KR101821036B1 - 수소 분배 유닛을 작동하는 방법 - Google Patents

수소 분배 유닛을 작동하는 방법 Download PDF

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앤드류 마르크 요울리오
조세프 페리 코헨
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에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
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Abstract

압력 완화가 차단 밸브 및 블리드 밸브들을 통해 제공되는 수소 분배 작동 방법에 관한 것이다. 수소가 분배 도중에 냉각되는 분배 스테이션으로부터 수소를 분배한 이후에, 포획된 수소는 이송 라인들 내에 남아 있다. 차량들에 연료를 다시 채우는 사이의 휴지 시간 도중에, 포획된 수소의 온도는, 포획된 수소의 압력 증가를 초래하도록 증가한다. 차단 밸브 및 블리드 밸브들은 이송 라인에서 압력을 완화시키도록 작동한다.

Description

수소 분배 유닛을 작동하는 방법{METHOD OF OPERATING A HYDROGEN DISPENSING UNIT}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은, 그 내용들이 본 명세서에 참조로 통합되는, 2015년 9월 21일 출원된 "수소 분배 유닛을 작동하는 방법"으로 명칭이 부여된 미국 가출원번호 제62/221,425호에 대한 그리고 2015년 10월 22일 출원된 "수소 분배 유닛을 작동하는 방법"으로 명칭이 부여된 미국 가출원번호 제62/245,007호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 수소 분배 유닛을 작동하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 구체적으로, 수소가 차량 내의 수소 저장 탱크로 수소를 분배하기 이전에 냉각되는, 수소 분배 유닛을 작동하는 방법에 관한 것이다.
수소 분배 유닛들은, 승용차, 버스, 트럭, 지게차와 같은 차량들 내의 수소 저장 탱크들 내로 고압 수소를 분배하기 위해 사용된다.
승용차, 버스, 트럭 및 다른 차량에서 수송 연료로서 수소를 사용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. 수소는 일반적으로 차량에 내장된 연료 탱크 내에 고압으로 저장된다. 대부분의 내장 수소가 소모된 이후에, 연료 탱크 내의 수소의 압력의 감소하게 되며 그리고 연료 탱크는 수소로 다시 채워져야만 한다.
재주입 도중에, 수소는 수소 분배 스테이션에서 연료 탱크 내로 분배된다. 분배 스테이션은, 하나 이상의 고압 저장 탱크들일 수 있는 수소 공급원을 포함한다. 수소는 고압 저장 탱크로부터 차량의 연료 탱크 내로 이송된다. 수소를 이송하기 위한 구동력은, 고압 저장 탱크와 차량 연료 탱크 사이의 압력차이다.
고압 공급 용기로부터 차량 내의 저압 수취 용기로의 분배는, 분배되었던 수소의 온도 증가를 유발한다. 분배된 수소의 온도 상승에 대해 보상하기 위해, 수소 분배 스테이션들은, 수소가 분배되고 있을 때 수소를 냉각하기 위한, 하나 이상의 열교환기를 포함할 수 있을 것이다. 냉각은 냉각 사이클 내의 냉매에 의해 제공될 수 있을 것이다. 열교환기는, 냉매에 의해 냉각되며 그리고 자체를 통해 수소가 통과하고 냉각되는, 하나 이상의 고 열용량 냉각 블록(high thermal capacity cooling block)을 포함할 수 있을 것이다.
고압 저장 탱크와 연료 탱크 사이의 이송 라인은 전형적으로, 여러 제어 밸브, 그리고 차단 밸브 및 블리드 밸브(bleed valve)를 포함한다. 차단 밸브는 고압 저장 탱크로부터의 유동을 차단하며 그리고 블리드 밸브는 블록 밸브와 분배 노즐 사이에 포획되는 수소의 일부가 방출되는 것을 허용하여 분배 노들에서의 압력을 감소시킨다. SAE J2600 및 ISO 17268과 같은 인정된 기준들은, 분배 노즐이 차량 상의 연료 주입구(fueling receptacle)로부터 연결 해제될 수 있기 이전에, 노즐에서의 압력이 0.5 MPa(게이지) 미만일 것을 요구한다.
차단 밸브와 분배 노즐 사이의 이송 라인이 차량으로 수소를 분배한 이후에 낮은 압력 상태에 놓이는 가운데, 제어 밸브와 하나 이상의 차단 밸브 사이의 이송 라인들 내부에 포획되는 잔류 수소는, 열교환기에서 냉각되기 때문에 여전히 고압 및 저온 상태에 놓일 것이다.
수소 분배 유닛이 다른 차량에 연료를 재주입하기 위한 휴지 대기 상태에 놓임에 따라, 잔류 포획 수소의 온도는 라인들 내의 압력 증가를 유발하도록 증가할 것이다. 결과적으로 유발되는 압력 증가는, 장비에 대한 설계 압력 한계보다 더 클 수 있을 것이다. 결과적으로 유발되는 고압은, 과도한 압력으로부터 차량을 보호하도록 구성되는 보호수단으로 인해 또는 과도한 압력이 컨트롤러에 의해 어떤 종류의 압력 변환기 고장으로서 해석됨에 따라, 분배 유닛이 기동하도록 야기할 수 있을 것이다. 압력 릴리프 밸브들이, 압력이 안전 한계를 초과할 때, 압력을 완화하기 위해 사용될 수 있지만, 압력 릴리프 밸브들은 압력을 완화시킨 이후에 완전하게 재밀봉하는데 실패하는 것으로 공지된다. 압력 릴리프 밸브들의 사용은 흔히 바람직하지 않다.
산업은 신뢰할 수 있는 수소 분배 유닛들을 요구한다.
본 발명은, 수소 분배 유닛을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.
이하에 개설되는 바와 같은 본 발명의 여러 양태들이 있다. 이하에, 본 발명의 특정 양태들이 개설된다. 괄호 안에 기재된 참조 부호들 및 표현들은 도 1을 참조하여 이하에 추가로 설명되는 예시적 실시예를 참조하는 것이다. 참조 부호들 및 표현들은 그러나, 단지 예시적이며, 그리고 양태를 예시적 실시예의 임의의 특정 구성요소 또는 특징으로 제한하지 않는다. 양태들은, 괄호 안에 기재된 참조 부호들 및 표현들이 생략되거나 적절한 다른 것들로 대체되는, 청구항들과 같이 공식화될 수 있다.
양태 1.
