KR102410736B1 - 연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템 - Google Patents

연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템 Download PDF

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유시카고 아곤, 엘엘씨
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Abstract

연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템
수소 연료 재공급 비용을 줄이기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법 및 시스템이 제공된다. 수소 연료 재공급 스테이션은 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러에서 압력 용기의 2단계 연료 공급 장치를 포함하며, 압력 용기의 제1단계 및 제2단계는 서로 연결된 하나 이상의 압력 용기를 포함한다. 별도의 제어 유닛은 압력 용기의 제1단계 및 제2단계에 결합되고, 제어 유닛의 각각은 압축기에 결합된다. 압축기는 별도의 제어 유닛에 의해 고압 버퍼 저장기에 연결된다. 작동시 각 단계에서 압력이 모니터링된다. 수소는 압력 용기 뱅크의 제1 단계, 제2 단계 압력 용기 및 고압 버퍼 사이에서 선택적으로 통합된다. 모니터링된 압력에 따라 압력 용기의 제1단계, 제2단계 압력 용기 뱅크 및 고압 버퍼 중 하나가 차량에 연료를 공급하기 위해 이용된다.

Description

연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템
본 발명에 관한 계약 내용
미합중국 정부는, 아곤 내셔날 래보러토리를 대표하는 유시카고 아곤, 엘엘씨 및 미합중국 정부사이의 계약 제DE-AC02-06CH11357호에 따라 본 발명의 권리를 가진다.
본 발명은 일반적으로 수소 연료 재공급에 관한 것이고 특히 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 2단계 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러(tube trailers) 및 압축기를 작동시키기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 양수인에게 양도되고 본 발명자들에 의해 2015년 4월 2일 공개된 미국 특허 공보 제2015/0090364호에 의하면, 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 적어도 한 개의 압축기 및 소스 튜브 트레일러들을 포함한 연료 재공급 스테이션(refueling station)을 작동시키기 위한 방법 및 장치가 공개된다.
상기 연료 재공급 스테이션은 제1 제어 유닛에 연결된 튜브 트레일러 상의 복수 개의 탱크들을 포함한 가스 연료 공급 소스 및 압력 제어 밸브 및 제1 제어 유닛에 의해 제1 탱크들 및 제2 제어유닛에 연결되고 미리 정해진 성능을 가진 고압 버퍼 저장고를 포함하고 적어도 한 개의 압축기를 포함한다. 상기 연료 재공급 스테이션은 각각의 작동 모드가 시작될 때 연료 재공급 스테이션의 상태에 따라 서로 다른 모드들로 작동한다. 연료 재공급 시스템은 시스템의 상태를 확인하고 다음 작동 모드를 선택하기 위해 각 작동 모드가 종료될 때 평가된다. 상기 작동 모드는 트레일러상에 장착된 튜브내에서 수소 또는 가스 연료의 고형화(consolidation)를 포함한다.
상기 미국 특허 공보 제2015/0090364호에 의해 종래기술이 개선되지만 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하여 수소 및 다른 연료의 재공급 비용을 감소시키는 것이 필요하다.
연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러를 위한 2 단계 작동 전략을 포함하고 각각의 단계가 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러의 하위 세트(subset)로서 적어도 한 개의 압력 용기 뱅크(pressure vessel bank)를 포함하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하는 것이 필요하다.
연료 재공급 위치에서 저장고의 이용을 최대화하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하는 것이 필요하다.
스테이션이 작동하는 동안 압력 사이클링(cycling)이 작용하는 압력 용이들의 갯수를 제한하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하는 것이 필요하다.
피팅(fitting) 갯수를 감소시키고 제어를 단순화하여 연료 재공급 비용을 감소시키는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하는 것이 필요하다.
공지된 장치에 비해 압력 용기의 압력 사이클링의 위험을 감소시키고 높은 튜브 트레일러 적재(payload) 이용을 제공하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명의 주요 특징은 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 중요한 특징은 종래기술의 장치들이 가지는 일부 문제점들을 극복하고 부정적 효과를 실질적으로 가지지 않는 상기 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
요약하면, 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 수소 연료 재공급 스테이션은 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러상에 압력 용기들의 2단계 연료 공급을 포함하고, 상기 압력 용기들의 제1단계 및 제2 단계는 서로 연결된 적어도 한 개의 압력 용기들을 포함한다.
