JP2014508261A - 水素充填方法及びシステム - Google Patents

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Abstract

本発明は、(a)350〜1000bar絶対圧の範囲の圧力及び−20℃〜50℃の範囲の温度の第1の量の気体状水素を含む第1の容器を提供し;(b)第1の量の重量を基準として第1の量の気体状水素の40〜100重量%の範囲を、第1の容器から等エンタルピーバルブに通して、−100〜−20℃の範囲の温度を有する低温の第2の量の気体状水素を得て;そして、c)低温の第2の量の気体状水素を第2の容器に充填する;工程を含む、気体状水素を充填する方法を提供する。更なる形態において、本発明は気体状水素を充填するためのシステムを提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、水素を充填する方法及び水素を充填するためのシステムに関する。
近年においては、水素のような代替のエネルギー源又はエネルギー担体の開発に大きな関心が寄せられている。燃料源として水素を用いる自動車及び他の乗物が開発されているが、規模又はコストの点でガソリン給油所と競合し得るこれらの乗物に燃料補給する方法は未だ開発されていない。ガソリンの燃料補給方法は非常に簡単で、通常は、ガソリンを貯蔵するためのタンクから1以上のポンプを介してガソリンを乗物の燃料タンクに供給することのみから構成される。水素の燃料補給、特に高圧の気体状水素の燃料補給はより複雑である。気体状水素の燃料補給を複雑にしている1つの現象は、気体状水素の燃料補給中に乗物のタンク内の温度が上昇することである。この温度上昇は、気体が流動気体から乗物のタンク内で静止気体に変化すると気体が加熱されるという熱力学的現象によるものである。一般に、乗物の水素タンクは最大で85℃までしか保証されていない。乗物のタンク内の温度を最大保証温度より低い温度に維持することを確保するためには、気体状水素を、乗物に充填する(即ち、水素の場合には700barで供給する)前に約−40℃に冷却する必要がある。
開発された1つのオプションは、熱交換システムをベースとする冷却を用いて気体状水素を冷却又は予備冷却することである。しかしながら、これらのシステム、特に冷却システムは高価であり、長い応答時間を有し、多くの可動部品を有していて、それらのメンテナンスが頻繁になる。提案されている第2のアプローチは、液体窒素をベースとする冷却を用いることである。かかるアプローチは応答時間を相当に短縮するが、これは高価であり、燃料補給所における液体窒素の充填及び貯蔵に関連するインフラストラクチャーの問題が導かれる。更に、これは規模拡大することが困難である。第3のアプローチは、燃料補給プロセスを遅くして燃料補給プロセス中に熱を消散させることを可能にすることによる。しかしながら、これは非常に長い燃料補給時間をもたらす。
好適な水素充填システムを提供するためには、システムは、遙かにより簡単で安価であると同時に迅速でなければならない。更に、水素燃料補給所をガソリンスタンドに対する実用的な代替手段にするためには、メンテナンスの必要性及びエネルギーの使用を減少させなければならない。
ここで、気体状水素を大きな気体状水素貯蔵容器からより小さい中間容器に供給し、次に、水素を乗物の水素タンクに供給する前に乗物のタンク内で水素の加熱を引き起こす逆熱力学的現象を用いて気体状水素を冷却することによって、気体状水素のエネルギー効率の良い迅速な予備冷却を行うことができることを見出した。
したがって、本発明は、
(a)350〜1000bar絶対圧の範囲の圧力及び−20℃〜50℃の範囲の温度の第1の量の気体状水素を含む第1の容器を提供し;
(b)第1の量の重量を基準として気体状水素の第1の量の40〜100重量%の範囲を、第1の容器から等エンタルピーバルブに通して、−100〜−20℃の範囲の温度を有する低温の第2の量の気体状水素を得て;そして
(c)低温の第2の量の気体状水素を第2の容器に充填する;
工程を含む、気体状水素を充填する方法を提供する。
本発明方法は、冷却システム又は液体窒素の使用が必要なく、それによってエネルギーコスト、メンテナンス、及びインフラストラクチャーの必要性が減少する。
他の形態においては、本発明は、
・気体状水素用の入口及び出口を有する、少なくとも250bar絶対圧より高い圧力に加圧されている気体状水素を収容するのに好適な第1の容器;
・気体状水素用の入口及び出口を有する気体状水素充填器;
・気体状水素を第1の容器の出口から気体状水素充填器の入口へ供給する手段;及び
・気体状水素の流れを制御するのに好適な等エンタルピーバルブ;
を含み;
等エンタルピーバルブは、第1の容器の気体状水素用の出口であるか又は出口の一部であるか、或いは気体状水素を第1の容器から気体状水素充填器へ供給する手段の中に配置されている、気体状水素を充填するためのシステムを提供する。
図1は、本発明によるシステムの概要図を与える。 図2は、本発明によるシステムの他の概要図を与える。
本明細書に記載する発明は、気体状水素を充填する方法を提供する。本発明方法においては、気体状水素を、乗物の燃料タンクに充填する前に冷却する。気体状水素タンクの燃料補給中にタンク内の温度が上昇することは公知である。いかなる特定の理論にも縛られることは望まないが、この温度上昇は燃料補給プロセスの熱力学に関係すると考えられる。燃料補給中においては、気体状水素充填器のノズルから排出される流動水素の熱力学的仕事の、乗物のタンク内の静止水素の内部エネルギーへの熱力学的変換が起こる。
代表的な従来の燃料補給プロセス、即ち気体状水素を充填するための従来のプロセスにおいては、気体状水素を乗物の水素タンクに供給する際には、その熱力学状態が動いている気体から動かないか又は静止している気体に変化し、一方で水素ガスのエンタルピーは一定に維持される。気体状水素のエンタルピー(H)は、システムの内部エネルギー(U)と、その体積にその上又はその周囲に加えられている圧力をかけた積(PV、仕事とも呼ばれる)との合計として定義され、動いている気体状水素のPVエネルギーは静止状態の気体状水素の内部エネルギーUに変換される。この変換は、乗物のタンクの燃料補給が断熱プロセスである、即ちエネルギーが乗物のタンクそれ自体には伝達されず、タンク内の気体状水素によって仕事(PV)が行われない条件下においては、タンク内のより高い気体温度として観察される。記載した熱力学的効果の更なるバックグラウンドは、例えばCengelら, Thermodynamics: An Engineering Approach, William C Brown出版, 3版, 1997, p.220-229において見ることができる。
