CN104334421A - 将压缩空气经多级压缩至具有多个储气罐的储气罐组的方法和装置 - Google Patents

将压缩空气经多级压缩至具有多个储气罐的储气罐组的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于压缩气体并将压缩后的气体燃料供给气体燃料车辆等使用设备的方法和装置，本发明的一个实施例为，包含用于将气体燃料压缩到具有预定最初设定点的储气罐组的气体压缩机，其中所述预定最初设定点在储气罐组的各储气罐中依次递增。本发明的一个实施例为，提供具有第一和第二系列端口的选择阀，其中所述阀门可用于从第一系列中选择多个端口以与第二系列中多个端口流通地连接，且所述流通连接可通过操作所述阀门改变。

Description

将压缩空气经多级压缩至具有多个储气罐的储气罐组的方法和装置
发明人：
KILLEEN,Walter,H.，美国公民，地址：560Lotus Drive North,Mandeville,Louisiana70471,US(美国路易斯安纳州)。
KILLEEN,Bryan，美国公民，地址：1411Angela St,Arabi,Louisiana 70032,US(美国路易斯安纳州)。
GUICHARD,Carl，美国公民，地址：903Winona Drive,Mandeville,Louisiana 70471,US(美国路易斯安纳州)。
受让人：
新型天然气工业有限公司，一家美国路易斯安那州的有限责任公司，注册地址：825Asbury Drive,Mandeville,Louisiana 70471,US(美国)。
相关申请的交叉引用
在美国，本文件为2012年5月2日提交的序列号为13/462,177的美国专利申请案的部分连续申请案，而该美国专利申请案为2011年5月2日提交的序列号为61/518,111的美国临时专利申请的非临时申请，在此通过引用构成本文件的一部分。这些申请案均通过引用构成本文件的一部分并以此对其优先权提出声明。
关于联邦政府发起的研究或开发的声明
不适用
参考“缩微胶片”
不适用
背景技术
多年来，人们已经对常规燃料(如汽油或柴油燃料)在内燃机车辆中的可用性、此类车辆的运行成本和燃料效率以及车辆排放物对环境造成的潜在的有害影响产生了担忧。出于这种担忧，人们开始重视对此类常规车用燃料替代物的研发。其中一个非常重视的方面是开发用天然气或其他甲烷类气体燃料作燃料(作为单一燃料或双燃料系统中的一种燃料)的车辆。因此，已生产出了使用此类燃料的车辆，但目前这类车辆在国内外的使用相对有限。
压缩天然气在美国是一种丰富的资源。据估计，已知的天然气资源足够满足美国至少200年的需求。
此外，美国已开始重视将压缩氢作为一种可替代燃料的选择，虽然长久以来欧洲已将压缩氢用于大众运输车辆，但是由于目前不能安全地压缩和储存以供一般的取出和使用，而未能用作通用的燃料源。
为了使此类气体燃料车辆在两次加燃料之间能达到合理的行程，需要以较高压力储存车载气体燃料，一般约在2000psig(13.9MPa)至3000psig(20.7MPa)或更高。在车载储存不使用这种高压的情况下，此类车辆的实用储存容量由于受到空间和重量因素的限制只能装下相当于约一至五加仑(3.7至19升)常规汽油的能量。因此，将气体燃料压缩至这种高压，可增加此类车辆的车载储存容量。
上述压缩气体燃料系统的一个劣势是，它们需要复杂而又相对昂贵的加燃料装置将燃料压缩成这种高压。因此发现所述加燃料装置实际上无法使车辆从用户的居民天然气供应系统加燃料，因而在商业上不实用。
针对上述燃料储存和车辆行程问题的替代方案是，以超过大气压的液体状态储存车上燃料，以便车上能有足够的燃料保证运行完两次加燃料之间合理的行程。但是也发现所述液化气体储存有不利之处，因为不论在车上或加燃料站，它均需要使用非常复杂而又相对昂贵的低温设备来使气体建立和保持必要的低温。
在气体分配和储存领域，需要从现有管道分配系统收集燃料(天然气、甲烷或氢气)。在美国，天然气供应商通常以小于1psig(6.89kPa)的压力为居住环境输送气体。为了能装有足够的燃料以便运行相当多的里程，燃料必须压缩到至少3,000psig或3,600psig(20.7MPa或24.82MPa)。
很多过程需要产生极端的压力变化。很多熟悉的现有技术发明使用多级压缩机或液压油缸使已知气体发生较大的压力或体积变化。由于标准活塞/曲轴设计的热和物理限制，当将气体从大气压压缩至大于500psig(3.45MPa)时，常常使用旋转涡旋式压缩机、多级压缩机。在一个实施例中，通过使用特殊结构的顺序阀和/或多级压缩机模拟过程，可使用更便宜且更可靠的单级压缩机以提高可靠性和大大降低电力消耗。
虽然我们都知道上述压缩方法是一种可靠且易于理解的压缩气体的手段，但也创造了许多其他的布置来克服其局限性。
虽然所附权利要求书中指出了以下所示和所述的本发明的某些新颖的特征，但并无意将本发明限制于说明的细节。该领域的普通技术人员应明白，在不偏离本发明精神的前提下，可对所述设备的形式和细节及其运行做出各种省略、改进、替换和改动。除非明确表述为“关键性的”或“实质性的”，否则不得视为本发明的关键性或实质性特征。
发明内容
本发明的装置以一种简单易懂的方式解决了现有技术中遇到的问题。
在一个实施例中，提供了一种压缩气体的方法和系统，其中该系统包括压缩机和具有预定最初设定点的一组储气罐，所述预定最初设定点在储气罐组的各储气罐中依次递增。在一个实施例中，提供了能有效连接压缩机和储气罐组的选择阀，所述选择阀具有第一和第二端口系列，第一端口系列有效地连接到储气罐组，而第二端口系列有效地连接到压缩机上，其中所述阀门可用于从第一系列中选择多个端口以与第二系列中多个端口流通地连接，且所述从第一系列和第二系列中选定的多个端口之间的流通连接可通过操作阀门改变。
一个实施例总体上涉及给运输车辆或其他用天然气或其他气体作燃料的设备加燃料的方法和装置。
在一个实施例中，提供了一种压缩、储存和输送气体燃料和/或向气体燃料使用设备供应燃料的方法和装置。在不同的实施例中，该方法和装置可用于压缩氮气、空气或低温制冷剂。
在一个实施例中，提供了一种具有储气罐组的装置，其中每组包含至少两个、三个和/或四个分级储气罐，所述储气罐用压缩气体填充达到规定的压力。
在一个实施例中，在向要加燃料的车辆卸气的过程中，可以测量每个储气罐中的气体压力，控制系统按顺序选择第一储气罐并从中抽出气体填充到要充燃料的车辆直至气体流量小于最适度条件，然后控制系统从储气罐组中按顺序选择下一储气罐并从中抽出气体。
在一个实施例中，在车辆加燃料的过程中，其中一个或多个储气罐用压缩气体补充。
在一个实施例中，在该方法和装置补充减少量的气体的过程中，两个或多个储气罐用压缩气体补充。
在一个实施例中，在该方法和装置补充减少量的气体的过程中，两个或多个储气罐用通过两种或多种压缩方法得到的压缩气体进行补充。
在一个实施例中，该方法和装置可通过压缩或不压缩对气体从一个储存媒体向另一个的流动进行调节。
在一个实施例中，提供了一种加燃料方法和采用紧凑模块化形式制造、制造成本比现有技术的装置大大减少且适合接到用户居民天然气或其他气体燃料供应系统的加燃料装置。
递增分级加压储气罐组
在一个实施例中，提供了多个具有分级压力设定点的储气罐，其中分级压力点依次递增。
在一个实施例中，设有至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个储气罐。在各个实施例中，分级压力储气罐的数量在上述分级储气罐参考数量中任一两个之间。
在各个实施例中，设想一个或多个所述储气罐可包含两个或多个小一些的储气罐以相同的压力连接在一起构成体积较大的储气罐。
在一个实施例中，分级储气罐组具有一系列的储气罐，
T1为P1；
T2为P2，其中P2大于P1；
T3为P3，其中P3大于P2；
T4为P4，其中P4大于P3；
T5为P5，其中P5大于P4；
T6为P6，其中P6大于P5；
T7为P7，其中P7大于P6；及
T8为P8，其中P8大于P7。
在该实施例中，储气罐组中相邻储气罐之间的单向止回阀可防止将压力从储气罐组中编号较大的储气罐排到储气罐组中编号较小的储气罐中。在不同的实施例中，储气罐T8和T7可省略，和/或T1、T6、T7和/或T8可由一个或多个储气罐连接在一起构成。
使用同一个压缩机将来自储气罐组中第一级储气罐的气体再压缩至储气罐 组中第二级储气罐，再至储气罐组中第三级储气罐，再至储气罐组中另外的储 气罐。
在一个实施例中，分级储气罐可用同一个压缩机从其中一个储气罐抽取气体进行进一步压缩，然后将压缩后的气体排放到其余的一个储气罐中，来填充压缩气体。
在一个实施例中，提供了对储气罐组中两个储气罐之间进行不同压缩的封闭式压缩机，其中来自储气罐组中第一储气罐的压缩气体经所述压缩机压缩后排放到储气罐组中第二储气罐中，排出压力高于所述压缩机的最大绝对排气压力，因为封闭主体使压缩活塞能被来自储气罐组中第一储气罐的进气的进入压力预先加压。在一个实施例中，压缩机的吸气在进入压缩腔压缩前首先进入压缩机的内腔中。在另一个实施例中，压缩机的吸气首先进入压缩腔中，从压缩腔出来的压缩气体在离开压缩机前首先进入压缩机的内腔。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组的第六储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组的第六储气罐中；及
(f)从储气罐组中第六储气罐取第六次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第六次数量的气体排放到储气罐组的第七储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组的第六储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组的第六储气罐中；
(f)从储气罐组中第六储气罐取第六次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第六次数量的气体排放到储气罐组的第七储气罐中；及
(g)从储气罐组中第六储气罐取第七次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第七次数量的气体排放到储气罐组的第八储气罐中。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体，对其进行压缩，然后将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组的第二储气罐中；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组的第三储气罐中；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组的第四储气罐中；
(b)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组的第五储气罐中；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组的第六储气罐中；
(f)从储气罐组中第六储气罐取第六次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第六次数量的气体排放到储气罐组的第七储气罐中；及
(g)从储气罐组中第七储气罐取第七次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第七次数量的气体排放到储气罐组的第八储气罐中；及
(h)从储气罐组中第八储气罐取第八次数量的气体，使用压缩机对其进行压缩，然后将压缩后的第八次数量的气体排放到储气罐组的第九储气罐中。
止回阀流通地直接连接相邻储气罐和间接连接储气罐组中编号较大的不相 邻储气罐
在一个或多个实施例中，压力分级储气罐可在各组的两个储气罐之间用一系列止回阀流通地连接在一起(从低压至高压)—其中气体可从储气罐组中编号较低的储气罐流向储气罐组中编号较高的储气罐。
在一个实施例中，压缩机接到储气罐组上，其中压缩机能：
(a)从储气罐组中第一储气罐取第一次数量的气体(其中第一储气罐为第一储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第一次数量的气体排放到储气罐组中第二储气罐和与所述第二储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第一储气罐压力降至第一储气罐第二压力，其中第一储气罐第一压力与第一储气罐第二压力之差小于预定的第一储气罐压降；
(b)从储气罐组中第二储气罐取第二次数量的气体(其中第二储气罐为第二储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第二次数量的气体排放到储气罐组中第三储气罐和与所述第三储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第二储气罐压力降至第二储气罐第二压力，其中第二储气罐第一压力与第二储气罐第二压力之差小于预定的第二储气罐压降；
(c)从储气罐组中第三储气罐取第三次数量的气体(其中第三储气罐为第三储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第三次数量的气体排放到储气罐组中第四储气罐和与所述第四储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第三储气罐压力降至第三储气罐第二压力，其中第三储气罐第一压力与第三储气罐第二压力之差小于预定的第三储气罐压降；
(d)从储气罐组中第四储气罐取第四次数量的气体(其中第四储气罐为第四储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第四次数量的气体排放到储气罐组中第五储气罐和与所述第五储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第四储气罐压力降至第四储气罐第二压力，其中第四储气罐第一压力与第四储气罐第二压力之差小于预定的第四储气罐压降；
(e)从储气罐组中第五储气罐取第五次数量的气体(其中第五储气罐为第五储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第五次数量的气体排放到储气罐组中第六储气罐和与所述第六储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第五储气罐压力降至第五储气罐第二压力，其中第五储气罐第一压力与第五储气罐第二压力之差小于预定的第五储气罐压降；
(f)从储气罐组中第六储气罐取第六次数量的气体(其中第六储气罐为第六储气罐第一压力)，使用压缩机对其进行压缩，将压缩后的第六次数量的气体排放到储气罐组中第七储气罐和与所述第七储气罐单向流通地连接的任何储气罐中，继续该步骤直至第六储气罐压力降至第六储气罐第二压力，其中第六储气罐第一压力与第六储气罐第二压力之差小于预定的第六储气罐压降；及
(g)将来自储气罐组中的至少两个储气罐的气体分配给车辆燃料箱。
在各个实施例中，分级储气罐组中分级储气罐通过单向阀流通地连接，使压力从具有较低预定分级压力点的储气罐到具有较高预定分级压力点的储气罐的方向流动。在各个实施例中，可使用一系列止回阀进行单向连接。
向车辆燃料箱卸气
在一个实施例中，在操作过程中，管路102连接到要加燃料/要装燃料的车辆/目标上。控制器首先使用储气罐组中储气罐1(压力最低的储气罐)来开始加燃料过程。一旦储气罐1流出的气体开始填充车辆，储气罐1中的压力会减小。在某一时刻，储气罐1中的压力会基本等于车辆燃料箱中的压力，然后储气罐1中的气体停止向车辆流动。当储气罐1中的气体停止流动时(例如，在预定的一段时间后，通过燃料箱中压力保持不变的方法确定)，表明车辆的燃料箱重新填充到与储气罐1中的压力平衡，控制器将储气罐组中的下一个压力最高的储气罐2连接到车辆的燃料箱上。当储气罐2中的气体停止流向车辆时(例如，在预定的一段时间后，用燃料箱中压力不变的方法确定)，控制器会连接下一个压力最高的储气罐(储气罐3)来填充车辆的燃料箱。随着车辆燃料箱中压力的增加，不断重复该过程，直至最后压力最高的储气罐以达到的预定压力(如3,600psi(24.92MPa))输送天然气。
在一个实施例中，在操作过程中，管路102可连接到要加燃料/要装燃料的车辆/目标上。控制器从压力最低的储气罐开始按顺序选择储气罐组中的每个储气罐，来进行加燃料过程。在连接到压力最低的储气罐上以便卸气时，控制器暂停片刻以确定该储气罐中的压力是否有变化。若无变化，控制器移动到下一个储气罐的位置。一旦储气罐组中一个储气罐的气体开始填充车辆后，选定储气罐中的压力会减小。在此发生的过程中，卸气的储气罐中气体的膨胀会导致冷却过程发生。众所周知，随着气体的膨胀，其压力会减小并吸收热量。在结构适当的系统中，该效应会导致车辆压力较低的储气罐中的温度随着压力达到平衡而减小。一般认为，若系统等到压力达到平衡，能量守恒定律会控制热量和能量的转移而使这两个储气罐(卸气罐和目标)中的总热能保持不变。假定两个储气罐开始时温度相同，则最终温度也将相同。但若控制器未等到压力达到平衡，一般认为，目标的温度将低于其开始时的温度。若该效应继续进行，从来源储气罐移动到来源储气罐，但在压力达到平衡前停止，冷却目标会使流量增加，从而使各级有更多气体转移。当达到最后一级卸气罐时，最后需要让压力达到平衡，但是此时，目标罐含有比在其他情况下更多的气体，且它比允许压力平衡的相同过程含有更少的总热能。在一个实施例中，有足够高的源体积和压力供完全充满车辆燃料箱。在另一实施例中，没有足够高的源体积和压力供完全充满车辆燃料箱，需要压缩机自动充满燃料箱。由于目标罐气体温度比在其他情况下的低，一般认为，压缩潜热对使最后气体温度升高超过环境温度的作用较小。为控制器编写程序时在卸气/填充过程中将此考虑在内，以便填充循环完成时，车辆燃料箱的最后温度将在一定范围内为或接近环境温度。这样就不需要对车辆燃料箱过量加压以补偿冷却后的较低压力。
在一个实施例中，提供了一种获取需要卸气的车辆上输入的用户界面，如压力和体积。在另一实施例中，提供了一种获取用户输入的方法和装置，根据此输入以及储气罐组中各级压力、储气罐组中各个储气罐的容积和要填充的用户车辆燃料箱或目标罐的容积，从n级加压储气罐组的间隔分级储气罐(如储气罐2、3、4、5、6和/或n-1)开始卸气过程。
在一个实施例中，储气罐组中每个储气罐的流量可用控制器控制以确定特定储气罐中的气体停止向车辆流动的时间。
在一个实施例中，通过获得车辆类型和/或目标罐尺寸的输入以及环境温度条件，控制器能确定目标罐的最后最高允许压力，以防环境温度变化时不超过目标罐的额定容量，从而限制从该系统转移的气体的数量/压力。
在一个实施例中，连接到装置出气口上的出口阀(未显示)可用于确保不会将车辆燃料箱填充到压力超过其额定工作压力(如3,600或3,000psi(24.92或20.79MPa))。
在一个实施例中，排出管路上可连接气体流量计以监测向汽车输送气体的流量。流量计测定的流量可发送给控制器，而控制器根据该信息和/或压力传感器提供的信息决定将储气罐组中的哪些储气罐相互连接以及哪些储气罐将气体卸到车辆或目标罐中。
在一个实施例中，一个或多个阀门可远程控制，如电磁阀。控制器控制储气罐组中的阀门，使流出气体根据储气罐中的压力发生变化。控制器可同时或按顺序使与其控制器有效连接的压缩机来填充加压分级储气罐组中的一个或多个储气罐，所述储气罐小于所述储气罐的期望压力设定点。
在一个优选实施例中，分级储气罐组中任何特定分级储气罐的总容积(可为在为该级压缩过程中流通地连接在一起的各个储气罐的总和，如图5中的储气罐1060、1060'和1060")介于约25升至约200升之间。在另一实施例中，任何特定储气罐的总容积介于约50升至约150升之间。在另一实施例中，容量介于约1升至约120升之间，和约15升至约100升之间。
在车辆卸气/填充过程中，很明显优选顺序排列储气罐组中各储气罐。可接入第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐等等。
在另一实施例中，若接入压力最高的储气罐且其压力对于考虑要填充的车辆降到预定最小压力以下，可使用压缩机结合一个或多个储气罐来完成填充。在该实施例中，可使用压缩机将第一加压分级储气罐的气体压缩到下一个更高加压分级储气罐，然后从所述更高加压分级储气罐卸到车辆中，或从所述更高加压分级储气罐压缩进车辆。
以压缩机在一级中的压缩能力多于2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、 13、14、15、16、17、18、19和20倍压缩气体
在一个实施例中，在以上压缩机额定值参考倍数中任一两个之间的范围内压缩。
在一个实施例中，压缩机额定值可等于最大力和/或驱动电动机可产生施加在压缩机活塞上的热负荷极限除以压缩机活塞室的横截面积。
使用同一个压缩机，再压缩压缩机先前压缩的气体
在一个实施例中，包含至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个再压缩级。在各个实施例中，设想再压缩级范围设置在以上再压缩级参考数量中任一两个之间。
具有圆形分级转动的多端口分级阀门
在一个实施例中，提供了一种具有第一系列端口和第二系列端口的选择阀，其中第一系列和第二系列中分别具有多个端口，第一系列端口中的一个端口可有选择性地与第二系列端口中的一个端口流通地连接。
在一个实施例中，第一系列具有多个端口。在一个实施例中，第一系列具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第一系列的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第二系列具有多个端口。在一个实施例中，第二系列具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第二系列的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第一系列具有2个端口，第二系列具有4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第一系列具有两个端口，第二系列的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第二系列端口可用多个单向阀在第一方向上流通地连接。在一个实施例中，所述单向阀可为多个止回阀。在一个实施例中，所述多个止回阀可在阀门主体上安装端口。
在一个实施例中，有效连接到第一和第二系列端口的选择器用于选择性地将第一系列的第一端口流通地连接第二系列的第一端口上。在一个实施例中，有效连接到第一和第二系列端口的选择器用于选择性地将第一系列的第二端口流通地连接到第二系列的第二端口上。
在一个实施例中，选择器用于选择性地切换第一系列的第一端口和第二系列的第一端口之间的流通连接，以将第一系列的第一端口连接到第二系列的第三端口上和将第一系列的第二端口连接到第二系列的第四端口上。
在一个实施例中，提供了一种由阀体和选择器构成的选择阀，其中阀体具有包含多个端口的第一系列端口和包含多个端口的第二系列端口，选择器安装在主体上并可相对主体转动，所述选择器有选择性地将第一系列的第一端口流通地连接到第二系列的第一端口上和将第一系列的第二端口流通地连接到第二系列的第二端口上。
在一个实施例中，使选择器相对主体转动可有选择性地切换第一系列的第一端口和第二系列的第一端口之间的流通连接，以将第一系列的第一端口流通地连接到第二系列的第三端口上和将第一系列的第二端口流通地连接到第二系列的第四端口上。
在一个实施例中，所述选择器具有圆形截面并可转动地连接在主体上。在一个实施例中，所述选择器具有相对主体的转动轴。在一个实施例中，所述选择器具有至少一个可转动地连接选择器和主体的耳轴。
在一个实施例中，第一系列的第一端口包含一个开口，所述开口在选择器相对于主体的转动轴的交叉点处流通地连接选择器。在一个实施例中，第二系列的第二端口包含一个与选择器的流通连接，所述接头与选择器相对主体的转动轴间隔开。在一个实施例中，选择器和第二系列的第二端口之间的流通连接包含位于主体中的环形槽，所述环形槽为圆形，其圆心与选择器和主体之间的转动轴对齐。在一个实施例中，环形槽设在选择器中。在一个实施例中，环形槽设在主体中。在一个实施例中，配对环形槽分别位于选择器和主体中。
在一个实施例中，选择器包含第一和第二选择器流体导管，其中第一选择器流体导管具有第一和第二端口接头，第二选择器流体导管具有第一和第二端口接头。
在一个实施例中，第二系列端口中的每个端口包含多个导管，其中所述导管具有第一和第二开口，且每个端口的第二开口位于其圆心在选择器和主体之间的相对转动轴上的圆上，相邻第二开口接头之间的角间距相等，所述选择器具有第一和第二导管，且每个第一和第二导管具有第一和第二接头，第二接头位于其圆心在选择器和主体之间的相对转动轴上的圆上，第二接头之间的角间距是第二系列端口的相邻第二开口之间的角间距的倍数。在一个实施例中，第一和第二导管的第二接头之间的角间距与第二系列端口的相邻第二开口之间的角间距相等。在各个实施例中，所述倍数为1、2、3、4、5、6、7、8、9和/或10。
在一个实施例中，不论选择器和主体之间的相对角度位置，选择器的第一选择器导管的第一端口接头始终保持与第一系列端口的第一端口流通连接。
在一个实施例中，不论选择器和主体之间的相对角度位置，选择器的第二选择器导管的第一端口接头始终保持与第一系列端口的第二端口流通连接。
在一个实施例中，不论选择器和主体之间的相对角度位置，选择器的第一选择器导管的第一端口接头始终保持与第一系列端口的第一端口流通连接，并且选择器的第二选择器导管的第一端口接头始终保持与第一系列端口的第二端口流通连接。
在一个实施例中，选择器和主体之间的相对角运动使选择器的第二选择器导管的第一端口接头转动一个曲率半径基本相同的弧。在一个实施例中，相对角运动大于360度使选择器的第二选择器导管的第一端口接头作一定半径的圆周运动，同时选择器的第一选择器导管的第一端口绕选择器和主体之间的转动轴在一个地方转动。
在一个实施例中，选择器相对主体的相对角运动使第一系列的第一端口连接到第二系列的第二端口上，使第一系列的第二端口连接到第二系列中第一和第二端口以外的另一个端口上。在一个实施例中，所述另一个端口为第二系列的第三端口。
在一个实施例中，选择器相对主体的相对转动角小于第二系列端口的相邻第二开口之间的角间距会使第一和第二导管从第一系列端口和第二系列端口之间的流通连接变为流通断开。
