JP7301887B2 - 1つ又は複数のタンクに加圧ガスを充填するためのデバイス及び方法 - Google Patents
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Description
- ガス源4、5、6であって、特に容積が一定であり、ガス源4、5、6の用途に従って圧力を変化させることができるガス源4、5、6、
- 1つ以上の圧縮機7(特に吸気圧力又は源圧力に関連する性能を有する容積式圧縮機。源圧力が増加すると、流量が大きくなるか又は消費電力が低下するかのいずれかである。これは、そのプロセス内での圧縮機の利用に依存する)、
- 1つ以上のバッファ貯蔵デバイス8、9、10(例えば、高圧、中圧及び低圧バッファ)、
- 源から且つ/若しくはバッファ貯蔵デバイスから、及び/又は圧縮機を使用してタンク、又は車両、又は容量を充填するための電子制御及び分配部材/モジュール35。
- 充填の需要を示す信号を受信又は生成する部材は、電子アジェンダ及び電子クロックを含み、制御部材は、比較的高い又は比較的低い需要の期間を、アジェンダ及びクロックによって定義された日付及び時間に従って定義する既定のカレンダーを格納し、
- 既定のカレンダーは、量並びに日付及び時刻に関する実際の充填需要データに従って更新され、且つ必要に応じて修正され、即ち、カレンダーは、必要に応じて、記録された過去のデータに応じて反復的且つ予測的に修正され、
- 既定のカレンダーは、気象データ(晴天/雨天)、大気温度を含む外部データに応じて更新され、
- 充填の需要を示す信号を受信又は生成する部材は、デバイスの区域内又はデバイスの接近区域内の車両を検知する検知器を含み、制御部材は、デバイスの区域内で検知され、且つ/又はデバイスに接近している車両の数が既定の閾値数を上回るか又は下回るかに従って比較的高い又は比較的低い需要を定義するように構成され、
- 充填の需要を示す信号を受信又は生成する部材は、ガスの移送モードを第1の移送モード又は第2の移送モードに切り換えるための信号を受信するように構成された無線又は有線受信機を含み、
- 第1の移送モードでは、ガスの移送は、400~800バールに含まれる最大圧力における1つ以上のガス源を用いる一方、第2の移送モードでは、この最大圧力よりも低く、且つ50~400バールに含まれる圧力における1つ以上のガス源を用い、
- 圧縮機は、電気式タイプのものであり、第2の移送モードでは、圧縮機の電力は、第1のモードにおける圧縮機の電力の80%~25%、好ましくは30~60%に含まれ、
- 圧縮機は、決められた速度での圧縮要素の回転又は並進運動を伴うタイプのものであり、第2の移送モード中、圧縮機の圧縮要素の速度は、第1の移送モードにおける圧縮要素の速度の80%~25%、好ましくは30~60%に含まれ、
- 第2の移送モードでは、いくつかのタンクの連続充填は、同数のタンクを第1の移送モードで充填するために必要とされる停止及び再始動の数と比較して少ない圧縮機の停止及び再始動の数を必要とし、
- 各ガス源は、加圧ガスのタンク、トレーラー上の加圧ガスのタンクの組の全て又は一部、気化器と組み合わされた液化ガスのタンク、加圧ガスネットワークの少なくとも1つを含む。
- 方法は、比較的高い充填の需要を示す信号を、前記比較的高い充填の需要を予想して生成又は受信する工程を含み、
- 方法は、タンクの充填中、又はその後、又はその前に、バッファ貯蔵デバイスの少なくとも一部に少なくとも1つの源から且つ場合により圧縮機を使用してガスを充填する工程を含み、
- バッファ貯蔵デバイスの少なくとも一部の充填は、比較的高い充填の需要の期間中、最大圧力におけるガス源を使用して実施され、
- バッファ貯蔵デバイスの少なくとも一部の充填は、比較的低い充填の需要の期間中、この最大圧力よりも低い圧力における源から実施される。
- 源4、5、6内の様々な圧力レベル、
- バッファ貯蔵デバイス8、9、10内の様々な圧力レベル、
- 充填されるタンクの圧力、
- タンク(源、バッファ貯蔵デバイス、充填されるタンク)の全て又はいくつかの温度、
- 日付、
- 時刻、
- 充填デバイス1で待機しているか又は充填デバイス1に向かっている、充填される車両/タンク12の数、
- 将来の充填負荷及び/又は他の制約(例えば、源に関するロジスティクス上の制約、例えば利用不可、ストライキ、祝日、補充/配送センターが長期間稼働できない等)を予想するための外部コマンド(例えば、客/ユーザ以外、例えば監視デバイス、オペレータ、人工知能、手動コマンドからの)
の少なくとも1つを含み得る。
- 曜日。例えば、火曜日(午前7時~午前10時、次いで午後4時~午後8時に顕著なピーク負荷を有する)の典型的な1日のプロファイルは、水曜日の負荷プロファイル(1日を通してより平坦であり、即ちあまり際立つものではなく、時間にわたってより分散されたピーク負荷を有する)と異なり得る。
- 祝日又は祝日の前日/前夜。祝日は、長旅の主な候補日である。したがって、充填デバイス1に1日を通して多大な負荷が課せられる。したがって、デバイスの使用プロファイルは、平日時、更に週末時よりも午前中を通してより高い負荷を示す。
