FR3027999A1 - HYDROGEN GAS SUPPLY STATION AND ASSOCIATED METHOD FOR DETERMINING THE MASS FLOW OF GASEOUS HYDROGEN WITH ACCURATE PRECISION - Google Patents

HYDROGEN GAS SUPPLY STATION AND ASSOCIATED METHOD FOR DETERMINING THE MASS FLOW OF GASEOUS HYDROGEN WITH ACCURATE PRECISION Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une station d'approvisionnement en hydrogène gazeux permettant de remplir par différence de pression le réservoir (101) d'un véhicule automobile fonctionnant à l'hydrogène, ladite station étant du type comprenant : un réservoir tampon contenant de l'hydrogène gazeux (1) ; une conduite d'approvisionnement (2) connectée audit réservoir tampon et apte à être connectée au réservoir du véhicule (101) ; des moyens formant vanne (V2) montés sur ladite conduite d'approvisionnement (2) ; et des moyens de détermination du débit massique (5) d'hydrogène gazeux circulant dans ladite conduite d'approvisionnement, montés sur ladite conduite d'approvisionnement (2), en amont desdits moyens formant vanne (V2). Selon l'invention, de manière caractéristique, lesdits moyens de détermination du débit massique (5) d'hydrogène gazeux sont aptes à déterminer ledit débit massique avec une précision souhaitée lorsque la valeur du débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans ladite conduite (2) est comprise dans une plage de valeurs donnée, ladite station comporte, en outre, des moyens de compression (3) de l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite (2) qui sont disposés en amont desdits moyens de détermination du débit massique (5) et qui sont conformés pour comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite (2), quand la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination du débit massique est en dehors de ladite plage de mesure, et ce jusqu'à ce que la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination (5) reste toujours comprise dans ladite plage de mesure.The present invention relates to a hydrogen gas supply station for filling by pressure difference the tank (101) of a motor vehicle operating with hydrogen, said station being of the type comprising: a buffer tank containing hydrogen gaseous (1); a supply line (2) connected to said buffer tank and adapted to be connected to the vehicle tank (101); valve means (V2) mounted on said supply line (2); and means for determining the mass flow rate (5) of hydrogen gas flowing in said supply line, mounted on said supply line (2), upstream of said valve means (V2). According to the invention, typically, said means for determining the mass flow rate (5) of hydrogen gas are able to determine said mass flow rate with a desired accuracy when the value of the mass flow rate of hydrogen gas circulating in said pipe (2 ) is within a given range of values, said station further comprises means (3) for compressing the hydrogen gas contained in said pipe (2) which are arranged upstream of said mass flow rate determining means (5); ) and which are shaped to compress the hydrogen gas contained in said pipe (2), when the value of the mass flow rate determined by said mass flow rate determination means is outside said measuring range, until the value of the mass flow determined by said determining means (5) always remains in said measurement range.

Description

La présente invention concerne une station d'approvisionnement en hydrogène gazeux et un procédé associé qui permettent de déterminer avec une précision donnée le débit massique d'hydrogène gazeux durant l'approvisionnement d'un véhicule automobile. Ce dispositif et ce procédé peuvent être utilisés en vue, par exemple, de déterminer la masse totale d'hydrogène délivré. Le ravitaillement des véhicules fonctionnant à l'hydrogène est généralement mis en oeuvre par différence de pression, avec par conséquent un débit massique qui diminue en fin de ravitaillement du fait de la diminution de la différence de pression. Le débit massique d'hydrogène peut typiquement varier de 3 kg/min à 0,08 kg/min lors de l'approvisionnement d'un véhicule. La quantité d'hydrogène gazeux délivrée est habituellement déterminée par intégration du débit massique instantané mesuré au moyen d'un débitmètre massique à effet Coriolis. Cependant, la précision de la mesure diminue lorsque le débit diminue, ce qui rend très difficile la satisfaction de l'exigence de précision requise par la réglementation. Actuellement, la réglementation impose une précision de 1,5%. Avec les débitmètres à effet Coriolis actuellement utilisés, la meilleure précision qui puisse être assurée pour la mesure de la quantité d'hydrogène gazeux délivrée est de l'ordre de 5%. Une solution serait de modifier les débitmètres utilisés. Le document W02014/067606 Al propose d'utiliser une conduite d'approvisionnement qui relie le réservoir tampon contenant l'hydrogène sous pression au réservoir du véhicule à remplir munie de deux vannes et d'un débitmètre à effet Coriolis monté sur la conduite, entre les deux vannes. Une des vannes est montée à proximité du réservoir du véhicule tandis que l'autre est montée à proximité de la sortie du réservoir tampon. En actionnant les deux vannes simultanément, on parvient à maintenir dans la conduite d'approvisionnement, au niveau du débitmètre, un débit massique détectable par ce dernier, lequel fournit donc une valeur avec la précision souhaitée. Un but de la présente invention est de proposer une autre solution au problème technique précité.The present invention relates to a gaseous hydrogen supply station and a related method for determining with a given accuracy the mass flow rate of gaseous hydrogen during the supply of a motor vehicle. This device and method can be used for the purpose of, for example, determining the total mass of hydrogen delivered. The refueling of vehicles operating with hydrogen is generally implemented by pressure difference, with consequently a mass flow rate which decreases at the end of refueling because of the decrease in the pressure difference. The mass flow rate of hydrogen can typically vary from 3 kg / min to 0.08 kg / min when supplying a vehicle. The amount of hydrogen gas delivered is usually determined by integrating the measured instantaneous mass flow rate using a Coriolis mass flow meter. However, the accuracy of the measurement decreases as the flow rate decreases, making it very difficult to meet the precision requirement required by the regulations. Currently, the regulation imposes a precision of 1.5%. With the Coriolis flowmeters currently in use, the best accuracy that can be ensured for the measurement of the quantity of hydrogen gas delivered is of the order of 5%. One solution would be to modify the flowmeters used. The document W02014 / 067606 A1 proposes to use a supply line which connects the buffer tank containing the pressurized hydrogen to the tank of the vehicle to be filled with two valves and a Coriolis flowmeter mounted on the pipe between both valves. One of the valves is mounted near the tank of the vehicle while the other is mounted near the outlet of the buffer tank. By operating the two valves simultaneously, it is possible to maintain in the supply line, at the level of the flowmeter, a mass flow rate detectable by the latter, which thus provides a value with the desired accuracy. An object of the present invention is to propose another solution to the aforementioned technical problem.