通过与第一和第二导管的第二接头的角间距相比来测定第二系列端口的第二开口的角间距，第一系列端口和第二系列端口之间的相对连接可有所不同。例如，若角间距相等，第二系列端口的相邻第二开口将流通地连接第一系列端口。若相对角间距为2，第二系列端口间隔开的第二开口将流通地连接第一系列端口。若间距为3倍，第二系列端口间隔开两倍的第二开口将流通地连接第一系列端口。对于每个间距倍数，第二系列端口间隔开倍数减1的第二开口将流通地连接第一系列端口。若为1-1，第二系列端口没有间隔开(即相邻)的相邻第二开口将流通地连接第一系列端口。
在一个实施例中，可有多个所述的流通互连的选择阀。
在各个实施例中，图65中表格列出的压力可为在所述中点两旁偏离所述中点约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30％的范围的中点。在各个实施例中，压力可为分别向下或向上偏离其中一个规定百分比的范围的较大或较小点。
运行压缩机的电动机的可选实施例
在各个实施例中，为压缩机供能的电动机的额定功率可近似于通常可用的多级压缩机的额定功率。该压缩系统可按比例增加或减小以便使用市售电源，包括但不限于交流或直流电。它还可用涡轮机、太阳能和/或其他类型的电动机供能。电动机可为单速、变速或多速。
在各个实施例中，可使用小功率电动机为压缩机供能。在各个实施例中，压缩机用约小于或等于一种或多种以下额定功率的电动机供能(如额定平均功率和非峰值功率)：1/8、1/4、1/23/4、1、1.1、1.2、11/4、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、13/4、1.8、1.9和2马力。在各个实施例中，压缩机可用额定功率在以上参考额定功率中任一两个之间的电动机供能。
在各个实施例中，压缩机可用一个110、115和/或120伏的电源供能。
附图说明
图1为使用八储气罐组和家用来源的一个实施例的示意图，其中可用一个压缩机逐渐从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩。
图1A为在开始让压缩机建立分级加压储气罐组时顺序操作图1中所示实施例的阀门以切换相邻端口之间的流通连接的示意图。
图2包含图1的示意图，但分别在储气罐组的两个储气罐之间加入了多个单向阀。
图3为使用七储气罐组和家用来源的一个实施例的示意图，其中可用一个压缩机逐渐从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩。
图4包含图3的示意图，但分别在储气罐组的两个储气罐之间加入了多个单向阀。
图5为使用六储气罐组和家用来源的一个实施例的示意图，其中可用一个压缩机逐渐从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩，但在该图中，编号最大的储气罐包含三个储存段，且其中的两个储存段在压缩和/或卸气活动过程中可相互流通隔离。虽然为了清晰起见未显示，但储气罐组中两个储气罐之间可像其他实施例一样分别加设多个单向阀。
图6为使用七储气罐组和家用来源的一个实施例的示意图，其中可用一个压缩机逐渐从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩，但在该图中，加设了第二压缩机用于在经七储气罐组中所述一个压缩机压缩前对家用来源进行预压缩。虽然为了清晰起见未显示，但储气罐组中两个储气罐之间可像其他实施例一样分别加设多个单向阀。
图7为使用八储气罐组和家用来源的一个实施例的示意图，其中可用一个压缩机或多个压缩机逐渐从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩，对储气罐组中每个储气罐可使用歧管和多个阀门选择吸入和排放到所述一个或多个压缩机中。
图7A为图7中分级加压储气罐组中其中一个储气罐的阀门和止回阀实施例(第二个储气罐)。
图8A为带活塞和汽缸压缩腔的封闭式单级往复压缩机的示意图。
图8B为带活塞和汽缸压缩腔的封闭式单级往复压缩机的示意图。
图9为多系列多端口的选择阀的立体图，该选择阀可用于将压缩机的吸入和排出管路连接到压缩机选定的不同的吸入源和选定的不同的排出。
图10为图9中阀门的顶视图。
图11为沿图10中线11-11所取的图9中阀门的剖视图。
图12为沿图10中线12-12所取的图9中阀门的剖视图。
图13为图9中阀门的顶视分解图，其中显示了三个主要部件：(1)带选择器和止回阀端口的顶部；(2)带选择器端口的选择器；(3)带选择器凹槽和底座端口的主体。
图14为图9中阀门的底视分解图，其中显示了三个主要部件：(1)带选择器和止回阀端口的顶部；(2)带选择器端口的选择器；(3)带选择器凹槽和底座端口的主体。
图15为图9中阀门主体顶部的侧视图，其中显示了下部选择器端口和上部止回阀端口，为了使叙述清楚，止回阀端口省去了止回阀(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口)，而且还省去了很多零件。
图16为图9中阀门主体顶部的顶视图，其中显示了下部选择器端口和上部止回阀端口，止回阀端口中装有止回阀(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口)。
图17为止回阀端口的典型示意图(止回阀装在该端口中)。
图18为图9中分解阀门的各个示意图(而且为了图纸清晰和易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口)。
图19为图9中阀门顶部的顶视立体图，其中显示了选择器和止回阀端口。
图20为带有选择器和止回阀端口的顶部的底视立体图。
图21为图9中阀门顶部的顶视图，其中显示了选择器和止回阀端口。
图22A和22B为图9中阀门顶部的底视图，其中显示了选择器和止回阀端口。
图23为图9中阀门主体顶部的侧视图，其中显示了选择器和止回阀端口。
图24为图9中阀门主体顶部的剖视图，该图沿图23所示的线24-24取得(而且为了易于叙述，该实施例中现仅有八个选择器端口)。
图25为图9中阀门顶部的剖视图，该图沿图23所示的线25-25取得，但为清晰起见，省去了止回阀(而且为了易于叙述，该实施例中现仅有七个选择器端口)。
图26为图9中阀门顶部的剖视图，该图沿图23所示的线25-25取得，图中止回阀端口中装有止回阀(而且为了易于叙述，该实施例中仅有七个选择器端口)。
图27为适用于图9中阀门的选择器的一个实施例的顶视立体图。
图28为适用于图9中阀门的选择器的一个实施例的底视立体图。
图29为图27中所示选择器的侧视图。
图30为图27中所示选择器的底视图。
图31为图27中所示选择器的顶视图。
图32为沿图31中线32-32所取的图28中选择器的剖视图。
图33为沿图31中线33-33所取的图28中选择器的剖视图。
图34为适用于图9中阀门主体的一个实施例的顶视立体图。
图35为适用于图9中阀门主体的一个实施例的底视立体图。
图36为图34中所示主体的侧视图。
图37为图34中所示主体的底视图。
图38为图34中所示主体的顶视图。
图39为沿图38中线39-39所取的图34中主体的剖视图。
图40A为选择阀的另一实施例的示意图，该实施例通过改变图9中所示阀门的结构得到，其中将选择器端口和止回阀端口改成设在阀门主体上，而不是设在阀门的顶部。
图40B为选择阀的另一实施例的示意图，该实施例通过改变图9中所示阀门的结构得到，其中将选择器端口和止回阀端口改成设在阀门主体上，而不是设在阀门的顶部，而且端口260和270也改为设在阀门主体上，而不是设在阀门底部。
图40C为图40B所示的实施例的分解图，其中选择器与阀门主体分离。
图41和图42为选择器和主体(如图40)或顶部(如图9)的选择器端口之间的密封机构的一个实施例。
图43包含可与该申请所揭露的一个或多个实施例配用的高压管接头的各个实施例。
图44为显示最初填充过程中八储气罐组的计算压力随时间变化的曲线图。
图45为压缩机排气口的计算温度随时间变化的曲线图，其中环境空气冷却为唯一的散热途径。
图46为在完全空的系统的整个填充过程(113个小时)中所需马力的曲线图，平均马力消耗为0.11。
图47为车辆填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为0psig(或0MPa)。
图48为车辆填充过程中计算的储气罐温度随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为0psig(或0MPa)。
图49为车辆填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为1200psig(或8.27MPa)。
图50为车辆填充过程中计算的储气罐温度随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为1200psig(或8.27MPa)。
图51为车辆填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为2400psig(或16.55MPa)。
图52为车辆填充过程中计算的储气罐温度随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为2400psig(或16.55MPa)。
图53为车辆填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为3420psig(或23.58MPa)。
图54为车辆填充过程中计算的储气罐温度随时间变化的曲线图，假定车辆燃料箱为100L，开始时的压力为3420psig(或23.58MPa)。
图55为系统重新充满填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定系统之前已向开始压力为0psig(或0MPa)的100L车辆燃料箱卸过气体。这也是WAVE选项第5步方法的例子。
图56为系统重新充满填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定系统之前已向开始压力为1200psig(或8.27MPa)的100L车辆燃料箱卸过气体。这也是WAVE选项第5步方法的例子。
图57为系统重新充满填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定系统之前已向开始压力为2400psig(或16.55MPa)的100L车辆燃料箱卸过气体。这也是WAVE选项第5步方法的例子。
图58为系统重新充满填充过程中计算的储气罐压力随时间变化的曲线图，假定系统之前已向开始压力为3420psig(或23.58MPa)的100L车辆燃料箱卸过气体。这也是WAVE选项第5步方法的例子。
图59为典型4级压缩机与WAVE方法的效率对比图表。
图60为显示与系统最初填充或重新充满填充相关的步骤的流程图。
图61为显示方法测定和通过压力平衡的卸气阶段1转移的流程图。
图62为显示卸气阶段II(即储气罐排序)的流程图。
图63为显示系统卸气阶段III(即储气罐排序到目标储气罐)的流程图。
图64为显示系统重新充满过程的流程图。
图65为描述该方法和装置的一个实施例的最佳规模的表格，且储气罐组容积不同，由规格不同的压缩机的额定马力峰值驱动，同时为100升3,000psig和/或3,600psig(20.7MPa和/或24.82MPa)目标需要保持相同的平均额定马力。
具体实施方式
本文件详细说明了一个或多个优选实施例。但应理解的是，本发明可以用不同的形式具体实施。因此，本文件所揭露的具体细节不应解释为具有限制性，而应理解为权利要求的依据和使该领域技术人员将本发明用在任何适当的系统、结构或方式中的代表性依据。
整个系统
图1为使用八储气罐组(储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)和家用来源17的一个实施例的示意图，其中在最后用系统填充车辆20燃料箱22前可用一个压缩机500渐增地从较低储气罐或家用来源向较高储气罐压缩。图2包含图1的示意图，但在储气罐组1000的两个储气罐之间分别加入了多个单向阀1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084。
在一个实施例中，加燃料系统10可具有有效地连接到储气罐组1000上的压缩机500。在一个实施例中，阀门100可有选择性地将压缩机500有效地连接到储气罐组1000的一个或多个储气罐上。阀门100可为顺序阀。在另一实施例中，如图7所示，一个顺序阀100可用一系列成对的可控阀以歧管系统的形式代替。
在一个实施例中，控制器2000可有效地连接到压缩机500和阀门100上。在一个实施例中，遥控面板2100可用于控制系统10的运行。
取决于系统10的可用空间、每个储气罐的容量等，储气罐组1000中将使用的储气罐、容器、气瓶或球罐的数量可以不同。在一个实施例中，储气罐组1000可包含储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080。储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080适合于盛装、储存和输送加压气体。正如该领域技术人员所知，每个储气罐可由一个储存容器(如储气瓶、球罐或形状不对称的容器)构成。但在一个实施例中，储气罐组1000包括若干个储存容器。该领域技术人员所熟知的是级联型储气罐组，专利号为5,351,726、5,333,465、5,207,530、5,052,856、4,805,674、3,990,248、3,505,996等美国专利中均有描述。这些专利的公开内容在此通过引用构成本说明书的一部分。
图1为可用于该方法和装置的储气罐组1000的一个实施例。在该实施例中，储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080内部气体的压力可用压力表监测，所述压力表将输入提供给控制器2000。图1A为显示按顺序操作八储气罐分级储气罐组1000的阀门组件100以及分级储气罐组1000中递增加压储气罐之间流通连接的示意图。
在一个实施例中，加燃料系统10优选设在不显眼的小型模块式壳体15(为清晰起见未显示)内并设计成能在普通居民供电系统(如110-230伏系统)上运行，以便为使用气体作为燃料的车辆20或其他设备在家里加燃料提供方便且易操作的系统。但该领域技术人员会认识到，本发明的原理同样适用于更大形式的加气体燃料系统，例如适合于商业使用且能同时为多个车辆加燃料的系统。
在一个实施例中，系统10可包含自由端设有合适接头的放气软管14，所述放气软管14适合于可轻松地连接到车辆20或其他使用气体燃料的设备上以便将气体燃料排放到燃料箱22中。系统10可包含进口管12，所述进口管12适合通过该领域技术人员熟知的常规接头装置连接到气体燃料源16上。在一个实施例中，进口管12可包含分离器或过滤器40(如油气分离或干燥过滤器)。燃料源16可由如很多居民和商业设施中常见的天然气供应系统构成。
在一个实施例中，系统10还可包含截止阀17，所述截止阀17用于在长时间不用时关闭系统或隔离系统与燃料源16以便对系统10进行检修或修理。来自燃料源16的气体燃料通常介于(例如)1/4psig(1.72kPa)、1/2psig(3.45kPa)、3/4psig(5.17kPa)和/或1psig(6.89kPa)之间，并流过阀门17进入系统10的进口12。在其他实施例中，进入系统10的输入源气体压力能达到60psig(413.7kPa)。
虽然控制面板2100可设在壳体15(未显示)上，但是也设想使用遥控面板，所述遥控面板远离加燃料模块设置，如设在用户家中。在各个实施例中，控制面板2100可远程连接，如通过无线、互联网和/或电话连接。
在一个实施例中，储气罐组1000中的储气罐和压缩机可相对压缩机500的吸入和排出侧以递增分级方式有选择性地进行流通地连接，如下所示：
在一个实施例中，储气罐组1000中选定的储气罐可有选择性地流通连接到压缩机500的吸入侧，同时储气罐组中另外选定的储气罐可有选择性地流通连接到压缩机500的排出侧。
储气罐组1000中储气罐数量较少
图3和图4为使用七储气罐组1000和外部气源16的系统10'的一个实施例的示意图，可使用一个压缩机500将该系统的气体渐增地从较低储气罐或外部气源向较高储气罐压缩。图4为包含止回阀的同一系统10。系统10'的运行原理与图1和图2中所示的系统10类似，但只有七个储气罐，而不是八个。储气罐数量较少能减少阀门100进行的分级压缩步骤，并能降低编号最大的储气罐的最高级压力设定点(该实施例中为储气罐1070)。
图5为使用替代六储气罐组1000和外部气源16的一个实施例的示意图，可使用一个压缩机500将该系统的气体渐增地从较低储气罐或外部气源向较高储气罐压缩，但在该图中编号最高的储气罐(该实施例中为储气罐编号1070)包含三个部分(储气罐1060、1060'和1060")，其中两个部分(1060'和1060")在压缩和/或卸气活动过程中能使用多个阀门1400和1410相互流通地隔离开(如1060用隔离阀1400与储气罐1060'和1060"隔离开，或1060"使用隔离阀1410与1060和1060'隔离开)。虽然为了清晰起见未显示，但储气罐组1000中两个储气罐之间可像其他实施例一样分别加设多个单向阀。
图6为使用七储气罐组1000和外部气源16的一个实施例的示意图，可使用一个压缩机500将该系统的气体渐增地从较低储气罐或外部气源向较高储气罐压缩，但在该图中加设了第二压缩机5000用以在经七储气罐组1000中的单个压缩机500压缩前对外部气源16进行预压缩。虽然为了清晰起见未显示，但储气罐组1000中两个储气罐之间可像其他实施例一样分别加设多个单向阀。使用该实施例，阀门100零选择器端口101的进口压力将从1psig(6.89kPa)或更低的家用气源压力增加至储气罐5100内的压力。然后压缩机500就能渐增地压缩上述压力。该实施例能在进口气体压力较低的环境中大幅提高系统10的整体输出，因为压缩机5000的排量通常比压缩机500的大。
歧管实施例
图1至6显示了用于有选择性地将第一选定吸入罐流通地连接到压缩机500吸入侧和将第一选定排出罐流通地连接到压缩机500排出侧的一个顺序阀100。然而，储气罐组1000还可使用同样能将储气罐从压缩机500吸入侧切换到排出侧的歧管和一系列可控阀有选择性地流通连接到压缩机500上。
图7为使用八储气罐组1000和外部气源的一个实施例的示意图，其中可使用一个压缩机500将该实施例的气体渐增地从较低储气罐或外部气源向较高储气罐压缩，可使用储气罐组1000中每个储气罐(1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)的歧管和多个阀门来选择吸入和排出到所述一个压缩机。
图7显示了带有歧管系统和可控阀的储气罐组1000。在该实施例中，可加设第二系列可控阀(阀门1013'、1023'、1033'、1043'、1053'、1063'、1073'和1083')以代替其他实施例中所示的一个顺序阀100。所述阀门和压缩机500由控制器2000控制。
在一个实施例中，多个储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080可通过多个阀门(优选多个止回阀1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084)再次流通地相互连接(在单一流向上)。在一个实施例中，每个储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080可包含一个可控截止阀1013、1023、1033、1043、1053、1063、1073和1083。
图7A为该实施例中分级加压储气罐组中其中一个储气罐1010的阀门和止回阀的替代实施例。该实施例可为每个储气罐设置手动截止阀(储气罐1020的截止阀1027)。
该实施例不是首选实施例，因为系统10中可控阀数量增多，成本较高，可靠性降低。另外，两个不相邻的储气罐(如储气罐1080与储气罐1030)可能会被意外连接，从而使压缩机500的吸入和排出侧之间形成较危险的压差载荷。另外，每个接头均有泄漏危险。但从另一方面讲，若设计合理，每个可直接连接在储气罐的顶部，从而可代替标准储气罐阀门。该技术能够很容易改变系统规模和对系统进行诊断。
一般压缩方法
图1显示了顺序阀处于位置1处。在该位置处，压缩机500最初将其吸入管路510通过阀门100经零端口(端口101)流通地连接到外部气源16上。此外，当顺序阀100处于位置1时，压缩机500排放输出520通过分离器40、阀门524、阀门528和管路522进入顺序阀100，之后再进入储气罐组1000的储气罐1010。
当第一储气罐1010达到预定压力后，转动顺序阀100以使压缩机500吸入管路510连接到第一储气罐1010上，排出管路520连接到第二储气罐1020上。由于第一储气罐1010中的气体此时比外部气源16的密度和压力要大，压缩机500此时另外将较高密度的气体压缩进第二储气罐1020。取决于第一和第二储气罐1010和1020的相对尺寸以及第二储气罐1020中要达到的压力设定点，阀门100可能需要通过控制器2000重新设定以再次使用外部气源16作为压缩机500的吸入和使用第一储气罐1010作为排出，以便有足够的气体将第二储气罐1020(或多个编号较高的分级储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080，例如通过使用多个单向止回阀)填充至第二压缩级的预定压力设定点。
一旦第二储气罐1020中的气体压力达到储气罐1020期望的预定压力设定点，可调整阀门100以使第二储气罐1020成为压缩机500的吸入而使第三储气罐1030接收压缩机500的排出。由于第二储气罐1020中的气体此时比第一储气罐1010中的气体的密度和压力要大，压缩机500此时另外将较高密度的气体压缩进第三储气罐1020。取决于第三和第二储气罐1030和1020的相对尺寸以及第二和第三储气罐1020、1030中要达到的压力设定点，阀门100可能需要通过控制器2000重新设定以再次使用第一储气罐1010作为压缩机(相对于压缩进第二储气罐)的吸入以及使用外部气源16作为压缩机500的吸入和使用第一储气罐1010作为排出，以便有足够的气体将第三储气罐1030填充至其预定压力设定点。
上述首选分级压缩过程使用选定马力的压缩机500根据需要在很多分级加压储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080等中重复进行，以使编号最大的储气罐达到期望的输出压力。与多级压缩机不同，同一压缩机组500和压缩腔570可用于各级压缩机(即每级不同之处是压缩机500的吸入和排出连接不同)。
在一个实施例中，压缩机500的排出可通过气体冷却器50(未显示)运行，通过气体冷却器50排出的气体在其出口处可基本冷却至环境温度。
一个实施例可包含润滑剂过滤器/分离器40。所述过滤器/分离器40可由适合于在气流从中通过时去除润滑油或液体的众多熟知的过滤式装置中的任一种构成。所述润滑剂过滤器/分离器40运行时将压缩机500的润滑剂返回至压缩机500的吸入管路510。另外，由于是在环境温度下，大多数气体燃料中能含蒸发或夹带的润滑剂或水分，因此可在润滑剂过滤器/分离器40的下游设置水分去除装置。尺寸和形状合理的润滑剂过滤器/分离器40在分离掉气体中的润滑剂的同时还能大大降低气体的排出温度。由于该领域技术人员知道如何去除水分，因此示意图中未显示。
在另一实施例中，若水分和其他可冷凝的流体需要去除，则需要使用现有技术中熟知的装置在适当压力下去除液体。
图8A为带活塞560和汽缸压缩腔570的封闭式单级压缩机500的示意图(所示为往复式压缩机)。在一个实施例中，可使用压缩机500将气体压缩进1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070或1080中任一储气罐。在一个实施例中，压缩机500的输入可通过控制器2000从外部气源16或储气罐组1000中任一储气罐换掉。
图8A为带活塞560和汽缸压缩腔570的封闭式单级压缩机500的一个实施例的示意图(所示为往复式压缩机)。在一个实施例中，压缩机500的吸入510在进入压缩腔570压缩前首先进入压缩机500外壳504的内腔。压缩机500如图8所示，可为具有外壳或主体504以及内部506、输入510、输出520、电动机540、汽缸550、活塞560和腔室570的封闭式压缩机。腔室可具有内部容积、输入572和输出574。止回阀573可连接在腔室570的输入572上。止回阀575可连接在输出520上。止回阀512可连接在压缩机输入510上。止回阀512用于在阀门100循环(如循环至位置1)时防止外壳504中积聚的高压气体能量损失。
图8B为带活塞560和汽缸压缩腔570的封闭式单级压缩机500的另一个实施例的示意图(所示为往复式压缩机)。在另一实施例中，压缩机500的吸入510首先进入压缩腔570，从压缩腔570出来的压缩气体在通过输出或排出管路520离开压缩机500前先进入压缩机500外壳504的内腔。虽然图8中未显示，但在各个实施例中，压缩机500的输入或吸入管路510可绕过外壳504的内部进入压缩腔570，压缩腔570的输出574压缩气体在通过止回阀575和输出或排出管路520离开外壳504的内部前先排放到外壳504的内部。
在一个实施例中，可使用设计类似于制冷设备中常用类型的封闭式气体往复式压缩机500。当然，该领域技术人员会很容易认识到，可使用各种类型的压缩机，包括但不限于往复式、旋转式、螺杆式、离心式和涡旋式压缩机。每种类型的压缩循环一般如下所述。
往复式压缩机利用汽缸内活塞的往复动作来压缩气体。当活塞在汽缸内向下运动时，汽缸内形成真空。由于汽缸进气阀上方的压力大于进气阀下方的压力，阀门被迫打开，气体吸入汽缸中。当活塞达到汽缸内底部位置后，活塞开始向上运动，进气阀关闭，将气体阻拦在汽缸内部压缩。随着活塞在汽缸内继续向上运动，活塞对气体进行压缩。在某一点时，汽缸内压缩气体施加的压力迫使汽缸排气阀打开，压缩气体从汽缸流出。一旦活塞到达其最顶部位置，活塞开始再次向下运动，重复压缩循环。
旋转式压缩机通过压缩汽缸内转子的旋转动作来压缩气体。转子绕轴离心旋转(偏离中心)，以使部分转子一直接触汽缸的内壁。在每个转子压缩循环过程中，弹簧支承的叶片与汽缸内壁和转子外表面持续接触，以使这两个接触点在所述汽缸内部形成容积不断变化的两个密封区域。在转子旋转过程中的某一点时，压缩腔的进气口露出，汽缸继续旋转使两个密封区域的第一区内形成真空，吸入一定量的气体并填充到汽缸压缩腔两个密封区域的第一区。随着转子继续旋转，两个密封区域的第一区的容积减小，使所述第一区中的气体受到压缩。转子继续旋转使压缩腔的排气阀漏向两个密封区域的第一区时，该第一区中受压缩的高压气体迫使排气阀打开，气体从压缩腔中释放出来。在两个密封区域的第一区中的气体通过汽缸旋转被压缩时，两个密封区域的第二区中另外吸入气体。旋转式压缩机被认为非常高效，因为气体吸入和气体压缩的动作可保持同步(例如，在两个密封区域的第一区中进行压缩的同时，气体被吸入两个密封区域的第二区中)。