개별 제어 유닛은 압력 용기들의 제1단계 및 제2 단계와 연결되며 각각의 제어 유닛은 압축기와 연결된다. 압축기는 별도의 제어 유닛에 의해 고압 버퍼 저장기와 연결된다. 작동시 각각의 단계에서 압력이 모니터링된다. 수소가 압력 용기 뱅크의 제1단계, 압력 용기 뱅크의 제2단계 및 고압 버퍼사이에 선택적으로 통합된다. 제1단계에서 미리 정해진 제1압력을 기초하여 상기 제1단계는 차량에 연료를 재공급하기 위해 이용된다. 제1단계의 미리 정해진 제2압력에 반응하여 수소가 제2단계 압력 용기로부터 통합된다. 고압 버퍼 저장기는 차량에 연료를 재공급하기 위해 이용되고, 제2단계는 제1단계의 미리 정해진 제1 압력에 반응한다.
본 발명의 특징에 의하면, 압축기가 아이들링 상태이고 고압 버퍼 저장기가 충진될 때 압력용기의 제2단계로부터 수소가 제1단계 압력용기 속으로 통합된다. 따라서 제1단계 압력 용기들은 항상 상대적으로 높은 압력을 가져서 연료 재공급 스테이션이 작동하는 동안 고압 버퍼를 보충할 때 높은 압축기 처리량을 보장한다.
본 발명의 특징에 의하면, 각각의 단계에서 압력을 모니터링하는 단계는 각각의 단계에서 각각의 압력 용기의 압력을 개별적으로 모니터링하는 것을 포함한다.
본 발명의 특징에 의하면, 압력 용기들의 2단계 연료 공급은 스테이션이 작동하는 동안 압력 사이클링이 발생하는 압력 용기의 갯수를 제한하도록 구성된다.
본 발명의 특징에 의하면, 압력 용기들의 2단계 연료 공급은 피팅의 갯수를 감소시키고 제어를 단순화하며 추가로 연료 재공급 비용을 감소시키도록 구성된다.
본 발명의 특징에 의하면, 압축기 및 연료 재공급 스테이션은 다수의 이용자들에게 효과적이고 효율적으로 이용되고 추가로 연료 재공급 비용을 감소시킨다.
본 발명의 특징에 의하면, 압축기는 선택적으로 제1 압축기 단 및 제2 압축기 단을 포함하고, 각각의 압축기 단은 개별 수소 또는 기체 연료 유동을 독립적으로 처리할 수 있다.
상기 목적 및 다른 목적들과 함께 본 발명이, 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 하기 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1A, 도 1B, 도 2A, 도 2B, 도 3, 도 4, 도 5A, 도 5B, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11A, 도 11B, 도 12, 도 13A, 도 13B, 도 14 및 도 15는, 바람직한 실시예에 따라 수소 연료 재공급 비용을 줄이기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법을 구현하기 위한 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 시스템을 실제비율과 다르게 개략적으로 도시하는 도면.
도 16은 바람직한 실시예에 따라 수소 연료 재공급 비용을 줄이기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 예시적인 단계를 도시하는 흐름도.
본 발명의 실시예에 관한 하기 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참고한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에서 이용되는 용어는 특정 실시 양태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본원에서 이용된 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수 형태를 포함하고자 한다. 본 명세서에서 이용되는 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 설명된 특징, 정수, 단계, 작동, 구성 요소 및/또는 부품들의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 구성 요소, 부품들 및/또는 이들의 군의 존재 또는 추가를 포함할 수 있다는 것이 더 이해될 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 수소 연료 재공급 비용을 줄이기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법 및 시스템이 제공된다. 수소 연료 재공급 스테이션은 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러에서 압력 용기의 2단계 연료 공급(two tier fuel supply)을 포함하며, 압력 용기의 제1단계 및 제2단계는 서로 연결된 한 개이상의 압력용기들을 포함한다. 별도의 제어 유닛은 압력 용기의 제1단계 및 제2단계에 결합되고, 제어 유닛의 각각은 압축기에 결합된다. 압축기는 별도의 제어 유닛에 의해 고압 버퍼 저장기에 연결된다. 작동시 각 단계에서 압력이 모니터링된다. 수소는 압력 용기 뱅크의 제1단계, 제2단계 압력 용기 및 고압 버퍼 사이에서 선택적으로 통합(consolidated)된다. 제1단계의 미리 정해진 제1 압력에 기초하여 차량에 연료를 재공급하기 위해 제1단계가 이용된다. 제1단계에서 미리 정해진 제2 압력에 반응하여 제2단계로부터 수소가 통합되고, 제1단계의 미리 정해진 제2 압력에 반응하여 차량에 연료를 재공급하기 위해 고압 버퍼 저장기가 이용된다.