Ce but est atteint au moyen d'une station d'approvisionnement en hydrogène gazeux permettant de remplir par différence de pression le réservoir d'un véhicule automobile fonctionnant à l'hydrogène, ladite station étant du type comprenant : - un réservoir tampon contenant de l'hydrogène gazeux ; - une conduite d'approvisionnement connectée audit réservoir tampon et qui comporte une extrémité libre apte à être connectée à un réservoir de véhicule automobile ; -des moyens formant vanne montés sur ladite conduite d'approvisionnement et qui sont aptes à réguler le débit d'hydrogène sortant par ladite extrémité libre ; - des moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans ladite conduite d'approvisionnement, lesdits moyens de détermination étant montés sur ladite conduite d'approvisionnement, en amont 15 desdits moyens formant vanne. Selon l'invention, de manière caractéristique, lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux sont aptes à déterminer ledit débit massique avec une précision souhaitée lorsque la valeur du débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans ladite conduite est comprise dans 20 une plage de valeurs donnée qui correspond à la plage de mesure desdits moyens de détermination du débit massique, ladite station comporte, en outre, des moyens de compression de l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite qui sont disposés en amont desdits moyens de détermination du débit massique et qui sont conformés pour comprimer l'hydrogène gazeux contenu 25 dans ladite conduite, quand la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination du débit massique est en dehors de ladite plage de mesure, et ce de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination reste toujours comprise dans ladite plage de mesure, moyennant quoi, la précision de la valeur du débit massique 30 déterminée par lesdits moyens de détermination reste sensiblement égale à ladite précision souhaitée. Avantageusement, lesdits moyens de compression sont conformés pour comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite, quand la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination du débit massique est inférieure à une valeur de référence donnée qui est comprise dans ladite plage mesure, et ce de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination soit à nouveau sensiblement égale à ladite valeur de référence donnée. Selon l'invention, les moyens de compression ne sont pas limités. Selon un premier mode de réalisation, ils comportent un compresseur disposé en amont dudit réservoir tampon et qui est apte à comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ce dernier.This object is achieved by means of a gaseous hydrogen supply station making it possible to fill the tank of a motor vehicle operating with hydrogen by differential pressure, said station being of the type comprising: a buffer tank containing hydrogen gas; - A supply line connected to said buffer tank and which has a free end adapted to be connected to a motor vehicle tank; valve means mounted on said supply pipe and which are able to regulate the flow of hydrogen leaving by said free end; means for determining the mass flow rate of hydrogen gas flowing in said supply line, said determining means being mounted on said supply line upstream of said valve means. According to the invention, typically, said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas are able to determine said mass flow rate with a desired precision when the value of the mass flow rate of hydrogen gas circulating in said pipe is included in a given range of values which corresponds to the measurement range of said means for determining the mass flow rate, said station further comprises means for compressing the hydrogen gas contained in said pipe which are arranged upstream of said means for determining the flow rate mass and which are shaped to compress the hydrogen gas contained in said pipe, when the value of the mass flow rate determined by said mass flow rate determination means is outside said measuring range, so that the value the mass flow rate determined by said determination means always remains in said measurement range, whereby the accuracy of the value of the mass flow rate determined by said determination means remains substantially equal to said desired accuracy. Advantageously, said compression means are shaped to compress the hydrogen gas contained in said pipe, when the value of the mass flow rate determined by said mass flow rate determination means is less than a given reference value which is in said measurement range, and so that the value of the mass flow determined by said determining means is again substantially equal to said given reference value. According to the invention, the compression means are not limited. According to a first embodiment, they comprise a compressor disposed upstream of said buffer tank and which is capable of compressing the hydrogen gas contained in the latter.