수소 분배 유닛(1)을 작동하는 방법으로서,
수소 분배 유닛(1)을 통해 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118 또는 218)로 수소를 분배하는 단계로서, 수소 분배 유닛(1)은 수취 용기(118 또는 218) 내로 수소가 분배되기 이전에 수소를 냉각하기 위한 열교환기(106)를 포함하며, 상기 분배 단계는, 수소의 목표량이 분배되고 그로 인해 상기 분배 단계가 종료할 때까지, 지속되며; 여기서, 상기 분배 단계의 종료시, 제1 양의 수소가 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제1 도관은 복수의 밸브에 작동적으로 연결되고, 복수의 밸브는 제어 밸브(104) 및 차단 밸브(108 또는 208)를 포함하며, 상기 제1 양의 수소는 상기 복수의 밸브를 폐쇄함에 의해 포획되고, 상기 제1 양의 수소의 적어도 일부는 상기 열교환기(106) 내에서 냉각되었으며, 상기 제1 양의 수소는 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233) 내에서 압력을 가하는 것인, 분배 단계;
하나 이상의 제1 도관(130, 132) 내의 상기 제1 양의 수소의 압력을 측정하는 단계;
제1 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 차단 밸브(108 또는 208)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233)으로부터 제1 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관[(134, 136) 또는 (234, 236)]으로 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계로서, 하나 이상의 제2 도관[(134, 136) 또는 (234, 236)]은 차단 밸브(108 또는 208) 및 블리드 밸브(114 또는 214)에 작동적으로 연결되는 것인, 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계; 및
블리드 밸브(114 또는 214)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관[(134, 136) 또는 (234, 236)]으로부터 제1 양의 배기 수소가 방출되도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 2.
양태 1에 있어서, 상기 제1 양의 배기 수소는 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 3.
양태 1 또는 양태 2에 있어서, 상기 차단 밸브(108 또는 208) 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 블리드 밸브(114 또는 214) 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 차단 밸브(108 또는 208)는 상기 블리드 밸브(114 또는 214)가 개방됨과 동시에 개방되며 그리고 상기 차단 밸브(108 또는 208)는 상기 블리드 밸브(114 또는 214)가 폐쇄됨과 동시에 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 4.
양태 1 또는 양태 2에 있어서, 상기 차단 밸브(108) 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 블리드 밸브(114) 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 블리드 밸브(114)는, 상기 차단 밸브(108)가 개방된 다음 폐쇄된 이후에, 개방된 다음 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 5.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 양의 수소의 적어도 일부가, 처음 포획시 -17.5℃ 미만 또는 -33℃ 미만의 초기 온도를 갖는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 6.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제어 밸브(104)는, 압력 제어 밸브, 프로그램 가능한 압력 조정기, 또는 돔형 부하식 조정기(dome loaded regulator)인 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 7.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 분배 단계의 종료시, 제2 양의 수소가 하나 이상의 제2 도관(234, 236) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제2 도관(234, 236)은, 상기 차단 밸브(208), 상기 블리드 밸브(214), 및 제2 차단 밸브(226)와 작동적으로 연결되며;
상기 제1 양의 배기 수소는 상기 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 8.
양태 1 내지 양태 6 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 분배 단계의 종료시, 제2 양의 수소가 하나 이상의 제2 도관(234, 236) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제2 도관(234, 236)은, 상기 차단 밸브(208), 상기 블리드 밸브(214), 및 제2 차단 밸브(226)와 작동적으로 연결되고, 제2 양의 수소는 하나 이상의 제2 도관(234, 236) 내에서 압력을 가하며;
하나 이상의 제2 도관(234, 236) 내의 제2 양의 수소의 압력을 측정하는 단계; 및
제2 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 블리드 밸브(214)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관(234, 236)으로부터 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
를 더 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 9.
양태 7 또는 양태 8에 있어서, 상기 분배 단계의 종료시, 제3 양의 수소가 하나 이상의 제3 도관(235) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제3 도관(235)은, 내부 밸브를 구비하는 분배 노즐(210) 및 상기 제2 차단 밸브(226)와 작동적으로 연결되고, 제3 양의 수소는 하나 이상의 제3 도관(235) 내에서 압력을 가하며;
하나 이상의 제3 도관(235) 내의 제3 양의 수소의 압력을 측정하는 단계; 및
제3 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 제2 차단 밸브(226)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제3 도관(235)으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관(234, 236)으로 상기 제3 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 제2 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계; 및
상기 블리드 밸브(214)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관(234, 236)으로부터 제3 양의 수소 중의 부분의 적어도 일부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
를 더 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 10.
양태 7 또는 양태 8에 있어서, 상기 분배 단계의 종료시, 제3 양의 수소가 하나 이상의 제3 도관(235) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제3 도관(235)은, 내부 밸브를 구비하는 분배 노즐(210) 및 상기 제2 차단 밸브(226)와 작동적으로 연결되고;
제2 차단 밸브(226)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제3 도관(235)으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관(234, 236)으로 상기 제3 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 제2 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계
를 더 포함하며,
여기서, 상기 제2 차단 밸브(226) 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 차단 밸브(208) 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 제2 차단 밸브(226)는 상기 차단 밸브(208)가 개방됨과 동시에 개방되며 그리고 상기 제2 차단 밸브(226)는 상기 차단 밸브(208)가 폐쇄됨과 동시에 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 11.
양태 10에 있어서, 상기 차단 밸브(208) 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 블리드 밸브(214) 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 차단 밸브(208)는 상기 블리드 밸브(214)가 개방됨과 동시에 개방되며 그리고 상기 차단 밸브(208)는 상기 블리드 밸브(214)가 폐쇄됨과 동시에 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 12.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 수취 용기는 일련의 수취 용기들 중 제1 수취 용기이며;
상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 상기 제1 수취 용기(118 또는 218)에 대해 상기 수소 분배 유닛(1)을 연결 및 연결 해제하는 단계; 및
상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 상기 제1 수취 용기(118 또는 218)로 수소를 분배한 이후에 그리고 상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 후속의 제2 수취 용기로 수소를 분배하기 이전에, 상기 블리드 밸브(114 또는 214)를 통해 상기 제1 양의 배기 수소를 방출하는 단계
를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 13.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 양의 수소는, 상기 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233) 내부의 상기 제어 밸브(104)와 상기 차단 밸브(108 또는 208) 사이에 포획되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 14.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제어 밸브(104)는 상기 열교환기(106)의 상류에 배치되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 15.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 차단 밸브(108 또는 208)는 상기 열교환기(106)의 하류에 배치되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 16.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 도관(232, 233) 내의 상기 제어 밸브(104)와 상기 차단 밸브(208) 사이에 배치되는 압력 조정기(206)로 수소의 압력을 제한하는 단계를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
양태 17.