螺杆式压缩机利用一对相互啮合的螺旋转子和叶间间隙来压缩气体。随着转子旋转和相互啮合，交替地露出和封死转子末端的叶间间隙。进气端的叶间间隙打开时，气体被吸入其中。转子继续旋转，气体被阻拦在叶间间隙中并沿转子长度方向推进。叶间间隙的容积减小，气体被压缩。当叶间间隙达到封闭腔内的另一端(阳和阴)时有压缩气体。
涡旋式压缩机利用压缩腔中嵌套的两个偏心螺旋涡盘来压缩气体。上涡盘静止时，下涡盘转圈运动。下涡盘在静涡盘内的转圈动作形成容积变化的密封间隙。气体通过涡盘边缘上的进气口被吸入。一定量的气体被阻拦在其中一个密封的间隙中。随着涡盘转圈，含气体的封闭间隙向涡盘中心转移，其容积减小。随着容积减小，气体被压缩。压缩气体通过上涡盘中心的出气口排出。
在一个实施例中，本文件所述的顺序阀100可用于将压缩机500有效地连接到储气罐组1000上。在另一实施例中，歧管组中的多个阀门可用于将压缩机500有效地连接到储气罐组1000上。在一个实施例中，控制器2000能控制将压缩机500有效地连接到储气罐组1000上的顺序阀100或多个阀门。在一个实施例中，储气罐组1000中每个储气罐(储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)均设有压力传感器。储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080及其实时压力数据通过所述传感器传送至控制器2000。利用压力传感器/变换器提供的所述信息，控制器2000操作压缩机500和顺序阀100以控制气体流入(出)储气罐组1000中的每个储气罐。所述控制可以储气罐组1000中每个储气罐的压缩空气的预定设定点为基础。
在一个实施例中，提供了一种加燃料系统10和利用系统10为车辆20加加压气体燃料的方法。系统10可由通过控制器2000有效地连接到储气罐组1000上的气体压缩机500构成。在一个实施例中，系统10可切换要经压缩机500压缩的气体源，并且在一个实施例中，压缩机500先前向其中排入压缩气体的储气罐组100中的储气罐反过来可用作经压缩机500进一步压缩到储气罐组1000的另一储气罐中的气体源。在各个实施例中，这种使用同一压缩机500另外压缩压缩机500先前压缩的气体的堆叠或层叠的重复仅受储气罐组1000中储气罐的数量的限制。通过这种方式，每个储气罐可作为单独的压缩机级，根据不同的分级压缩输入的次数，最终增大压缩机500可能的最大压缩输出。
在一个实施例中，系统10能用于将压缩天然气输送给机动车20。另外设想系统10还可用于将压缩气体输送给机动车以外的其他设备。例如，装置/系统10能将压缩气体输送给任何储气罐、自给式呼吸器、自给式水下呼吸器等等。此外，该领域技术人员会明白，输送的气体不一定是压缩天然气，也可为其他气体(如氢气、氧气、空气)或者其他任何可压缩的气体或液体。为了描述简明，本说明书其余部分将就压缩天然气的输送进行论述，但应理解的是，该系统也适用于其他可压缩气体的输送。
在一个实施例中，压缩机500对气体燃料进行压缩，从而将其压力增加至储气罐组1000中两个储气罐之间的预定期望压力水平。在一个实际建造的样品实施例中，所述预定气体压力限制为储气罐组1000中两个储气罐之间的500psi(3.55MPa)压差。在一个实施例中，以下压力设定点为八储气罐组1000的期望值。
对于每个储气罐组1000基本为空时的最初填充过程，压缩机500对每个储气罐(1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)加压直至所有储气罐中达到第一预定压力(如150psig或1.034MPa)。一旦每个储气罐达到150psig(1.034MPa)，切换阀门使第一储气罐1010此时用作压缩机500的吸入罐。压缩机500对第一储气罐1010减压，同时对2至8级(储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)加压，直至第一储气罐1010中的压力降至预定第一压降以下(如50psig 0.34MPa)。当第一储气罐1010降至100psig(0.69MPa)以下时，切换阀门使第一储气罐1010用0.5psig(3.45kPa)家用气源补充。一旦第一储气罐1010用压缩机500重新加压至150psig(1.034MPa)，再次切换阀门使第一储气罐1010用作压缩机500的吸入罐对储气罐2至8(1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)进行加压。多次重复该过程，直至储气罐2至8(1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)达到650psig(4.48MPa)的压力。
一旦储气罐2至8(1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)的压力达到650psig(4.48MPa)，切换阀门使第二储气罐1020用作压缩机500的吸入罐以对储气罐3至8(1030、1040、1050、1060、1070和1080)进行加压。压缩机500对第二储气罐1020减压，同时对储气罐3至8(储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080)加压，直至第二储气罐1020中的压力降至预定第一压降以下(如350psig(2.51Mpa))。一旦第二储气罐1020降至320psig(2.21MPa)以下，切换阀门使第一储气罐1010作为压缩机500的吸入罐且压缩机500对第二储气罐1020加压(仅对第二储气罐，因为此时储气罐3的压力比储气罐2高，而连接储气罐2和储气罐3的止回阀1034在储气罐2的压力超过储气罐3的压力前均会阻断流动)。会出现多次抽空第一储气罐1010给第二储气罐1020加压(再用家用气源重新填充第一储气罐1010)的类似循环，以将第二储气罐1020重新恢复650psig(4.48MPa)的压力，650psig(4.48MPa)为第二储气罐的第一预定压力。一旦第二储气罐1020达到650psig(4.48MPa)的压力，再次切换阀门使第二储气罐1020成为压缩机500的吸入罐以对作为压缩机排出罐的储气罐3至8(储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080)进行加压。
一般而言，上述模式可重复到储气罐8，每个低一级的储气罐一旦达到各自的预定压力设定点值后即用作压缩机的吸入罐。当储气罐用作压缩机500的吸入罐时，一旦该储气罐的压力降至低于预定的低一级储气罐的值，切换阀门以让低一级储气罐补充高一级储气罐。以下对储气罐组1000的配备方法进行了详细说明。
填充车辆燃料箱
将气体排放至汽车
将气体燃料从系统10放到车辆贮存系统22时，将出口14连接到车辆贮存系统22上，打开阀门528和532，并关闭阀门524以尽可能减少压缩机500的回流。请注意，当阀门100的第二端口260流通地连接到第一系列109的一个选定选择器端口上时，阀门100的第二选择器端口270也会流通地连接到第一系列端口中另外一个选择器端口上。由于压缩机500的吸入管路流通地连接到压力递增的分级储气罐组100的储气罐上，因此在所述吸入压力填充外壳504的内部506时，所述递增较高压力可用作起始压力再进行压缩。
在默认设置中，系统10首先将第一储气罐1010流通地连接到出口14上。对第一储气罐1010的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否有短暂的降低或压力是否达到稳定状态。若观察一段时间后未发现第一储气罐1010有压力变化，接着系统10会将第二储气罐1020流通地连接到出口14上。对第二储气罐1020的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第二储气罐1020有压力变化，接着系统10会将第三储气罐1030流通地连接到出口14上。对第三储气罐1030的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第三储气罐1030有压力变化，接着系统10会将第四储气罐1040流通地连接到出口14上。对第四储气罐1040的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第四储气罐1040有压力变化，接着系统10会将第五储气罐1050流通地连接到出口14上。对第五储气罐1050的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第五储气罐1050有压力变化，接着系统10会将第六储气罐1060流通地连接到出口14上。对第六储气罐1060的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第六储气罐1060有压力变化，接着系统10会将第七储气罐1070流通地连接到出口14上。对第七储气罐1070的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第七储气罐1070有压力变化，接着系统10会将第八储气罐1080流通地连接到出口14上。对第八储气罐1080的压力监测一段预定的时间，以确定储气罐压力是否降低或压力是否已达到平衡。若观察一段时间后未发现第八储气罐1080有压力变化，则系统10根据要卸到车辆燃料箱22中额外的压缩气体的量进入“加满”模式。
单个选择阀实施例
图1至8和图9至39为单个选择阀100的一个实施例。选择阀100能用于将压缩机500的吸入和排出端口有效地连接到储气罐组1000中选定的储气罐上(吸入端口还可连接到外部气源16上)。
第一系列端口109中端口的数量可为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和/或20。在各个实施例中，第一系列端口109中端口的数量范围可在上述数量中任一两个之间。
第二系列端口209中端口的数量可为2、3、4和/或5。在各个实施例中，第二系列端口209中端口的数量范围可在上述数量中任一两个之间。
一般而言，选择阀100可包含第一系列可选端口109和第二系列可选端口209，其中可从第二系列可选端口中选择两个端口以流通地连接到第一系列可选端口109中的两个端口上。第一系列端口109可包含多个端口101、110、120、130、140、150、160、170和180。第二系列端口可包含多个端口260和270。
一般而言，阀门100可包括顶部400、选择器300和阀体200。选择器300可旋转地连接到顶部400和主体200上。
在一个实施例中，顶部400可包含第一系列端口109，且主体200可包含第二系列端口209。
图9为多系列多端口的选择阀100的立体图，该选择阀能用于将压缩机500的吸入管路510和排出管路520连接到选定的不同的吸入源和选定的不同的排出上。图10为阀门100的顶视图。图11为沿图10中线11-11所取的阀门100的剖视图。图12为沿图10中线12-12所取的阀门100的剖视图。
图13为阀门100的顶视分解图，其中显示了三个主要部件：(1)带第一系列选择器端口109和止回阀端口的顶部400；(2)带选择器端口的选择器300；以及带选择器凹槽200、第二系列选择器端口209或底部端口的主体200。
图14为阀门100的底视分解图，其中显示了三个主要部件：(1)带选择器和止回阀端口的顶部；(2)带选择器端口的选择器；以及带选择器凹槽和底部端口的主体。
图15为阀门100顶部的侧视图，其中显示了下部选择器端口(第一系列109选择器端口)和上部止回阀端口，止回阀端口省去了止回阀(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口101、110、120、130、140、150和160)。
图16为阀门100顶部400的透明顶视图，其中显示了下部选择器端口(第一系列109选择器端口)和上部止回阀端口(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口101、110、120、130、140、150和160)。
图16和图17为止回阀端口1024的典型示意图(止回阀装在该端口中)。该领域技术人员会认识到，止回阀1024可包括圆球1260和弹簧1270部件。弹簧1270会朝箭头1220方向推动圆球1260，从而在箭头1220方向上阻拦止回阀1024中的气流，这是因为试图朝箭头1220方向流动的气体会被密封端口的圆球1260阻拦，气流通过所述端口才能流过圆球1260，而试图向箭头1210流动的气体在圆球1260上施加力，若圆球1260上受到的力足够大，会使圆球1260和弹簧1270均朝箭头1210方向流动，并允许气流朝箭头1240方向流动，直至弹簧1270克服所述气体的力将圆球1270推回将端口封闭。
图18包含了分解阀门100的各个视图(为图纸清晰和易于叙述，该版本中仅有第一系列109的七个选择器端口101、110、120、130、140、150和160)。为了清晰呈现，图18中编辑了若干个剖面图，但这些图在技术上并不正确。为了易于理解，除透明端口和止回阀剖面图如方向箭头所示外，其他剖面图均以相同方式设定方向。选择器套管300的剖面并不是平面，但此处在同一页显示以使导管360和370与第二系列端口209的第一和第二选择器端口260和270之间的同时流通连接更加清楚。
在一个实施例中，阀门100能用于从第一系列109中选择多个端口流通地连接到第二系列209中的多个端口上，并且能通过操作阀门100改变所述从第一系列109和第二系列209中选定的进行相互流通连接的多个端口。
最好参见图11、图12和图18，选择器300能用于选择第一系列109中的哪些端口以有选择性地连接到第二系列端口209中的哪些端口上。该实施例中的阀门100包含带有端口260和270的第二系列端口209，所述端口260和270有选择性地连接到第一系列端口109中选定的两个端口上。也就是说，阀门100允许第一系列109的两个端口连接到第二系列209中选定的两个端口上。
作为第一109和第二209系列端口之间的端口选择器，选择器300包含两个选择器导管—第一导管360和第二导管370。在该实施例中，不管选择器300在何位置，第一选择器导管360一直流通地连接到第二系列端口209的第一端口260上，而第一选择器导管360能有选择性地连接到从第一系列端口109中选定的一个端口上(如端口101、110、120、130、140、150、160、170和/或180)。在该实施例中，不管选择器300在何位置，第二选择器导管370一直流通地连接到第二系列端口209的第二端口270上，而第二选择器导管370能有选择性地连接到从第一系列端口109中选定的一个端口上(如端口101、110、120、130、140、150、160、170和/或180)。通过使选择器300相对顶部400转动，能够控制从第一系列端口109中选择哪些端口连接到第一选择器导管260上和从第一系列端口109中选择哪些端口连接到第二选择器导管270上。
在该实施例中，第一系列端口109中哪一对端口连接到选择器300的第一360和第二370导管上取决于第一导管的上/第一接头362与第二导管的上/第一接头372相对于第一系列端口109(101、110、120、130、140、150、160、170、180)的第二接头(106、116、126、136、146、156、166、176、186)的几何构造的间隔排列的几何构造。
最好参见图31，第一和第二导管(360和370)的第一接头(362和372)可绕以选择器300和顶部400之间的转动轴304为圆心的圆间隔开，角间距为380。同样地，最好参见图22A和22B，第一系列端口109(101、110、120、130、140、150、160、170、180)的第二接头(106、116、126、136、146、156、166、176、186)能以相同的方式对称地绕以选择器300和顶部400之间的转动轴304为圆心的圆间隔开。对称间距如双箭头107、117、127、137、147、157、167、177、187'和187"所示，其中角107、117、127、137、147、157、167和177彼此相等以实现对称。角间距380可为第一系列端口109(101、110、120、130、140、150、160、170、180)的第二接头(106、116、126、136、146、156、166、176、186)之间的角间距的整数倍；其中所述整数可为1、2、3、4、5、6、7、8、9和/或10(或这些整数中的任一两个之间的范围)。端口000仅标示作为无效端口，不能让气体流过。
如该实施例中所揭露，角380等于第一系列端口109(101、110、120、130、140、150、160、170、180)的第二接头(106、116、126、136、146、156、166、176、186)之间的角间距。由于间距相等(即整数倍为1)，第一和第二导管360和370只能与第一系列端口109的相邻端口流通地连接(因此第二系列端口的第一和第二端口260和270只能流通地连接到第一系列端口109的相邻端口上)。下表提供了第一系列109、选择器导管与第二系列端口209之间端口流通连接的例子。
但若整数乘数为2(即角380为第一系列端口109(101、110、120、130、140、150、160、170、180)的第二接头(106、116、126、136、146、156、166、176、186)之间的角的二倍)，则第一和第二导管360和370只能流通地与第一系列端口109中跳过一个端口的相邻端口连接(因此第二系列端口的第一和第二端口260和270只能流通地连接到第一系列端口109中跳过一个端口的相邻端口上)。
第一系列端口209中端口的数量可以有所变化以为用户提供期望数量的端口供其选择流通连接。但是第二接头(端口101和110的第二接头106和116之间的角间距117应等于端口110和120的第二接头116和126之间的角间距127，以此类推)之间的角间距应保持相等，且所述角间距应为选择器300的第一和第二导管360和370的第一接头362和372之间角间距的整数倍。所述结构允许第一系列109中选定的多个端口与第二系列209种选定的多个端口进行选定的流通连接。
下表中列出了第一系列109中选定的多个端口与第二系列209中选定的多个端口之间进行选定的流通连接的不同示例。
每一排均展示了相对选择阀100的选定位置或部位的端口的流通连接。所列位置与第一和第二选择器端口系列连接也如图1A所示。
表1：选定端口流通连接选项列表：
与上表1一起，应注意的是，即使有级的变化，选择器导管360和370与第二系列端口260和270之间的流通连接仍保持不变。也就是说，不管选择器相对阀门在何位置，选择器300的第一导管360保持与第二系列端口209的第一端口260流通地连接，选择器300的第二导管370保持与第二系列端口209的第二端口270流通地连接。
在一个实施例中，转动选择器300能从第一系列端口109中选择哪些端口与第二系列端口209中的哪些端口流通地连接。
在一个优选实施例中，所述第一多个端口109可设在顶部400中，第二系列端口209可设在主体200的底部220中。
在一个优选的替代实施例中，第一系列端口109'可与第二系列端口209'一起设在主体200'中(如图40A中的剖视图所示，为清晰起见，仅显示了止回阀1014'和1074'第一系列端口109'的相对端口)。
在一个优选的替代实施例中，第一系列端口109'可与第二系列端口209'一起设在主体200'中(如图40A中的剖视图所示，为清晰起见，仅显示了止回阀1014'和1074'第一系列端口109'的相对端口)。
图40B为选择阀100"的另一优选实施例的剖视示意图，该实施例通过改变图9中所示阀门100的结构得到，其中将选择器300端口和止回阀端口改成设在阀门100"的主体200"上，而不是设在阀门的顶部，而且端口260"和270"也改为设在阀门100"的主体200"上，而不是设在阀门底部。图40C为图40B所示的实施例的分解图，其中选择器与阀门主体分离。在该实施例中，第一系列端口109"可与第二系列端口209"一起设在主体200"中(第二系列端口209"包含端口260"和270")。在剖视图40B中，为清晰起见，仅显示了止回阀1014"和1074"第一系列端口109"的相对端口。同样在该替代实施例中，选择器300"和从第一系列端口109"中特别选定的端口之间可使用部分球形密封区340(而不是圆柱形密封区)。选择器300"的所述部分球形密封区340在图40B中以截面显示，在图40C中以立体形式显示。O形密封圈槽342和344中的O形密封圈封住环形槽370"，不管选择器300"相对主体200"的角度位置，所述环形槽370"保持与第二系列端口209"的端口270"流通地连接。另外，O形密封圈槽344和346中的O形密封圈封住环形槽360"，不管选择器300"相对主体200"的角度位置，所述环形槽360"保持与第二系列端口209"的端口260"流通地连接。底部阀帽213能用于可旋转地支撑主体200"中的选择器300"，并且底部阀帽213能通过螺纹连接到主体200"上。
在其他实施例中(未显示)，第一系列端口109可部分位于顶部400中，部分位于主体200中。在其他实施例中(未显示)，设想第一系列端口109和第二系列端口209可位于顶部400中。在不同的实施中，可使用不同的端口布置，但由于一般认为低压气体相比高压气体在较长端口管路中传送时压力损失要大，因此优选使在低压管路中传送的距离尽可能小。
另外，在各个实施例中，选择器300的杆314显示为伸出阀门100的顶部，但这并不作要求，杆314也可伸出阀门100的顶部和/或底部。
在各个实施例中，阀门100的设计必须考虑选择器300受到的压差力，所述压差力趋于推动选择器300及其密封面，使其与一个或多个配对密封件/密封面不成直线，如各个实施例中第一系列端口109的各个端口的配对密封件。在图40B和40C所示的实施例中，选择器300"的密封面340的实际曲率经过扩大，为的是强调和选择器300"其余的圆柱形密封面相比，该部分密封面以不同的形式(球形)进行弯曲。该领域技术人员会理解，如何在曲率不同的选择器300"的密封面与要设置的各个密封件之间实现有效密封，如第一系列端口109"的各个端口的密封件。阀门100的弯曲密封面340的弯曲部分类似于行业中普遍使用的球形球阀几何构造的弯曲密封面。这样一来，第一系列端口109"的各个端口接触选择器300"的弯曲密封面340的特定配对密封件在旋转选择器300"时在所述弯曲密封面340上应保持对中。图40C为能用于密封的各种密封件，特别指出了密封件107。密封件108可具有圆柱形外壳，且第一端108为与选择器300"的球形密封面340对应的凹形(或杯形)密封面。但第一端108的杯形/球形表面的曲率半径优选稍小于球形密封面340的曲率半径，以便配对球形表面在二者之间得到“介入”式配合。在操作选择器300在阀门100中旋转的过程中，一定量的气体会漏过第一系列端口109"的特定端口的密封件和选择器300"的弯曲密封面340，进入密封件周围的腔。若压力在腔中积聚，取决于所用的实际密封件设计，压力较低的端口可能不会密封。当使用图41所示的压力辅助密封件时尤其如此。为防止这种情况发生，一个实施例中提供了通向周围环境的通气孔(若为不易燃气体)或通向其中一个压力较低的储气罐。在图40C所示的实施例中，选择器300"的末端通过与转轴314"连接槽相邻的小孔流通地连接，所述连接槽贯通整个选择器。在一个实施例中，转轴314"不是牢牢地连接在选择器300"上，而是进行可滑动地连接，以便在将轴314"密封到外壳/主体200"上时受到的压力不妨碍选择器300"在阀门100中浮动。请注意，虽然杆314"和选择器300之间显示为滑动键槽和槽接头，但可使用任何类型的花键公面和母面。
如图40B所示，第二系列端口209"的端口270"通过选择器300"圆周上切割出的槽连续不断地流通地连接到端口370"上。通过O形密封圈或缠在槽342和344中的类似密封装置防止该槽中的气体到达其他端口。同样，通过缠在槽344和346中的密封装置防止第二系列端口209"的端口260"中的气体达到端口270"。请注意，在该实施例中，球形密封面340上方的搭接边中未切割密封槽，以使在转动过程中泄漏的任何气体能很容易进入选择器300"的顶端，所述顶端流通地连接到用塞子213封住的底端上，从而使选择器300"保持平衡。
在该实施例中，可使用该领域技术人员熟知的如图41所示的任何压力辅助密封件和/或如图43或其他图中所示的软密封件。
顶部
图19和图20分别为阀门100顶部400的顶视和底视立体图，其中显示了选择器第一系列109和止回阀端口。图21和图22(22A和22B)分别为顶部400的顶视图和底视图。
顶部400可包括上部410、下部420和外围414，从而呈圆柱形。顶部400还可包括多个接头孔404，所述接头孔可用于将顶部400连接到阀门100上(如通过主体200，如图18所示)。顶部400的形状并不是必须为圆柱形，也可设想使用其他形状。只有第二接头(如106、116、126、136、146、156、166、176等)要求必须为圆形模式，以便与选择器第一和第二导管360和370的第一接头362和372相配，从而能在第一109和第二209系列端口中选择进行流通连接。
顶部400还可包含供选择器300的杆314插入的开口420，所述杆314能控制选择器300和阀门100之间的转动轴304。
一般而言，顶部400包括多个选择器端口430，所述选择器端口430包括第一系列109选择器端口。图23为顶部400的侧视图。图24为沿图23中线24-24所取的剖视图。一般而言，在该实施例中，顶部400具有两组端口：(1)第一系列端口109的选择器端口和(2)可用于在第一系列端口109的特定选择器端口之间提供二次流通连接的止回阀端口。
图24的实施例显示了八个选择器端口，包括具有第一102和第二106接头的零选择器端口101；具有第一112和第二116接头的第一选择器端口110；具有第一122和第二126接头的第二选择器端口120；具有第一132和第二136接头的第三选择器端口130；具有第一142和第二146接头的第四选择器端口140；具有第一152和第二156接头的第五选择器端口150；具有第一162和第二166接头的第六选择器端口160；具有第一172和第二176接头的第七选择器端口170。如前所述，选择器端口径向上相邻的第二接头之间的角间距应相等，即角117、127、137、147、157、167和167应相等。零端口101的第二接头106和第七端口170的第二接头176之间的角度并不是必须等于其他角间距，因为它是一个无效空间，选择器300的第一接头362和366在所述无效空间运动时不会与第一系列109选择器端口的任何选择器端口流通地连接。但是，如别处所述，不管选择器300在何位置，第一和第二导管360和370一直分别与第二系列选择器端口209的第一和第二端口260和270流通地连接。