理論的には、この熱力学的変換によって、気体状水素の圧力に応じて100℃及びそれ以上への気体状水素の温度上昇が引き起こされる可能性がある。実際には、気体状水素充填器のノズルと乗物のタンクとの間に圧力降下が存在し、気体状水素からタンク壁への多少の熱伝達が温度上昇の一部を軽減するので、補給プロセスは完全には断熱ではない。しかしながら、これらの効果は、気体状水素が水素タンク中に送られる際の気体状水素の温度上昇に対して小さい効果しか与えない。
本発明は、本明細書において上記に記載した逆熱力学的効果を用いる。気体状水素を、まず逆熱力学的効果を用いて冷却し、次に乗物の水素タンクに送り、その中で本明細書において上記したように気体状水素の温度が上昇する。
本発明方法においては、工程(a)において第1の量の気体状水素を含む第1の容器を与える。本明細書において第1の量とは、重量単位で測定された量を指す。好ましくは、気体状水素の第1の量は乗物の少なくとも1つの水素タンクを燃料補給するのに十分なものである。より好ましくは、第1の量は、燃料補給する乗物の水素タンクの重量容量の1〜3倍、更により好ましくは1.1〜2倍の範囲である。乗物が通常の自動車である場合には、水素タンクの容量は3〜7kgの水素の範囲であってよい。乗物がバス又はトラックである場合には、水素タンクの容量は4〜15kgの水素の範囲程度の大きさであってよい。
第1の容器内の第1の量の気体状水素の圧力は、350〜1000bar絶対圧、より好ましくは360〜850bar絶対圧の範囲である。第1の容器内の圧力の実際の選択は、水素を乗物の水素タンクに充填する必要な圧力に基づく。好ましくは、第1の容器内の圧力は、充填圧力よりも0.1〜150bar、より好ましくは0.15〜35bar高くして、水素を乗物の水素タンクに向かって流すための駆動力を与える。第1の容器内の第1の量の気体状水素の温度は、−20℃〜50℃、より好ましくは0℃〜35℃の範囲である。好ましくは、この温度は乗物の外側の温度に等しいか又は近接させる。例えば、第1の容器を地上に配置する場合には、温度は好ましくは大気温度である。第1の容器を地下に配置する場合には、温度は好ましくは地下の温度である。
プロセスの工程(b)において、気体状水素の第1の量の全重量を基準として気体状水素の第1の量の40〜100重量%の範囲を、第1の容器から等エンタルピーバルブに通して、工程(c)において第2の容器に充填する。好ましくは、第2の容器は乗物の水素タンクである。
等エンタルピーバルブは、ジュール・トムソンバルブ又は断熱バルブとしても知られている。第1の量の気体状水素の少なくとも一部を等エンタルピーバルブに通すことによって、内部エネルギーが仕事(PV)に変換することによって気体状水素の温度が低下する。しかしながら、熱力学的現象の性質及び加圧した気体状水素の高い熱伝導性のために、等エンタルピーバルブを通過する水素だけでなく、第1の容器内に残留する水素も冷却される。第1の量の気体状水素の小さな割合しか等エンタルピーバルブを通過しない場合には、第1の量の全体が冷却に寄与する、即ち小さい割合の仕事(PV)に変換するのに必要な内部エネルギー(U)は第1の割合中の全部の水素によって与えられるので、冷却効果はほんの少しである。それにもかかわらず、仕事(PV)が内部エネルギー(U)に変換されて戻る際には小さい割合しか再加熱されないので、この比較的小さい割合を乗物の水素タンク中に送ると温度上昇は高くなる。その結果、温度上昇は、水素を等エンタルピーバルブに通すことによって引き起こされる温度低下よりも相当に大きい可能性がある。これが、水素の内部エネルギーを流動水素の仕事に熱力学的に変換する効果が、従来の水素燃料補給所において有効に見られない理由である。かかる水素燃料補給所においては、比較的少量の気体状水素を、通常は非常に大きい気体状水素の貯蔵容器から直接、乗物のタンクに直接供給する。その結果、大きな気体状水素貯蔵容器全体の中の水素が冷却されるが、大きな体積のために温度低下が最小になる。
第1の量の気体状水素の少なくとも40重量%を等エンタルピーバルブに通すことによって、第2の容器、好ましくは乗物の水素タンク内の気体状水素の最終温度が必要な範囲内になることを確保するために十分な冷却が達成される。
好ましくは、第1の量の気体状水素の全重量を基準として気体状水素の第1の量の50〜99重量%、より好ましくは75〜98.5重量%の範囲を、第1の容器から等エンタルピーバルブに通して、充填する気体状水素の十分な冷却を更に確保する。第1の量の気体状水素の少なくとも一部を等エンタルピーバルブに通すことによって得られる低温の気体状水素は、低温の第2の量の気体状水素と呼ぶ。低温の第2の量の気体状水素は、−100〜−20℃の範囲の温度を有する。
プロセスの工程(c)においては、低温の第2の量の気体状水素を、第2の容器、好ましくは乗物の水素タンクに充填する。低温の気体状水素を第2の容器内に貯蔵すると、その温度は本明細書において上記に記載したように再び上昇する。しかしながら、低温の第2の量の低下した開始温度のために、第2の容器内の気体状水素の最終温度も、第1の量を冷却することによって期待されるよりも低くなる。
工程(c)に続いて、第1の容器を再充填して、工程(c)で充填された気体状水素を補充することができる。したがって、好ましくは、本プロセスは工程(d)を更に含む。工程(d)においては、更なる気体状水素を第1の容器に供給して、工程(b)において等エンタルピーバルブを通過して工程(c)において充填された水素を補充する。
更なる気体状水素は、気体状水素貯蔵容器、気体状水素パイプライン若しくはパイプラインインフラストラクチャーなどの水素の任意の源から、或いは電気分解プロセス、酸化又は部分酸化プロセス、水蒸気改質プロセスなど(しかしながらこれらに限定されない)の水素生成プロセスから供給することができる。好ましくは、更なる気体状水素は、気体状水素貯蔵容器、又は気体状水素パイプライン若しくはパイプラインインフラストラクチャーから供給する。これらは水素の一定の供給を与えることができるからである。