수소 분배 유닛(1)의 제어 밸브(104) 내의 누출을 결정하기 위한 방법으로서,
수소 분배 유닛(1)을 통해 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118 또는 218)로 수소를 분배하는 단계로서, 수소 분배 유닛(1)은 수취 용기(118 또는 218) 내로 수소가 분배되기 이전에 수소를 냉각하기 위한 열교환기(106)를 포함하며, 상기 분배 단계는, 수소의 목표량이 분배되고 그로 인해 상기 분배 단계가 종료할 때까지, 지속되며; 여기서, 상기 분배 단계의 종료시, 제1 양의 수소가 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233) 내부에 포획되며, 하나 이상의 제1 도관은 복수의 밸브에 작동적으로 연결되고, 복수의 밸브는 제어 밸브(104) 및 차단 밸브(108 또는 208)를 포함하며, 상기 제1 양의 수소는 상기 복수의 밸브를 폐쇄함에 의해 포획되고, 상기 제1 양의 수소의 적어도 일부는 상기 열교환기(106) 내에서 냉각되었으며, 상기 제1 양의 수소는 하나 이상의 제1 도관(130, 132, 232, 233) 내에서 압력을 가하는 것인, 분배 단계;
하나 이상의 제1 도관(130, 132) 내의 상기 제1 양의 수소의 압력을 측정하여, 그로 인해 측정된 압력 증가를 결정하도록 하는, 압력 측정 단계;
상기 측정된 압력 증가를 (온도 상승으로 인한) 예상된 압력 증가와 비교하는 단계; 및
상기 제어 밸브(104)가 상기 측정된 압력 증가를 상기 예상된 압력 증가와 비교한 것에 대응하도록 누출되고 있는지를 결정하는 단계
를 포함하는 것인, 누출 결정 방법.
양태 18.
앞선 양태에 있어서, 상기 수취 용기는 일련의 수취 용기들 중 제1 수취 용기이며;
상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 상기 제1 수취 용기(118 또는 218)에 대해 상기 수소 분배 유닛(1)을 연결 및 연결 해제하는 단계; 및
상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 상기 제1 수취 용기로 수소를 분배한 이후에 그리고 상기 일련의 수취 용기들(118 또는 218) 중 후속의 제2 수취 용기로 수소를 분배하기 이전에, 상기 제어 밸브(104)가 상기 측정된 압력 증가를 상기 예상된 압력 증가와 비교한 것에 대응하도록 누출되고 있는지를 결정하는 단계
를 포함하는 것인, 누출 결정 방법.
양태 19.
앞선 양태들 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 수취 용기(118 또는 218)는, 승용차, 버스, 트럭, 오토바이, 지게차, 농업용 차량, 건설기계, 및 기관차와 같은 지상 차량의, 또는 항공기의, 연료 탱크인 것인, 누출 결정 방법.
도 1은 수소 분배 유닛에 대한 프로세스 흐름도를 도시한다.
상세한 설명은 단지 바람직한 예시적 실시예들을 제공할 뿐이며, 본 발명의 범위, 적용가능성 또는 구성을 제한하고자 하는 것은 아니다. 대신에, 바람직한 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 바람직한 실시예를 구현하는 것을 가능하게 하는 설명을 당업자에게 제공할 것이며, 다양한 변경이 청구항들에 의해 한정되는 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 요소들의 기능 및 배열에 관해 이루어질 수도 있다는 것으로 이해된다.
본 명세서에 사용되는 부정관사는, 명세서 및 청구범위에 설명되는 본 발명의 실시예들의 임의의 특징에 적용될 때 하나 이상을 의미한다. 부정관사의 사용은, 그러한 제한이 구체적으로 진술되지 않는 한, 단일 특징으로 의미를 제한하지 않는다. 단수형 또는 복수형 명사 또는 명사구에 선행하는 정관사는, 특정의 구체화된 특징 또는 특정의 구체화된 특징들을 지시하며, 그리고 정관사가 사용되는 문맥에 의존하여 단수 또는 복수 의미를 구비할 수 있을 것이다.
"임의의"와 같은 형용사는, 어떤 양에 대해 무분별하게, 하나, 일부 또는 전부를 의미한다.
제1 실체(entity)와 제2 실체 사이에 놓이는 용어 "및/또는"은, (1) 제1 실체, (2) 제2 실체, 및 (3) 제1 실체와 제2 실체, 중의 하나를 의미한다. 3개 이상의 실체의 목록 중의 적어도 2개의 실체 사이에 놓이는 용어 "및/또는"은, 이러한 목록 내의 실체들의 임의의 특정 조합을 포함하는 목록 내의 실체들 중 적어도 하나를 의미한다.
용어 "복수의"는 "2개 또는 2개 초과"를 의미한다.
문구 "적어도 일부"는 "일부 또는 전부"를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "제1", "제2", "제3" 등은, 복수의 단계들 및/또는 특징들 사이에서 구별하기 위해 사용되며, 그리고 전체 수에 대해, 또는 그와 같이 표현적으로 진술되지 않는 한 시간 및/또는 공간에서의 상대적인 위치에 대해 지시하지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은, "유체 유동 소통 상태에"는, 유체의 이송을 위해, 하나 이상의 도관, 매니폴드, 밸브 및 이와 유사한 것에 의해, 작동적으로 연결되는 것을 의미한다. 도관은, 유체가 자체를 통해 이송될 수 있는, 임의의 관, 튜브, 통로 또는 이와 유사한 것이다. 펌프, 압축기, 또는 용기와 같은 중간 장치는, 명백하게 달리 진술되지 않는 한, 유체 유동 소통 상태의 제1 장치와 제2 장치 사이에 존재할 수 있을 것이다.
간결함과 명확함을 위해, 잘 알려진 장치들, 회로들 및 방법들에 대한 상세한 설명은, 불필요한 상세로 본 발명에 대한 설명을 모호하게 만들지 않도록 하기 위해 생략된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은, 압력들은, 명백하게 달리 진술되지 않는 한, 게이지 압력들이다.
단일의 도면은, 방법을 설명하기 위한 프로세스 흐름도이다. 프로세스 흐름도는, 분배 유닛(1) 및 2대의 개별적인 차량을 위한 수취 용기들(118, 218)을 포함한다. 도면은, 하나는 중압(moderate pressure)(예를 들어, 35 MPa)으로 수소를 분배하기에 적당한 구성을 구비하며 그리고 다른 하나는 고압(예를 들어, 70 MPa)으로 수소를 분배하기에 적당한 구성을 구비하는, 2개의 분배 가지(dispensing leg)를 보여준다. 중압으로 분배하기 위한 구성은 수취 용기(218)에 분배하기 위한 것으로 도시되며 그리고 고압으로 분배하기 위한 구성은 수취 용기(118)에 분배하기 위한 것으로 도시된다. 본 발명은, 1개, 2개, 또는 2개 초과의 분배 가지를 구비하는 수소 분배 유닛에 적합하다.