Selon un autre mode de réalisation éventuellement combinable avec le premier précité, lesdits moyens de compression comportent un réservoir qui comprend un premier compartiment de volume variable contenant de l'hydrogène gazeux et un deuxième compartiment dit de compression qui est relié à un réservoir de fluide et des moyens formant pompe qui relient ledit réservoir de fluide audit compartiment de compression et qui sont aptes à faire varier la quantité et/ou la pression du fluide dans ledit compartiment de compression de manière à modifier la pression de l'hydrogène contenu dans ledit premier compartiment. Avantageusement, le réservoir tampon est lui-même un réservoir à deux compartiments tel que précité ; il fait alors office de réservoir tampon et de moyens de compression. Avantageusement, la station comporte en outre un système de refroidissement de l'hydrogène gazeux disposé en amont desdits moyens formant vanne et qui permet de refroidir l'hydrogène jusqu'à une température donnée avant le remplissage du réservoir dudit véhicule. Selon l'invention, les moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux ne sont pas limités. Ils peuvent comporter un débitmètre qui permet de mesurer un débit volumique, lequel est ensuite converti en un débit massique en fonction des conditions de température et de pression.According to another embodiment possibly combinable with the aforementioned first, said compression means comprise a reservoir which comprises a first variable volume compartment containing hydrogen gas and a second so-called compression compartment which is connected to a fluid reservoir and pump means which connects said fluid reservoir to said compression chamber and which is adapted to vary the amount and / or the pressure of the fluid in said compression compartment so as to modify the pressure of the hydrogen contained in said first compartment . Advantageously, the buffer tank is itself a reservoir with two compartments as mentioned above; it then serves as a buffer tank and compression means. Advantageously, the station further comprises a gaseous hydrogen cooling system arranged upstream of said valve means and which allows the hydrogen to be cooled to a given temperature before filling the tank of said vehicle. According to the invention, the means for determining the mass flow rate of hydrogen gas are not limited. They may include a flowmeter for measuring a volume flow, which is then converted to a mass flow rate as a function of temperature and pressure conditions.

Avantageusement, les moyens de détermination du débit massique comportent un débitmètre à effet Coriolis. Selon l'invention, lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux peuvent être conformés pour déterminer ladite valeur avec une précision donnée supérieure ou égale à ladite précision souhaitée ; ladite précision donnée peut être sensiblement égale à 0,75% du débit massique maximum mesurable avec ladite précision donnée par lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux.Advantageously, the means for determining the mass flow rate comprise a Coriolis flow meter. According to the invention, said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas may be shaped to determine said value with a given accuracy greater than or equal to said desired accuracy; said given accuracy may be substantially equal to 0.75% of the maximum measurable mass flow rate with said precision given by said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas.

La présente invention concerne également un procédé de remplissage d'un réservoir de véhicule à hydrogène par différence de pression selon lequel - on fournit de l'hydrogène à une pression P1 variable au moyen d'une conduite d'approvisionnement munie de moyens formant vanne et reliée au réservoir d'un véhicule automobile qui contient de l'hydrogène gazeux à une pression P2 inférieure à Pi; - on ouvre lesdits moyens formant vanne ; - en un point de ladite conduite situé en amont desdits moyens formant vanne, on détermine le débit massique d'hydrogène gazeux pénétrant dans ledit réservoir du véhicule et l'on maintient ledit débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans la conduite supérieur ou sensiblement égal à une valeur de référence donnée en actionnant lesdits moyens formant vanne. De manière caractéristique, selon l'invention, lorsque du fait de la trop faible différence de pression d'hydrogène gazeux AP = P2-P1, le débit massique devient inférieur à ladite valeur de référence donnée et que lesdits moyens formant vanne sont totalement ouverts et n'exercent donc plus aucune régulation du débit, on comprime l'hydrogène gazeux contenu dans la portion de ladite conduite d'approvisionnement située en amont du point de détermination du débit massique de manière à augmenter en continu la différence de pression d'hydrogène gazeux AP afin que ledit débit massique d'hydrogène gazeux soit toujours sensiblement égal à ladite valeur de référence. Avantageusement, on comprime de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée soit sensiblement égale ou supérieure à la valeur de référence diminuée de 5% de la valeur de référence et sensiblement égale ou inférieure à la valeur de référence augmentée de 5% de la valeur de référence.The present invention also relates to a method of filling a pressure differential hydrogen vehicle tank in which hydrogen is supplied at a variable pressure P1 by means of a supply line provided with valve means and connected to the tank of a motor vehicle which contains hydrogen gas at a pressure P2 less than Pi; said valve means is opened; at a point of said duct situated upstream of said valve means, the mass flow rate of gaseous hydrogen penetrating into said tank of the vehicle is determined and said mass flow rate of hydrogen gas circulating in the upper or substantially equal duct is maintained; to a given reference value by actuating said valve means. Characteristically, according to the invention, when due to the too small difference in hydrogen gas pressure AP = P2-P1, the mass flow rate becomes lower than said given reference value and said valve means are completely open and therefore no longer exert any regulation of the flow rate, the hydrogen gas contained in the portion of said supply pipe located upstream of the point of determination of the mass flow is compressed so as to continuously increase the difference in hydrogen gas pressure AP so that said mass flow rate of hydrogen gas is always substantially equal to said reference value. Advantageously, the mass flow value determined is substantially equal to or greater than the reference value minus 5% of the reference value and substantially equal to or less than the reference value increased by 5% of the reference value. reference value.