본 발명의 특징에 따르면, 제1단계에서, 바람직한 구성의 압력 용기는 상이한 기능을 제공할 수 있는 적어도 2개의 압력 용기 뱅크를 포함한다; 예를 들어, 하나의 뱅크는 초기에 차량을 연료로 충진하고, 다른 하나의 압력 용기 뱅크는 고압 버퍼 저장기(buffer storage)를 보충할 것이다. 그러나 제2단계에서 모든 압력 용기는 하나의 유닛으로 집합을 이루어 작동한다.
도 1A, 도 1B, 도 2A, 도 2B, 도 3, 도 4, 도 5A, 도 5B, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11A, 도 11B, 도 12, 도 13A, 도 13B, 도 14, 및 도 15를 참고할 때, 바람직한 실시예에 따라 수소 연료 재공급 비용을 줄이기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법을 구현하기 위한 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 시스템 모드들의 예가 개략적으로 도시된다.
도 1A, 도 1B, 도 2A, 도 2B, 도 3, 도 4, 도 5A, 도 5B, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11A, 도 11B, 도 12, 도 13A, 도 13B, 도 14, 및 도 15를 참고할 때, 도시된 각각의 예시적인 연료 재공급 스테이션은 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러위에 압력 용기들의 2단계 연료 공급을 포함하고, 서로 연결된 압력 용기들의 한 개이상의 뱅크를 가지는 압력 용기(102)의 제1 단계(101) 및 압력 용기(102)의 제2단계(103)를 가지며, 각각의 단계(101, 103)는 각각 서로 연결된 하나 이상의 압력 용기(102)를 포함한다. 별도의 제어 유닛(A, B, 104, 106)은 압력 용기(102)의 제1단계(101) 및 제2단계(103)에 연결되고, 각각의 제어 유닛은 압축기(108)에 연결된다. 압축기(108)는 별도의 제어 유닛(C, 112)에 의해 고압 버퍼 저장기(110)에 연결된다. 압력 제어 장치(114)는 제어 유닛(A)을 제어 유닛(C,112)에 연결시킨다. 냉각 유닛(116)은 제어 유닛(C, 112) 및 차량의 탑재 탱크속으로 수소 유동을 조절하는 디스펜서(118)사이에 연결되어 수소를 목표 온도까지 냉각시킨다.
2단계 작동에서, (작동 압력을 가지거나 작동 압력과 근사한 압력을 가지는)튜브 트레일러상의 고압 용기 뱅크(102)는 초기에 차량 탱크를 충진하고 압력이 더이상 차량에 연료를 공급하기 위해 필요한 유동을 유지할 수 없을 때까지 압축기(108)에 수소를 공급하기 위해 이용된다. 2단계 작동 고압 용기 뱅크(102)에서, 압력 사이클링은 유리하게 최소로 감소되거나 완전히 회피된다. 고압 버퍼(110)는 튜브 트레일러상의 압력 용기들의 제1단계(101)에서 가장 높은 압력으로 압력 용기 뱅크(102)로부터 수소를 이동시켜서 보충된다. 튜브 트레일러상의 압력 용기(102)의 2단계 작동은 압축기(108)의 이용 및 연료 재공급 장소에서 저장기능을 최대화하고, 스테이션이 작동하는 동안에 압력 사이클링이 작용하는 압력 용기(102)의 수를 제한한다. 상기 2단계 작동(two tier operation)은 종래 기술의 튜브 -트레일러 통합 작업에서 발견되는 압력 사이클링의 위험을 감소시키면서 튜브-트레일러의 높은 적재량의 이용을 보장한다. 또한, 2단계 작동은 피팅(fitting)의 수를 줄이고 제어 장치(104, 106, 112)를 단순화하여 연료 재충전 비용을 추가로 감소시킨다.