수소 분배 유닛은 하나 이상의 공급 용기(102)를 포함한다. 하나 이상의 공급 용기는, 당해 기술분야에 공지된 임의의 공급 용기일 수 있다. 하나 이상의 공급 용기는, 직렬 충전에 적합한 복수의 저장 탱크를 포함할 수 있을 것이다.
수소 분배 유닛은, 이송 도관(103)을 경유하여 하나 이상의 공급 용기(102)에 작동적으로 연결되는, 제어 밸브(104)를 포함한다. 제어 밸브(104)는, 압력 제어 밸브, 프로그램 가능한 압력 조정기, 또는 돔형 부하식 조정기일 수 있을 것이다. 제어 밸브(104)는, 사용되고 있는 분배 가지에 의존하여, 하나 이상의 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118) 또는 수취 용기(218)로의 수소 이송 속도를 제어한다. 제어 밸브(104)는, 압력 기울기(pressure ramp rate)(즉, 단위 시간당 압력 변화)에 따라 수소 이송 속도를 제어한다. 제어 밸브(104)는 컨트롤러(120)에 작동적으로 연결되며 그리고 컨트롤러(120)로부터 제어 신호들을 수신한다.
수소 분배 유닛은, 이송 도관(130)을 경유하여 제어 밸브(104)에 작동적으로 연결되는 열교환기(106)를 포함한다. 열교환기(106)는, 수소가 하나 이상의 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118) 또는 수취 용기(218)로 분배됨에 따라, 수소를 냉각한다. 열교환기(106)는, US 2008/0185068로부터 공지되는 바와 같은 알루미늄 블록과 같은, 열적 밸러스트(thermal ballast)[축열기(thermal capacitor)]를 포함할 수 있을 것이다. 복수의 냉각 블록이, US 2014/0007975로부터 공지되는 바와 같이, 사용될 수 있을 것이다. 압력 릴리프 밸브(105)가, 압력이 최대 허용 압력을 초과하는, 도관(130) 내의 압력을 완화하기 위해 도관(130)에 연결될 수 있을 것이다. 열교환기(106) 출구측 압력은 압력 센서(107)를 사용하여 측정될 수 있을 것이다. 압력 센서(107)는, 수소의 제어된 분배 도중에 그리고 도관(132) 내의 압력이 요구되는 최대 압력을 초과하는지를 검출하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
고압(예를 들어, 70 MPa) 분배 가지를 위해, 수소 분배 유닛은, 도관들(132, 134, 136)을 경유하여 제어 밸브(104)에 작동적으로 연결되는 블리드 밸브(114) 및 차단 밸브(108)를 포함한다. 차단 밸브(108)는, 고장 날 경우에 폐쇄 위치에서 고장 나도록, 구성될 수 있을 것이다. 블리드 밸브(114)는, 고장 날 경우에 개방 위치에서 고장 나도록, 구성될 수 있을 것이다. 고압 분배 가지는, 차단 밸브(108)에 작동적으로 연결되는 분배 노즐(110)을 포함한다. 분배 노즐(110)은, 특히 70 MPa로 수소를 분배하기에 적합한 것인, 수소 주입에 관한 기술분야에 공지된 임의의 분배 노즐일 수 있다.
블리드 밸브(114)와 조합된 차단 밸브(108)는, 수소 주입에 관한 기술분야에 공지된 바와 같은 차량의 주입구(112)로부터 분배 노즐(110)을 연결 해제하기 이전에, 분배 노즐(110) 내의 압력을 감소시키기 위해 사용된다. 이는, 이송 도관들(134, 136) 내의 압력을 휴지 기간 도중에 대략 0.3 MPa에서 유지하기 위해 바람직할 수 있을 것이다. 압력 센서(116)가 이송 도관들(134, 136) 내의 압력을 측정하기 위해 사용될 수 있을 것이다.
중압 분배 가지를 위해, 수소 분배 유닛은, 이송 도관들(232, 233, 234, 236)을 경유하여 제어 밸브(104)에 작동적으로 연결되는, 압력 조정기(206), 차단 밸브(208), 블리드 밸브(214), 및 제2 차단 밸브(226)를 포함한다. 압력 조정기(206)는 대략 42 MPa로 중압 분배 가지에 대한 압력을 제한할 수 있을 것이다. 중압 분배 가지는 차단 밸브(226)에 의해 작동적으로 연결되는 분배 노즐(210)을 포함한다. 분배 노즐(210)은, 특히 35 MPa로 수소를 분배하기에 적합한 것인, 수소 주입에 관한 기술분야에 공지된 임의의 분배 노즐일 수 있다.
중압(35 MPa) 분배 가지를 위해, 분배 노즐(210)은 내부 차단 및 블리드 밸브 매니폴드를 포함할 수 있을 것이다. 노즐에서의 압력은 주입구(212)로부터의 연결 해제 이전에 요구되는 압력으로 완화될 수 있으며, 그리고 도관들(234, 235, 236) 내의 압력은 휴지 기간 도중에 35 MPa 내지 42 MPa의 범위 이내의 압력에서 유지될 수 있을 것이다.
압력 센서들(238, 216)이 개별적인 이송 도관들 내의 압력을 측정하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 압력 릴리프 밸브(228) 및 연관된 압력 센서/전송기(216)가 도관(235)에 연결될 수 있을 것이다. 압력 릴리프 밸브(228)는, 임의의 요구되는 압력에서, 예를 들어 46 MPa 내지 50 MPa의 범위 이내의 압력에서, 기체를 완화하도록 설정될 수 있을 것이다.
차단 밸브는, 양방향으로 유동을 차단할 수 있는 임의의 밸브이다. 수소 주입 기술분야에 공지된 임의의 적당한 차단 밸브가 사용될 수 있을 것이다.
블리드 밸브는, 도관을 배기시키기 위해 도관으로부터 기체를 빼낼 수 있는 임의의 장치이다. 수소 주입 기술분야에 공지된 임의의 적당한 블리드 밸브가 사용될 수 있을 것이다.
수소 분배 유닛은, 제어 밸브(104), 여러 차단 밸브들, 블리드 밸브들, 및 압력 센서들과 작동적으로 연결되는, 컨트롤러(120)를 포함한다. 컨트롤러는, 컴퓨터, 프로세스 논리 제어기(PLC), 또는 이와 유사한 것일 수 있을 것이다. 컨트롤러들은, 수소 분배 기술분야에서 아주 흔한 것이다. 컨트롤러(120)는, 압력 센서들(107, 116, 238, 216)로부터 신호를 수신하며 그리고 차단 밸브들(108, 208, 226) 및 블리드 밸브들(114, 214)로 제어 신호를 송신할 수 있을 것이다.