图15为阀门100顶部的侧视图，其中显示了下部选择器端口(第一系列109选择器端口)和上部止回阀端口，所示止回阀端口省去了止回阀(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口101、110、120、130、140、150和160)。图16为阀门100顶部400的顶视图，其中显示了下部选择器端口(第一系列109选择器端口)和上部止回阀端口，所示止回阀端口省去了止回阀(而且为了易于叙述，该版本中仅有七个选择器端口101、110、120、130、140、150和160)。
图25为沿图23中线25-25所取的剖视图(但为清晰起见，省去了止回阀)。图26为沿线25-25所取的剖视图，但装有止回阀。
一般而言，顶部400还可包含多个替代流动止回阀端口450，不管选择器300相对阀门100在何位置，止回阀端口450将第一系列109选择器端口中各对端口流通地连接以便流体在第一方向上流动，条件是所接端口之间的压力超过克服止回阀关闭动作需要的压力，但不管选择器端口之间的压差为多大，不允许流体在第二方向上流动，所述第二方向与所接端口之间的第一方向相反。在一个实施例中，第一系列109端口中相邻的选择器端口可通过止回阀端口连成链，以将多个单对的第一系列端口流通地连接起来。
图24-26的实施例显示了七个止回阀端口，包括具有第一1015和第二1016端的止回阀端口1014'(在零选择器端口101和第一选择器端口110之间)；具有第一1025和第二1026端的止回阀端口1024'(在第一选择器端口110和第二选择器端口120之间)；具有第一1025和第二1026端的止回阀端口1024'(在第二选择器端口120和第三选择器端口130之间)；具有第一1415和第二1046端的止回阀端口1044'(在第三选择器端口130和第四选择器端口140之间)；具有第一1055和第二1056端的止回阀端口1054'(在第四选择器端口140和第五选择器端口150之间)；具有第一1065和第二1066端的止回阀端口1064'(在第五选择器端口150和第六选择器端口160之间)；具有第一1075和第二1076端的止回阀端口1074'(在第六选择器端口160和第七选择器端口170之间)。
图25和图26显示为使用止回阀端口来流通地连接第一系列选择器端口109中的各个端口。零端口101可通过止回阀端口1014'在第一方向上(即从零端口101到第一端口110)流通地连接到第一端口110上。第一端口110可通过止回阀端口1024'在第一方向上(即从第一端口110到第二端口120)流通地连接到第二端口120上。第二端口120可通过止回阀端口1034'在第一方向上(即从第二端口120到第三端口130)流通地连接到第三端口130上。第三端口130可通过止回阀端口1424'在第一方向上(即从第三端口130到第四端口140)流通地连接到第四端口140上。第四端口140可通过止回阀端口1054'在第一方向上(即从第四端口140到第五端口150)流通地连接到第五端口150上。第五端口150可通过止回阀端口1064'在第一方向上(即从第五端口150到第六端口160)流通地连接到第六端口160上。第六端口160可通过止回阀端口1074'在第一方向上(即从第六端口160到第七端口170)流通地连接到第七端口170上。
在以上各个止回阀端口连接中，通过适用的止回阀端口，气体能在所述第一方向上流动，但不能在第二方向(与第一方向相反)上流动：
(1)通过止回阀端口1014'，从第一端口110到零端口101；
(2)通过止回阀端口1024'，从第二端口120到第一端口110；
(3)通过止回阀端口1034'，从第二端口120到第二端口130；
(4)通过止回阀端口1044'，从第四端口140到第三端口130；
(5)通过止回阀端口1044'，从第五端口150到第四端口140；
(6)通过止回阀端口1054'，从第六端口160到第五端口150；及
(7)通过止回阀端口1064'，从第七端口170到第七端口170。
虽然该实施例中未显示，但顶部400可包含第八选择器端口180，且第七端口170可通过止回阀端口1084'在第一方向上(即从第七端口170到第八端口180)流通地接到第八端口180上。第八选择器端口180能使阀门100与图1和图2所揭露的第七储气罐实施例一起使用。
选择器
图27和图28分别为选择器300的一个实施例的顶视和底视立体图。图29和图30分别为选择器300的侧视图和底视图。图31为选择器300的顶视图，图36为沿线32-32所取的剖视图，图33为沿线33-33所取的剖视图。
选择器300一般可包括上部310、下部320以及连接到上部310上的杆314，其中上部310和下部320之间设有外围330(如图12所示)。选择器300可具有转动轴304。箭头316标出了选择器300和顶部400/主体200之间按顺时针方向的相对转动。
上部310和下部320之间可为第一360和第二370导管。第一导管360可包含在上部310上开口的第一接头362和在下部320上开口的第二接头366。第二导管370可包含在上部310上开口的第一接头372和在下部320上开口的第二接头372。
下部320可包括与第二导管370流通连接的环形凹槽390。
下部320还可包含能落坐主体200耳轴凹槽240中的耳轴接头324。第二接头366能从耳轴324的下部打开。
为保持选择器300与主体200之间的密封，可包含密封凹槽323和325以及O形密封圈或其他通常可使用的其他密封件等密封部件。为保持选择器300与顶部400之间的密封，可包含密封凹槽321和322以及O形密封圈或其他通常可使用的其他密封件等密封部件。
凹槽325中的密封能流通地密封第二系列端口209的第一导管360与第一选择器端口260之间的连接。凹槽323和凹槽325之间的密封均能流通地密封第二系列端口209的第二导管370与第二选择器端口270之间的连接。
第一导管360的第一接头362与第二导管370的第一接头372之间可为角380，正如别处所述，角380优选等于第一系列选择器端口109的第二接头之间的角间距。
通常可用的密封件可用于在第一导管360的第一接头362与第一系列端口109的选定端口之间以及第二导管370的第一接头372与第一系列端口109的选定端口之间形成密封。
通过控制第一接头362和372的间距380相对第一系列选择器端口109的第二接头的角间距380，可控制第一系列选择器端口109和第二系列选择器端口209之间不同的相对连接。例如，若角间距380相同，第一系列选择器端口109的相邻第二接头会与第二系列选择器端口209流通地连接。若相对角间距为2，第一系列选择器端口109中有一个间隔的第二孔会流通地连接到第二系列选择器端口209上。若间距为3倍，第一系列选择器端口109中有两个间隔的第二孔会流通地连接到第二系列选择器端口209上。对于每个间距倍数，第一系列选择器端口109中有[倍数-1]*个间隔的第二孔会流通地连接到第二系列选择器端口209上。若为1-1，则不留任何间隔进行连接，但第一系列选择器端口109的相邻第二孔会流通地连接到第二系列选择器端口209上。
主体
图34和图35分别为主体200的一个实施例的顶视和底视立体图。图36和图37分别为主体200的侧视图和底视图。图38为主体200的顶视图，图39为沿线39-39所取的主体200的剖视图。
主体一般可包括上部210、下部220以及将选择器转动地连接到主体200上的选择器凹槽220，上部210和下部220之间设有外围214。凹槽240的底224还可包含供可转动地连接选择器300的耳轴324的耳轴凹槽240。通过转动连接，选择器300和主体具有转动轴304。箭头316标示了选择器300与顶部400/主体200之间按顺时针方向的相对转动。
凹槽220的底224与下部220之间可为第一260和第二270选择器端口。第一选择器端口260可包含通向耳轴凹槽240底部的第一接头262和通向下部220的第二接头266。第二选择器端口270可包含通向凹槽240的底224的第一接头272和通向下部220的第二接头272。
为保持主体200与顶部400之间的密封，可包含环形密封件216和O形密封圈或其他通常可使用的其他密封件等密封部件。在一个实施例中，可使用环形密封件216来密封为顶部400中的止回阀端口和/或第一系列选择器端口109中选择器端口所做的端口钻孔。在其他实施例中，外部钻孔端口可通过通常可用的其他方式回填或封闭。
替代阀门结构
图40A为选择阀100'的另一实施例的示意图，该实施例经改变图9中所示阀门100的结构得到，其中将第一系列选择器端口109'(如101'、110'、120'、130'、140'等)的选择器端口改成设在主体200下部上，而不是设在上部400上。第二系列选择器端口209'可基本与其他实施例中的相同。在该实施例中，第一360'和第二370'选择器导管具有第一362'和第二372'接头，所述第一362'和第二372'接头通向选择器300'的外围330'，而不是顶部310'。
在该替代阀门100'中，止回阀端口(如1014'、1024'、1034'、1044'、1054'、1064'、1074'等)也位于主体下部200'上，而不是在顶部400'上，且止回阀端口同样在第一系列选择器端口109'的相邻选择器端口之间提供单向流体通路。
图40B为选择阀100"的另一实施例的示意图，该实施例经改变图9中所示阀门100的结构得到，其中将第一系列选择器端口109"(如101"、110"、120"'、130"、140"'等)的选择器端口改成设在主体200"下部上，而不是设在上部400"上。第二系列选择器端口209"可基本与其他实施例中的相同。在该实施例中，第一360"和第二370"选择器导管具有第一362"和第二372"接头，所述第一362"和第二372"接头通向选择器300"的外围330"，而不是顶部410"。
在该替代阀门100"中，止回阀端口(如1014"、1024"、1034"、1044"、1054"、1064"、1074"等)也位于主体200"下部上，而不是在顶部400"上，且止回阀端口同样在第一系列选择器端口109"的相邻选择器端口之间提供单向流体通路。
图41为选择器300与位于主体200中的第一系列选择器端口109'的选择器端口(如图40)之间的密封机构。当第一系列109选择器端口位于顶部400中时(如图9)，可使用类似密封。该密封实施例具有偏向彼此的两个密封元件。
图42为具有两个第一导管360和360'以及两个第二导管370和370'的替代选择器300，其中两个第一导管具有第一接头362和362'，两个第二导管具有第一接头372和372'。第一接头362和362'之间以及第一接头372和372'之间的角间距应相等，所述一对第一导管360和360'以及所述一对第二导管370和370'之间的角间距应为单个接头之间的间距的二倍。
图43包含可与一个或多个实施例配用的高压管接头1300的各个实施例。高压管接头可包括带稍软的密封元件1320的螺纹接头1310。密封元件1320优选使用比扩口管1330(如铁氟龙)更软的材料制成。密封元件1320可放入腔1340中，且损坏后可以更换。为实施该密封设计，母体材料中的腔可钻孔和在里面攻出螺纹，让腔的底部留下钻尖面的形状。这样就在螺纹区的外面形成了密封面，供密封元件1320挤压在上面以形成密封。这种设计增加了另一优势，即在腔和扩口管之间形成一个光滑的内孔，如L形弯管的下图所示。另外，由于不需要使用常规转接器配件，而转接器配件通常会在腔的底部留下空隙，因此这种设计还增加了另一优势，即具有紧密性。在气体高速流动和随后周围配件温度反复变化的过程中，所述空隙会引起湍流，最终导致配件渗漏。
阀门实施例
在一个实施例中，提供了具有含多个端口(如101、110、120、130、140、150、160、170和/或170)的第一系列端口109和含多个端口(如260和270)的第二系列端口209的阀门100，经用户选择，第一系列端口中的多个端口可有选择性地与第二系列端口209中的多个端口流通地连接。
在一个实施例中，第一系列109具有多个端口。在一个实施例中，第一系列109具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第一系列端口109的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第二系列端口209具有多个端口。在一个实施例中，第二系列具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第二系列端口209的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第一系列端口109具有2个端口，第二系列端口209具有4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个端口。在各个实施例中，第一系列端口109具有两个端口，第二系列端口209的端口数量在以上规定数量中任一两个之间。
在一个实施例中，第二系列端口209可用多个单向阀(如1014、1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084)在第一方向上流通地连接。在一个实施例中，所述单向阀可为多个止回阀。在一个实施例中，所述多个止回阀可承接在阀门100的顶部400中。在一个实施例中，所述多个止回阀可承接在阀门100的主体200中。
在一个实施例中，选择器300可用于有效地连接到第一109和第二209系列端口上，用于有选择性地将第一系列109中第一次选定的选择器端口(如端口101)流通地连接到第二系列209中第一次选定的第一端口(如端口270)上，和将第一系列109中第一次选定的第二选择器端口(如端口110)流通地连接到第二系列209中第一次选定的第二选择器端口(如端口260)上。在一个实施例中，选择器300可用于改变早先选定的第一系列109和第二系列209选择器端口之间的连接，有选择性地流通变到第一系列109中第二次选定的选择器端口(如端口110)上和第二系列209的选择器端口(如端口270)上以及将第一系列109中第二次选定的第二端口(如端口120)连接到第二系列209中第二选择器端口(如端口260)上。通过所述方式，选择器300可用于有选择性地改变第一系列选择器端口109中多个选择器端口和第二系列选择器端口209中多个选择器端口之间选定的连接。
在一个实施例中，选择器300可用于有选择性地切换第一系列109的第一端口和第二系列209的第一端口之间的流通连接，以将第一系列109的第一端口连接到第二系列209的第三端口以及将第一系列109的第二端口连接到第二系列209的第四端口上。
在一个实施例中，提供了一种由主体200和选择器构成的选择阀100，其中主体200具有含多个端口(如101、110、120、130、140、150、160、170和180)的第一系列端口109和含多个端口(如260和270)的第二系列端口209，选择器300安装在主体200上并可相对主体200转动，所述选择器300有选择性地将第一系列109的第一端口流通地连接到第二系列209的第一端口上和将第一系列109的第二端口流通地连接到第二系列209的第二端口上，其中第一系列109中的第一和第二端口是不同的端口，第二系列209中的第一和第二端口是不同的端口。
在一个实施例中，使选择器300相对主体200转动(如以箭头316的方向)可有选择性地切换第一系列209的第一端口(和第二系列209的第一端口)和第一系列109的第二端口209(和第二系列209的第二端口)之间的流通连接，以将第一系列209的第一端口流通地连接到第二系列209的第三端口上和将第一系列的第二端口流通地连接到第二系列209的第四端口上。
在一个实施例中，选择器300具有圆形截面并可转动地连接在主体200上。在一个实施例中，选择器300具有相对主体200的转动轴304。在一个实施例中，选择器300具有至少一个耳轴324，所述耳轴324将选择器300可转动地连接到主体200上。
在一个实施例中，第二系列209的第一端口260包含一个开口，所述开口在选择器300相对于主体200的转动轴304的交叉点处流通地连接选择器300。在一个实施例中，第二系列的第二端口270包含一个与选择器300的流通连接，所述连接与选择器300相对于主体200的转动轴304间隔开。在一个实施例中，选择器300与第二系列209的第二端口270之间的流通连接包含一个环形凹槽(如选择器300中的390和/或主体200中的390')，所述环形凹槽为圆形，其圆心和选择器300与主体200之间的转动轴304成一条直线。在一个实施例中，环形凹槽390在选择器300中。在一个实施例中，环形凹槽390'在主体200中。在一个实施例中，配对环形凹槽390和390'位于选择器300和主体200中。
在一个实施例中，选择器300包含第一和第二选择器流体导管(360和370)，其中第一选择器流体导管360具有第一362和第二366端口接头，第二选择器流体导管370具有第一372和第二376端口接头。
在一个实施例中，第一系列端口109包含具有第一(如102、112、122、132、142、152、162、172和182)和第二接头(如106、116、126、136、146、156、166、176和186)的多个导管(如101、110、120、130、140、150、160、170和180)，每个端口的第二开口位于其圆心在选择器300和主体200之间的相对转动轴304上的圆上，相邻第二接头(如106、116、126、136、146、156、166、176和186)之间的角间距(如117、127、137、147、157、167、177和187)相等，而且选择器300具有各自均含第一和第二接头的第一360和第二370导管(第一导管360具有第一接头362和第二接头，第二导管370具有第一接头372和第二接头376)，第一360和第二370导管的第一接头362和372位于其圆心在选择器300和主体200之间的相对转动轴304上的圆上，第一和第二导管360和370的第一接头362和372之间的角间距380为第二系列端口109的相邻第二开口之间的角间距的倍数。在一个实施例中，第一360和第二370导管的第一接头362和372之间的角间距等于第一系列端口109的相邻第二开口之间的角间距。在各个实施例中，倍数为1、2、3、4、5、6、7、8、9和/或10。在各个实施例中，所述倍数(一组整数)在以上规定整数中任一两个之间的范围内。
在一个实施例中，不论选择器300和主体200之间的相对角度位置，选择器300的第一选择器导管360的第二端口接头366一直流通地连接到第二系列端口209的第一端口260上。在一个实施例中，不管选择器300和主体200之间的相对角度位置，第二选择器导管300的第二端口接头376一直流通地连接到第二系列端口209的第二端口270上。
在一个实施例中，不论选择器300和主体200之间的相对角度位置，选择器300的第一选择器导管360的第二端口接头366一直流通地连接到第二系列端口209的第一端口260上；第二选择器导管300的第二端口接头376一直流通地连接到第二系列端口209的第二端口270上。
在一个实施例中，选择器300和主体200之间的相对角运动使选择器300的所述多个导管(导管360和370)的其中一个第二端口接头(如376)绕选择器300和主体200之间的转动轴304以曲率半径基本相同的圆弧运动。在一个实施例中，相对角运动大于360°使选择器300的所述多个导管(导管360和370)的其中一个第二端口接头(如376)以一定半径的圆运动，同时第一选择器导管360的另一第二端口接头(如366)绕选择器300和主体200之间的转动轴304在一个地方转动。
在一个实施例中，选择器300相对主体200的相对角运动使第一系列选择器端口109的第一选择器端口连接到第二系列选择器端口209的第一选择器端口上，并使第一系列选择器端口109的第二选择器端口连接到第二系列选择器端口的第二选择器端口上，其中第一系列的第一和第二选择器端口不相同，第二系列的第一和第二选择器端口也不相同。
在一个实施例中，选择器相对主体的相对角转动小于第一系列选择器端口109的相邻第二开口之间的角间距，会使选择器300的第一和第二导管从流通连接变成与第一系列选择器端口109流通连接，但所述导管仍与第二系列选择器端口209流通地连接。
以下提供了系统10执行该方法各个实施例中的步骤的各种示例，步骤包括：(A)用压缩气体燃料最初填充储气罐组1000；(B)用系统10填充车辆(如卸气)；及(C)卸气后重新充满储气罐组1000以备再次填充。在该节中，使用术语“工作调整容积效率(WAVE)”方法来描述分级压缩气体的方法和装置，将第一储存媒体中至少一部分相同气体再次压缩到第二储存媒体、第三储存媒体中，其中先前压缩的气体再次用作压缩机500中的吸入气体以压缩进高于前一级的压缩压力点的第二、第三级等。该实施例中所述的储存媒体包含储气罐。
通过使用压力逐级增高的储气罐，可用一个压缩机500逐步地将气体压缩至越来越高等级的压力，尽管所述压缩机的最大压缩额定值小于较高级压力。事实上，增加级数能增加压缩机500的最大有效压缩比，因为相对于每一级，压缩机本身只产生其进口/吸入/来源和出口/排出之间的压力差。
具有八级储气罐系统的系统10的最初填充过程的总体概述
该节仅简要概述了系统10(填充储气罐或其他设备/媒体)使用工作调整容积效率(WAVE)方法通过压缩机500将压缩气体转移到储存媒体(储气罐)中。
1.所述填充过程例子说明的是分级储气罐组1000的最初填充。这种填充过程一般仅一次完成，因为分级储气罐组1000之后可能不会完全抽空。仅部分抽空的分级储气罐组1000的重新充满阶段(重新填充)说明的是获得全部充满过程功能，因为系统可能从不会完全抽尽储存的能量。大家知道，使用一个马力很小的压缩机500渐增地压缩加压分级储气罐组中的多个储气罐(其实是模拟多级压缩机的其他各级)来完成压缩机的工作，随着各级的完成，会提高系统在特定储气罐或整个分级储气罐组1000的总效率。
3.图44-59描绘的是以递增的储能水平高效储存气体的典型的系统填充、卸气和重新充满过程WAVE方法。该示例说明的是在第一次(也是唯一一次)时系统10需要完全充满。系统10的一个优选实施例一般不会抽空分级加压储气罐组1000中储气罐的气体，但也可视需要决定。这些系统的储能剩余情况(在储气罐组1000的分级压力用作压缩机500的吸入源中)对之后压缩、储存和卸气过程中系统的效率有很大用处。
系统10的最初填充过程
1级WAVE位置1
1.在该级中，分级压力储气罐组1000的第一储气罐1010会用压缩机500填充至150psig(1.03MPa)的第一预定压力设定点(SP1)。此时，储气罐组1000的任一储气罐、压缩机500、管路或阀门中没有压力(0psi或0.1MPa)。
2.所有部件均为环境温度(保守视为80℉)。为了说明该方法的目的，假定文字描述中不考虑阀门100、内部止回阀和端口(如止回阀1014、1024、1034等)两端的压力增量，以便更容易描述压缩程度更大的储气罐级中的随后的压力变压(如储气罐组中各个储气罐1010、1020、1030等之间的压力变化)。请注意，每个样品阀门100内部止回阀具有约3psi(0.12MPa)的分离弹簧压力增量。相应地，正如对所揭露的填充、卸气和/或重新充满过程的描述，通过单向阀(如止回阀1014、1024、1034等)在分级储气罐1010、1020、1030等之间移动到下一较高级储气罐的WAVE气体为3psi(0.12MPa)，小于各个下一较高级储气罐。
3.打开与外部气源16之间的气源阀门17且气体流入阀门100的零端口101，经过第二系列端口209的第一选择器端口270进入压缩机500的密闭外壳504中(或如图8所示直接进入外壳504的内部；或者虽然图8中未显示，在替代实施例中，绕过外壳504的内部进入压缩腔570中，但在压缩气体通过出口520离开压缩机500前，压缩腔270将压缩气体排进外壳504的内部)。
4.控制器2000使阀门100最初旋转至第一位置处以便对分级储气罐组1000的零位置(即位置1)加压。电动机可有效地连接到阀门100的阀杆314上和控制器2000上，以便有选择性地将选择器300定位在阀门100中，从而控制第一系列端口109中哪些端口流通地连接到第二系列端口209中的哪些端口上。在位置1处，第一系列109的零选择器端口101连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的第一选择器端口260连接到第一系列的第一端口110上。由于第二系列的第二选择器端口270连接到压缩机500的进口或吸入510上，进口16在该级作为压缩机500的吸入气体。由于第二系列209的第一选择器端口270连接到压缩机的出口或排出520上，在该级第一储气罐1010会接收压缩机500的排出。
由于止回阀1014、1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084将储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1010接到1020上，1020接到1030上，1030接到1040上，1040接到1050上，1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，进气16压缩后虽然主要排到储气罐1010中(通过第一端口110)，但压缩机500的排出气也会间接流进储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080中，从而使压力较高的气体能从储气罐组1000中编号较小的分级储气罐流到编号较大的储气罐。
注：储气罐的安全截止阀(如1013、1023、1033、1043、1053、1063、1073和1083)根据此类阀门特定的使用需要进行操作，该节中不再进一步论述。
5.打开压缩机500。
6.时间：0分钟，温度：环境温度—压缩气体开始从压缩机500中流出，经过管路520、分离器40、管路521、阀门524、阀门528、管路522、阀门100中间的第二端口260、选择器300、和如上所述各个内部止回阀(1014、1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084)，因为各个编号较大的储气罐(储气罐1010到1020，1020到1030，1030到1040，1040到1050，1050到1060，1060到1070，和1070到1080)的压力比所连接的编号较小的储气罐的压力要小。在一个实施例中，阀门100排出气体的温度决不允许超过约110℉。
