CN112682689A - 用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统 - Google Patents

用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统。用于评估具有各种容量的储氢装置的填充性能的系统利用多个喷嘴、多个容接器以及多个储氢装置，并且包括排出填充在一个储氢装置中的氢，同时用氢填充另一储氢装置。填充性能的评估可以按连续方式执行，使得将氢引入到多个储氢装置的一个并且从另一储氢装置排出氢。多个储氢装置具有各种容量，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合来控制将氢引入到多个储氢装置中，使得可以将填充性能评估用于各种容量。

Description

用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢 填充性能评估系统
技术领域
本发明涉及用于在利用氢为燃料的环境中，根据用氢填充储氢装置的填充协议来评估填充性能的系统，更具体地，本发明涉及这样一种系统，该系统能够评估以连续方式执行填充的填充性能，并且能够评估具有各种容量的储存装置的填充性能。
背景技术
在根据氢填充协议来评估填充性能的系统中，只可以评估一种填充协议，并且通常预先指定并使用根据该填充协议的储存装置的容量。因此，如果改变填充协议，除非改变系统，否则不能执行填充性能评估。
此外，由于在执行填充性能评估之后需要排出已经填充的氢气以再次执行评估，因此直到完全排出氢，才可以再次执行性能评估。这样的结果是，可能需要大量的时间来完全排出氢，致使连续填充性能评估不能被执行。
提供描述为相关技术的内容仅用于帮助理解本发明的背景而不应认为是相当于本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是以连续方式评估填充性能，在该方式中，利用加氢机(其包括连接至多个加氢机的多个喷嘴和联接至多个喷嘴的多个容接器)将氢引入到多个储氢装置的一个储氢装置中以用氢填充所述一个储氢装置，由此评估填充性能，同时排出另一储氢装置中的氢。
本发明的另一目的是通过利用多个容接器和连接至容接器的多个输入阀将氢引入到具有各种容量的多个储氢装置中，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中，能够使填充性能评估用于各种评估目标容量。
根据本发明的实施方案，通用的氢填充性能评估系统包括：多个容接器、多个储氢装置以及性能评估系统，所述多个容接器分别连接至包括在加氢机中的多个喷嘴，并且通过所述多个容接器将氢引入到多个储氢装置中；所述多个储氢装置具有各种容量，从所述多个容接器接收氢，并且将氢储存在所述多个储氢装置中；所述性能评估系统配置为执行连续填充性能评估和容量特定填充评估。
可以在多个容接器与多个储氢装置之间设置有引入控制阀，并且可以通过控制引入控制阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的一个中以用氢填充多个储氢装置的一个，并且同时通过从储氢装置的另一个排出氢，来创建允许进行连续填充性能评估的状态。
可以在多个容接器与多个储氢装置之间设置有歧管，并且可以通过歧管连接具有不同尺寸的氢引入管，通过氢引入管将氢引入到多个储氢装置中。
可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中来执行填充性能评估。
氢引入管可以分别连接至储氢装置，输入阀可以分别连接至氢引入管，氢引入管和输入阀设置于大型储氢装置中，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制输入阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的每个中，来执行用于各种容量的填充性能评估。
可以通过歧管连接具有不同尺寸的多个氢引入管，以统一用氢填充多个储氢装置的评估时间。
多个储氢装置可以各自具有1kg容量、5kg容量或者10kg容量的至少一种。
多个储氢装置可以各自包括氢排出管，并且连接至多个储氢装置的每个的氢排出管可以连接至歧管，以根据排出阀的控制而通过一个氢排出口排出氢。
可以设置每个都具有1kg容量的五个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及每个都具有10kg容量的三个储氢装置，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中来执行用于从1kg到40kg范围容量的填充性能评估。
可以设置具有1kg容量的一个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及具有10kg容量的一个储氢装置，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入并填充到多个储氢装置中的次数来执行用于各种容量的填充性能评估。
各自具有1kg、5kg或者10kg容量的多个储氢装置可以是通过利用分隔件将一个大型储氢装置进行分隔而形成的储氢装置，分别连接至储氢装置的多个氢引入管和分别连接至氢引入管的输入阀可以设置于大型储氢装置中，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制输入阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的每个中来执行用于各种容量的填充性能评估。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