更なる気体状水素は、ポンプ又は圧縮器によって第1の容器に供給することができる。更なる水素の圧力が低すぎる場合には、例えば圧縮器を用いてこれを圧縮して圧力を上昇させることができる。
好ましくは、工程(b)においては、更なる水素は第1の容器に供給しない。
本明細書において上記したように、工程(b)においては、等エンタルピーバルブを通過する気体状水素が内部エネルギー(U)の仕事(PV)への変換によって冷却されるだけでなく、第1の容器内に残留する気体状水素も同じ温度に冷却される。この残留する低温の気体状水素を用いて、更なる気体状水素を第1の容器に供給する際に遭遇する可能性がある温度上昇を少なくとも部分的に排除又は減少することができる。好ましくは、第1の量の気体状水素の全重量を基準として気体状水素の第1の量の0.1〜60重量%、より好ましくは第1の量の気体状水素の全重量を基準として1〜50重量%、更により好ましくは1.5〜25重量%の範囲が、工程(b)中に第1の容器内に残留する。しかしながら工程(d)中に第1の容器内の温度が本発明方法の工程(a)において規定される好ましい温度範囲を超えて上昇する場合には、更なる気体状水素を冷却することが必要である可能性がある。この場合には好ましくは、工程(d)は、更なる気体状水素を冷却し、より好ましくは更なる気体状水素を工程(a)において規定する範囲の温度に冷却することを更に含む。更なる水素は第1の容器に導入する前に冷却することができるが、好ましくは第1の容器の内部で冷却する。
好ましくは、更なる水素は、好ましくは第1の容器を取り囲む外側の媒体との熱交換によって冷却する。好ましくは、かかる媒体は空気であり、或いは第1の容器を地下に配置する場合には土壌である。第1の容器を地下に配置することによって、周囲の媒体、通常は土壌の比較的一定の温度が与えられる一方で設置面積が減少し、したがって第1の容器は地下に配置することが好ましい。
第1の容器内の気体状水素と第1の容器の外側の媒体との間の良好な熱交換を確保するためには、第1の容器は良好な熱交換特性を与えることが好ましい。一態様においては、第1の容器は、1つ又は複数の金属壁、好ましくは鋼材、ステンレススチール、又はアルミニウムの1つ又は複数の壁を含む。断熱した第1の容器は、あまり好ましくはないが可能である。断熱容器は、第1の容器の内部の気体状水素から周囲の媒体への良好な熱伝達を起こさない。しかしながら、断熱容器は、充填段階中に排出によって与えられる冷却を保持するのを助ける。
更に、更なる冷却手段を与えて更なる水素を積極的に冷却することができる。
好ましくは、第1の容器は、2〜30kg、より好ましくは3〜15kgの気体状水素の範囲の気体状水素に関する容量を有する。第1の容器の容量を限定することは、プロセスの工程(b)において達成される冷却に対して利益になるが、同時に好ましい工程(d)において与えられる更なる水素の冷却に対しても利益になる。
工程(d)に続いて、本プロセスは、工程(a)〜(c)、好ましくは(a)〜(d)の新しいシーケンスを開始することによって継続することができる。
本プロセスは、好ましくは充填のために低温の気体状水素の一定の供給が利用可能であるように運転される1つより多い第1の容器を並列に与えることによって運転することができる。
本発明は更に、気体状水素を充填するためのシステムを提供する。本発明によるシステムを、図1を参照して本明細書において下記に更に記載する。
本発明による気体状水素を充填するためのシステムは、気体状水素用の入口15及び気体状水素用の出口20を有する第1の容器10を含む。第1の容器は、250bar絶対圧より高く、好ましくは350〜1000bar絶対圧の範囲の圧力の加圧された気体状水素を収容するのに好適な容器である。
このシステムは更に、気体状水素用の入口30及び気体状水素用の出口35を有する気体状水素充填器25を含み、好ましくは出口35は低温の加圧された気体状水素を第2の容器に供給するのに好適なものであり、好ましくは第2の容器は乗物40の水素タンク39である。好ましくは、充填器は少なくとも部分的に断熱されていて気体状水素が加熱されるのを阻止する。
このシステムは、気体状水素を第1の容器10の出口20から充填器25の入口30に供給する手段45を含む。この手段45は、たとえば導管、パイプ、又はホースであってよく、−50℃、好ましくは−100℃程度に低い温度に耐えるのに好適なものである。好ましくは、手段45、例えば導管、パイプ、又はホースは、少なくとも部分的に断熱されていて、この手段内で気体状水素が加熱されるのを阻止する。
充填器25及び/又は手段45を断熱することによって、気体状水素が、第1の容器10から充填器25、及び最終的に燃料補給する乗物の水素タンクに供給される際に加熱されることが阻止される。気体状水素の温度上昇は、燃料補給プロセスが終了した時点における乗物の水素タンク内の水素のより高い最終温度をもたらす。
本システムはまた、気体状水素の流れ、特に第1の容器10から充填器25へ送られる水素の流れを制御するのに好適な、好ましくは等エンタルピーのバルブ50も含む。等エンタルピーバルブ50は、気体状水素を第1の容器から気体状水素充填器へ供給するための手段45の中に配置され、或いは好ましくは、等エンタルピーバルブ50は、第1の容器10の出口20であるか又はその一部である。等エンタルピーバルブ50が手段45内に配置されている場合には、それは好ましくは第1の容器の出口20に近接して配置される。等エンタルピーバルブ50を開放すると、第1の容器10内の気体状水素は静止状態から動いている状態への熱力学的転移を起こす。その結果、気体状水素の温度は低下する。
本システムには、気体状水素を第1の容器10に供給するのに好適な気体状水素の源を含ませることができる。好ましい態様においては、本システムは、気体状水素を第1の容器の入口15に供給する手段100を更に含む。この手段100は、例えば導管、パイプ、又はホースであってよく、加圧された気体状水素を保持するのに好適なものである。好ましくは、気体状水素の流れを制御して、第1の容器10が満たされた場合に気体状水素の第1の容器10への流れを停止するのに好適なバルブ105を与える。好ましくは、かかるバルブ105は第1の容器10の気体状水素用の入口15であるか又はその一部であり、或いは気体状水素を第1の容器10に供給する手段100の中に配置される。
