでタンク(8)を充填するために、前記タンク(8)に取り外し可能に接続されることが意図された搬送用パイプ(6)を備える、方法において、
この方法は、前記水素ガスの充填の間に、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の前記水素ガス中の前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程(9,10)と、前記不純物の現在の濃度と、前記所定の濃度閾値とを比較して、前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度が、前記濃度閾値に達したときに、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の充填を停止する工程と、を具備していることを特徴とする方法。 - 前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程(9,10)は、前記少なくとも1つの水素ガス源(14,15)中及び/又は前記充填ステーション(100)の前記流体回路中の不純物の濃度の少なくとも1つのセンサーによる測定(9)と、前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填の間に、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定(10)と、を有していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填の間に、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定(10)は、前記流体回路(11,12,13,4、5、6)中の流量計による測定と、前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填の間の前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の圧力変動の測定と、の少なくとも一方を有していることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)に以前に充填していた間に決定された前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内に残留している不純物の現在の濃度を記憶する工程を具備し、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の水素ガス中の前記少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定する工程(9,10)は、引き続いた充填の間に前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)に加えられた不純物の濃度に、以前の充填の間に決定された前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の不純物の残留濃度を加えることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記充填ステーション(100)は、異なる圧力に加圧された水素ガスが充填されている複数のバッファーコンテナ(1,2,3)を有していることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数のバッファーコンテナ(1,2,3)は、充填の後に、続いた均圧でタンク(8)を充填するように、圧力の増加とともに連続的に使用されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの水素ガス源(14,15)は、1.3 bar absと200 bar absとの間の圧力の基での水素ガスのネットワーク(14)と、水素を発生するための構成部品(15)と、の少なくとも一方を有していることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水素を発生するための構成部品(15)は、電解槽と、天然ガスの改質(SMR)装置と、メタノールの熱分解装置と、自己熱改質(ATR)装置と、部分酸化(POX)装置と、のうちの少なくとも1つを有していることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記少なくとも1種類の不純物は、一酸化炭素(CO)と、水(H2O)と、少なくとも1つの硫黄含有又はハロゲン化合物と、CO2と、窒素と、ヘリウムと、NH3と、少なくとも1種の炭化水素と、O2と、アルゴンと、のうちの少なくとも1つであることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1種類の不純物は、一酸化炭素(CO)であり、前記濃度閾値は、0.1 ppmと10 ppmとの間、好ましくは、0.1 ppmと0.3 ppmとの間であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載された方法。
- 前記少なくとも一種の不純物は、水(H2O)であり、前記濃度閾値は、1 ppmと100 ppmとの間、好ましくは、3 ppmと7 ppmとの間であることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記充填ステーション(100)は、前記バッファーコンテナ(1,2,3)又は前記タンク(8)に供給される水素ガスを圧縮するための少なくとも1つの圧縮部品(67,7)を有していることを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 加圧された水素ガスを収容するように設けられた少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)と、複数の弁を備えた流体回路(11,12,13,4,5,6)と、充填ステーション(100)を制御するため、特に、少なくとも1つの弁を制御するための電子ロジックコントローラ(20)とを具備する加圧された水素ガスのタンクの充填ステーションであって、
前記流体回路(11,12,13,4,5,6)は、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)に接続されており、少なくとも1つの水素ガス源(14,15)により供給される水素ガスでの前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の充填を可能にするために、前記少なくとも1つの水素ガス源(14,15)に接続されることが意図された第1の端部を備え、
前記流体回路は、前記すくなくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)からの、所定の濃度閾値よりも低い濃度の少なくとも1種類の不純物を含んでいる水素ガスで、タンク(8)を満たすために、前記タンク(8)に取り外し可能に接続されることが意図された充填用パイプ(6)を備える第2の端部を備える、充填ステーションにおいて、
前記充填ステーションは、前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填の間に、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の水素ガス中の少なくとも1種類の不純物の現在の濃度を決定するための少なくとも1つの構成部品(9.10)を具備し、
前記電子ロジックコントローラ(20)は、
前記決定するための構成部品(9,10)により決定された不純物の現在の濃度を受け、及び/又は計算し、
前記不純物の現在の濃度と、所定の濃度閾値とを比較して、前記少なくとも1種類の不純物の前記現在の濃度が、前記濃度閾値に達したときに、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の充填を停止する、
ように適合されていることを特徴とする、充填ステーション。 - 前記少なくとも1つのバッファーコンテナを決定するための構成部品(9,10)は、前記少なくとも1つの水素ガス源(14,15)中、及び/又は充填ステーション(100)の前記流体回路中の不純物の濃度のための少なくとも1つのセンサーと、前記少なくとも1つのバッファーコンテナの充填の間に、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の中にリアルタイムで送られる水素ガスの量の決定するための少なくとも1つの構成部品(10)とを有していることを特徴とする、請求項13に記載も充填ステーション。
- 前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)の中に送られる水素ガスの量の決定するための構成部品は、前記流体回路(11,12,13,4、5、6)に配置された流量計(10)と、前記少なくとも1つのバッファーコンテナ(1,2,3)内の圧力を測定するためのセンサーと、の少なくとも一方を有していることを特徴とする、請求項14に記載の充填ステーション。
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