DE FINITIONS Un véhicule automobile fonctionnant à l'hydrogène est un véhicule dont le moteur fonctionne à l'hydrogène ou un véhicule qui comporte une pile dont l'hydrogène est le combustible. Il peut s'agir, selon l'invention, d'un véhicule apte à se déplacer sur le sol et/ou dans et/ou sur l'eau et/ou dans l'air. Le terme « précision » en référence à la mesure est lié, au sens de la présente invention, à la plage de mesure des moyens de détermination du débit massique et aux moyens eux-mêmes. La plage de mesure est définie comme étant l'intervalle de valeurs [débit massique minimum mesurable avec une précision donnée ; débit massique maximum mesurable avec ladite précision donnée]. On considère selon l'invention que la précision d'une mesure d'un débit massique est sensiblement égale à un pourcentage du débit massique maximum mesurable avec ladite précision donnée des moyens de détermination du débit massique et notamment d'un débitmètre à effet de Coriolis. Ce pourcentage peut être égal, par exemple, à 0,75%. Les termes « moyens de compressions » désignent tout dispositif apte à augmenter la pression de l'hydrogène sans apport d'hydrogène supplémentaire. En particulier, les moyens de compression sont aptes à augmenter la pression de l'hydrogène gazeux contenu dans la conduite jusqu'à une valeur supérieure à la pression régnant dans le réservoir tampon à un instant donné. La présente invention, ses caractéristiques les divers avantages qu'elle procure apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation particulier de la présente invention, présenté à titre d'exemple non limitatif et qui fait référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Fig. 1 représente un schéma d'un mode de réalisation de la station d'approvisionnement en hydrogène selon l'invention. En référence à la Fig. 1, selon un mode de réalisation de l'invention, la station d'approvisionnement comporte un réservoir tampon 1 qui peut être rempli d'hydrogène gazeux via une vanne V3 montée sur une conduite reliée à une source d'hydrogène gazeux non représentée. La station comporte une conduite d'approvisionnement 2 qui relie la sortie du réservoir tampon 1 au réservoir 101 du véhicule automobile à approvisionner. Une première vanne V1 munie de moyens formant clapet anti-retour est montée à proximité de la sortie du réservoir tampon 1. Une deuxième vanne V2 est montée sur la conduite 2 à proximité de l'extrémité libre de cette dernière, laquelle est connecté au réservoir de véhicule 101. En amont de la deuxième vanne V2 sont montés les moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux 5. Ces moyens de détermination du débit massique 5 permettent de déterminer ou de mesurer directement le débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans la conduite 2. Un système de refroidissement de l'hydrogène gazeux 6 est disposé en amont des moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux. Il permet de refroidir l'hydrogène gazeux circulant dans la conduite 2 jusqu'à une valeur donnée. Entre la première vanne V1 et le système de refroidissement 6 sont montés les moyens de compression de l'hydrogène gazeux 3; ces moyens de compression 3 permettent de comprimer l'hydrogène gazeux circulant dans la conduite 2 en aval, dans la direction du réservoir 101.FINISHES A hydrogen-powered motor vehicle is a vehicle powered by hydrogen or a vehicle with a fuel cell. It may be, according to the invention, a vehicle capable of moving on the ground and / or in and / or on water and / or in the air. The term "precision" with reference to the measurement is related, in the sense of the present invention, to the measuring range of the means for determining the mass flow rate and the means themselves. The measurement range is defined as the range of values [minimum measurable mass flow with a given accuracy; maximum mass flow rate measurable with the given accuracy]. According to the invention, the accuracy of a measurement of a mass flow rate is considered to be substantially equal to a percentage of the maximum measurable mass flow rate with the given accuracy of the means for determining the mass flow rate and in particular of a Coriolis flowmeter. . This percentage may be equal, for example, to 0.75%. The terms "compression means" denote any device capable of increasing the pressure of hydrogen without adding additional hydrogen. In particular, the compression means are capable of increasing the pressure of the hydrogen gas contained in the pipe to a value greater than the pressure prevailing in the buffer tank at a given instant. The present invention, its characteristics and the various advantages it affords, will appear better on reading the following detailed description of a particular embodiment of the present invention, presented by way of non-limiting example and which refers to the drawings. attached in which: - FIG. 1 shows a diagram of an embodiment of the hydrogen supply station according to the invention. With reference to FIG. 1, according to one embodiment of the invention, the supply station comprises a buffer tank 1 which can be filled with hydrogen gas via a valve V3 mounted on a pipe connected to a source of gaseous hydrogen not shown. The station comprises a supply line 2 which connects the outlet of the buffer tank 1 to the tank 101 of the motor vehicle to supply. A first valve V1 provided with means forming a non-return valve is mounted near the outlet of the buffer tank 1. A second valve V2 is mounted on the pipe 2 near the free end thereof, which is connected to the reservoir of vehicle 101. Upstream of the second valve V2 are mounted means for determining the mass flow rate of hydrogen gas 5. These means for determining the mass flow rate 5 make it possible to determine or directly measure the mass flow rate of hydrogen gas flowing in the pipe 2. A hydrogen gas cooling system 6 is disposed upstream of the means for determining the mass flow rate of hydrogen gas. It allows to cool the hydrogen gas flowing in line 2 to a given value. Between the first valve V1 and the cooling system 6 are mounted the compression means of the hydrogen gas 3; these compression means 3 can compress the hydrogen gas flowing in the pipe 2 downstream, in the direction of the tank 101.