図2に示す好ましい態様のシステムにおいては、本システムは、少なくとも気体状水素用の出口155を含む気体状水素貯蔵容器150を更に含む。好ましくは、手段105は、気体状水素を貯蔵容器150の出口155から第1の容器10の入口15に供給するために用いる。
気体状水素貯蔵容器150は単一の容器であってよく、或いはカスケード状の幾つかの水素貯蔵容器を含ませることができる。
他の好ましい態様(図1には示さない)においては、気体状水素パイプライン又はパイプラインインフラストラクチャーによって水素を供給する。
必要な場合には、ポンプ又は圧縮器175を手段100内に与えることができる。ポンプ又は圧縮器175は、貯蔵容器150の出口155から第1の容器10の入口15に供給される気体状水素を与え、そして場合によっては加圧するために用いることができる。
本明細書においてプロセスを議論する際に上記したように、第1の容器によって、第1の容器の内部の気体状水素と、第1の容器を取り囲む媒体との間の熱交換を行うことができることが好ましい可能性がある。したがって、好ましくは第1の容器は、高い熱伝導性を有する壁、好ましくは金属壁、より好ましくはアルミニウム、鋼材、又はステンレススチールの壁、或いはこれらの組み合わせを含む。
好ましくは、第1の容器10は、例えば空気のような熱交換媒体と熱交換接触している。より好ましくは、第1の容器は、地表200の下の地下に、土壌205と熱交換接触して配置される。これによって、システムの設置面積が減少するだけでなく、土壌も、比較的一定の温度及び高い熱容量を有する、気体状水素をそれに対して冷却するための良好な媒体を提供する。
本明細書においてプロセスに関して上記したように逆熱力学的効果を可能な限り効率的に用いることを可能にするためには、第1の容器の容量を制限することが好ましい。本明細書において容量とは、気体状水素の重量基準の容量である。好ましくは、第1の容器の容量は、2〜30kgの水素、より好ましくは3〜15kgの水素の範囲である。
好ましくは、システムが気体状水素用の貯蔵容器を含む場合には、第1の容器の容量は、貯蔵容器150の容量、即ち、カスケード状の複数の貯蔵容器の累積容量の単一の容器の容量よりも遙かに小さい。好ましくは、第1の容器の容量は、貯蔵容器の容量を基準として、貯蔵容器の容量の10%(wt/wt)以下であり、より好ましくは第1の容器は、貯蔵容器の容量を基準として貯蔵容器の容量の0.01〜10%(wt/wt)、更により好ましくは0.02〜5%(wt/wt)、更により好ましくは0.03〜1%(wt/wt)の範囲の容量を有する。
図2を参照すると、本システムには、対応する等エンタルピーバルブ50a〜f及び入口バルブ105a〜fを有する1つより多い第1の容器10a〜fを含ませることができる。更に、本システムには、1つより多い充填器25a及び25bを含ませることができる。これによって、同時に幾つかの乗物に燃料補給することが可能である。充填器あたり1つより多い第1の容器を与えることによって、幾つかの乗物40a及び40bに、単一の充填器によって短い乗物間の時間間隔で連続的且つ順次燃料補給することができる。第1の容器の数、充填器の数、及び充填器あたりの第1の容器の数は、必要に応じて選択することができることが認められるであろう。

Claims (13)

  1. (a)350〜1000bar絶対圧の範囲の圧力及び−20℃〜50℃の範囲の温度の第1の量の気体状水素を含む第1の容器を提供し;
    (b)第1の量の重量を基準として第1の量の気体状水素の40〜100重量%の範囲を、第1の容器から等エンタルピーバルブに通して、−100〜−20℃の範囲の温度を有する低温の第2の量の気体状水素を得て;そして
    (c)低温の第2の量の気体状水素を第2の容器に充填する;
    工程を含む、気体状水素を充填する方法。
  2. 更なる気体状水素を第1の容器に供給して、工程(c)において充填された水素を補充する工程(d)を更に含む、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(d)が、更なる気体状水素を請求項1の工程(a)において規定した範囲の温度に冷却することを更に含む、請求項2に記載の方法。
  4. 第1の容器が3〜15kgの水素の範囲の水素容量を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 第2の貯蔵容器が乗物の水素燃料タンクである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 更なる気体状水素を気体状水素貯蔵容器又はパイプラインから供給する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. ・気体状水素用の入口及び出口を有する、少なくとも250bar絶対圧より高い圧力に加圧されている気体状水素を収容するのに適する第1の容器;
    ・気体状水素用の入口及び出口を有する気体状水素充填器;
    ・気体状水素を第1の容器の出口から気体状水素充填器の入口へ供給する手段;及び
    ・気体状水素の流れを制御するのに適した等エンタルピーバルブ;
    を含み;
    等エンタルピーバルブは、第1の容器の気体状水素用の出口であるか又は出口の一部であるか、或いは気体状水素を第1の容器から気体状水素充填器へ供給する手段に配置されている、気体状水素を充填するためのシステム。
  8. ・気体状水素を第1の容器の入口に供給する手段;
    ・気体状水素の流れを制御するのに適したバルブ;
    を更に含み;
    バルブは、第1の容器の気体状水素用の入口であるか又は入口の一部であるか、或いは気体状水素を第1の容器へ供給する手段に配置されている、請求項7に記載のシステム。
  9. ・気体状水素用の出口を含む気体状水素貯蔵容器;
    ・気体状水素を水素貯蔵容器の出口から第1の容器の入口に供給する手段;
    を更に含む、請求項7又は8に記載のシステム。
  10. 第1の容器が、高い熱伝導性を有する壁、好ましくは金属壁、より好ましくはアルミニウム、鋼材、又はステンレススチール壁、或いはこれらの組み合わせを含む、請求項7〜9のいずれか1項に記載のシステム。
  11. 気体状水素を第1の容器から気体状水素充填器に供給する手段が少なくとも部分的に断熱されている、請求項7〜10のいずれか1項に記載のシステム。