- 天気予報(例えば、雨天日は晴天日よりも負荷の減少を示す可能性がある)。
- 充填デバイス1の地域又は場所による。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1] 1つ又は複数のタンクに加圧ガス、特に水素を充填するためのデバイスであって、別個の加圧ガス源(4、5、6)にそれぞれ接続される複数の上流端部(3)を含む回路(2)であって、少なくとも1つの圧縮機(7)と、少なくとも1つのバッファ貯蔵デバイス(8、9、10)と、操作弁(13、14、15、16)の組と、充填される前記1つ又は複数のタンク(12)に接続されることを意図された少なくとも1つの下流端部(11)とを更に含む回路(2)を含み、前記弁(13、14、15、16)の組と前記圧縮機(7)とに接続された電子記憶及び処理制御部材(35)を更に含み、前記制御部材(35)は、圧力を均等化し、且つ/又は前記圧縮機(7)を使用することにより、少なくとも1つの源(4、5、6)から且つ/又は少なくとも1つのバッファ貯蔵デバイス(8、9、10)から前記タンク(12)へのガスの移送を確実にするように前記弁(13、14、15、16)及び/又は前記圧縮機(7)に命令するように構成され、前記デバイス(1)は、前記源(4、5、6)及び前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)内の前記圧力を測定するためのセンサ(24、25、26、28、29、30)の組を含み、前記制御部材(35)は、少なくとも2つの別個の充填需要レベル:比較的高い需要及び比較的低い需要の中から、充填の需要を表す信号を受信又は生成するための部材(27)を含み、前記制御部材(35)は、少なくとも、最大圧力における前記源を用いる第1の移送モードと、前記最大圧力よりも低い圧力における前記源を用いる第2の移送モードとを使用して、ガスが前記タンク(12)に移送されることを確実にするように構成される、デバイスにおいて、前記制御部材(35)は、比較的高い充填の需要を示す信号の受信又は生成に応答して、前記第1の移送モードを使用して前記少なくとも1つのタンク(12)を充填し、且つ比較的低い充填の需要を示す信号の受信又は生成に応答して、前記第2の移送モードを使用して前記少なくとも1つのタンク(8)を充填するように構成されることと、前記圧縮機(7)は、電気式タイプのものであるか、又は前記圧縮機(7)は、決められた速度での圧縮要素の回転又は並進運動を伴うタイプのものであることと、前記第2の移送モードでは、前記圧縮機(7)の電力は、前記第1のモードにおける前記圧縮機(7)の電力の80%~25%、好ましくは30~60%に含まれるか、又は前記第2の移送モード中、前記圧縮機(7)の前記圧縮要素の速度は、前記第1の移送モードにおける前記圧縮要素の速度の80%~25%、好ましくは30~60%に含まれることとを特徴とするデバイス。
[2] 前記充填の需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)は、電子アジェンダ及び電子クロックを含み、前記制御部材(35)は、比較的高い又は比較的低い需要の期間を、前記アジェンダ及び前記クロックによって定義される日付及び時間に従って定義する既定のカレンダーを格納することを特徴とする、[1]に記載のデバイス。
[3] 前記既定のカレンダーは、量並びに日付及び時間に関する実際の充填需要データに従って更新され、且つ必要に応じて修正され、即ち、前記カレンダーは、必要に応じて、記録された過去のデータに応じて反復的且つ予測的に修正されることを特徴とする、[2]に記載のデバイス。
[4] 前記既定のカレンダーは、気象データ(晴天/雨天)、大気温度を含む外部データに応じて更新されることを特徴とする、[2]又は[3]に記載のデバイス。
[5] 前記充填の需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)は、前記デバイスの区域内又は前記デバイス(1)の接近区域内の車両を検知する検知器(27)を含み、前記制御部材(35)は、前記デバイスの前記区域内で検知され、且つ/又は前記デバイスに接近している車両の数が既定の閾値数を上回るか又は下回るかに従って比較的高い又は比較的低い需要を定義するように構成されることを特徴とする、[1]~[4]のいずれか一項に記載のデバイス。
[6] 前記充填の需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)は、前記ガスの移送モードを前記第1の移送モード又は前記第2の移送モードに切り換えるための信号を受信するように構成された無線又は有線受信機を含むことを特徴とする、[1]~[5]のいずれか一項に記載のデバイス。
[7] 前記第1の移送モードでは、前記ガスの移送は、400~800バールに含まれる最大圧力における1つ以上のガス源を用いる一方、前記第2の移送モードでは、前記最大圧力よりも低く、且つ50~400バールに含まれる圧力における1つ以上のガス源を用いることを特徴とする、[1]~[6]のいずれか一項に記載のデバイス。