이제 도 1A를 참고하면, 모드 1A가 도면부호 100으로 표시된다. 모드 1A(100)에서, 분배기(118)는 초기에 차량 충전을 위해 튜브 트레일러상의 압력 용기 뱅크(102)와 연결된다. 수소(H2) 또는 기체 연료는 차량 탱크를 채우기 위해 제1단계(101)에서 최고 압력을 가지며(즉, 압축기(108) 및 버퍼 저장기(110)를 우회하여) 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 끌어 당겨져서 차량 탱크를 충진한다. 버퍼 저장기(110)는 최대 능력을 가진다. 분배기(118)는 연료의 재공급을 시작하기 위해 차량에 의해 점유된다. 모드 1A는 압력 용기 단계(Tier) 및 차량 탱크 사이의 질량 유동율(mass flow rate)이 미리 정해진 하한치에 도달 때 또는 디스펜서(118)의 목표 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동을 유지할 수 없을 때 종료한다.
동시에, 모드 1A(100)에서 튜브 트레일러의 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 갖는 비활성 압력 용기 뱅크(102)는 압축기(108)를 통해 제2단계(103) 내의 압력 용기(102)로부터 충진된다(통합된다). 목표 위치 압력 용기(102)(제1단계 압력 용기 뱅크(102))의 압력이 정격 최대 압력에 도달하면, 제1단계(101)에서 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크(102)가 제2단계로부터 충진지도록(통합) 선택된다. 상기 과정은 통합이 완료될 때까지 계속된다(즉, 충진되는 것을 제외하고 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)들이 정격 최대 압력(rated maximum pressure) 또는 제2단계의 모든 압력 용기들이 지정된 귀환 압력을 가진다).
이제 도 1B를 참고하면, 모드 1B가 도면부호 120으로 표시된다. 모드 1B(120)는 모드 1A 다음에 즉시 수행되며 디스펜서(118)가 버퍼 저장소(110)에 연결되어 차량을 차량의 가능한 최대 충전 상태까지 충진한다.
차량 탱크를 계속 충진하기 위해 H2 또는 기체 연료는 가장 낮은 압력을 가지며 (이때 차량 탱크 압력보다 높은 압력을 가지며) 고압 버퍼 저장기(110) 압력 용기 뱅크로부터 인출된다. 선택된 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크와 차량의 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한선에 도달할 때까지 또는 디스펜서(118)의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때까지 상기 과정은 계속된다. 이때 디스펜서(또는 제어 유닛(B))는 수소 공급원을 차량 탱크보다 높은 압력을 가진 다른 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크로 전환시킨다. 디스펜서는 차량 탱크가 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때까지 고압 버퍼 소스의 뱅크들 사이에서 계속 전환시킨다. 모드 1B는 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때 종료된다.
동시에 모드 1B(120)에서, 튜브 트레일러의 제1단계(101)에서 가장 높은 압력(정격 최대 압력 미만)을 갖는 압력 용기 뱅크(102)는 압축기(108)를 통해 제2단계의 압력 용기(102)로부터 충진된다. 목표 압력 용기(102)(제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102))의 압력이 정격 최대 압력에 도달하면, 제1단계(101)에서 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크(102)가 제2단계(103)로부터 충진되도록 선택된다. 상기 과정은 상태 변화가 존재하거나 통합이 완료될 때까지 계속된다(즉, 충진되는 것을 제외하고 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)들이 정격 최대 압력(rated maximum pressure)을 가지거나 제2단계(103)의 모든 압력 용기들이 지정된 귀환 압력을 가진다).
도 2A 및 도 2B를 참고하면, 각각의 작동 모드 2A, 2B가 일반적으로 도면부호(200,220)로 표시되며 고압 버퍼 저장기(110)가 최대 용량을 가지지 못하고 차량이 디스펜서(118)에서 연료 재공급될 때가 도시된다. 작동 모드 2A(200) 및 모드 2B(220)은 피크 주기(연속적인 충진)동안 자주 발생한다.
도 2A에 도시된 모드 2A(200)에서, 분배기(118)는 초기의 차량 충전을 위해 제1단계(101)의 튜브 트레일러 압력 용기 뱅크(102)와 연결된다. H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 충진하기 위해 제1단계(101)에서 가장 높은 압력(즉, 압축기(108) 및 버퍼 저장조(110)를 우회)으로 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 공급된다. 모드 2A(200)는 압력 용기 뱅크(102)와 차량 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달하거나 분배기(118)에서의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동을 유지할 수 없을 때 종료한다.