En référence à la Fig. 1, les moyens de compression précités comportent un récipient à vessie 3 qui comporte une membrane souple qui détermine un premier compartiment 31 rempli d'hydrogène et qui est connecté à la conduite 2. L'hydrogène gazeux circulant dans la conduite 2 peut donc entrer et sortir de ce premier compartiment 31. Le volume du récipient externe au premier compartiment précité forme un deuxième compartiment dit de compression 33. Le compartiment de compression 33 est relié à un bac de fluide 9 (huile, par exemple) au moyen d'une pompe P actionnée par un moteur 7. La pompe P peut injecter, éventuellement sous pression, du fluide provenant du bac 9 vers le deuxième compartiment 33 de manière à comprimer la membrane souple ; la compression de la membrane souple a pour effet de comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans le premier compartiment 31. Les traits en pointillés qui relient la deuxième vanne V2 aux moyens de détermination du débit massique 5 matérialisent l'asservissement de l'ouverture de la deuxième vanne V2 à la valeur du débit massique déterminée. De même, les traits en pointillés reliant les moyens de détermination du débit massique 5 au moteur 7 matérialisent l'asservissement du moteur 7 à la valeur du débit massique déterminée par les moyens de détermination 5. La station comporte également des moyens de contrôle qui ne sont pas représentés.With reference to FIG. 1, the aforementioned compression means comprise a bladder container 3 which comprises a flexible membrane which determines a first compartment 31 filled with hydrogen and which is connected to the pipe 2. The hydrogen gas flowing in the pipe 2 can therefore enter and out of this first compartment 31. The volume of the outer container to the aforementioned first compartment forms a second so-called compression compartment 33. The compression compartment 33 is connected to a fluid tank 9 (oil, for example) by means of a pump P actuated by a motor 7. The pump P can inject, possibly under pressure, fluid from the tray 9 to the second compartment 33 so as to compress the flexible membrane; the compression of the flexible membrane has the effect of compressing the hydrogen gas contained in the first compartment 31. The dashed lines connecting the second valve V2 mass flow means 5 materialize the enslavement of the opening of the second valve V2 to the value of the mass flow determined. Similarly, the dashed lines connecting the means for determining the mass flow rate 5 to the engine 7 materialize the servocontrol of the engine 7 to the value of the mass flow rate determined by the determination means 5. The station also comprises control means which are not are not represented.

Le fonctionnement de la station représentée sur la Fig. 1 va maintenant être décrit en référence à cette même figure. Le réservoir tampon 1 est rempli d'hydrogène gazeux à une pression P1 par ouverture de la vanne V3 et fermeture de la première vanne V1 . On ferme ensuite la vanne V3. On connecte le réservoir du véhicule 101 à l'extrémité libre de la conduite 2. Le réservoir 101 contient de l'hydrogène gazeux à une pression P2 inférieure à Pi. On ouvre les vannes V1 et V2. L'hydrogène gazeux empli la conduite 2, le premier compartiment 31 et le réservoir 101. On régule l'ouverture de la vanne V2 de façon à obtenir un débit massique sensiblement égal à une valeur donnée DM50 qui correspond sensiblement à la valeur médiane de la plage de mesure des moyens de détermination du débit massique. Le débit massique d'hydrogène gazeux varie en fonction de la différence de pression existant entre le réservoir 101 et le réservoir tampon 1. Lorsque la différence de pression entre le réservoir 101 et le réservoir tampon 1 devient inférieure à une valeur donnée, le débit massique d'hydrogène diminue et devient inférieur à la valeur DM50. Lorsque le débit massique devient sensiblement inférieur à DM50-5%(DM50), si cela n'a pas été fait auparavant, on ferme la vanne V1, la vanne V2 est, elle, totalement ouverte et l'on comprime l'hydrogène gazeux contenu dans le premier compartiment 31 en injectant du fluide provenant du bac 9 dans le compartiment de compression 3. Lorsque le débit d'hydrogène gazeux déterminé par les moyens de détermination du débit massique 5 revient à la valeur DM50, on continue de comprimer l'hydrogène pour maintenir le débit sensiblement égal à la valeur DM50 ou comprise, par exemple, dans un intervalle [DM50-5% ; DM50+5`)/0]. La 25 compression de l'hydrogène contenu dans le premier compartiment permet de continuer à remplir par différence de pression le réservoir 101, avec un débit massique sensiblement constant et déterminé avec la précision souhaitée. La détection du remplissage du réservoir 101 peut être mise en oeuvre par la mesure de la pression et de la température dans le réservoir du véhicule 30 101 ou par mesure de la pression et de la température dans la conduite d'approvisionnement 2. La mesure du débit d'hydrogène permet de déterminer la quantité totale d'hydrogène transféré, notamment pour déterminer le coût/prix du remplissage.The operation of the station shown in FIG. 1 will now be described with reference to this same figure. The buffer tank 1 is filled with hydrogen gas at a pressure P1 by opening the valve V3 and closing the first valve V1. Valve V3 is then closed. The reservoir of the vehicle 101 is connected to the free end of the pipe 2. The reservoir 101 contains hydrogen gas at a pressure P2 less than Pi. The valves V1 and V2 are opened. The hydrogen gas fills the pipe 2, the first compartment 31 and the tank 101. The opening of the valve V2 is regulated so as to obtain a mass flow rate substantially equal to a given value DM50 which corresponds substantially to the median value of the measuring range of the means for determining the mass flow rate. The mass flow rate of hydrogen gas varies as a function of the pressure difference existing between the tank 101 and the buffer tank 1. When the pressure difference between the tank 101 and the buffer tank 1 becomes lower than a given value, the mass flow rate Hydrogen decreases and becomes lower than the DM50 value. When the mass flow rate becomes substantially less than DM 50-5% (DM 50), if this has not been done before, the valve V1 is closed, the valve V2 is completely open and the hydrogen gas is compressed. contained in the first compartment 31 by injecting fluid from the tank 9 into the compression compartment 3. When the flow rate of hydrogen gas determined by the mass flow determination means 5 returns to the value DM50, the compression is continued. hydrogen to maintain the flow rate substantially equal to the DM50 value or included, for example, in a range [DM50-5%; DM50 + 5`) / 0]. The compression of the hydrogen contained in the first compartment makes it possible to continue to fill the tank 101 with a pressure difference, with a mass flow rate that is substantially constant and determined with the desired precision. The detection of the filling of the tank 101 can be carried out by measuring the pressure and the temperature in the tank of the vehicle 101 or by measuring the pressure and the temperature in the supply pipe 2. The measurement of the hydrogen flow rate makes it possible to determine the total amount of hydrogen transferred, in particular to determine the cost / price of the filling.