[8] 前記第2の移送モードでは、いくつかのタンク(12)の連続充填は、同数のタンクを前記第1の移送モードで充填するために必要とされる停止及び再始動の数と比較して少ない前記圧縮機(7)の停止及び再始動の数を必要とすることを特徴とする、[1]~[6]のいずれか一項に記載のデバイス。
[9] 各源(4、5、6)は、加圧ガスのタンク、トレーラー上の加圧ガスのタンクの組の全て又は一部、気化器と組み合わされた液化ガスのタンク、加圧ガスネットワークの少なくとも1つを含むことを特徴とする、[1]~[8]のいずれか一項に記載のデバイス。
[10] [1]~[9]のいずれか一項に記載の充填デバイスを使用して、1つ又は複数のタンクに加圧ガス、特に水素を充填するための方法であって、比較的高い充填の需要を示す信号の受信若しくは生成に応答して、前記第1の移送モードに従って少なくとも1つのタンク(12)を充填する工程又は比較的低い充填の需要を示す信号の受信若しくは生成に応答して、前記第2の移送モードに従って少なくとも1つのタンク(12)を充填する工程を含み、前記第1の移送モードを使用した前記タンク(12)への前記ガスの移送は、前記最大圧力でのステーションの圧力における前記源を用い、前記第2の移送モードを使用した前記タンク(12)への前記ガスの移送は、前記最大圧力よりも低い圧力におけるガス源を用いる、方法。
[11] 比較的高い充填の需要を示す信号を、前記比較的高い充填の需要を予想して生成又は受信する工程を含むことを特徴とする、[10]に記載の充填方法。
[12] タンク(12)の前記充填中、又はその後、又はその前に、前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部に少なくとも1つの源(4、5、6)から且つ場合により前記圧縮機(7)を使用してガスを充填する工程を含むことを特徴とする、[10]又は[11]に記載の充填方法。
[13] 前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部の前記充填は、比較的高い充填の需要の期間中、前記最大圧力における前記ガス源を使用して実施されることを特徴とする、[12]に記載の充填方法。
[14] 前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部の前記充填は、比較的低い充填の需要の期間中、前記最大圧力よりも低い圧力における源から実施されることを特徴とする、[12]又は[13]に記載の充填方法。
Claims (13)
- 1つ又は複数のタンク(12)に加圧ガス、特に水素を充填するための充填装置(1)であって、前記充填装置(1)は、別個の加圧ガス源(4、5、6)にそれぞれ接続される複数の上流端部(3)を含む回路(2)であって、少なくとも1つの圧縮機(7)と、少なくとも1つのバッファ貯蔵デバイス(8、9、10)と、操作弁(13、14、15、16)の組と、充填されるべき前記1つ又は複数のタンク(12)に接続されることを意図された少なくとも1つの下流端部(11)とを更に含む回路(2)を備え、
前記充填装置(1)は、前記操作弁(13、14、15、16)の組と前記圧縮機(7)とに接続された電子記憶及び処理制御部材(35)を更に備え、
前記電子記憶及び処理制御部材(35)は、圧力を均等化し、及び/又は前記圧縮機(7)を使用することにより、少なくとも1つの加圧ガス源(4、5、6)から及び/又は少なくとも1つのバッファ貯蔵デバイス(8、9、10)から前記タンク(12)へのガスの移送を確実にするように前記操作弁(13、14、15、16)及び/又は前記圧縮機(7)に命令するように構成され、
前記充填装置(1)は、前記加圧ガス源(4、5、6)及び前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)内の圧力を測定するためのセンサ(24、25、26、28、29、30)の組を備え、
前記電子記憶及び処理制御部材(35)は、少なくとも2つの別個の充填需要レベル、すなわち、比較的高い充填需要及び比較的低い充填需要の中から、充填需要を表す信号を受信又は生成するための部材(27)を含み、前記電子記憶及び処理制御部材(35)は、少なくとも、最大圧力における前記加圧ガス源を用いる第1の移送モードと、前記最大圧力よりも低い圧力における前記加圧ガス源を用いる第2の移送モードとを使用して、ガスが前記タンク(12)に移送されることを確実にするように構成される、充填装置(1)において、
前記電子記憶及び処理制御部材(35)が、比較的高い充填需要を示す信号の受信又は生成に応答して、前記第1の移送モードを使用して前記少なくとも1つのタンク(12)を充填し、比較的低い充填需要を示す信号の受信又は生成に応答して、前記第2の移送モードを使用して前記少なくとも1つのタンク(12)を充填するように構成されることと、
前記圧縮機(7)が、電気式タイプのものであるか、又は前記圧縮機(7)は、決められた速度での圧縮要素の回転又は並進運動を伴うタイプのものであることと、
前記第2の移送モードでは、前記圧縮機(7)の電力は、前記第1の移送モードにおける前記圧縮機(7)の電力の25%~80%であるか、又は前記第2の移送モードでは、前記圧縮機(7)の前記圧縮要素の速度は、前記第1の移送モードにおける前記圧縮要素の速度の25%~80%であることと、