图2是根据本发明的第二实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
图3是根据本发明的第三实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
图4是根据本发明的第四实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
图5是显示了根据本发明的实施方案的在评估目标容量是1至40kg的情况下关于可能的储氢装置的组合的信息的图表。
具体实施方式
应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如，源于非石油能源的燃料)。正如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。
本文所用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。正如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还将进一步理解当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地相反描述，否则术语“包括”和变化形式例如“包括了”或“包含”应被理解为暗示包含了所述元件但是不排除任何其它元件。此外，在说明书中描述的术语“单元”、“器件”、“部件”和“模块”意为用于执行至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或者软件组件以及它们的组合来实现。
此外，本发明的控制逻辑可以实施为计算机可读介质上的非易失性计算机可读介质，其包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)以分布方式存储和执行。
在下文中，将参考附图对本发明的实施方案进行详细描述，从而使本发明所属领域的技术人员能够容易地实践本发明。然而，本发明可以用各种不同的方式修改，而不限于本文所描述的实施方案。
在下文中，将参考附图对根据本发明的实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统进行描述。
图1是根据本发明的第一实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
根据本发明的实施方案，用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统可以包括多个容接器300和多个储氢装置400。根据图1所示的本发明的第一实施方案，用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统可以包括：第一喷嘴210和第二喷嘴220、第一容接器310和第二容接器320以及第一储氢装置410和第二储氢装置420。
加氢机100可以包括对于每个容量分别设置的多个喷嘴200，并且可以沿着储氢装置输入方向，通过多个喷嘴200引入氢。
根据本发明的第一实施方案，可以设置一个或者多个加氢机，并且如果设置多个加氢机，则设置的多个加氢机可以包括乘用加氢机和商用加氢机。
根据本发明的实施方案，加氢机100可以包括：一个喷嘴、或者两个(第一喷嘴和第二喷嘴)或更多个喷嘴。
多个容接器300分别连接至包括在加氢机中的多个喷嘴，并且通过喷嘴引入的氢可以通过多个容接器300引入到多个储氢装置中。
根据本发明的实施方案，容接器的数量可以是两个(第一容接器和第二容接器)或者更多个，容接器和喷嘴可以按一对一关系相互连接，并且连接的容接器可以从喷嘴接收氢气，而且通过连接的容接器可以将氢气引入到至少一个储氢装置中。
多个储氢装置400可以是具有各种容量的、可以从多个容接器接收氢并且储存氢的储存装置。
根据本发明的实施方案，储氢装置可以是不受在材料、尺寸、容量以及详细规格方面限制的任何储氢装置，只要储氢装置是这样的氢储存设备：设置为效仿位于用在车辆或者其他用途的设备内部或外部的氢填充罐。
根据本发明的实施方案，下述过程可以称为填充协议：从加氢机100排出的氢穿过喷嘴200和容接器300，并被引入到储氢装置400中，以用氢填充储氢装置400。
根据本发明的第一实施方案，包括在加氢机100中的第一喷嘴210和第二喷嘴220可以分别连接至第一容接器310和第二容接器320，从加氢机100引入的氢可以穿过第一喷嘴210和第二喷嘴220以及第一容接器310和第二容接器320并被引入到第一储氢装置410和第二储氢装置420的一个中，以用氢填充第一储氢装置和第二储氢装置的一个。
根据实施方案，如果从加氢机100引入的氢穿过第一容接器310和第二容接器320并被引入到第一储氢装置410和第二储氢装置420的一个中，以用氢填充第一储氢装置和第二储氢装置的一个，则可以通过排出不与该填充同时填充的填充在储氢装置中的氢来创建能够进行连续填充性能评估的状态。
图2是根据本发明的第二实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