동시에 모드 2A(200)에서, 가장 높은 압력을 갖는 고압 버퍼 저장기(110)의 비활성 압력 용기 뱅크가 압축기(108)를 통해 가장 높은 압력을 가지며 튜브 트레일러의 제1단계(101)내에서 비활성 압력 용기 뱅크(102)로부터 충진된다. 고압 버퍼 저장기(110)의 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달하면, 고압 버퍼 저장기(110)의 다음 압력 용기 뱅크를 (정격 최대 압력 미만의)최고 압력으로 충진하도록 압축기(108) 방출이 전환된다. 고압 버퍼 저장기(110)의 모든 압력 용기 뱅크가 압력 용기 뱅크들의 최대 정격 압력에 도달하거나 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)가 특정의 최소 작동 압력에 도달할 때까지 상기 과정은 계속된다.
모드 2B를 갖는 도 2B에서, 디스펜서(118)는 고압 버퍼 저장기(110)에 연결되어 차량을 가능한 최대 충전 상태로 충진한다. H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 계속해서 충진하기 위해 (차량 탱크 압력을 초과하는) 가장 낮은 압력을 가지며 고압 버퍼 저장기(110) 압력 용기 뱅크로부터 배출된다. 선택된 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크 및 차량의 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달하거나 디스펜서(118)에서의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때까지 상기 과정은 계속된다. 이때, 디스펜서(118)(또는 제어 유닛 C(112))는 차량 탱크보다 높은 압력을 가지며 고압 버퍼 저장기(110)의 다른 압력 용기 뱅크로 수소 공급원을 전환한다. 디스펜서(118)는 차량 탱크가 최대 충전 가능 상태에 도달할 때까지 고압 버퍼 저장기(110)의 뱅크들사이에서 스위칭을 유지한다. 모드 2B(220)는 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때 종료한다.
동시에 모드 2B(220)에서, 가장 높은 압력을 갖는 고압 버퍼 저장기(110)의 비활성 압력 용기 뱅크는 압축기(108)를 통해 가장 높은 압력을 가지며 튜브 트레일러의 제2단계(103)에서 비활성 압력 용기(102)로부터 충진된다. 고압 버퍼 저장기(110)의 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달하면, 고압 버퍼 저장기의 다음 압력 용기 뱅크를 (정격 최대 압력 미만의)최고 압력으로 충진하도록 압축기(108) 방출이 전환된다. 고압 버퍼 저장기(110)의 모든 압력 용기 뱅크가 압력 용기 뱅크들의 최대 정격 압력에 도달하거나 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)가 특정의 최소 작동 압력에 도달할 때까지 상기 과정은 계속된다.
도 3을 참고할 때 작동 모드 3이 도면부호 300으로 표시된다. 모드 3(300)에서, 디스펜서(118)는 점유되지 않고 버퍼 저장기(110)는 최대 용량을 가지지 못한다. 가장 높은 압력을 갖는 고압 버퍼 저장기(110)의 용기 뱅크는 압축기(108)를 통해 가장 높은 압력을 가지며 튜브 트레일러의 제1단계(101) 내에서 비활성 압력 용기 뱅크(120)로부터 충진된다. 상기 고압 버퍼 저장기 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달하면, 고압 버퍼 저장기의 다음 압력 용기 뱅크를 (정격 최대 압력 미만의) 최고 압력으로 충진하도록 압축기(108) 방출이 전환된다. 고압 버퍼 저장기의 모든 압력 용기 뱅크가 압력 용기 뱅크들의 최대 정격 압력에 도달하거나 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)가 특정의 최소 작동 압력에 도달할 때까지 상기 과정은 계속된다.
도 4를 참고할 때 모드 4는 일반적으로 도면부호 400으로 표시된다. 모드 4(400)에서, 디스펜서(118)는 점유되지 않고 버퍼 저장기(110)는 최대 용량을 가진다. 튜브 트레일러의 제1단계(101)내에서 가장 높은 압력을 갖는 비활성 압력 용기 뱅크(102)는 압축기(108)를 통해 제2단계(103)의 압력 용기(102)로부터 충진된다(압축된다). 목표 위치 압력 용기(102)( 제1단계(101) 압력 용기 뱅크 102))가 정격 최대 압력에 도달할 때, 제1단계(101)의 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크(102)는 제2단계(103)로부터 충진(통합)되도록 선택된다. 상기 과정은 통합이 완료될 때까지 계속된다(즉, 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)는 정격 최대 압력을 가지거나 제2단계(103)의 모든 압력 용기(102)들은 특정의 귀환 압력을 가진다).