Selon un deuxième mode de réalisation non représenté, le réservoir tampon est lui-même un réservoir comportant deux compartiments tel que précité. Il fait alors office de réservoir tampon et de moyens de compression. Selon un troisième mode de réalisation non représenté, les moyens de 5 compression de l'hydrogène sont constitués d'un compresseur monté en amont du réservoir tampon 1. Le compresseur permet d'augmenter la pression dans le réservoir tampon 1. EXEMPLES Actuellement, les conditions de remplissage sont les suivantes : 10 Débit moyen de ravitaillement : 28 g/s (soit 5kg en 3 min) Meilleure précision possible pour la mesure du débit massique d'hydrogène : 0,75% de la plage de mesure du débitmètre à effet Coriolis. Le débitmètre à effet Coriolis est choisi de manière à ce que sa plage de mesure soit égale à au moins 1,5 fois le débit maximum détecté pendant le 15 remplissage du réservoir du véhicule. On choisit la valeur de référence du débit massique comme étant la valeur médiane de la plage de mesure. La station comporte un réservoir tampon de 250L; le volume du réservoir du véhicule est de 125 L.According to a second embodiment not shown, the buffer tank is itself a reservoir comprising two compartments as mentioned above. It then acts as a buffer tank and compression means. According to a third embodiment, not shown, the hydrogen compression means consist of a compressor mounted upstream of the buffer tank 1. The compressor makes it possible to increase the pressure in the buffer tank 1. EXAMPLES Currently, the filling conditions are as follows: 10 Average feed rate: 28 g / s (ie 5kg in 3 min) Best possible accuracy for mass flow measurement of hydrogen: 0.75% of the measuring range of the flow meter Coriolis. The Coriolis flow meter is selected so that its measuring range is at least 1.5 times the maximum flow detected during filling of the vehicle tank. The mass flow reference value is chosen to be the median value of the measurement range. The station has a 250L buffer tank; the volume of the tank of the vehicle is 125 L.

20 Les valeurs de la température et de la pression régnant respectivement dans le réservoir tampon et dans le réservoir du véhicule avant le remplissage (valeurs initiales) et à la fin de ce dernier (valeurs finales) sont indiquées dans les Tableaux I et II ci-dessous. Dans le cas du Tableau I, les moyens de compression utilisés sont un réservoir 25 à vessie dont le premier compartiment, formé par la vessie présente un volume initial de 250 L. A la fin du remplissage, ce premier compartiment présente un volume de 25 L. Dans le cas du Tableau II, les moyens de compression sont un compresseur monté en amont du réservoir tampon.The temperature and pressure values respectively in the buffer tank and in the vehicle tank before filling (initial values) and at the end of the latter (final values) are given in Tables I and II above. below. In the case of Table I, the compression means used are a bladder tank 25, the first compartment formed by the bladder has an initial volume of 250 L. At the end of filling, this first compartment has a volume of 25 L In the case of Table II, the compression means are a compressor mounted upstream of the buffer tank.