  12. 第1の容器の容量が3〜15kgの水素の範囲である、請求項7〜11のいずれか1項に記載のシステム。
  13. 第1の容器が熱交換媒体と熱交換接触しており、好ましくは第1の容器が地下に配置されていて土壌と熱交換接触している、請求項7〜12のいずれか1項に記載のシステム。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014508261A (ja) * 2011-03-11 2014-04-03 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 水素充填方法及びシステム
KR20160014044A (ko) 2013-05-31 2016-02-05 누베라 퓨엘 셀스, 인크. 분배된 수소 연료 보급 캐스케이드 방법 및 시스템
KR20160047515A (ko) * 2013-08-28 2016-05-02 누베라 퓨엘 셀스, 인크. 통합 전기화학 압축기 및 캐스케이드 저장 방법 및 시스템
JP6289964B2 (ja) * 2014-03-27 2018-03-07 Jxtgエネルギー株式会社 水素ステーション
JP6306397B2 (ja) * 2014-03-31 2018-04-04 Jxtgエネルギー株式会社 水素ステーション
US9879828B2 (en) * 2014-09-03 2018-01-30 Hydrogenious Technologies Gmbh Arrangement and method for operating hydrogen filling stations
US10718468B2 (en) 2015-04-24 2020-07-21 Cmd Corporation Method and apparatus for dispensing gaseous fuel to a vehicle
WO2017040550A1 (en) * 2015-08-30 2017-03-09 The Regents Of The University Of California Gas fueling systems and methods with minimum and/or no cooling
DE102016111558A1 (de) * 2016-06-23 2017-12-28 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tankbefüllung eines mit Wasserstoff betriebenen Kraftfahrzeuges
US10919400B2 (en) * 2017-12-15 2021-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Systems for validating a formula for dispensing hydrogen and methods thereof
KR102207454B1 (ko) * 2019-05-20 2021-01-26 하이리움산업㈜ 이동식 기체 및 액체 수소 충전 장치
GB2593538B (en) * 2020-03-27 2023-07-19 Nanosun Ip Ltd Apparatus and method for transfering and cooling a compressed fuel gas
CA3185964A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 Darryl E. POLLICA Hydrogen fueling systems and methods
GB2608581A (en) * 2021-04-12 2023-01-11 Nanosun Ip Ltd Method of and apparatus for transfering gas
IT202100028586A1 (it) * 2021-11-10 2023-05-10 Bosch Gmbh Robert Gruppo di alimentazione per alimentare idrogeno ad un sistema di propulsione ad idrogeno

Family Cites Families (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887857A (en) * 1986-07-22 1989-12-19 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for filling cryogenic liquid containers
US4860804A (en) * 1986-12-23 1989-08-29 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Filled amount control system
DE4129020C2 (de) * 1991-08-31 1997-07-24 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren und Betankungseinrichtung zum Befüllen eines Kryotanks
US5771946A (en) * 1992-12-07 1998-06-30 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Method and apparatus for fueling vehicles with liquefied cryogenic fuel
US5687776A (en) * 1992-12-07 1997-11-18 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Method and apparatus for fueling vehicles with liquefied cryogenic fuel
US5542459A (en) * 1993-07-19 1996-08-06 Price Compressor Company Inc. Process and apparatus for complete fast filling with dehydrated compressed natural gas