7.压缩机500流出的排出气体基本上同时进入储气罐组1000的八个储气罐中。储气罐组1000中的压力缓慢且相对均匀地从约0psig升高至150psig(1.03MPa)。在整个压力升高过程中，压缩机500的压缩腔570、结构外壳504和下游储气罐组1000内的气体温度也会升高。由于系统10的过程的性质，压缩的潜热被系统、储气罐的容积大小和过程完成速度大大减小。在优选实施例中，不需要进行外部冷却来将气体温度降至环境温度。在一个实施例中，系统总效率的实现受到压缩机500的优化设计以及它和马力/排量比、系统储气罐尺寸的容积效率、系统输出率和系统恢复率参数研究的影响。因此，在这样的优化实施例中，单级压缩机500能完成各个单级压缩过程步骤，提高多级压缩机的系统总效率(递增级8、9、10级等压缩机的效率不断提高)。
8.在约8.3小时时，储气罐组1000中每个储气罐的压力已达到系统1级压力设定点1级(SP1)150psig(1.03MPa)。注：分级储气罐组1000的储气罐1010为第一储气罐，系统10现在预备进入第二步，即通过使用第一级操作中的气体(即压缩到第一预定分级压力SP1的第一储气罐1010中的压缩气体，在该实施例中SP1为150psig或1.03MPa)和压缩机500进一步将该气体压缩到储气罐组中编号较大的储气罐中，以将编号较高的分级压力储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080加压到第二预定分级压力设定点2级(SP2)。
2级WAVE位置2
9.在该级，分级储气罐组1000中的第一储气罐1010将用作压缩机500在填充分级储气罐组1000的更高级储气罐时的吸入源。控制器2000使阀门100从位置1旋转至位置二(即位置2)处。在位置2处，第一系列109的第一选择器端口110连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的第二选择器端口260连接到第一系列109的第二端口120上。来自储气罐1010的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，第二储气罐1020将接收压缩机500的排出。由于止回阀1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084将储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1030接到1040上，1040接到1050上，1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在该级，储气罐1010中的气体虽然主要排到1020中(通过第二端口110)，但压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080中。由于储气罐1020的压力高于储气罐1010，因此止回阀1014会防止从储气罐1020流到储气罐1010。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500利用储气罐1010中150psig(1.03MPa)的气体压缩进储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1010中的压力降至预定的第一储气罐较低压力设定点(SP1.1)，在该实施例中所述预定的第一储气罐较低压力设定点可为100psig(0.69MPa)。但应注意的是，考虑到系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP1.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级中，如图8所示，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部受到进口压力(即储气罐1010供气的压力)，且排出520使储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080中产生压力。因此，在第二级，当储气罐1010中的压力降至100psig(0.69Mpa)时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，所述背压小于当前吸入罐1010中的压力。虽然图8中未显示，在各个实施例中，压缩机500的输入或吸入管路510能绕过外壳504的内部进入压缩腔570，但压缩腔570的输出574能通过止回阀575和输出或排出管路520在所述压缩气体离开外壳504的内部前先将压缩气体排到外壳504的内部中。
请注意，SP1.1还可选定为能够使压缩机500不再以较高的马力负荷压缩时，转移气体的温度能恢复到环境温度，活塞壳体504的油浴温度降低。
10.一旦储气罐1010达到SP1.1，系统10会后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1010重新填充至SP1。控制器2000使阀门100的阀杆314旋转至位置1，零端口101处为0.5psig(3.45kPa)。
11.压缩机500从进口16吸入0.5psig(3.45kPa)的气体，并向储气罐1010中100psig(0.69MPa)的压力压缩该气体直至储气罐1010中的压力高出储气罐1020(和通过单向止回阀连接的储气罐组1000中编号较大的储气罐)中的压力。从压缩机500中出来的气体约为110℉，而当扩充到储气罐中时迅速冷却至70℉。压缩机500再次利用0.5psig(3.45kPa)的进气16填充其中压缩气体的压力为SP1(150psig(1.03MPa))的储气罐1010，然后控制器2000将阀门100移动到位置2使储气罐1010成为压缩机500的吸入源，以按步骤9对气体进行压缩。
12.过程为：
(a)将储气罐1010用作压缩机500的吸入气体来源以向储气罐组1000中的更高级储气罐压缩(储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080)，直至来源储气罐1010中的SP1.1压力降至100psig,(0.69MPa)；然后
(b)将阀门100切换到位置1，在位置1处家用来源16成为压缩机500的吸入压力来源且储气罐1010成为排出直至储气罐1010重新填充至SP1压力(150psig(1.03MPa))；然后
(c)将阀门100切换至位置2，在位置2处储气罐1010再次用作压缩机500的吸入源以将气体压缩到储气罐组1000中更高级的储气罐中，直至储气罐组1000中下一级储气罐1020达到期望的分级压力设定点(SP2)(650psig(4.48MPa))。
用约22.5分钟让压缩机500利用家用来源16将第一储气罐1010填充至SP1压力(150psi(1.13MPa))。按步骤(a)、(b)和(c)的顺序以约22.5分钟的速度重复进行63次步骤9(a)、(b)和(c)。完成将下一级储气罐1020以及其后储气罐组1000中的更高级储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080达到期望的分级压力设定点SP2(650psig(4.48MPa))的时间界限约为23.7小时。对于压缩1和2级的累计时段，运行时间约为32小时。当储气罐1020达到SP2(650psig)时，系统10预备从2级进入3级，第一级储气罐1010中的实际压力会介于预定SP1(150psig)和预定较低压力SP1.1(100psig(0.69MPa))之间。
3级WAVE位置3
13.将阀门100旋转至位置3。在该级中，分级储气罐组1000中的第二储气罐1020将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第三预定分级压力设定点(SP3)时的吸入源。在该实施例中，第三预定分级压力设定点(SP3)为1,150psig(7.93MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置三(即位置3)处。在位置3处，第一系列109的第二选择器端口120连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的第二选择器端口260连接到第一系列109的第三端口130上。来自储气罐1020的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，第三储气罐1030将接收压缩机500的排出。由于止回阀1034、1044、1054、1064、1074和1084将储气罐1040、1050、1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1030接到1040上，1040接到1050上，1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在该级，储气罐1020中的气体虽然主要排到储气罐1030中(通过第三端口130)，但压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1040、1050、1060、1070和1080中。由于储气罐1030的压力高于储气罐1020，因此止回阀1024会防止从储气罐1030流到储气罐1020。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1020中650psig(4.48MPa)的气体压缩进储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1020中的压力降至预定的第二储气罐较低压力设定点(SP2.1)，在该实施例中所述预定的第二储气罐较低压力设定点可为350psig(2.41MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP2.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1020供气的压力)，且排出520使储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080中产生压力。因此，在第三级，当储气罐1020中的压力降至350psig(2.41MPa)时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，所述背压小于当前吸入罐1020中的压力。
压缩机500继续运行，直至储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1020重新填充至预定的SP2。所述在该过程中后退或向前称为“WAVE”，系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的家用气体吸入源16。在该实施例中，揭露了系统10退回多步到家用来源16。
1级WAVE
14.第一级储气罐1010在预定SP1(150psig(1.03MPa))和预定较低SP1.1(100psig(0.69MPa))之间，然后将使其返回到SP1(150psig(1.03MPa))。将阀门100旋转至位置1，将家用来源16作为吸入并将第一级储气罐1010作为压缩机500的排出。来自0.5psig(3.45kPa)外部气源的气体(温度为环境温度)经端口101流入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将0.5psig(3.45kPa)气体压缩进储气罐1010，直至储气罐1010达到其预定SP1(150psig(1.03MPa))，以便储气罐1010能用作下一级压缩步骤中的吸入。
2级WAVE
15.将阀门100旋转至位置2，将第一级储气罐1010作为吸入并将第二级储气罐1020作为排出。来自150psig(1.03MPa)储气罐1010的气体(温度为环境温度)流过压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进储气罐1020，储气罐1020最初为预定的第二级较低压力设定点SP2.2.(350psig(2.41MPa))。由于此时较高级储气罐至少为650psig(4.48MPa)，1034、1044、1054、1064、1074和1084均不允许气体通过止回阀端口流到更高级储气罐，因此气体只能从排出流入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力降至SP1.1(100psig(0.69MPa))。请注意，完成步骤14和15需要约27分钟，使第二级储气罐1020中实现65psig(0.45MPa)的压差增量。
16.重复进行五次步骤14和15，累计时间为2.2小时。
17.3级中上述所有步骤在20小时的时间内重复进行9次，使分级压力储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080的压力达到1150psig(7.93MPa)，在该实施例中1150psig(7.93MPa)为预定的第三级压力设定点(SP3)。这9个3级子步骤每个都为更高级储气罐提供约55psig(0.38MPa)的压力增量。
4级WAVE位置4
18.将阀门100旋转至位置4。在该级中，分级储气罐组1000中的第三储气罐1030将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第四预定分级压力设定点(SP4)时的吸入源。在该实施例中，第四预定分级压力设定点(SP3)为1,650psig(11.38MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置4，其中第一系列109的第三选择器端口130连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的选择器端口260连接到第一系列109的第四端口140上。来自储气罐1030的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第四储气罐1040将接收压缩机500的排出。由于止回阀1054、1064、1074和1084将储气罐1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1040接到1050上，1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在该级，储气罐1030中的气体被压缩，虽然主要排到1040中(通过第四端口140)，但压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1060、1070和1080中。由于储气罐1040的压力高于储气罐1030，因此止回阀1044会防止从储气罐1040流到储气罐1030。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1030中1150psig(7.93MPa)的气体压缩进储气罐1040、1050、1060、1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1030中的压力降至预定的第三储气罐较低压力设定点(SP3.1)，在该实施例中所述预定的第三储气罐较低压力设定点可为850psig(5.86MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP3.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1030供气的压力)，且排出520使储气罐1040、1050、1060、1070和1080中产生压力。因此，在第四级，当储气罐1030中的压力降至SP3.1时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，小于当前吸入罐1030中的压力。
压缩机500继续运行，直至储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1030重新填充至预定的SP3。系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的家用气体吸入源16。在该实施例中，公开了系统10退回多步到家用来源16。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1030重新填充至SP3，并开始重复填充1、2和3级中揭露的部分步骤的WAVE。
1级WAVE
19.将阀门100旋转至位置1(外部气源16为吸入/第一储气罐1010为排出)，以便来自0.5psig(3.45kPa)外部气源的气体(温度为环境温度)流经零选择器端口101进入压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进第一级储气罐1010。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力达到SP1(150psig(1.03MPa))。在压力为150psig(1.03MPa)时，系统10进入WAVE2。
2级WAVE
20.将阀门100旋转至位置2(第一储气罐1010为吸入/第二储气罐1020为排出)，以便来自150psig(1.03MPa)的第一级储气罐1010的气体(温度为环境温度)流经端口110进入压缩机500的封闭外壳504，然后再进入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至第一级储气罐1010中的压力降至SP 1.1(100psig(0.69MPa))。
21.重复进行五次步骤19和20，累计时间为2.3小时。
3级WAVE
22.将阀门100旋转至位置3(第二储气罐1020为吸入/第三储气罐1030为排出)，以便来自SP2(650psig(4.48MPa))储气罐1020的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第三级储气罐1030。
压缩机500继续运行，直至第二级储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))。
23.4级中上述所有步骤在18个小时内重复进行8次，使分级储气罐1040、1050、1060、1070和1080的压力达到SP4(1650psig(11.38MPa))。该过程的8个步骤中每个都使较高级压力增加约62psig。
5级WAVE位置5
24.将阀门100旋转至位置5。在该级中，分级储气罐组1000中的第四储气罐1040将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第五预定分级压力设定点(SP5)时的吸入源。在该实施例中，第五预定分级压力设定点(SP5)为2,150psig(14.82MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置5，其中第一系列109的第四选择器端口140连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的选择器端口260连接到第一系列109的第五端口150上。来自储气罐1040的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第五储气罐1050将接收压缩机500的排出。由于止回阀1064、1074和1084将储气罐1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在此阶段，储气罐1040中的气体被压缩，虽然主要排到1050中(通过第五端口150)，但压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1060、1070和1080中。由于储气罐1050的压力高于储气罐1040，因此止回阀1044会防止从储气罐1050流到储气罐1040。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1040中1650psig(11.38MPa)的气体压缩进储气罐1050、1060、1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1040中的压力降至预定的第四储气罐较低压力设定点(SP4.1)，在该实施例中所述预定的第四储气罐较低压力设定点可为1,350psig(9.31MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP4.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1030供气的压力)，且排出520使储气罐1050、1060、1070和1080中产生压力。因此，在第四级，当储气罐1040中的压力降至SP4.1时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，小于当前吸入罐1040中的压力。
压缩机500继续运行，直至储气罐1040中的压力降至SP4.1(1,150psig(7.93MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1040重新填充至预定的SP4。系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的外部气体吸入源16。在该实施例中，揭露了系统10退回多步到外部气体16。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1040重新填充至SP4，并开始重复填充1、2、3和4级中揭露的部分步骤的WAVE。
1级WAVE
25.将阀门100旋转至位置1(外部气源16为吸入/第一储气罐1010为排出)，以便来自0.5psig(3.45kPa)外部气源的气体(温度为环境温度)流经零选择器端口101进入压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进第一级储气罐1010。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力达到SP1(150psig(1.03MPa))。在压力为150psig(1.03MPa)时，系统10进入WAVE2。
2级WAVE
26.将阀门100旋转至位置2(第一储气罐1010为吸入/第二储气罐1020为排出)，以便来自150psig(1.03MPa)第一级储气罐1010的气体(温度为环境温度)流经端口110进入压缩机500的封闭外壳504，然后再进入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至第一级储气罐1010中的压力降至SP 1.1(100psig(0.69MPa))。
27.重复进行五次步骤26和27，累计时间为2.4小时。
3级WAVE
28.将阀门100旋转至位置3(第二储气罐1020为吸入/第三储气罐1030为排出)，以便来自650psig(4.48MPa)储气罐1020的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第三级储气罐1030。压缩机500继续运行直至第二级储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig)。
4级WAVE
29.将阀门100旋转至位置4(第三储气罐1030为吸入/第四储气罐1040为排出)，以便来自SP3(1,150psig(7.93MPa))储气罐1030的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第四级储气罐1040。压缩机500继续运行直至第三级储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1030重新填充至SP3(1,150psig(7.93MPa))。
30.5级中上述所有步骤在14个小时内重复进行6次，使储气罐1050、1060、1070和1080的压力达到SP5(2,150psig(14.82MPa))。5级的6个步骤中每个都约为83psig(0.57MPa)。
6级WAVE位置6
31.将阀门100旋转至位置6。在该级中，分级储气罐组1000中的第五储气罐1050将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第六预定分级压力设定点(SP6)时的吸入源。在该实施例中，第六预定分级压力设定点(SP6)为2,650psig(18.27MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置6，其中第一系列109的第五选择器端口150连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的选择器端口260连接到第一系列109的第六端口160上。来自储气罐1050的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第六储气罐1060将接收压缩机500的排出。由于止回阀1074和1084将储气罐1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在该级，储气罐1050中的气体压缩后虽然主要排到1060中(通过第六端口160)，压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1070和1080中。由于储气罐1060的压力高于储气罐1050，因此止回阀1064会防止从储气罐1060流到储气罐1050。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1050中2,150psig(14.82MPa)的气体压缩进储气罐1060、1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1050中的压力降至预定的第五储气罐较低压力设定点(SP5.1)，在该实施例中所述预定的第五储气罐较低压力设定点可为1,850psig(12.76MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP5.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1050供气的压力)，且排出520使储气罐1060、1070和1080中产生压力。因此，在第六级，当储气罐1050中的压力降至SP5.1时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，小于当前吸入罐1050中的压力。