参考图2，在根据本发明的第二实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统中，可以设置多个容接器、多个储氢装置以及位于多个容接器和多个储氢装置之间的引入控制阀500。
根据本发明的第二实施方案，可以通过控制引入控制阀500的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的一个中，由此用氢填充多个储氢装置的一个，并且同时通过从另一储氢装置排出氢，来创建能够进行连续填充性能评估的状态。
根据实施方案，引入控制阀500可以关闭或者打开以控制从第一容接器310或者第二容接器320引入的氢气的流动。根据第二实施方案，如果根据引入控制阀500的控制将氢引入到第一储氢装置410中以用氢填充第一储氢装置410，则第二储氢装置420可以排出填充于其中的氢，而如果将氢引入到第二储氢装置420中以用氢填充第二储氢装置420，则第一储氢装置410可以排出填充于其中的氢。
根据本发明的第二实施方案，第一储氢装置410可以连接至第一输出阀810，第二储氢装置420可以连接至第二输出阀820，并且可以通过控制第一输出阀810或者第二输出阀820来控制从第一储氢装置410或者第二储氢装置420排出氢。
此外，可以通过利用排出阀600来控制整个系统中氢的排出。
根据本发明的实施方案，可以通过控制从引入控制阀500经由第一输入阀710引入的氢的量来填充第一储氢装置，并且可以通过控制从引入控制阀500经由第二输入阀720引入的氢的量来填充第二储氢装置。
图3是根据本发明的第三实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
参考图3，根据本发明的第三实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统可以包括：乘用加氢机110、商用加氢机120、第一喷嘴210、第二喷嘴220、第一容接器310、第二容接器320、第一储氢装置410至第三储氢装置430、第一输入阀710至第三输入阀730、第一输出阀810至第三输出阀830、歧管900和910以及排出阀600。
根据本发明的实施方案，歧管900位于多个容接器310和320与多个储氢装置410至430之间，并且可以通过歧管900连接具有不同尺寸的氢引入管，通过氢引入管将氢引入到多个储氢装置中。
根据本发明的实施方案，多个储氢装置可以各自具有1kg、5kg或者10kg容量，并且可以将具有1kg容量的储氢装置分类为小型储存装置，可以将具有5kg容量的储氢装置分类为中型储存装置，以及可以将具有10kg容量的储氢装置分类为大型储存装置。
根据本发明的实施方案，多个储氢装置410至430可以各自包括氢排出管，并且可以包括分别与其连接的第一输出阀810至第三输出阀830，连接至多个储氢装置的每个的氢排出管可以连接至歧管910，以根据排出阀的控制而通过一个氢排出口排出氢。
根据本发明的实施方案，通用的氢填充性能评估系统可以包括：各自具有1kg容量的五个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及各自具有10kg容量的三个储氢装置，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中来执行用于从1kg至40kg范围容量的填充性能评估。
根据本发明的另一实施方案，通用的氢填充性能评估系统可以包括：具有1kg容量的一个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及具有10kg容量的一个储氢装置，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢输入和填充到多个储氢装置中的次数来执行用于各种容量的填充性能评估。
图4是根据本发明的第四实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统的配置图。
参考图4，根据本发明的第四实施方案的用于连续填充性能评估和容量特定填充性能评估的通用的氢填充性能评估系统可以包括：乘用加氢机110、商用加氢机120、第一喷嘴210、第二喷嘴220、第一容接器310、第二容接器320、通过利用分隔件将大型储氢装置进行分隔而形成在大型储氢装置中的第一储氢装置至第六储氢装置、引入控制阀500、输出阀800、歧管900以及排出阀600。
根据本发明的第四实施方案，各自具有1kg、5kg或者10kg容量的多个储氢装置可以是通过利用分隔件将一个大型储氢装置进行分隔而形成的储氢装置，可以通过利用分隔件形成具有多个各种容量(比如，1kg、5kg以及10kg)的储氢装置来划分大型储氢装置的容量，并且可以根据容量的组合来执行用于评估目标容量的填充性能评估。
根据实施方案，分别连接至储氢装置的多个氢引入管和分别连接至氢引入管的输入阀可以设置于大型储氢装置中，并且可以根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制连接至每个氢引入管的输入阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的每个中，来执行用于各种容量的填充性能评估。
根据实施方案，可以通过利用歧管900将具有不同尺寸且分别连接至第一容接器和第二容接器的管整合地连接，并且可以控制引入控制阀500的打开和关闭以控制从整合的管引入氢。
根据本发明的实施方案，通过歧管900连接具有不同尺寸的多个氢引入管，使得可以统一用氢填充多个储氢装置的评估时间。