US5370159A (en) * 1993-07-19 1994-12-06 Price Compressor Company, Inc. Apparatus and process for fast filling with natural gas
US5385176A (en) * 1993-07-19 1995-01-31 Price Compressor Company, Inc. Natural gas dispensing
US5427160A (en) * 1993-10-12 1995-06-27 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Method of filling a container
DE19605440A1 (de) * 1996-02-14 1997-08-21 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Abfüllung von Füllgut
US5762119A (en) * 1996-11-29 1998-06-09 Golden Spread Energy, Inc. Cryogenic gas transportation and delivery system
JP2000128502A (ja) * 1998-10-22 2000-05-09 Honda Motor Co Ltd 自動車の水素貯蔵タンクへの水素充填方法
MY115510A (en) * 1998-12-18 2003-06-30 Exxon Production Research Co Method for displacing pressurized liquefied gas from containers
DE19933987A1 (de) * 1999-07-20 2001-01-25 Linde Gas Ag Verfahren zum Befüllen eines Druckbehälters mit einem gasförmigen Treibstoff
US6305442B1 (en) * 1999-11-06 2001-10-23 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen-based ecosystem
US6354088B1 (en) * 2000-10-13 2002-03-12 Chart Inc. System and method for dispensing cryogenic liquids
JP2002221298A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Honda Motor Co Ltd 水素貯蔵装置
US6536485B1 (en) * 2001-08-31 2003-03-25 O'brien Robert N. Room temperature hydrogen packaging using a solvent
US7128103B2 (en) * 2002-01-22 2006-10-31 Proton Energy Systems, Inc. Hydrogen fueling system
EP1331289A1 (en) * 2002-01-22 2003-07-30 Proton Energy Systems, Inc. System and method for refueling a hydrogen vessel
JP2003336795A (ja) * 2002-03-13 2003-11-28 Nippon Sanso Corp 燃料充填装置および燃料漏れ検出方法
US7169489B2 (en) * 2002-03-15 2007-01-30 Fuelsell Technologies, Inc. Hydrogen storage, distribution, and recovery system
US6834508B2 (en) * 2002-08-29 2004-12-28 Nanomix, Inc. Hydrogen storage and supply system
JPWO2004033955A1 (ja) * 2002-09-25 2006-02-09 大陽日酸株式会社 燃料充てん装置および方法
US6755225B1 (en) * 2003-01-24 2004-06-29 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. Transportable hydrogen refueling station
US6810924B2 (en) * 2003-03-17 2004-11-02 Praxair Technology, Inc. Compressed gas stream introduction method and filling station
US7065974B2 (en) * 2003-04-01 2006-06-27 Grenfell Conrad Q Method and apparatus for pressurizing a gas
US7287558B2 (en) * 2003-07-03 2007-10-30 Arizona Public Service Company Hydrogen handling or dispensing system
US7059364B2 (en) * 2004-02-12 2006-06-13 Gas Technology Institute Control method for high-pressure hydrogen vehicle fueling station dispensers
JP2005321030A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Toyota Motor Corp 燃料ガス貯蔵供給装置
US7168464B2 (en) * 2004-09-09 2007-01-30 Pinnacle Cng Systems, Llc Dual-service system and method for compressing and dispensing natural gas and hydrogen