压缩机500继续运行，直至储气罐1050中的压力降至SP5.1(1,850psig(12.76MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1050重新填充至预定的SP5。系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的外部气体吸入源16。在该实施例中，揭露了系统10退回多步到外部气源16。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1050重新填充至SP5，并开始重复填充1、2、3、4和5级中揭露的部分步骤的WAVE。
1级WAVE
32.将阀门100旋转至位置1(外部气源16为吸入/第一储气罐1010为排出)，以便来自0.5psig(3.45kPa)外部气源16的气体(温度为环境温度)流经零选择器端口101进入压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进第一级储气罐1010。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力达到SP1(150psig(1.03MPa))。在压力为150psig(1.03MPa)时，系统10进入WAVE2。
2级WAVE
33.将阀门100旋转至位置2(第一储气罐1010为吸入/第二储气罐1020为排出)，以便来自150psig(1.03MPa)第一级储气罐1010的气体(温度为环境温度)流经端口110进入压缩机500的封闭外壳504，然后再进入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至第一级储气罐1010中的压力降至SP 1.1(100psig(0.69MPa))。
34.重复进行五次步骤32和33，累计时间为2.5小时。
3级WAVE
35.将阀门100旋转至位置3(第二储气罐1020为吸入/第三储气罐1030为排出)，以便来自650psig(4.48MPa)储气罐1020的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第三级储气罐1030。压缩机500继续运行直至第二级储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))。
4级WAVE
36.将阀门100旋转至位置4(第三储气罐1030为吸入/第四储气罐1040为排出)，以便来自SP3(1,150psig(7.93MPa))储气罐1030的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第四级储气罐1040。压缩机500继续运行直至第三级储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))。
5级WAVE
37A.将阀门100旋转至位置5(第四储气罐1040为吸入/第五储气罐1050为排出)，以便来自SP3(1,650psig(11.38MPa))储气罐1040的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第五级储气罐1050。压缩机500继续运行直至第四级储气罐1040中的压力降至SP4.1(1,350psig(9.31MPa))。
6级WAVE
37B.将阀门100旋转至位置6(第五储气罐1050为吸入/第六储气罐1060为排出)，以便来自SP5(2,150psig(14.82MPa))储气罐1050的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第六级储气罐1060。压缩机500继续运行直至第五级储气罐1050中的压力降至SP5.1(1,850psig(12.76MPa))。
38.6级中上述所有步骤在10个小时内重复进行4次，使储气罐(1060、1070和1080)的压力达到预定的第六级压力设定点(2,650psig(18.27MPa))。6级的4个步骤中每个都约为125psig(0.86MPa)。
7级WAVE位置7
39.将阀门100旋转至位置7。在该级中，分级储气罐组1000中的第六储气罐1060将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第七预定分级压力设定点(SP7)时的吸入源。在该实施例中，第七预定分级压力设定点(SP7)为3,150psig(21.72MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置7，其中第一系列109的第六选择器端口160连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的选择器端口260连接到第一系列109的第七端口170上。来自储气罐1060的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第七储气罐1070将接收压缩机500的排出。由于止回阀1084将储气罐1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐1070流到编号较大的储气罐1080。在该级，储气罐1060中的气体压缩后虽然主要排到1070中(通过第七端口170)，压缩机500的排出气也会间接流到储气罐1080中。由于储气罐1070的压力高于储气罐1060，因此止回阀1074会防止从储气罐1070流到储气罐1060。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1060中2,650psig(18.27MPa)的气体压缩进储气罐1070和1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1060中的压力降至预定的第六储气罐较低压力设定点(SP6.1)，在该实施例中所述预定的第六储气罐较低压力设定点可为2,350psig(16.20MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP6.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1060供气的压力)，且排出520使储气罐1070和1080中产生压力。因此，在第七级，当储气罐1060中的压力降至SP6.1时，压缩机500试图压缩的压差等于编号较大的储气罐的背压，小于当前吸入罐1060中的压力。
压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力降至SP6.1(2,350psig(16.20MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1060重新填充至预定的SP6。系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的外部气体吸入源16。在该实施例中，揭露了系统10退回多步到外部气源16。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1060重新填充至SP6，并开始重复填充1、2、3、4、5和6级中揭露的部分步骤的WAVE。
1级WAVE
40.将阀门100旋转至位置1(外部气源16为吸入/第一储气罐1010为排出)，以便来自0.5psig(3.45kPa)外部气源16的气体(温度为环境温度)流经零选择器端口101进入压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进第一级储气罐1010。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力达到SP1(150psig(1.03MPa))。在压力为150psig(1.03MPa)时，系统10进入WAVE2。
2级WAVE
41.将阀门100旋转至位置2(第一储气罐1010为吸入/第二储气罐1020为排出)，以便来自150psig(1.03MPa)第一级储气罐1010的气体(温度为环境温度)流经端口110进入压缩机500的封闭外壳504，然后再进入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至第一级储气罐1010中的压力降至SP 1.1(100psig(0.69MPa))。
42.重复进行五次步骤40和41，累计时间为2.5小时。
3级WAVE
43.将阀门100旋转至位置3(第二储气罐1020为吸入/第三储气罐1030为排出)，以便来自SP2(650psig(4.48MPa))储气罐1020的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第三级储气罐1030。压缩机500继续运行直至第二级储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将第二级储气罐1020重新填充至SP2(650psig(4.48MPa))。
4级WAVE
44.将阀门100旋转至位置4(第三储气罐1030为吸入/第四储气罐1040为排出)，以便来自SP3(1,150psig(7.93MPa))储气罐1030的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第四级储气罐1040。压缩机500继续运行直至第三级储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))。
5级WAVE
45.将阀门100旋转至位置5(第四储气罐1040为吸入/第五储气罐1050为排出)，以便来自SP3(1,650psig(11.38MPa))储气罐1040的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第五级储气罐1050。压缩机500继续运行直至第四级储气罐1040中的压力降至SP4.1(1,350psig)。
6级WAVE
46.将阀门100旋转至位置6(第五储气罐1050为吸入/第六储气罐1060为排出)，以便来自SP5(2,150psig(14.82MPa))储气罐1050的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第六级储气罐1060。压缩机500继续运行直至第五级储气罐1050中的压力降至SP5.1(1,850psig(12.76MPa))。
47.7级中上述所有步骤在7个小时内重复进行3次，使分级储气罐(1070和1080)的压力达到预定的第七级压力设定点SP7(3,650psig(25.17MPa))(储气罐1070和1080)。7级的3个步骤中每个约165psig(1.14MPa)。
8级WAVE位置8
48.将阀门100旋转至位置8。在该级中，分级储气罐组1000中的第七储气罐1070将用作压缩机500将分级储气罐组1000中的更高级储气罐填充至第八预定分级压力设定点(SP8)时的吸入源。在该实施例中，SP8为3,650psig(25.17MPa)。控制器2000使阀门100旋转至位置8，其中第一系列109的第七选择器端口170连接到第二系列209的第二选择器端口270上，第二系列209的选择器端口260连接到第一系列109的第八端口170上。来自储气罐1070的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第八储气罐1080将接收压缩机500的排出。由于储气罐1080的压力高于储气罐1070，因此止回阀1084会防止从储气罐1080流到储气罐1070。
通过选择器端口和止回阀端口，压缩机500将储气罐1070中2,650psig(18.27MPa)的气体压缩进储气罐1080。压缩机500继续运行，直至储气罐1070中的压力降至预定的第七储气罐较低压力设定点(SP7.1)，在该实施例中所述预定的第七储气罐较低压力设定点可为2,850psig(19.65MPa)。但应注意的是，考虑到检测系统10的压缩机500在压缩时会遇到较高的压差变化，因此SP7.1应预先设定成可为最有效的压力点。在该级，请注意，压缩机500封闭，压缩机500的活塞560的后部产生进口压力(即储气罐1070供气的压力)，且排出520使储气罐1080中产生压力。因此，在第八级，当储气罐1070中的压力降至SP7.1时，压缩机500试图压缩的压差等于储气罐1080的背压，小于当前吸入罐1070中的压力。
压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力降至SP7.1(2,850psig(19.65MPa))。在此较低压力设定点下，系统10后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1070重新填充至预定的SP7。系统10可以选择将储气罐组中前一级储气罐作为压缩机500的吸入源或返回到最初的外部气体吸入源16。在该实施例中，揭露了系统10退回多步到外部气源16。系统10此时后退一步以用更多摩尔质量的气体将储气罐1070重新填充至SP7，并开始重复填充1、2、3、4、5、6和7级中揭露的部分步骤的WAVE。
1级WAVE
49.将阀门100旋转至位置1(外部气源16为吸入/第一储气罐1010为排出)，以便来自0.5psig(3.45kPa)外部气源的气体(温度为环境温度)流经零选择器端口101进入压缩机500的封闭外壳504，然后被压缩进第一级储气罐1010。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力达到SP1(150psig(1.03MPa))。在压力为150psig(1.03MPa)时，系统10进入WAVE2。
2级WAVE
50.将阀门100旋转至位置2(第一储气罐1010为吸入/第二储气罐1020为排出)，以便来自150psg(1.03MPa)第一级储气罐1010的气体(温度为环境温度)流经端口110进入压缩机500的封闭外壳504，然后再进入第二级储气罐1020。压缩机500继续运行直至第一级储气罐1010中的压力降至SP 1.1(100psig(0.69MPa))。
51.重复进行五次步骤49和50，累计时间为2.5小时。
3级WAVE
52.将阀门100旋转至位置3(第二储气罐1020为吸入/第三储气罐1030为排出)，以便来自SP2(650psig(4.48MPa))储气罐1020的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第三级储气罐1030。压缩机500继续运行直至第二级储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))。
4级WAVE
53.将阀门100旋转至位置4(第三储气罐1030为吸入/第四储气罐1040为排出)，以便来自SP3(1,150psig(7.93MPa))储气罐1030的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第四级储气罐1040。压缩机500继续运行直至第三级储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(850MPa))。
5级WAVE
54.将阀门100旋转至位置5(第四储气罐1040为吸入/第五储气罐1050为排出)，以便来自SP4(1,650psig(11.38MPa))储气罐1040的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第五级储气罐1050。压缩机500继续运行直至第四级储气罐1040中的压力降至SP4.1(1,350psig(9.31MPa))。
6级WAVE
55.将阀门100旋转至位置6(第五储气罐1050为吸入/第六储气罐1060为排出)，以便来自SP5(2,150psig(14.82MPa))储气罐1050的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第六级储气罐1060。压缩机500继续运行直至第五级储气罐1050中的压力降至SP5.1(1,850psig(12.76MPa))。
7级WAVE
56.将阀门100旋转至位置7(第六储气罐1060为吸入/第七储气罐1070为排出)，以便来自SP6(2,650psig(18.27MPa))储气罐1060的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第七级储气罐1070。压缩机500继续运行直至第六级储气罐1060中的压力降至SP6.1(2,350psig(16.20MPa))。
8级WAVE
57.将阀门100旋转至位置8(第七储气罐1070为吸入/第八储气罐为排出)，以便来自SP7(3,150psig(21.72MPa))储气罐1070的气体(温度为环境温度)流入压缩机500的封闭外壳504，经压缩后排入第八级储气罐1080。压缩机500继续运行直至第七级储气罐1070中的压力降至SP7.1(2,850psig(19.65MPa))。
58.8级中上述所有步骤在2个小时内一次完成，整个过程的总运行时间接近103个小时，使储气罐1080的压力达到SP8(3650psig(25.17MPa))。单个8WAVE步骤约为500psig(3.45MPa)。
59.旋转阀门100以完成1、2、3、4、5、6级，然后是7级WAVE过程，以使7级从SP7.1达到SP7。
60.旋转阀门100以完成1、2、3、4、5级，然后是6级WAVE过程，以使6级从SP6.1达到SP6。
61.旋转阀门100以完成1、2、3、4级，然后是5级WAVE过程，以使5级从SP5.1达到SP5。
62.旋转阀门100以完成1、2、3级，然后是4级WAVE过程，以使4级从SP4.1达到SP4。
63.旋转阀门100以完成1、2级，然后是3级WAVE过程，以使3级从SP3.1达到SP3。
64.旋转阀门100以完成1级，然后是2级WAVE过程，以使2级从SP2.1达到SP2。
65.旋转阀门100以完成1级补充过程，以使1级从SP1.1达到SP1。
66.累计运行时间约为113个小时后，整个系统10充满，可供卸气或对系统10替代实施例进行其他操作，使压缩机500停机并将阀门100旋转至零位置或位置1。
在一个实施例中，放在空密封件上时位置9可定义为端口260和270。由于实际原因，通常将吸入停放在空端口或排出放在空端口上即可(如图1A中所示的位置9)。当压缩机500运转着对汽车充气时，可使用位置9。位置0(图1A中未显示)＝端口270堵上，端口260连接到端口101上，此时系统10在分级储气罐组1000充满后能正常停止。位置9＝端口270连接到端口180上且端口260堵上，此时在压缩机运转着向车辆20吸气过程中系统10优选保留在该位。位置“零”将定义为端口260和端口270堵上，但实际上通常不需要该位置。而是系统10通常用位置0代替。另外，阀门100优选为当从位置9移到位置1时未运转。
整个系统的卸气过程
本节简要地概述了在卸气过程中利用采用工作调整容积效率(WAVE)方法以通过压缩机500来移动压缩气体的两个设备之间的压差转移来使用系统10的一个实施例(填充汽车燃料箱或其他装置/媒体)。
由于简单转移阶段(卸气阶段1)中储存了较高的压力，卸气过程在该过程的系统10压缩卸气阶段II和III比WAVE过程能够更高效地将气体移送至目标燃料箱。反过来，这可让系统10重新充满过程更快速和更高效地对系统10进行补充。
图47至图54描绘了典型的系统10向目标燃料箱卸气，以下所述为系统10卸气过程的阶段I、II和III。
例1：卸至100％空目标
阶段I
卸气1级转移
1.将阀门100旋转到位置1。关闭阀门524，打开阀门528和阀门532。SP1(150psig(1.03MPa))储气罐1010中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第一选择器端口110流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气2级转移
2.将阀门100旋转至位置2。SP2(650psig(4.48MPa))储气罐1020中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第二选择器端口120流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气3级转移
3.将阀门100旋转至位置3。SP3(1,150psig(7.93MPa))储气罐1030中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第三选择器端口130流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气4级转移
4.将阀门100旋转至位置4。SP4(1650psig(11.38MPa))储气罐1040中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第四选择器端口140流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气5级转移
5.将阀门100旋转至位置5。SP5(2150psig(14.82MPa))储气罐1050中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第五选择器端口150流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气6级转移
6.将阀门100旋转至位置6。SP6(2650psig(18.27MPa))储气罐1060中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第六选择器端口160流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气7级转移
7.将阀门100旋转至位置7。SP7(3150psig(21.72MPa))储气罐1070中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第七选择器端口170流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱、系列储气罐或其他流动路径。
若气流停止，则表示汽车燃料箱的压力大于供应罐的气体压力，或者若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与系统10系统来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，系统10将进入下一级。
卸气8级转移
8.将阀门100旋转至位置8。SP8(3650psig(25.17MPa))储气罐1080中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第八选择器端口180流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。然后气体停止或者继续流进目标燃料箱。
若停止流动，则该过程完成。若继续流动，目标燃料箱仍需要达到与来源储气罐共享的压力平衡设置。一旦达到平衡，卸气阶段完成。系统10现在已经完成卸气过程的阶段I并预备执行WAVE卸气阶段II。在一个实施例中，用户可选择继续或不继续WAVE卸气过程。
阶段II
1.关闭阀门532。
2.打开阀门528和524。
3.启动压缩机500。
卸气2级WAVE
4.将阀门100旋转至位置2。SP1.3psig(或MPa)储气罐1010中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口110流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。
压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1010中的加压psig(或MPa)气体并将压缩后的气体排放到储气罐1020中。压缩机继续运行直至储气罐1020中的压力升至比储气罐1010的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气3级WAVE
5.将阀门100旋转至位置3。SP2.3储气罐1020中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口120流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1020中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1030中。压缩机500继续运行直至储气罐1030中的压力升至比储气罐1020的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气4级WAVE
6.将阀门100旋转至位置4。SP3.3储气罐1030中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口130流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1030中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1040中。压缩机500继续运行直至储气罐1040中的压力升至比储气罐1030的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气5级WAVE
7.将阀门100旋转至位置5。SP4.3储气罐1040中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口140流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1040中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1050中。压缩机500继续运行直至储气罐1050中的压力升至比储气罐1040的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气6级WAVE