도 5A, 도 5B, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9 및 도 10을 참고하면, 고압 버퍼 저장기(110)를 통해 충진되는 차량, 두 개의 압축기 단(stage)들, 제1 압축기 단(502) 및 제2압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 가진 작동 모드들이 제공되고, 각각의 압축기 단은 독립적으로 개별 유동을 처리할 수 있다(모드 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8, 9 및 10).
또한, 다단계 압축기(108)의 두 개의 압추기 단들, 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)이 두 개의 개별 단일 단 압축기들의 작동과 유사하게 독립적으로 작동(즉 각각의 압축기 단은 독립적으로 개별 유동을 처리할 수 있다)하고, 연료 재공급 스테이션의 작동은 모드 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8, 9 및 10에 표시될 수 있다. 배열에서, 압축기의 하나의 제1 압축기 단(502)은 제2단계(103)의 압력 용기들로부터 제1단계(101)의 압력 용기뱅크로 수소를 이동시키는 통합과정을 위해서만 이용될 수 있다. 동시에 압축기의 다른 제2 압축기 단(504)은 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)로부터 고압 버퍼 저장기(110)로 수소를 이동시킴으로써 고압 버퍼 저장기(110)를 보충하기 위해서만 이용될 수 있다. 각각의 상기 모드에서, 하기 과제 1(차량 연료 공급), 과제 2(고압 버퍼 저장기를 보충) 및 과제 3(튜브 트레일러 통합)이 수행된다.
고압 버퍼 저장기(110)가 충진되어 있고 제2 단계(103)내지 제1단계(101)의 튜브 트레일러 통합이 가능하면, 과제 2(고압 버퍼 저장기의 보충)가 수행되지 않는다. 이 경우, 압축기의 제1 압축기 단(502)은 제2단계(103)로부터 튜브 트레일러의 제1단계(101)로 통합될 때, 압축기의 제2 압축기 단(504)은 (예를 들어, 폐쇄 루프에서 아무런 효과 없이 수소를 순환시킴으로써)효과적으로 아이들링 상태를 가진다. 유사하게, 고압 버퍼 저장기(110)가 충진되어 있지 않고 튜브 트레일러가 통합될 수 없다면(즉, 충진되고 있는 압력 용기 뱅크를 제외하고 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)는 정격 최대 압력을 가지거나 제2단계(103)의 모든 압력 용기(102)들이 특정의 귀환 압력을 가진다) 압축기의 제1 압축기 단(502)은 효과적으로 아이들링되며 압축기의 제2 압축기 단(504)은 고압 버퍼 저장기(110)를 보충한다.
과제 1(차량 연료 공급):
(a) H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 채우기 위해 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 가지며 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 끌어 당겨진다(즉, 압축기 및 버퍼 저장기(110)를 우회한다). 상기 하위 과제는 압력 용기 뱅크(102)와 차량 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달할 때 종료되거나 디스펜서(118)의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때 종료한다.
(b) H2 또는 가스 연료는 차량 탱크를 계속 충진하기 위해 (이때 차량 탱크 압력을 초과하는) 가장 낮은 압력으로 고압 버퍼 저장기(110) 압력 용기 뱅크로부터 인출된다. 선택된 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크와 차량의 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달하거나 디스펜서(118)의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때까지 상기 과정은 계속된다. 이때, 디스펜서(110)(또는 제어 유닛 C(112))는 차량 탱크보다 높은 압력으로 수소 공급원을 다른 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크로 전환한다. 디스펜서(118)는 차량 탱크가 최대 충전 가능 상태에 도달할 때까지 고압 버퍼 저장기(110)의 뱅크들사이에서 계속해서 스위칭된다. 상기 과제는, 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달하면 종료된다.
과제 2(고압 버퍼 저장기 보충):
(a) 가장 높은 압력을 갖는 비활성 고압 버퍼 저장기 용기 뱅크는 제2 압축기 단(504)을 통해 가장 높은 압력을 가지며 튜브 트레일러의 제1단계(101)에서 비활성 압력 용기 뱅크(102)로부터 충진된다. 고압 버퍼 저장기 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달하면, 압축기의 제2 압축기 단으로부터의 배출은 (정격 최대 압력 미만의) 가장 높은 압력을 가지며 다음의 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크를 충진하도록 전환한다. 고압 버퍼 저장기의 모든 압력 용기 뱅크들이 정격 최대 압력에 도달하거나 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)들이 특정의 최소 작동 압력을 가지거나 상태 변화가 있을 때까지 상기 과정은 계속된다.