US7624770B2 (en) * 2004-09-23 2009-12-01 The Boc Group, Inc. Intelligent compressor strategy to support hydrogen fueling
JP4276605B2 (ja) * 2004-09-29 2009-06-10 株式会社豊田自動織機 水素ステーション及び車両
EP1802910A1 (de) * 2004-10-21 2007-07-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung zur erzeugung von hochkomprimiertem gas
US7337811B1 (en) * 2004-11-23 2008-03-04 Keip Charles P Pressurized hydrogen storage system
US7413585B2 (en) * 2005-04-14 2008-08-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Closed pressure-keeping system for liquid hydrogen storage
US7377294B2 (en) * 2005-04-20 2008-05-27 Honda Motor Co., Ltd. Gas cooling methods for high pressure fuel storage tanks on vehicles powered by compressed natural gas or hydrogen
EP1877695A1 (en) * 2005-04-25 2008-01-16 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Two-step-process for filling gas containers for airbag systems and gas filling device for a two-step-filling process
US8215342B2 (en) * 2005-09-30 2012-07-10 Societé BIC Hydrogen supplies and related methods
US8156970B2 (en) * 2005-10-10 2012-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature-compensated dispensing of compressed gases
JP2007139145A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Honda Motor Co Ltd 水素充填ステーション及び水素充填方法
JP4753696B2 (ja) * 2005-11-29 2011-08-24 本田技研工業株式会社 水素充填装置
US7568507B2 (en) * 2005-12-06 2009-08-04 Air Products And Chemicals, Inc. Diagnostic method and apparatus for a pressurized gas supply system
US7484540B2 (en) * 2006-01-27 2009-02-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Liquid hydrogen storage tank with reduced tanking losses
JP4611924B2 (ja) * 2006-03-29 2011-01-12 株式会社日立プラントテクノロジー 水素圧縮機システム
US7891386B2 (en) * 2006-04-13 2011-02-22 Kiyoshi Handa Thermal management for high pressure storage tanks
DE102006020394B4 (de) * 2006-04-28 2010-07-22 Daimler Ag Wasserstoffspeicher und Verfahren zum Befüllen eines Wasserstoffspeichers
US7921883B2 (en) * 2006-06-07 2011-04-12 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispenser with user-selectable hydrogen dispensing rate algorithms
US7721601B2 (en) * 2006-06-16 2010-05-25 Packer Engineering, Inc. Hydrogen storage tank and method of using
DE102006034791A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betanken eines Druckspeichers, insbesondere des Druckspeichers eines Fahrzeuges mit unter Druck stehendem Wasserstoff
US7717143B2 (en) * 2006-09-07 2010-05-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Heated outlet valve for a hydrogen storage tank
JP4261566B2 (ja) * 2006-09-29 2009-04-30 株式会社東芝 水素吸蔵合金、水素分離膜、水素貯蔵タンクおよび水素吸蔵放出方法
DE102006047313B4 (de) * 2006-10-06 2009-08-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung zum schnellen Befüllen von Druckgasbehältern