8.将阀门100旋转至位置6。SP5.3储气罐1050中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口150流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1050中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1060中。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力升至比储气罐1050的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气7级WAVE
9.将阀门100旋转至位置7。SP6.3储气罐1060中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口160流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1060中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1070中。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力升至比储气罐1060的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
卸气8级WAVE
10.将阀门100旋转至位置8。SP7.3储气罐1070中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口170流到第二系列209的第二端口270，再到输入510，最后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1070中的加压气体并将压缩后的气体排放到储气罐1080中。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力升至比储气罐1070的下降压力高约500psig(3.45MPa)。
阶段III
注：上述卸气过程阶段II完成后，系统10可利用压缩机500通过附加500压力增量WAVE将气体从储气罐1080移动到车辆燃料箱/目标中。
11.关闭阀门528，打开阀门524和532。
12.将阀门100旋转至位置9。储气罐1080中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的端口180流到第二系列209的第二选择器端口270，然后进入压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1080中的加压气体并将压缩后的气体排放到车辆燃料箱/目标。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力降至SP8.4，SP8.4等于储气罐1080的当前压力减(SP8.3)200psi(1.48MPa)。因此，系统10能根据熟知的电动机电流消耗行业惯例或其他车辆填充状态预测或测量方法来停止该过程流。
13.如果需要，可进行很多次上述一系列卸气过程WAVE级以达到不超过压缩机500的容许限度。该过程重复次数的确定方法将进行进一步简要说明。系统10的尺寸可有意制成能保证不会对目标燃料箱过度加压，因为压缩机500可结合储气罐设定点制成独特的尺寸，以保证无法压缩超过特定的增量。
14.所述整个卸气过程(仅一个WAVE)对100％耗尽目标燃料箱需要约13分钟。
15.可使压缩机500停机。或者，可根据需要重复上述卸气过程阶段II和阶段III以满足系统10的需求。
16.关闭阀门532，打开阀门524和528。
例2：卸至充满95％的目标
阶段I
1.该卸气过程需要向车辆输送一定量的气体(这里以100L目标燃料箱为例，即约为3420psig(23.58MPa))。
2.关闭阀门524，打开阀门528和532。通过前述实施例中与能接收用户界面有关的手段，(在这个例子中)系统10可大概得知目标燃料箱的压力。因此，系统10已选择不从储气罐1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080进行WAVE，也不从储气罐1080、1070、1060、1050、1040、1030、1020和1010进行反向WAVE。相反，系统10在这个例子中已选择在阀门位置6、储气罐1060处开始卸气过程。
3.系统10旋转阀门100至位置6(试图从储气罐1060中卸气)，没有气体从系统10流出，因为车辆/目标为3420psig(23.58MPa)，此压力高于储气罐1060中的压力。
4.系统10旋转阀门100至位置7，没有气体从系统10流出，因为车辆/目标为3420psig(23.58MPa)，此压力高于储气罐1070中的压力。
卸气8级转移
5.将阀门100旋转至位置8。SP8(3650psig(25.17MPa))储气罐1080中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第八选择器端口180流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱/目标。一旦流量几乎停止，目标燃料箱将为与系统10来源储气罐共享的压力平衡设置。该压力约为3,490psi(24.16MPa)(取决于储气罐温度和其他熟知的行业因素)。
阶段II
通过前面就其计算目标燃料箱近似需要的能力所述的手段，系统10已确定仅需要利用储气罐1080中的气体进行卸气WAVE。不需要从任一较低储气罐进行卸气过程WAVE。
阶段III
6.打开阀门532。
7.打开阀门524，关闭阀门528。
8.启动压缩机500。
9.将阀门100旋转至位置9。储气罐1080中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第八选择器端口180流到第二系列209的第一选择器端口260，然后进入压缩机500的封闭外壳504中，其中储气罐1080与约为3,420psi(23.68MPa)的目标燃料箱处于压力平衡状态。压缩机500仍旧运行，继续压缩储气罐1080中的SP8.3气体并将压缩后的气体排放到车辆燃料箱/目标。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力降至SP8.2，SP8.2等于储气罐1080(SP8.3)的最初压力减350psi(2.14MPa)。但是，SP8.2设置为比SP8.3小350psi(2.51MPa)可以因系统10的状态、大小和温度而不同。因此，系统10还能根据熟知的电动机电流消耗行业惯例、压缩机增量测量结果等来停止该过程流。
10.目标燃料箱约为3,600psi(24.92MPa)，而该整个卸气过程对于充满95％的目标燃料箱需要约0.5分钟。
11.关闭阀门532，打开阀门524和528。
例3：卸至充满2/3的目标
阶段I
1.该卸气过程需要向车辆输送一定量的气体(这里以100L目标燃料箱为例，即充气至约为2,400psig(16.65MPa))。
2.关闭阀门524，打开阀门528和532。
卸气5级转移
3.控制器2000将阀门100旋转至位置5，没有气体从系统10流出，因为车辆/目标燃料箱1050高于SP5(2,150psi(14.93MPa))。系统10此时准备进入下一级。
卸气6级转移
4.将阀门100旋转至位置6。SP6(2,650psig(18.27MPa))储气罐1060中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第六选择器端口160流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱或其他目标。继续流动，且目标燃料箱达到与系统10来源储气罐共享的压力平衡设置(约为2,400psi(16.64MPa))。系统10此时准备进入系统10的下一级。
卸气7级转移
5.将阀门100旋转至位置7。SP7(3150psig(21.72MPa))储气罐1070中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第七选择器端口170流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱或其他目标。继续流动，且目标燃料箱达到与系统10来源储气罐共享的压力平衡设置(约为2,675psi(18.54MPa))。系统10此时准备进入下一级。
卸气8级转移
6.将阀门100旋转至位置8。SP8(3650psig(26.17MPa))储气罐1080中的气体(温度为环境温度)经过第一系列109的第八选择器端口180流到第二系列209的第一选择器端口260，再通过三通53流到车辆燃料箱或其他目标。继续流动，且目标燃料箱达到与系统10来源储气罐共享的压力平衡设置(约为2,950psi(20.44MPa))。注：系统10现在已经完成卸气过程的阶段I并准备执行WAVE卸气阶段II。
阶段II
7.关闭阀门532。
8.打开阀门524。
9.启动压缩机500。注：在该卸气过程WAVE方法示例中，系统10已确定5级和6级之间的容许增量能使系统方便快速地达到目标设定点(约为3,250psi(22.51MPa))并提醒用户选择在1.0分钟内快速填充至3,200psi(22.16MPa)或者选择在15分钟内完全充满至3,600psi(24.92MPa)。在该例中，用户选择了完全充满至3,600psi(24.92MPa)。
卸气6级WAVE
10.将阀门100旋转至位置6。SP5(2,150psi(14.92MPa))储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1050中的气体压缩进储气罐1060。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力升至比储气罐1050中的下降压力高约500psig(3.45MPa)，储气罐1050此时为2,000psi(13.89MPa)。
卸气7级WAVE
11.将阀门100旋转至位置7。SP6.3(2,480psi(17.2MPa))储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1060中的气体压缩进储气罐1070。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力升至比储气罐1060中的下降压力高约500psig(3.45MPa)，储气罐1060此时为2,375psi(16.48MPa)。
卸气8级WAVE
12.将阀门100旋转至位置8。SP7.3(2,810psi(19.48MPa))储气罐1070中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1070中的气体压缩进储气罐1080。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力升至比储气罐1070中的下降压力高约500psig(3.45MPa)，储气罐1070此时为2,620psi(18.17MPa)。
阶段III
注：上述卸气过程第二阶段完成后，系统10可利用压缩机500将气体从储气罐1080移动到车辆燃料箱/目标中。
13.打开阀门532和阀门524，关闭阀门528，启动压缩机500。
14.将阀门100旋转至位置9。储气罐1080中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，对储气罐1080中的加压气体进行压缩并将压缩后的气体排进车辆燃料箱/目标。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力降至SP8.2，SP8.2比开始压力小约200psi(1.48MPa)。目标燃料箱约为环境温度和3,200psi(22.16MPa)。用户本可以选择停止该过程，但决定继续直至车辆/目标燃料箱充满至3,600psi(24.92MPa)。
15.因此，系统10开始从储气罐1010到储气罐1020、1030、1040、1050、1060、1070和1080进行如前所述的五个系列的卸气过程WAVE阶段II方法的步骤。
阶段II(第二次)
卸气2级WAVE
16.将阀门100旋转至位置2。SP1(150psi(1.03MPa))储气罐1010中的气体(温度为环境温度)经过端口110流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1010中的气体压缩进储气罐1020。压缩机500继续运行直至储气罐1020中的压力升至约为680psig(4.79MPa)，同时SP1.3变为138psi(1.05MPa)。
卸气3级WAVE
17.将阀门100旋转至位置3。SP2.3(680psi(4.79MPa))储气罐1020中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1020中的气体压缩进储气罐1030。压缩机500继续运行直至储气罐1030中的压力升至约为1,185psig(8.27MPa)，而储气罐1020的下降压力约为640psi(4.51MPa)。
卸气4级WAVE
18.将阀门100旋转至位置4。SP3.3(1,185psi(8.27MPa))储气罐1030中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1030中的气体压缩进储气罐1040。压缩机500继续运行直至储气罐1040中的压力升至约为1,680psi(11.68MPa)，而储气罐1030的下降压力约为1,150psi(8.03MPa)。
卸气5级WAVE
19.将阀门100旋转至位置5。SP4.3(1,680psi)储气罐1040中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1040中的气体压缩进储气罐1050。压缩机500继续运行直至储气罐1050中的压力升至约为2,085psig(14.47MPa)，而储气罐1040的下降压力约为1,590psi(11.06MPa)。
卸气6级WAVE
20.将阀门100旋转至位置6。SP5.3(2,085psi(14.48MPa))储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1050中的气体压缩进储气罐1060。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力升至约为2,450psi(16.99MPa)，而储气罐1050的下降压力约为1,985psi(13.79MPa)。
卸气7级WAVE
21.将阀门100旋转至位置7。SP6.3(2,450psi(16.99MPa))储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1060中的气体压缩进储气罐1070。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力升至约为2,720psi(18.85MPa)，而储气罐1060的下降压力约为2,380psi(16.51MPa)。
卸气8级WAVE
22.将阀门100旋转至位置8。SP7.3(2,720psi(18.85MPa))储气罐1070中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1070中的气体压缩进储气罐1080。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力升至约为2,990psi(20.72MPa)，而储气罐1070的下降压力约为2,485psi(17.23MPa)。
阶段III(第二次)
注：上述卸气过程第二阶段第二次完成后，系统10可利用压缩机500将气体从储气罐1080移动到车辆燃料箱/目标中。
23.关闭阀门524，打开阀门528和532。
24.将阀门100旋转至位置9。SP8.3(2,990)储气罐1080中的气体(温度为环境温度))经过第一系列109的第八选择器端口110流到第二系列209的第一选择器端口260，再到压缩机500的封闭外壳504，其中储气罐1080与目标燃料箱(约为3,295psi(22.82MPa))不处于压力平衡状态。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力降至SP8.3，SP8.3比开始压力小约200psi(1.48MPa)，而目标燃料箱约为3,300psi(22.85MPa)。
25.上述“第二”系列卸气过程WAVE级在本例中重复4次以上。随着过程的进行，不断重新调整压力设定点。
26.所述整个卸气过程需要用约15分钟将充满2/3的目标燃料箱填充至3,500psi(24.23MPa)，其中一个(1)卸气转移以6级开始，一个(1)卸气过程WAVE以5级开始，五个(5)卸气过程WAVE的每个都从2级开始。
27.关闭阀门532，打开阀门524和528。
系统重新充满过程概述
本节将简要概述使用工作调整容积效率(WAVE)方法重新充满(重新填充)分级储气罐组10。由于气体的量受到控制，因此不需要抽空系统，卸气过程后剩下的级压力有利于重新充满过程中的储气罐组100的压力方便快速恢复。
例4：标准WAVE，选项5
本节将给出WAVE选项5的示例(如图55中所示)，其中除分级压力变化较小外，WAVE设定点差值均大大减小。一般而言，所有部件都为平均环境温度(保守地视为80℉)。打开与外部气源(家用气源)16之间的来源气体阀门17。气体经过零端口101流到阀门100和压缩机500，再经过端口270进入压缩机500的封闭外壳504。
系统重新充满过程
1级
1.将阀门100旋转至位置1。外部气源的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将外部气源的气体压缩进储气罐1010，目标为SP1。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力升至SP1。
重新充满2级WAVE
2.将阀门100旋转至位置2。储气罐1010中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1010的气体压缩进储气罐1020。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力降至SP1(100psig(0.69MPa))或直至达到SP2.2(SP2.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP2)。
重新充满3级WAVE
3.将阀门100旋转至位置3。储气罐1020中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1020中的气体压缩进储气罐1030中。压缩机500继续运行直至储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))或直至达到SP3.2(SP3.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP3)。
重新充满4级WAVE
4.将阀门100旋转至位置4。储气罐1030中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1030中的气体压缩进储气罐1040中。压缩机500继续运行直至储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))或直至达到SP4.2(SP4.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP4)。
重新充满5级WAVE
5.将阀门100旋转至位置5。储气罐1040中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1040中的气体压缩进储气罐1050中。压缩机500继续运行直至储气罐1040中的压力降至SP4.1(1350psig(9.31MPa))或直至达到SP5.2(SP5.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP5)。
重新充满6级WAVE
6.将阀门100旋转至位置6。储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1050中的气体压缩进储气罐1060中。压缩机500继续运行直至储气罐1050中的压力降至SP5.1(1850psig(12.75MPa))或直至达到SP6.2(SP6.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP6)。
重新充满7级WAVE
7.将阀门100旋转至位置7。储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1060中的气体压缩进储气罐1070中。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力降至SP6.1(2350psig(16.20MPa))或直至达到SP7.2(SP7.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP7)。
重新充满8级WAVE
8.将阀门100旋转至位置8。储气罐1070中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1070中的气体压缩进储气罐1080中。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力降至SP7.1(2850psig(19.65MPa))或直至达到SP8.2(SP8.2是由系统10针对WAVE选项5设定为小于SP8)。
9.上述所有系统重新充满级WAVE过程步骤在48个小时内重复进行120次。所有储气罐的压力回到最初设定点SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6、SP7和SP8。
例5：反向WAVE，选项3
该卸气过程向车辆输送了一定量的气体(这里以100L目标燃料箱为例，填充至约为3420psig(23.58MPa))。系统10确定储气罐当前的压力并对不再是上述最初填充时最初确定的SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6、SP7和SP8的那些值指定新的设定点。由于储气罐1080的压力约为3,175psi(21.99MPa)，低于其SP8.1，因此确定了一个新的SP8.3，系统10利用控制器2000操纵电动机使阀门100旋转至位置7，并启动压缩机500。
重新充满8级WAVE
5.将阀门100旋转至位置7。储气罐1070中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1070的气体压缩进储气罐1080，目标为SP8。压缩机500继续运行直至储气罐1080中的压力升至比储气罐1070的下降压力高约500psig(3.45MPa)。储气罐1080约为3,390psi(23.47MPa)，高于SP8.2，储气罐1070约为2,790psi(19.34MPa)，低于SP7.1，并将其表示为SP7.3。
6.系统10此时处在其知道其他储气罐在各自的SP#.2的点上，而且也识别出当前储气罐与下一较低储气罐之间的压差小于350psi(2.51MPa)。因此，系统10在储气罐中“往下退”并执行WAVE选项3过程到下一编号较小的储气罐。
注：若由于车辆/目标燃料箱具有较大的系统10卸气过程需求，而使从每个较低储气罐中使用的气体的量大于350psi(2.51MPa)的压差，系统可决定直接返回到位置1(端口110)并开始执行上述填充过程WAVE。
重新充满7级WAVE
10.将阀门100旋转至位置7。储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1060的气体压缩进储气罐1070，目标为SP7。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力升至比储气罐1060的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP7，该重新充满7级WAVE过程停止，系统进入重新充满6级WAVE。
重新充满6级WAVE
11.将阀门100旋转至位置6。储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1050的气体压缩进储气罐1060，目标为SP6。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力升至比储气罐1050的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP6，该重新充满6级WAVE过程停止，系统进入重新充满5级WAVE。
重新充满5级WAVE
12.将阀门100旋转至位置5。储气罐1040中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1040的气体压缩进储气罐1050，目标为SP5。压缩机500继续运行直至储气罐1050中的压力升至比储气罐1040的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP5，该重新充满5级WAVE过程停止，系统进入重新充满4级WAVE。
重新充满4级WAVE
13.将阀门100旋转至位置4。储气罐1030中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1030的气体压缩进储气罐1040，目标为SP4。压缩机500继续运行直至储气罐1040中的压力升至比储气罐1030的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP4，该重新充满4级WAVE过程停止，系统进入重新充满3级WAVE。
重新充满3级WAVE