수소 연료 차량들은 수취 용기(118 또는 218) 및 개별적인 주입구(112 또는 212)를 포함한다. 수취 용기(118) 및 주입구(112)는 고압 수소 기체(예를 들어, 최대 70 MPa)를 수취하기 위한 것이며 그리고 수취 용기(218) 및 주입구(212)는 중압 수소 기체(예를 들어, 최대 35 MPa)를 수취하기 위한 것이다. 수취 용기들은, 개별적인 수취 용기 내부에 수용되는 수소의 압력을 측정하기 위한 내부 압력 센서들을 구비할 수 있을 것이다. 압력 센서는, 컨트롤러(120)와 무선으로 통신할 수 있을 것이다.
수소를 분배하기 이전에, 분배 노즐은 차량의 주입구에, 예를 들어 분배 노즐(110)은 주입구(112)에 또는 분배 노즐(210)은 주입구(212)에 연결된다.
방법은 고압(70 MPa) 분배 가지에 대해 먼저 설명되며 그리고 유사한 구성을 구비하는 임의의 분배 가지에 대해 적용가능하다.
방법은, 수소 분배 유닛(1)을 경유하여 하나 이상의 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118)로 수소를 분배하는 것을 포함한다. 수소의 유량은 제어 밸브(104)를 사용하여 제어된다. 수소는, 수소가 수취 용기(118) 내로 분배되기 이전에, 수소를 냉각하기 위해 열교환기(106)를 통과하게 된다. 분배는, 수소의 목표량이 분배될 때까지 그리고 목표량이 이송된 이후에, 분배가 종료될 때까지, 지속된다. 목표량은, 분배가 목표량에 도달하면 종료되도록, 수취 용기(118)에 대한 목표 압력에 의해 설정될 수 있을 것이다.
수취 용기(118)가, 예를 들어 목표 압력에 도달함에 의해, 목표량을 수취한 이후에, 유동은 차단 밸브(108)를 폐쇄함에 의해 정지하게 된다. 이때 이송 라인 내의 차단 밸브(108)와 분배 노즐(110) 사이에서의 압력은, 블리드 밸브(114)를 경유하여 이송 라인 내의 잔류 기체의 적어도 일부를 빼냄에 의해, 예를 들어 대략 0.3 MPa까지, 감소하게 된다. 분배 노즐에서의 압력이 충분히 감소하게 될 때, 분배 노즐은 주입구(112)로부터 연결 해제된다.
분배를 종료함에 의해, 제1 양의 차가운 수소가 제어 밸브(104)와 차단 밸브(108) 사이의 도관들(130, 132) 내부에 포획된다. 수소 함유 기체 손실을 방지하기 위해, 이러한 잔류 수소 함유 기체는 배기되지 않는다. 제1 양의 수소는, 밸브들(104, 108)을 폐쇄함에 의해 포획되고, 열교환기(106)에서 냉각되었으며 그리고 그에 따라, 예를 들어 대략 -17.5℃ 미만의 또는 대략 -33℃ 미만의 온도를 갖는다. 제1 양의 수소는 도관들(130, 132) 내에 압력을 가한다.
수소 분배 유닛이 다른 차량 연료 탱크를 채우기 위해 대기하는 휴지 상태에 놓일 때, 도관들(130, 132) 내의 제1 양의 수소의 온도는 증가할 것이다. 온도가 상승함에 따라, 그래서 또한 압력이 상승한다. 분배의 종료점에서, 분배 유닛의 이송 라인들 내의 압력은 대략 76 내지 80 MPa일 수 있다. 분배가 이송 라인들 내에 80 MPa의 수소를 갖는 가운데 종료하며 그리고 수소의 온도가 -33℃로부터 +25℃까지 상승하면, 압력은, 87.5 MPa의 최대 압력 정격을 갖는 차량에 이송될 수 있는 최대 허용 압력을 훨씬 넘는, 대략 100 MPa까지 증가한다.
방법은, 제1 양의 수소의 온도 및 압력이 증가할 때, 예를 들어 압력 센서(107)로, 도관들(130, 132) 내의 제1 양의 수소의 압력을 측정하는 것을 포함한다. 압력 센서(107)는 컨트롤러(120)와 신호 소통 상태에 놓이며 그리고 컨트롤러(120)로 압력을 나타내는 신호를 전송한다.
제1 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때, 예를 들어, 압력이 70 MPa 내지 87.5 MPa의 범위 이내일 때, 컨트롤러는, 제어 밸브(104)는 폐쇄된 상태로 유지되는 가운데 차단 밸브(108)를 개방한 다음 폐쇄하여 그로 인해 도관들(130, 132)로부터 제1 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 도관들(134, 136)로 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록, 차단 밸브(108)에 신호 지령을 제공한다. 결과로서, 도관들(130, 132) 내의 기체의 압력은 감소하게 된다.
도관들(134, 136)은 블리드 밸브(114)와 작동적으로 연결된다. 방법은, 블리드 밸브(114)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 도관들(134, 136)로부터 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브(114) 개방 후 폐쇄를 포함한다.
차단 밸브(108) 및 블리드 밸브(114)는 동시에 개방되고 동시에 폐쇄될 수 있을 것이다. 대안적으로, 차단 밸브(108)가 개방된 다음 폐쇄될 수 있으며, 뒤따라 블리드 밸브(114)가 개방된 다음 폐쇄될 수 있을 것이다.
방법은 이제부터 중압(35 MPa) 분배 가지에 대해 설명되며 그리고 유사한 구성을 구비하는 임의의 분배 가지에 대해 적용가능하다.
방법은, 수소 분배 유닛(1)을 경유하여 공급 용기(102)로부터 수취 용기(218)로 수소를 분배하는 것을 포함한다. 수소는, 수소가 수취 용기(218) 내로 분배되기 이전에, 수소를 냉각하기 위해 열교환기(106)를 통과하게 된다. 분배는, 수소의 목표량이 분배될 때까지 그리고 목표량이 이송된 이후에, 분배가 종료될 때까지, 지속된다. 목표량은, 분배가 목표량에 도달하면 종료되도록, 수취 용기(218)에 대한 목표 압력에 의해 설정될 수 있을 것이다.