30 Tableau I Température initiale (°C) Pression initiale (bar) Température finale (°C) Pression finale (bar) Réservoir tampon 45 350 100 875 Réservoir du véhicule 20 40 65 825 Tableau II Température initiale (°C) Pression initiale (bar) Température finale (°C) Pression finale (bar) Réservoir tampon 25 350 40 875 Réservoir du véhicule 20 40 65 8255Table I Initial temperature (° C) Initial pressure (bar) Final temperature (° C) Final pressure (bar) Buffer tank 45 350 100 875 Vehicle tank 20 40 65 825 Table II Initial temperature (° C) Initial pressure (bar ) Final temperature (° C) Final pressure (bar) Buffer tank 25 350 40 875 Vehicle tank 20 40 65 8255

Claims (9)

REVENDICATIONS: 1. Station d'approvisionnement en hydrogène gazeux permettant de remplir par différence de pression le réservoir d'un véhicule automobile (101) fonctionnant à l'hydrogène, ladite station étant du type comprenant : - un réservoir tampon (1) contenant de l'hydrogène gazeux ; - une conduite d'approvisionnement (2) connectée audit réservoir tampon (1) et qui comporte une extrémité libre apte à être connectée à un réservoir de véhicule automobile (101); -des moyens formant vanne (V2) montés sur ladite conduite d'approvisionnement (2) et qui sont aptes à réguler le débit d'hydrogène gazeux sortant par ladite extrémité libre ; et - des moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux (5) circulant dans ladite conduite d'approvisionnement, lesdits moyens de détermination étant montés sur ladite conduite d'approvisionnement (2), en amont desdits moyens formant vanne (V2) ; caractérisée en ce que lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux (5) sont aptes à déterminer ledit débit massique avec une précision souhaitée lorsque la valeur du débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans ladite conduite (2) est comprise dans une plage de valeurs donnée qui correspond à la plage de mesure desdits moyens de détermination du débit massique (5), en ce que ladite station comporte, en outre, des moyens de compression de l'hydrogène gazeux (3) contenu dans ladite conduite (2) qui sont disposés en amont desdits moyens de détermination du débit massique (5) et qui sont conformés pour comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite (2), quand la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination du débit massique est en dehors de ladite plage de mesure, et ce de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination (5) reste toujours comprise dans ladite plage de mesure, moyennant quoi, la précision de la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination (5) reste sensiblement égale à ladite précision souhaitée.1. A hydrogen gas supply station for filling by differential pressure the tank of a motor vehicle (101) operating with hydrogen, said station being of the type comprising: - a buffer tank (1) containing hydrogen gas; - A supply line (2) connected to said buffer tank (1) and which has a free end adapted to be connected to a motor vehicle tank (101); valve means (V2) mounted on said supply pipe (2) and which are able to regulate the flow of hydrogen gas leaving through said free end; and - means for determining the mass flow rate of hydrogen gas (5) flowing in said supply line, said determining means being mounted on said supply line (2), upstream of said valve means (V2); characterized in that said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas (5) are able to determine said mass flow rate with a desired accuracy when the value of the mass flow rate of hydrogen gas flowing in said pipe (2) is included in a given range of values which corresponds to the measurement range of said mass flow rate determining means (5), in that said station further comprises means for compressing the hydrogen gas (3) contained in said pipe (2 ) which are arranged upstream of said mass flow rate determining means (5) and which are shaped to compress the hydrogen gas contained in said pipe (2), when the value of the mass flow rate determined by said mass flow rate determination means is outside said measuring range, so that the value of the mass flow determined by said determining means (5) always remains in said measuring range, whereby the accuracy of the mass flow value determined by said determining means (5) remains substantially equal to said desired accuracy. 2. Station d'approvisionnement en hydrogène gazeux selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de compression (3) sont conformés pour comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ladite conduite (2) quand la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination du débit massique est inférieure à une valeur de référence donnée qui est comprise dans ladite plage mesure, et ce de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée par lesdits moyens de détermination (5) soit à nouveau sensiblement égale à ladite valeur de référence donnée.2. Hydrogen gas supply station according to claim 1, characterized in that said compression means (3) are shaped to compress the hydrogen gas contained in said pipe (2) when the value of the mass flow determined by said means for determining the mass flow rate is less than a given reference value which is in said measuring range, so that the value of the mass flow rate determined by said determining means (5) is again substantially equal to said value given reference. 3. Station selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de compression (3) comportent un compresseur disposé en amont dudit réservoir tampon et qui est apte à comprimer l'hydrogène gazeux contenu dans ledit réservoir tampon (1).3. Station according to one of claims 1 and 2, characterized in that said compression means (3) comprise a compressor disposed upstream of said buffer tank and which is adapted to compress the hydrogen gas contained in said buffer tank (1). ). 