14.将阀门100旋转至位置3。储气罐1020中的气体(温度为环境温度)流到压缩机的500封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1020的气体压缩进储气罐1030，目标为SP3。压缩机500继续运行直至储气罐1030中的压力升至比储气罐1020的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP3，该重新充满3级WAVE过程停止，系统进入重新充满2级WAVE。
重新充满2级WAVE
15.将阀门100旋转至位置2。储气罐1010中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1010的气体压缩进储气罐1020，目标为SP2。压缩机500继续运行直至储气罐1020中的压力升至比储气罐1010的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP2，该重新充满2级WAVE过程停止，系统进入重新充满1级WAVE。
16.系统10检查系统设定点并确定是否需要填充过程WAVE选项2。对于充满95％的车辆或目标燃料箱的该特定卸气情况，系统10需要进行5次每个从1级到8级完整的系统填充过程WAVE方法。由于分级储气罐组1000仅从8级中稍微减少，因此完成整个重新充满过程将仅需要2.2小时。
例6：WAVE选项2过程—系统重新充满1级WAVE
17.将阀门100旋转至位置1。外部气源的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将外部气源的气体压缩进储气罐1010，目标为SP1。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力升至SP1。
重新充满2级WAVE
18.将阀门100旋转至位置2。储气罐1010中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1010中的气体压缩进储气罐1020。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力降至SP1.1(100psig(0.69MPa))或直至达到SP2。
重新充满3级WAVE
19.将阀门100旋转至位置3。储气罐1020中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1020中的气体压缩进储气罐1030。压缩机500继续运行直至储气罐1020中的压力降至SP2.1(350psig(2.41MPa))或直至达到SP3。
重新充满4级WAVE
20.将阀门100旋转至位置4。储气罐1030中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1030中的气体压缩进储气罐1040。压缩机500继续运行直至储气罐1030中的压力降至SP3.1(850psig(5.86MPa))或直至达到SP4。
重新充满5级WAVE
21.将阀门100旋转至位置5。储气罐1040中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1040中的气体压缩进储气罐1050。压缩机500继续运行直至储气罐1040中的压力降至SP4.1(1350psig(9.31MPa))或直至达到SP5。
重新充满6级WAVE
22.将阀门100旋转至位置6。储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1050中的气体压缩进储气罐1060。压缩机500继续运行直至储气罐1050中的压力降至SP5.1(1850psig(12.76MPa))或直至达到SP6。
重新充满7级WAVE
23.将阀门100旋转至位置7。储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1060中的气体压缩进储气罐1070。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力降至SP6.1(2350psig(16.20MPa))或直至达到SP7。
重新充满8级WAVE
24.将阀门100旋转至位置8。储气罐1070中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1070中的气体压缩进储气罐1080。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力降至SP7.1(2850psig(19.65MPa))或直至达到SP8。
25.以上所有系统10重新填充级WAVE过程步骤在2个小时内进行5次，即一个过程的总运行时间大约为2.2小时，这可使所有储气罐的压力回到各自最初的设定点SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6、SP7和SP8。
系统WAVE方向选择或选项
系统填充过程、卸气过程和/或重新充满过程的上述示例能通过多种方法完成。以下为五种可能的方法。
WAVE选项号1—是一种以较低储气罐压力值开始(如储气罐1(1010))，然后按与系统10最初系统填充WAVE过程相关的方法步骤同时向若干个较低储气罐(2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12…)加压的方法。该例子使用储气罐1中的气体同时向储气罐2、3、4、5、6、7和8加压直至分级储气罐组1000的分级储气罐2达到预定的加压压力设定点SP2。来自储气罐1010的气体在该级用作压缩机500的吸入气体，且第二储气罐1020将接收压缩机500的排出。由于止回阀1024、1034、1044、1054、1064、1074和1084将储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080在单向上(如递增)分别相互流通地连接(储气罐1030接到1040上，1040接到1050上，1050接到1060上，1060接到1070上，1070接到1080上)起来，假定能克服止回阀最小启动压力，使压力较高的气体能从编号较小的储气罐流到编号较大的储气罐。在该级，来自储气罐1010的气体虽然主要排到储气罐1020中(通过第二端口120)，但压缩机500的排出气体也会间接流进储气罐1030、1040、1050、1060、1070和1080中。由于储气罐1020的压力高于储气罐1010，因此止回阀1024会防止从储气罐1020流到储气罐1010。然后系统将储气罐2(1020)作为压缩机500的吸入，再排入储气罐3、4、5、6、7、8等，其中主要排向储气罐3直至达到预定的加压压力设定点SP3，但止回阀1034、1044、1054、1064、1074等允许较高压力排到分级储气罐组1000中编号较大的储气罐中。下一步是将储气罐3(1030)作为压缩机500的吸入，然后排入储气罐4、5、6、7、8等。一直进行这种向上的分级过程直至分级储气罐组具有以下向上分级压力设定点：储气罐1—SP1；储气罐2—SP2；储气罐3—SP3；储气罐4—SP4；储气罐5—SP5；储气罐6—SP6；储气罐7—SP7；及储气罐8—SP8。该示例中的8级系统卸气准备就绪。
WAVE选项号2—是一种以较低储气罐压力值开始(如储气罐1)，然后进入较高储气罐2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等的方法，但此种方法中一次仅向一个上游目标燃料箱加压。系统重新充满过程II和III的方法步骤中有这种方法的例子，其中压力较低的储气罐的气体被放到下一较高储气罐，然后系统获取所述加压的气体并将其只压缩进下一最高储气罐。这与上述WAVE选项2不同，因为止回阀在对随后的较高级加压时不起作用。它涉及将阀门100旋转至位置1。外部气源16的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将外部气源16的气体压缩进储气罐1010，目标为SP1。压缩机500继续运行直至储气罐1010中的压力升至SP1。然后系统10进入下一WAVE级，阀门100被旋转至位置2。储气罐1010中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504中。压缩机500仍旧运行，将储气罐1010中的气体压缩进储气罐1020，直至储气罐1010中的压力降至SP1.1(100psig(0.69MPa))或直至达到SP2。然后系统10进入下一WAVE级，阀门100被旋转至位置3。该过程继续进行直至完成2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12级等。对于说明系统卸气阶段III所用的例子，储气罐8的气体是8级压缩机500向车辆/目标燃料箱加压达到限制压差量。
反向WAVE选项号3—是一种进行反向WAVE的方法，其中系统10将下一较低储气罐的气体向当前位置的储气罐加压，然后在向上面各级快速重新充满密度更大的气体的同时将阀门100的位置调整到下一较低位置并在各级中往下退。重新充满过程或卸气过程可对以下两种特殊但非限制性情况利用这方法：(1)对可能有第二个车辆或第二个目标立即需要的情况，使分级储气罐组1000中上面各级能快速重新充满；(2)将密度较高的气体沿分级储气罐组1000向上转移，使得在另一系统填充过程WAVE的非高峰时间中的两级之间的阀门动作较少。在该例子中，以储气罐1060中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504和压缩机500中开始，运行着的压缩机500将储气罐1060的气体压缩进储气罐1070，目标为SP7。压缩机500继续运行直至储气罐1070中的压力升至比储气罐1060中的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP7，该重新充满7级WAVE过程停止，系统10进入重新充满6级WAVE，其中储气罐1050中的气体(温度为环境温度)流到压缩机500的封闭外壳504和压缩机500中，运行着的压缩机500将储气罐1050的气体压缩进储气罐1060，目标为SP6。压缩机500继续运行直至储气罐1060中的压力升至比储气罐1050的下降压力高约500psig(3.45MPa)。若达到SP6，该重新充满6级WAVE过程停止，系统10进入重新充满5级WAVE、4级WAVE、3级WAVE和2级WAVE，但一般不进入1级。控制器继续进行反向WAVE过程，直至上面各级达到控制器预定的停止点。将该过程与图6的实施例结合能大大地减少系统10的重新充满次数。
中间WAVE选项号4—是一种在加压分级储气罐组1000中某一其他可确定级开始和/或停止特定过程的方法。对充满95％的车辆填充的系统卸气过程中描述了这种方法的例子，其中系统10已确定目标燃料箱22只需要8级(或储气罐1080)中的气体并且系统10决定只用储气罐1080对目标燃料箱22进行系统卸气。在对充满2/3的车辆20进行卸气的过程中，系统10确定以4级开始卸气过程(或从储气罐1040到目标燃料箱22)，然后让系统10从加压级到目标燃料箱中找到加压分级储气罐组1000实际开始卸气的那一级。系统继续进行阶段I的转移，直至所有适用的阶段完成。一旦车辆20用卸气过程阶段I方法充满，然后系统10就会确定只需要利用以6级开始的卸气过程WAVE来开始卸气过程阶段II。若用户受时间限制，那么用户本能选择在最初2分钟的阶段I后完成车辆/目标卸气过程，从而避免多等13分钟让车辆/目标更完全的充满。充满2/3目标卸气过程中描述的方法例子是一个其中系统决定最好进行很多过程方法的例子。
WAVE选项号5—是一种以较小压差增量升高级压力的方法。系统10能利用比最初系统填充WAVE选项1中概述的小的压差增量升高上面各级的压力。它将用同一过程和方法确定第二组设定点，对选择其他可用WAVE选项使用同一处理方法，只是使用的压差值较低。如果需要并根据需要，WAVE选项1、2、3和4均能利用选项号5。
这些非常独特的过程用途很多，在某种程度上或总体上可当作使用单级压缩机500连同分级储气罐组1000来模拟多级压缩机的方法，使用户可提供以前没有的功能，如选择等待的时间，即刻为特定车辆或目标燃料箱填充或卸气选择气体的量，为立刻转移到另一车辆/目标选择即刻可用的气体的量，能在用户车辆不再长时间接到该机组上时为下一系统的使用选择长时间重新充满系统或缩短重新充满系统的时间。另外，具有这些功能的系统的制造成本也大大降低(约1/6*)，部分是因为该系统能用一个非常便宜的单级压缩机就可以实现体积大很多、机械和热动力效率更低的单级或多级压缩机相同的输出量，而且单级或多级压缩机由于其机械和热效率较低，因此只有系统10使用机组十分之一的寿命。
目标燃料箱填充容量的确定
有很多种方法可供系统10的控制器2000确定储气罐22当前的加压充气状态且随后能够计算出目标的容量需求。系统10能确定(通过行业中熟悉的方法)分级组1000的压力，从而能预测系统10满足特定目标需求的能力。在进行系统10过程的同时，控制器2000不断用环境测量结果、车载系统测量结果和重新计算储气罐22的预测填充状态，并能根据需要指定新的设定点(SP1变成SP1.3，SP1.1变成SP1.2等)以便更好地估计达到充满条件的系统运行时间，和确定对压缩机500最优化的各组新的分级目标压力。然后按比例地使用这些新的设定点，直至机组完成所需的任务。然后控制器能利用WAVE级过程将系统1000各级返回到各自原来的设定点(SP1、SP2、SP3...)。
系统10通过使用控制器2000和遥控面板2100从而能够提醒用户何时能重新建立被预测系统充满状态、需要用多长时间完全充满目标燃料箱等。因此，系统能实时报告可用系统目标燃料箱充满容量、即刻可用或以后两次加满之间任一特定时间可供用户使用的量。该功能适用于PDA、手机、家用或远程计算机等应用程序、火警系统公司、消防部门通知、维护系统或个人、当地和联邦当局等。
系统除了能估算、测量和获取目标燃料箱22的需求外，系统10还能接收用户的直接输入作为更直接的特定条件获知方法：
有一种向系统10输入用户知道的目标燃料箱22尺寸或容积的人机界面的方法。
有一种向系统10输入用户知道的燃料箱22当前压力的人机界面的方法。
有一种向系统10输入用户知道的车辆20类型和年份的人机界面的方法。
有一种用于向系统10输入用户只希望几分钟快速填充还是希望用约15分钟完全充满的人机界面的方法。因此，系统10便可知道目标燃料箱22的可能容量最大需求，还能一同向用户传达可用的可能卸气选项、系统10所需的维护、系统10当前或历史状况等信息。
正如各个实施例所述，当系统10进行卸气过程时，来自任一特定级的气体的压差就建立起目标燃料箱22的最小压力开始状态。此外，系统10知道机组操作后当前储气罐组1000的压力并将其表示为SP1.3、SP2.3、SP3.3、SP4.3等。这些压力暂时视为新“高”设定点并建立新的“低”设定点SP1.2、SP2.2、SP3.2等。然后系统通过熟知的行业方法获得目标大概需要的气体的量，便能决定需要完成多少WAVE卸气过程和利用哪些选项。
下面为参考数字列表：
除非另有说明，本文件所揭露的所有测量结果均为地球海平面上测得的标准温度和压力。
可以理解的是，上述每个元件、两个或更多在与上述类型不同的其他类型的方法中也会得到有用的应用。无需进一步分析，前述内容即能够完全揭示本发明的要点，使其他人能运用目前的知识在不省略所附权利要求中所述的、从现有技术角度看可明确构成本发明一般或具体方面重要特性的特征的情况下就能很容易使本发明适应于各种应用。前述实施例仅作为例子提出；本发明的范围仅受以下权利要求书的限制。

Claims (33)

1.一种用压缩气体燃料填充储气罐的方法，包括以下步骤：
(a)提供一个由第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐和第四储气罐构成的储气罐组和一个流通地连接到储气罐组的压缩机；
(b)从第一储气罐取第一次数量的气体(其中第一储气罐为第一储气罐第一压力)，用压缩机压缩第一次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第二储气罐，继续该步骤直至第一储气罐压力降至第一储气罐第二压力，其中第一储气罐第一压力和第一储气罐第二压力之间的差小于预定的第一储气罐压降；
(c)从第二储气罐取第二次数量的气体(其中第二储气罐为第二储气罐第一压力)，用压缩机压缩第二次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第三储气罐，继续该步骤直至第二储气罐压力降至第二储气罐第二压力，其中第二储气罐第一压力和第二储气罐第二压力之间的差小于预定的第二储气罐压降；
(d)从第三储气罐取第三次数量的气体(其中第三储气罐为第三储气罐第一压力)，用压缩机压缩第三次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第四储气罐，继续该步骤直至第三储气罐压力降至第三储气罐第二压力，其中第三储气罐第一压力和第三储气罐第二压力之间的差小于预定的第三储气罐压降；及
(e)将来自储气罐组中至少两个储气罐的气体分配给车辆燃料箱。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤“a”中设置了第五储气罐且在步骤“d”和步骤“e”之间执行了附加步骤，即从第四储气罐取第四次数量的气体(其中第四储气罐为第四储气罐第一压力)，用压缩机压缩第四次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第五储气罐，继续该步骤直至第四储气罐压力降至第四储气罐第二压力，其中第四储气罐第一压力和第四储气罐第二压力之间的差小于预定的第四储气罐压降。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤“a”中设置了第六储气罐且在所述权利要求中所述的步骤之后和步骤“e”之前执行了附加步骤，即从第五储气罐取第五次数量的气体(其中第五储气罐为第五储气罐第一压力)，用压缩机压缩第五次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第六储气罐，继续该步骤直至第五储气罐压力降至第五储气罐第二压力，其中第五储气罐第一压力和第五储气罐第二压力之间的差小于预定的第五储气罐压降。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤“a”中设置了第七储气罐且在所述权利要求中所述的步骤之后和步骤“e”之前执行了附加步骤，即从第六储气罐取第六次数量的气体(其中第六储气罐为第六储气罐第一压力)，用压缩机压缩第六次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第七储气罐，继续该步骤直至第六储气罐压力降至第六储气罐第二压力，其中第六储气罐第一压力和第六储气罐第二压力之间的差小于预定的第六储气罐压降。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤“a”中设置了第八储气罐且在所述权利要求中所述的步骤之后和步骤“e”之前执行了附加步骤，即从第七储气罐取第七次数量的气体(其中第七储气罐为第七储气罐第一压力)，用压缩机压缩第七次数量的气体并将压缩后的气体排到储气罐组中的第八储气罐，继续该步骤直至第七储气罐压力降至第七储气罐第二压力，其中第七储气罐第一压力和第七储气罐第二压力之间的差小于预定的第七储气罐压降。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在步骤“a”中，压缩机为封闭式压缩机。
7.根据权利要求5所述的方法，其中储气罐中的压力按储气罐编号顺序增加。
8.根据权利要求5所述的方法，其中步骤“b”过程中储气罐1中的压降介于约50至100ps ig(0.69MPa)之间。
9.根据权利要求5所述的方法，其中步骤“c”过程中储气罐2中的压降、步骤“d”过程中储气罐3中的压降、步骤“e”过程中储气罐4中的压降、步骤“f”过程中储气罐5中的压降、步骤“g”过程中储气罐6中的压降约为300ps ig(2.07MPa)。
10.根据权利要求5所述的方法，其中中间单向阀1-2将储气罐1流通地连接到储气罐2上，其中当储气罐1的压力比储气罐2的压力高出超过中间单向阀1-2的断开压力时，允许气体从储气罐1流到储气罐2。
11.根据权利要求10所述的方法，其中中间单向阀2-3将储气罐2流通地连接到储气罐3上，其中当储气罐2的压力比储气罐3的压力高出超过中间单向阀2-3的断开压力时，允许气体从储气罐2流到储气罐3。
12.根据权利要求11所述的方法，其中中间单向阀3-4将储气罐3流通地连接到储气罐4上，其中当储气罐3的压力比储气罐4的压力高出超过中间单向阀3-4的断开压力时，允许气体从储气罐3流到储气罐4。
13.根据权利要求12所述的方法，其中中间单向阀4-5将储气罐4流通地连接到储气罐5上，其中当储气罐4的压力比储气罐5的压力高出超过中间单向阀4-5的断开压力时，允许气体从储气罐4流到储气罐5。
14.根据权利要求13所述的方法，其中中间单向阀5-6将储气罐5流通地连接到储气罐6上，其中当储气罐5的压力比储气罐6的压力高出超过中间单向阀5-6的断开压力时，允许气体从储气罐5流到储气罐6。
15.根据权利要求14所述的方法，其中中间单向阀6-7将储气罐6流通地连接到储气罐7上，其中当储气罐6的压力比储气罐7的压力高出超过中间单向阀6-7的断开压力时，允许气体从储气罐6流到储气罐7。
16.根据权利要求14所述的方法，其中中间单向阀6-7将储气罐6流通地连接到储气罐7上，其中当储气罐6的压力比储气罐7的压力高出超过中间单向阀6-7的断开压力时，允许气体从储气罐6流到储气罐7。
17.根据权利要求5所述的方法，其中执行步骤“b”到“d”直至储气罐组中每个储气罐的第一压力达到下表中的值：
储气罐编号储气罐第一压力
18.根据权利要求17所述的方法，其中储气罐组中每个储气罐的第二压力符合下表中的值：
储气罐编号储气罐第二压力
19.根据权利要求4所述的方法，其中执行步骤“b”到“d”直至储气罐组中每个储气罐的第一压力达到下表中的值：
储气罐编号储气罐第一压力
20.根据权利要求19所述的方法，其中储气罐组中每个储气罐的第二压力符合下表中的值：
储气罐编号储气罐第二压力
21.根据权利要求3所述的方法，其中执行步骤“b”到“d”直至储气罐组中每个储气罐的第一压力达到下表中的值：
储气罐编号储气罐第一压力
22.根据权利要求21所述的方法，其中储气罐组中每个储气罐的第二压力符合下表中的值：
储气罐编号储气罐第二压力
23.根据权利要求2所述的方法，其中执行步骤“b”到“d”直至储气罐组中每个储气罐的第一压力达到下表中的值：
储气罐编号储气罐第一压力
24.根据权利要求23所述的方法，其中储气罐组中每个储气罐的第二压力符合下表中的值：
储气罐编号储气罐第二压力
25.一个将压缩天然气输送给装气体的装置的顺序过程，包括以下步骤：
(a)设置第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐、第四储气罐、第五储气罐、第六储气罐、第七储气罐、第八储气罐、气体压缩机和用于有选择性地能有效连接储气罐组中各储气罐的控制器；
(b)测量第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八储气罐中的气体压力；
(c)采用以下方式按照顺序从第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八储气罐中输送气体，即只将第一储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第一储气罐中的气体压力降至第一预定低水平，然后只将第二储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第二储气罐中的气体压力降至第二预定低水平(第二预定低水平高于第一预定低水平)，然后只将第三储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第三储气罐中的气体压力降至第三预定低水平(第三预定低水平高于第二预定低水平)，然后只将第四储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第四储气罐中的气体压力降至第四预定低水平(第四预定低水平高于第三预定低水平)，然后只将第五储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第五储气罐中的气体压力降至第五预定低水平(第五预定低水平高于第四预定低水平)，然后只将第六储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第六储气罐中的气体压力降至第六预定低水平(第六预定低水平高于第五预定低水平)，然后只将第七储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第七储气罐中的气体压力降至第七预定低水平(第七预定低水平高于第六预定低水平)，然后只将第八储气罐中的气体输送给装气体的装置直至第八储气罐中的气体压力降至第八预定低水平(第八预定低水平高于第七预定低水平)；及
(d)从第一至第七储气罐中任一储气罐中取一定量的气体，用压缩机压缩所述一定量的气体并将所述压缩后的气体排进其中一个编号较大的储气罐，继续该步骤直至该编号较大的储气罐使用先前取自编号较小储气罐的气体压缩的气体重新充满。
26.一种具有选择器及第一和第二系列端口的选择阀，其中各系列端口分别具有多个选择器端口，在供选择器使用的第一选择位置，第一系列的多个选择器端口能双向流通地连接到第二系列的多个选择器端口上，在供选择器使用的第二选择位置，第一系列的另外多个端口能双向流通地连接到第二系列的相同多个端口上。
27.根据权利要求26所述的选择阀，其中阀门包括主体和可旋转地连接到主体上的选择器。
28.根据权利要求27所述的选择阀，其中选择器包括耳轴，所述耳轴将选择器旋转地连接到主体上。
29.根据权利要求26所述的选择阀，其中第一系列中多个选择器端口通过多个止回阀单向连接。
30.根据权利要求26所述的选择阀，其中选择器转动使第一和第二选择器位置之间的连接发生切换。
31.根据权利要求26所述的选择阀，其中第一系列选择器端口包含至少六个选择器端口，第二系列选择器端口包含至少两个选择器端口。
32.根据权利要求27所述的选择阀，其中第一系列的选择器端口具有第一系列角间距，第二系列的选择器端口具有第二系列角间距，且第一系列角间距为第二系列角间距的非零整数倍。
33.本发明基本上如以上所揭露和描述。
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