분배를 종료함에 의해, 제1 양의 차가운 수소가 도관들(130, 232, 233) 내부에 포획되고, 제2 양의 수소가 도관들(234, 236) 내부에 포획되며, 그리고 제3 양의 수소가 도관(235) 내부에 포획된다. 제1 양의 수소는, 밸브들(104, 208)을 폐쇄함에 의해 포획되고, 열교환기(106)에서 냉각되었으며 그리고 그에 따라, 예를 들어 대략 -17.5℃ 미만의 또는 대략 -33℃ 미만의 온도를 갖는다. 제1 양의 수소는 도관들(130, 232, 233) 내에 압력을 가한다. 제2 양의 수소는, 밸브들(208, 226)을 폐쇄함에 의해 포획되고, 열교환기(106)에서 냉각되었으며 그리고 그에 따라, 예를 들어 대략 -17.5℃ 미만의 또는 대략 -33℃ 미만의 온도를 갖는다. 제2 양의 수소는 도관들(234, 236) 내에 압력을 가한다. 제3 양의 수소는, 차단 밸브(226) 및 분배 노즐(210)을 폐쇄함에 의해 포획된다. 분배 노즐(210)은 내부 밸브를 구비한다. 제3 양의 수소 또한 열교환기(106)에서 냉각되었으며 그리고 그에 따라, 예를 들어 대략 -17.5℃ 미만의 또는 대략 -33℃ 미만의 온도를 갖는다. 제3 양의 수소는 도관(235) 내에 압력을 가한다.
수소 분배 유닛이 다른 차량 연료 탱크를 채우기 위해 대기하는 휴지 상태에 놓일 때, 도관들(130, 232, 233) 내의 제1 양의 수소의 온도는 증가할 것이고, 도관들(234, 236) 내의 제2 양의 수소의 온도는 증가할 것이며, 그리고 도관(235) 내의 제3 양의 수소의 온도는 증가할 것이다. 수소의 온도가 상승함에 따라, 그래서 또한 수소의 압력이 상승한다.
방법은, 제1 양의 수소의 온도 및 압력이 증가할 때, 예를 들어 압력 센서(107)로, 도관들(130, 232, 233) 내의 제1 양의 수소의 압력을 측정하는 것을 포함한다. 압력 센서(107)는 컨트롤러(120)와 신호 소통 상태에 놓이며 그리고 컨트롤러(120)로 압력을 나타내는 신호를 전송한다.
제1 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때, 예를 들어, 압력이 70 MPa 내지 87.5 MPa의 범위 이내일 때, 컨트롤러는, 제어 밸브(104)가 폐쇄된 상태로 유지되는 가운데 차단 밸브(208)를 개방한 다음 폐쇄하여 그로 인해 도관들(130, 232, 233)로부터 제1 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 도관들(234, 236)로 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록, 차단 밸브(208)에 신호 지령을 제공한다. 결과로서, 도관들(130, 232, 233) 내의 기체의 압력은 감소하게 된다.
예시적인 실시예에서, 제어 밸브(104)는 분배를 종료함에 의해 폐쇄되며 그리고 포획된 수소를 방출하는 도중에 폐쇄된 상태로 유지된다. 대안적인 실시예에서, 차단 밸브와 같은 부가적인 차단 수단이, 공급 용기(102)와 제어 밸브(104) 사이에 또는 제어 밸브(104)와 열교환기(106) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 부가적인 차단 수단은, 제어 밸브(104)가 예를 들어 최소 유량 위치에서 개방된 상태로 유지되는 가운데, 분배를 종료함에 의해 폐쇄되며 그리고 포획된 수소를 방출하는 도중에 폐쇄된 상태로 유지된다.
도관들(234, 236)은 블리드 밸브(214)와 작동적으로 연결된다. 방법은, 블리드 밸브(214)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 도관들(234, 236)로부터 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부 및 상기 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브(214) 개방 후 폐쇄를 포함한다.
블리드 밸브(214)는, 도관들(130, 132)로부터 일정량의 배기 수소를 제거하기 위해, 차단 밸브(208)가 개방되기 이전에, 또는 차단 밸브(208)와 동시에, 또는 차단 밸브(208)가 개방된 이후에, 개방될 수 있을 것이다. 일정량의 배기 수소는, 블리드 밸브(214) 및 차단 밸브(208)가 동시에 개방되거나 또는 블리드 밸브(214)가 차단 밸브(208) 이후에 개방되는 경우에, 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 포함할 수 있을 것이다. 블리드 밸브(214)가 차단 밸브(208) 이전에 개방되는 경우에, 도관들(234, 236) 내에 포획되는 수소의 일부가 상기 일정량의 배기 수소로서 배기될 수 있으며, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관(234, 236)으로 이송될 제1 양의 수소 중의 부분을 위한 용량(capacity)을 제공하도록 한다.
일정량의 배기 수소의 제거 이후에, 블리드 밸브(214)는 차단 밸브(208)와 동시에 또는 차단 밸브(208)가 폐쇄된 이후에 폐쇄될 수 있을 것이다. 예를 들어, 차단 밸브(208) 및 블리드 밸브(214)는 동시에 개방되고 동시에 폐쇄될 수 있으며, 대안적으로, 차단 밸브(208)가 개방된 다음 폐쇄될 수 있으며, 뒤따라 블리드 밸브(214)가 개방된 다음 폐쇄될 수 있을 것이다. 차단 밸브(208) 및 블리드 밸브(214)가 연쇄적으로 작동하게 되는 경우에, 도관들(234, 236) 내의 압력은, 블리드 밸브(214)로부터의 수소의 앞선 방출로 인해, 상기 제1 양의 수소 중의 부분의 이송을 위한 도관들(232, 233) 내의 압력 보다 낮을 수 있을 것이다.
방법은, 제2 양의 수소의 온도가 증가할 때, 예를 들어 압력 센서(238)로, 도관들(234, 236) 내의 제2 양의 수소의 압력을 측정하는 것을 포함한다. 제2 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때, 예를 들어, 압력이 35 MPa 내지 44 MPa의 범위 이내일 때, 컨트롤러는, 개방한 다음 폐쇄하여 그로 인해 도관들(234, 236)로부터 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 방출하도록, 블리드 밸브(214)에 신호 지령을 제공한다. 결과로서, 도관들(234, 236) 내의 수소의 압력은 감소하게 된다. 제2의 선택된 압력은 제1의 선택된 압력과 동일하거나 상이할 수 있으며, 그리고, 상이한 경우, 제1의 선택된 압력보다 낮을 수 있을 것이다.
방법은, 차단 밸브(226)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 도관(235)으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 도관들(234, 236)로 상기 제3 양의 수소 중의 부분을 이송하도록 하는, 차단 밸브(226) 개방 후 폐쇄를 포함한다. 차단 밸브(208) 및 차단 밸브(226)는 동시에 개방되고 동시에 폐쇄될 수 있을 것이다. 나아가, 포획된 수소를 배기하기 위해, 블리드 밸브(214)는 차단 밸브(208) 및 차단 밸브(226)의 개방과 동시에 개방될 수 있으며, 그리고 블리드 밸브(214)는 차단 밸브(208) 및 차단 밸브(226)의 폐쇄와 동시에 폐쇄될 수 있을 것이다.