4. Station selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de compression (3) comportent un réservoir qui comprend un premier compartiment de volume variable (31) contenant de l'hydrogène gazeux et un deuxième compartiment dit de compression (33) qui est relié à un réservoir de fluide (9), des moyens formant pompe (P, 7) qui relient ledit réservoir de fluide (9) audit compartiment de compression (33) et qui sont aptes à faire varier la quantité et/ou la pression du fluide dans ledit compartiment de compression (33) de manière à modifier la pression de l'hydrogène contenue dans ledit premier compartiment (31).4. Station according to any one of the preceding claims, characterized in that said compression means (3) comprise a reservoir which comprises a first compartment of variable volume (31) containing hydrogen gas and a second compartment called compression (33) which is connected to a fluid reservoir (9), pump means (P, 7) which connects said fluid reservoir (9) to said compression chamber (33) and is adapted to vary the amount and or the pressure of the fluid in said compression compartment (33) so as to modify the pressure of the hydrogen contained in said first compartment (31). 5. Station selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit réservoir tampon (1) est du type comprenant un premier compartiment de volume variable contenant de l'hydrogène gazeux et un deuxième compartiment dit de compression qui est relié à un réservoir de fluide, des moyens formant pompe qui relient ledit réservoir de fluide audit compartiment de compression et qui sont aptes à faire varier la quantité et/ou la pression du fluide dans ledit compartiment de compression de manière à modifier la pression de l'hydrogène contenue dans ledit premier compartiment.5. Station according to any one of the preceding claims, characterized in that said buffer tank (1) is of the type comprising a first compartment of variable volume containing hydrogen gas and a second so-called compression compartment which is connected to a fluid reservoir, pump means which connects said fluid reservoir to said compression chamber and which is adapted to vary the quantity and / or pressure of the fluid in said compression compartment so as to modify the pressure of the hydrogen contained therein in said first compartment. 6. Station selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux (5) comportent un débitmètre à effet Coriolis.6. Station according to any one of the preceding claims, characterized in that said means for determining the mass flow of hydrogen gas (5) comprise a Coriolis flow meter. 7. Station selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux (5) sont conformés pour déterminer ladite valeur avec une précision donnée supérieure ou égale à ladite précision souhaitée, en ce que ladite précision donnée est sensiblement égale à 0,75% du débit massique maximum mesurable avec ladite précision donnée par lesdits moyens de détermination du débit massique d'hydrogène gazeux.7. Station according to any one of the preceding claims, characterized in that said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas (5) are shaped to determine said value with a given accuracy greater than or equal to said desired accuracy, in that said given accuracy is substantially equal to 0.75% of the maximum mass flow rate measurable with said accuracy given by said means for determining the mass flow rate of hydrogen gas. 8. Procédé de remplissage d'un réservoir de véhicule automobile fonctionnant à l'hydrogène gazeux par différence de pression selon lequel - on fournit de l'hydrogène à une pression P1 variable au moyen d'une conduite d'approvisionnement (2) munie de moyens formant vanne (V2) et reliée au réservoir d'un véhicule automobile (101) qui contient de l'hydrogène gazeux à une pression P2 inférieure à P1 ; - on ouvre lesdits moyens formant vanne (V2); - en un point de ladite conduite situé en amont desdits moyens formant vanne (V2), on détermine le débit massique d'hydrogène gazeux pénétrant dans ledit réservoir du véhicule (101) et l'on maintient ledit débit massique d'hydrogène gazeux circulant dans la conduite d'approvisionnement supérieur ou sensiblement égal à une valeur de référence donnée en actionnant lesdits moyens formant vanne (V2). caractérisé en ce que, lorsque du fait de la trop faible différence de pression d'hydrogène gazeux existant entre la conduite et ledit réservoir de véhicule, le débit massique devient inférieur à ladite valeur de référence donnée et que lesdits moyens formant vanne sont totalement ouverts et n'exercent donc plus aucune régulation du débit, on comprime l'hydrogène gazeux contenu dans la portion de ladite conduite d'approvisionnement située en amont du point de détermination du débit massique de manière à augmenter en continu la différence de pression d'hydrogène gazeux AP afin que ledit débit massique d'hydrogène gazeux soit toujours sensiblement égal à ladite valeur de référence.8. A method of filling a motor vehicle tank operating with hydrogen gas by pressure difference in which - hydrogen is supplied at a variable pressure P1 by means of a supply pipe (2) provided with valve means (V2) and connected to the tank of a motor vehicle (101) which contains hydrogen gas at a pressure P2 less than P1; said valve means (V2) is opened; at a point of said pipe situated upstream of said valve means (V2), the mass flow rate of gaseous hydrogen penetrating into said vehicle tank (101) is determined and said mass flow rate of hydrogen gas circulating in the the supply line being greater than or substantially equal to a given reference value by actuating said valve means (V2). characterized in that, due to the too small difference in hydrogen gas pressure existing between the pipe and said vehicle tank, the mass flow rate becomes lower than said given reference value and said valve means are fully open and therefore no longer exert any regulation of the flow rate, the hydrogen gas contained in the portion of said supply pipe located upstream of the point of determination of the mass flow is compressed so as to continuously increase the difference in hydrogen gas pressure AP so that said mass flow rate of hydrogen gas is always substantially equal to said reference value. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on comprime l'hydrogène gazeux de manière à ce que la valeur du débit massique déterminée soit sensiblement égale ou supérieure à la valeur de référencediminuée de 5% de la valeur de référence et sensiblement égale ou inférieure à la valeur de référence augmentée de 5% de la valeur de référence.9. Process according to claim 8, characterized in that the hydrogen gas is compressed so that the value of the mass flow rate determined is substantially equal to or greater than the reference value of 5% of the reference value and substantially equal to or less than the reference value plus 5% of the reference value.
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