图5是显示了根据本发明的实施方案在评估目标容量是1至40kg的情况下关于可能的储氢装置的组合的信息的图表。
图5显示了在利用各自具有1kg、5kg或者10kg容量的多个储氢装置并且评估目标容量是1至40kg的情况下，可以用于评估的储氢装置的组合。
根据本发明的另一实施方案，排出管的尺寸可以根据相应的储氢装置的容量而不同，使得可以在相同时间内排出氢，类似于填充氢的情况。这样的结果是，不管储氢装置的容量如何，都可以在相同时间内排出氢。
根据本发明，将氢引入到多个储氢装置的一个中以用氢填充储氢装置，由此评估填充性能，并且同时控制另一储氢装置排出氢，以创建可以执行连续填充性能评估的状态，使得可以减少性能评估所需要的时间并且可以评估连续填充协议的填充性能。
此外，根据本发明，设置具有各种容量的多个储氢装置，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合来控制将氢引入到多个储氢装置中，能够使填充性能评估用于各种容量。
尽管上文中已经详细描述了本发明的实施方案，但是本发明的范围不限于此，而是可以包括由本领域技术人员利用如权利要求所限定的本发明的基本构思进行的若干修改形式和替换形式。

Claims (11)

1.一种通用的氢填充性能评估系统，其包括：
多个容接器，所述多个容接器分别连接至包括在加氢机中的多个喷嘴，并且通过多个容接器将氢引入到多个储氢装置中；
多个储氢装置，所述多个储氢装置具有各种容量，从多个容接器接收氢，并且将氢储存在其中；
性能评估系统，所述性能评估系统配置为执行连续填充性能评估和容量特定填充评估。
2.根据权利要求1所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，所述多个容接器与所述多个储氢装置之间设置有引入控制阀，并且通过控制引入控制阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的一个中，以用氢填充多个储氢装置的一个，并且同时通过从储氢装置的另一个排出氢，从而创建允许进行连续填充性能评估的状态。
3.根据权利要求1所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，所述多个容接器与所述多个储氢装置之间设置有歧管，并且通过歧管连接具有不同尺寸的氢引入管，通过氢引入管将氢引入到多个储氢装置中。
4.根据权利要求3所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中来执行填充性能评估。
5.根据权利要求3所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，分别连接至储氢装置的氢引入管和分别连接至氢引入管的输入阀设置于大型储氢装置中，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制输入阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的每个中，来执行用于各种容量的填充性能评估。
6.根据权利要求3所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，通过所述歧管连接具有不同尺寸的多个氢引入管，以统一用氢填充多个储氢装置的评估时间。
7.根据权利要求3所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，所述多个储氢装置各自具有1kg容量、5kg容量或者10kg容量的至少一种。
8.根据权利要求7所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，所述多个储氢装置各自包括氢排出管，并且连接至多个储氢装置的每个的氢排出管连接至歧管，以根据排出阀的控制而通过一个氢排出口排出氢。
9.根据权利要求7所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，设置各自都具有1kg容量的五个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及各自都具有10kg容量的三个储氢装置，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢引入到多个储氢装置中来执行用于从1kg到40kg范围容量的填充性能评估。
10.根据权利要求7所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，设置具有1kg容量的一个储氢装置、具有5kg容量的一个储氢装置以及具有10kg容量的一个储氢装置，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制将氢输入并填充到多个储氢装置中的次数来执行用于各种容量的填充性能评估。
11.根据权利要求7所述的通用的氢填充性能评估系统，其中，各自具有1kg、5kg或者10kg容量的多个储氢装置是通过利用分隔件将一个大型储氢装置进行分隔而形成的储氢装置，分别连接至储氢装置的多个氢引入管和分别连接至氢引入管的输入阀设置于大型储氢装置中，并且根据对应于评估目标容量的储氢装置的组合，通过控制输入阀的打开和关闭将氢引入到多个储氢装置的每个中，来执行用于各种容量的填充性能评估。
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