방법은, 제3 양의 수소의 온도가 증가할 때, 예를 들어 압력 센서(216)로, 도관(235) 내의 제3 양의 수소의 압력을 측정하는 것을 더 포함한다. 제3 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때, 예를 들어, 압력이 35 MPa 내지 44 MPa의 범위 이내일 때, 컨트롤러는, 개방한 다음 폐쇄하여 그로 인해 도관(235)으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 도관들(234, 236)로 상기 제3 양의 수소 중의 부분을 이송하도록, 차단 밸브(226)에 신호 지령을 제공한다. 결과로서, 도관(235) 내의 수소의 압력은 감소하게 된다. 제3의 선택된 압력은 제1의 선택된 압력 및/또는 제2의 선택된 압력과 동일하거나 상이할 수 있을 것이다.
방법은 이때, 블리드 밸브(214)를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 도관들(234, 2365)로부터 제3 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브(214) 개방 후 폐쇄를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명은, 수소 분배 유닛의 제어 밸브(104)의 누출을 결정하기 위한 방법에 관련된다.
누출 감지 방법은, 수소 분배 유닛(1)을 경유하여 하나 이상의 공급 용기(102)로부터 수취 용기(118)로 수소를 분배하는 것을 포함한다. 수소의 유량은 제어 밸브(104)를 사용하여 제어된다. 수소는, 수소가 수취 용기(118) 내로 분배되기 이전에, 수소를 냉각하기 위해 열교환기(106)를 통과하게 된다. 분배는, 수소의 목표량이 분배될 때까지 그리고 목표량이 이송된 이후에, 분배가 종료될 때까지, 지속된다. 목표량은, 분배가 목표량에 도달하면 종료되도록, 수취 용기(118)에 대한 목표 압력에 의해 설정될 수 있을 것이다.
수취 용기(118)가 목표 압력에 도달한 이후에, 유동은 차단 밸브(108)를 폐쇄함에 의해 정지하게 된다. 이때 이송 라인 내의 차단 밸브(108)와 분배 노즐(110) 사이에서의 압력은, 블리드 밸브(114)를 경유하여 이송 라인 내의 잔류 기체의 적어도 일부를 빼냄에 의해, 예를 들어 대략 0.3 MPa까지, 감소하게 된다. 분배 노즐에서의 압력이 충분히 감소하게 될 때, 분배 노즐은 주입구(112)로부터 연결 해제된다.
분배를 종료함에 의해, 제1 양의 차가운 수소가 제어 밸브(104)와 차단 밸브(108) 사이의 도관들(130, 132) 내부에 포획된다. 수소 함유 기체 손실을 방지하기 위해, 이러한 잔류 수소 함유 기체는 배기되지 않는다. 제1 양의 수소는, 밸브들(104, 108)을 폐쇄함에 의해 포획되고, 열교환기(106)에서 냉각되었으며 그리고 그에 따라, 예를 들어 대략 -17.5℃ 미만의 또는 대략 -33℃ 미만의 온도를 갖는다. 제1 양의 수소는 도관들(130, 132) 내에 압력을 가한다.
수소 분배 유닛이 다른 차량 연료 탱크를 채우기 위해 대기하는 휴지 상태에 놓일 때, 도관들(130, 132) 내의 제1 양의 수소의 온도는 증가할 것이다. 온도가 상승함에 따라, 그래서 또한 압력이 상승한다.
누출 감지 방법은, 제1 양의 수소의 온도 및 압력이 증가할 때, 예를 들어 압력 센서(107)로, 도관들(130, 132) 내의 제1 양의 수소의 압력을 측정하여, 그로 인해 측정된 압력 증가를 결정하도록 하는, 압력 측정을 포함한다. 압력 센서(107)는 컨트롤러(120)와 신호 소통 상태에 놓이며 그리고 컨트롤러(120)로 압력을 나타내는 신호를 전송한다.
누출 감지 방법은, 측정된 압력 증가를 예상된 압력 증가와 비교하는 것을 포함한다. 도관들(130, 132) 내의 초기 압력 및 초기 온도로부터, 예상된 압력 증가가, 포획된 수소의 예상된 온도 상승에 대해 계산될 수 있다.
누출 감지 방법은, 제어 밸브가 측정된 압력 증가를 예상된 압력 증가와 비교한 것에 대응하여 누출되고 있는지를 결정하는 것을 포함한다. 비교는 컨트롤러(120)를 사용하여 수행될 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 수소 분배 유닛을 작동하는 방법으로서,
    수소 분배 유닛을 통해 공급 용기로부터 수취 용기로 수소를 분배하는 단계로서, 수소 분배 유닛은 수취 용기 내로 수소가 분배되기 이전에 수소를 냉각하기 위한 열교환기를 포함하며, 상기 분배 단계는, 수소의 목표량이 분배되고 그로 인해 상기 분배 단계가 종료할 때까지, 지속되며; 여기서, 상기 분배 단계의 종료시, 제1 양의 수소가 하나 이상의 제1 도관 내부에 포획되며, 하나 이상의 제1 도관은 복수의 밸브에 작동적으로 연결되고, 복수의 밸브는 제어 밸브 및 차단 밸브를 포함하며, 상기 제1 양의 수소는 상기 복수의 밸브를 폐쇄함에 의해 포획되고, 상기 제1 양의 수소의 적어도 일부는 상기 열교환기 내에서 냉각되었으며, 상기 제1 양의 수소는 하나 이상의 제1 도관 내에서 압력을 가하는 것인, 분배 단계;
    상기 하나 이상의 제1 도관 내의 상기 제1 양의 수소의 압력을 측정하는 단계;
    상기 제1 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 상기 차단 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제1 도관으로부터 제1 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관으로 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계로서, 상기 하나 이상의 제2 도관은 상기 차단 밸브 및 블리드 밸브에 작동적으로 연결되는 것인, 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계; 및
    상기 블리드 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 상기 하나 이상의 제2 도관으로부터 제1 양의 배기 수소가 방출되도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
    를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 양의 배기 수소는 상기 제1 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 차단 밸브는 상기 블리드 밸브가 개방됨과 동시에 개방되며 그리고 상기 차단 밸브는 상기 블리드 밸브가 폐쇄됨과 동시에 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 블리드 밸브는, 상기 차단 밸브가 개방된 다음 폐쇄된 이후에, 개방된 다음 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 양의 수소의 적어도 일부가, 처음 포획시 -17.5℃ 미만의 초기 온도를 갖는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 양의 수소의 적어도 일부가, 처음 포획시 -33℃ 미만의 초기 온도를 갖는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 밸브는, 압력 제어 밸브, 프로그램 가능한 압력 조정기, 또는 돔형 부하식 조정기인 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 분배 단계의 종료시, 제2 양의 수소가 하나 이상의 제2 도관 내부에 포획되며, 하나 이상의 제2 도관은, 상기 차단 밸브, 상기 블리드 밸브, 및 제2 차단 밸브와 작동적으로 연결되며;
    상기 제1 양의 배기 수소는 상기 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 분배 단계의 종료시, 제2 양의 수소가 하나 이상의 제2 도관 내부에 포획되며, 하나 이상의 제2 도관은, 상기 차단 밸브, 상기 블리드 밸브, 및 제2 차단 밸브와 작동적으로 연결되고, 제2 양의 수소는 상기 하나 이상의 제2 도관 내에서 압력을 가하며;
    상기 하나 이상의 제2 도관 내의 상기 제2 양의 수소의 압력을 측정하는 단계; 및
    상기 제2 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 상기 블리드 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관으로부터 상기 제2 양의 수소 중의 부분 또는 전부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
    를 더 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 분배 단계의 종료시, 제3 양의 수소가 하나 이상의 제3 도관 내부에 포획되며, 하나 이상의 제3 도관은, 내부 밸브를 구비하는 분배 노즐 및 상기 제2 차단 밸브와 작동적으로 연결되고, 제3 양의 수소는 하나 이상의 제3 도관 내부에 압력을 가하며;