US20080264514A1 (en) * 2006-12-19 2008-10-30 Pascal Tessier System and Method for Filling a Hydrogen Storage Vessel at Enhanced Flow Rates
US8020589B2 (en) * 2007-01-04 2011-09-20 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispensing station and method of operating the same
JP4803602B2 (ja) * 2007-02-06 2011-10-26 株式会社日本製鋼所 水素充填装置
JP2008267496A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素ガス冷却装置
US8726676B2 (en) * 2007-05-17 2014-05-20 The Boeing Company Thermodynamic pump for cryogenic fueled devices
US7987877B2 (en) * 2007-12-14 2011-08-02 Texaco Inc. Method for managing storage of gaseous hydrogen
US8210214B2 (en) * 2007-12-27 2012-07-03 Texaco Inc. Apparatus and method for providing hydrogen at a high pressure
US8365777B2 (en) * 2008-02-20 2013-02-05 Air Products And Chemicals, Inc. Compressor fill method and apparatus
DE102008034499A1 (de) * 2008-07-24 2010-01-28 Linde Ag Speichervorrichtung für komprimierte Medien und Verfahren zum Betanken von Fahrzeugen
FR2935774A1 (fr) * 2008-09-05 2010-03-12 Air Liquide Dispositif de remplissage d'une bouteille de gaz
US20100059528A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 C. En. Limited Apparatus for gas storage
JP5525188B2 (ja) * 2009-06-09 2014-06-18 本田技研工業株式会社 水素充填装置及び水素充填方法
JP5332933B2 (ja) * 2009-06-17 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 水素充填システム
US9291309B2 (en) * 2009-07-22 2016-03-22 Shell Oil Company Hydrogen dispensing system and method thereof
FR2948438B1 (fr) * 2009-07-27 2015-04-03 Air Liquide Procede d'estimation du volume d'un reservoir de gaz sous pression.
DE102009037109A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-17 Linde Aktiengesellschaft Befüllen eines Speicherbehälters mit einem verdichteten Medium
JP2011080495A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 水素充填システムの水素用熱交換器
JP5048814B2 (ja) * 2010-07-20 2012-10-17 本田技研工業株式会社 水素充填システムの運転方法
CN101958423A (zh) * 2010-09-25 2011-01-26 华为技术有限公司 供氢系统、氢气供应系统及方法以及氢燃料电池系统
AU2011333965B2 (en) * 2010-11-22 2014-07-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for producing liquid hydrogen and electricity
JP2014508261A (ja) * 2011-03-11 2014-04-03 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 水素充填方法及びシステム
KR101588173B1 (ko) * 2011-04-26 2016-01-25 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 수소 스테이션
JP5839546B2 (ja) * 2011-06-30 2016-01-06 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
KR20140081030A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 현대자동차주식회사 오염 수소 충전 방지 시스템
WO2014124102A1 (en) * 2013-02-07 2014-08-14 Canadian Standards Association Group Hydrogen dispenser test apparatus and method
US9464762B2 (en) * 2013-03-15 2016-10-11 Honda Motor Co., Ltd. Hydrogen fuel dispenser with pre-cooling circuit

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