前記充填需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)が、前記充填装置(1)の区域内又は前記充填装置(1)の接近区域内の車両を検知する検知器(27)を備え、前記電子記憶及び処理制御部材(35)が、前記充填装置(1)の前記区域内で検知され、及び/又は前記充填装置(1)に接近している車両の数が既定の閾値数を上回るか又は下回るかに従って比較的高い又は比較的低い需要を定義するように構成されていることを特徴とする、充填装置。 - 前記充填需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)は、電子アジェンダ及び電子クロックを含み、前記電子記憶及び処理制御部材(35)は、比較的高い又は比較的低い需要の期間を、前記電子アジェンダ及び前記電子クロックによって定義される日付及び時間に従って定義する既定のカレンダーを格納することを特徴とする、請求項1に記載の充填装置。
- 前記既定のカレンダーは、量並びに日付及び時間に関する実際の充填需要データに従って更新され、且つ必要に応じて修正され、即ち、前記カレンダーは、必要に応じて、記録された過去のデータに応じて反復的且つ予測的に修正されることを特徴とする、請求項2に記載の充填装置。
- 前記既定のカレンダーは、気象データ(晴天/雨天)、大気温度を含む外部データに応じて更新されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の充填装置。
- 前記充填需要を示す信号を受信又は生成する前記部材(27)は、前記ガスの移送モードを前記第1の移送モード又は前記第2の移送モードに切り換えるための信号を受信するように構成された無線又は有線受信機を備えることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の充填装置。
- 前記第1の移送モードでは、前記ガスの移送は、400~800バールに含まれる最大圧力における1つ以上の加圧ガス源を用いる一方、前記第2の移送モードでは、前記最大圧力よりも低く、且つ50~400バールに含まれる圧力における1つ以上の加圧ガス源を用いることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の充填装置。
- 前記第2の移送モードでは、いくつかのタンク(12)の連続充填は、同数のタンクを前記第1の移送モードで充填するために必要とされる停止及び再始動の数と比較して少ない前記圧縮機(7)の停止及び再始動の数を必要とすることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の充填装置。
- 各加圧ガス源(4、5、6)は、加圧ガスのタンク、トレーラー上の加圧ガスのタンクの組の全て又は一部、気化器と組み合わされた液化ガスのタンク、加圧ガスネットワークの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の充填装置。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の充填装置を使用して、1つ又は複数のタンクに加圧ガス、特に水素を充填するための方法であって、比較的高い充填需要を示す信号の受信若しくは生成に応答して、前記第1の移送モードに従って少なくとも1つのタンク(12)を充填する工程、又は比較的低い充填需要を示す信号の受信若しくは生成に応答して、前記第2の移送モードに従って少なくとも1つのタンク(12)を充填する工程を備え、前記第1の移送モードを使用した前記タンク(12)への前記加圧ガスの移送は、最大圧力での前記加圧ガス源を用い、前記第2の移送モードを使用した前記タンク(12)への前記加圧ガスの移送は、前記最大圧力よりも低い圧力でのガス源を用いる、充填方法。
- 比較的高い充填需要を示す信号を、前記比較的高い充填需要を予想して生成又は受信する工程を備えることを特徴とする、請求項9に記載の充填方法。
- タンク(12)の充填中、又はその後、又はその前に、前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部に少なくとも1つの加圧ガス源(4、5、6)から且つ場合により前記圧縮機(7)を使用してガスを充填する工程を備えることを特徴とする、請求項9又は10に記載の充填方法。
- 前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部の充填は、比較的高い充填需要の期間中、前記最大圧力における前記加圧ガス源を使用して実施されることを特徴とする、請求項11に記載の充填方法。
- 前記バッファ貯蔵デバイス(8、9、10)の少なくとも一部の充填は、比較的低い充填需要の期間中、前記最大圧力よりも低い圧力における加圧ガス源から実施されることを特徴とする、請求項11又は12に記載の充填方法。
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