    상기 하나 이상의 제3 도관 내의 상기 제3 양의 수소의 압력을 측정하는 단계; 및
    상기 제3 양의 수소의 압력이 선택된 압력과 동일하거나 선택된 압력을 초과할 때 상기 제2 차단 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제3 도관으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관으로 상기 제3 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 제2 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계; 및
    상기 블리드 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제2 도관으로부터 상기 제3 양의 수소 중의 상기 부분의 적어도 일부를 방출하도록 하는, 블리드 밸브 개방 후 폐쇄 단계
    를 더 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 분배 단계의 종료시, 제3 양의 수소가 하나 이상의 제3 도관 내부에 포획되며, 하나 이상의 제3 도관은, 내부 밸브를 구비하는 분배 노즐 및 상기 제2 차단 밸브와 작동적으로 연결되고;
    상기 제2 차단 밸브를 개방한 다음 폐쇄하여, 그로 인해 하나 이상의 제3 도관으로부터 제3 양의 수소 중의 부분을 제거하도록 그리고 하나 이상의 제2 도관으로 상기 제3 양의 수소 중의 상기 부분을 이송하도록 하는, 제2 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제2 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계 및 상기 차단 밸브 개방 후 폐쇄 단계 도중에, 상기 제2 차단 밸브는 상기 차단 밸브가 개방됨과 동시에 개방되며 그리고 상기 제2 차단 밸브는 상기 차단 밸브가 폐쇄됨과 동시에 폐쇄되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 수취 용기는 일련의 수취 용기들 중 제1 수취 용기이며;
    상기 일련의 수취 용기들 중 상기 제1 수취 용기에 대해 상기 수소 분배 유닛을 연결 및 연결 해제하는 단계; 및
    상기 일련의 수취 용기들 중 상기 제1 수취 용기로 수소를 분배한 이후에 그리고 상기 일련의 수취 용기들 중 후속의 제2 수취 용기로 수소를 분배하기 이전에, 상기 블리드 밸브를 통해 포획된 수소를 방출하는 단계
    를 포함하는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 양의 수소는, 상기 하나 이상의 제1 도관 내부의 상기 제어 밸브와 상기 차단 밸브 사이에 포획되는 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 수취 용기는, 승용차, 버스, 트럭, 오토바이, 지게차, 농업용 차량, 건설기계, 및 기관차 중 하나의 지상 차량의, 또는 항공기의, 연료 탱크인 것인, 수소 분배 유닛 작동 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210094168A (ko) 2020-01-16 2021-07-29 대주지앤아이(주) 충전 후 잔류 수소의 재이용이 가능한 수소충전 시스템

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10502649B1 (en) * 2018-09-05 2019-12-10 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus and method for testing compressed gas dispensing stations
EP3721130B1 (en) 2019-02-18 2023-11-08 Nikola Corporation Communication systems and methods for hydrogen fueling and electric charging
CN111396743A (zh) * 2020-03-18 2020-07-10 上海氢枫能源技术有限公司 加氢控制方法
EP3907424A1 (de) * 2020-05-04 2021-11-10 Fronius International GmbH Verfahren und anlage zur betankung eines fahrzeugtanks
CN113324169A (zh) * 2021-07-12 2021-08-31 广州市粤佳气体有限公司 一种氦气液化机无损杜瓦罐液氦充装工艺
CN114542976A (zh) * 2022-04-27 2022-05-27 浙江浙能航天氢能技术有限公司 一种基于加氢站的运行维护预警方法及系统
CN116293412B (zh) * 2022-12-02 2024-02-13 航天氢能科技有限公司 一种自动液氢加注机及液氢加注方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266023A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp ガス供給システム
JP2013231457A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素ガス充填方法
JP2014055600A (ja) 2012-09-11 2014-03-27 Toyota Motor Corp ガス充填装置とガス充填方法
JP2015102229A (ja) 2013-11-28 2015-06-04 岩谷産業株式会社 車載貯蔵容器への水素ガス充填方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7287558B2 (en) * 2003-07-03 2007-10-30 Arizona Public Service Company Hydrogen handling or dispensing system
WO2005018034A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-24 Hydrogenics Corporation Method and system for distributing hydrogen
JP2007092928A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd ガス供給装置
US8020589B2 (en) 2007-01-04 2011-09-20 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispensing station and method of operating the same
US8215331B2 (en) * 2009-11-13 2012-07-10 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. Leak mitigation for pressurized bi-directional systems
US8322357B2 (en) * 2009-11-13 2012-12-04 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. Integrity protection for pressurized bi-directional systems
CN103244825A (zh) * 2012-02-13 2013-08-14 北京久安通氢能科技有限公司 一种氢气的快速充装系统与方法
CN102748585A (zh) * 2012-06-27 2012-10-24 同济大学 一种燃料电池备用电源高压供氢系统
US9261238B2 (en) 2012-07-06 2016-02-16 Air Products And Chemicals, Inc. Method for dispensing a gas
JP6077565B2 (ja) * 2012-11-27 2017-02-08 Ｊｘエネルギー株式会社 水素ステーション及び水素ステーションにおける蓄圧器への水素充填方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266023A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp ガス供給システム
JP2013231457A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素ガス充填方法
JP2014055600A (ja) 2012-09-11 2014-03-27 Toyota Motor Corp ガス充填装置とガス充填方法
JP2015102229A (ja) 2013-11-28 2015-06-04 岩谷産業株式会社 車載貯蔵容器への水素ガス充填方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210094168A (ko) 2020-01-16 2021-07-29 대주지앤아이(주) 충전 후 잔류 수소의 재이용이 가능한 수소충전 시스템

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