(b) 제2단계(103)의 압력 용기(102)는 압력 용기의 특정 최소 작동 압력을 가진다. 가장 높은 압력을 갖는 비활성 고압 버퍼 저장기(110)의 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달하면, 제2 압축기 단(504)으로부터 방출은 (정격 최대 압력 미만의) 가장 높은 압력을 가지며 다음의 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크를 충진하도록 전환된다. 고압 버퍼 저장기(110)의 모든 압력 용기 뱅크가 압력 용기 뱅크의 정격 최대 압력에 도달하거나 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)가 최소 특정 작동 압력에 도달하거나 상태 변화가 있을 때까지 상기 과정은 계속된다.
과제 3(튜브 트레일러 통합):
튜브 트레일러의 제1단계에서 가장 높은 압력을 가지는 비활성 압력 용기 뱅크는 제1 압축기 단을 통해 제2단계의 압력 용기로부터 충전(통합)된다. 목표 위치 압력 용기 뱅크(제1단계 압력 용기 뱅크)의 압력이 정격 최대 압력에 도달하면 제1단계의 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크가 제2단계로부터 충진(병합)되도록 선택된다. 상기 과정은 통합이 완료될 때까지 계속된다(즉, 인출되는 압력 용기 뱅크를 제외하고 제1단계의 모든 압력 용기 뱅크는 최대 정격 압력을 가지거나 제2단계의 모든 압력 용기가 특정의 귀환 압력을 가진다).
도 5A 및 도 5B를 참고하면, 각각의 작동 모드(5A,5B)들이 일반적으로 도면 부호(500,520)로 표시된다. 작동 모드 5A(500) 및 작동 모드 5B(520)는 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 1A(100) 및 모드 1B(120)와 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 1(a) 및 과제 3 다음에 과제 1(b) 및 과제 3.
도 6A 및 도 6B를 참고하면, 작동 모드 6A, 6B가 일반적으로 도면부호 600, 620으로 표시된다. 작동 모드 6A(600) 및 작동 모드 6B(620)는 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 2A(200) 및 모드 2B(220)와 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 1(a) 및 과제 2(a) 다음에 과제 1(b) 및 과제 2(b) 및 과제 3.
도 7A 및 도 7B를 참고하면, 작동 모드 7A, 7B가 일반적으로 도면부호 700, 720으로 표시된다. 작동 모드 7A(700) 및 작동 모드 7B(720)는 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 3(300)과 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 2(a) 및 과제 3.
도 8을 참고하면, 작동 모드 8이 일반적으로 도면부호 800으로 표시된다. 작동 모드 8(800)은 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 4(400)과 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 3.
도 9를 참고하면, 작동 모드 9가 일반적으로 도면부호 900으로 표시된다. 작동 모드 9(900)은 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 2A(200) 및 모드 2B(220)와 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 1(b) 및 과제 2(b).
도 10을 참고하면, 작동 모드 10이 일반적으로 도면부호 1000으로 표시된다. 작동 모드 10(1000)은 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)을 가진 압축기(108)를 포함한 모드 3(300)과 유사하며, 각각의 압축기 단은 별도의 유동을 독립적으로 처리할 수 있다; 완전한 과제 2(b).
도 11A 및 도 11B를 참고하면, 하나의 수소 유동을 처리하는 압축기(108)를 통해 직접 충진되는 차량을 가진 작동 모드들(모드 1100, 1120 및 1200)이 도시된다.
도 11A, 도 11B 및 도 12에서, 압축기(108)가 수소의 오직 하나의 유동을 처리하도록 구성될 때, 고압 버퍼 저장기(110)가 없는 연료 재공급 스테이션의 작동이 모드 1100, 1120 및 1200에서 표시될 수 있다. 상기 구성에서, 압축기(108)는 제2단계(103)의 압력 용기(102)로부터 제1 단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)까지 수소를 이동시키는 통합에만 이용되거나 압축기(108)는 제1 단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)로부터 디스펜서(118)를 통해 차량 탱크까지 수소를 이동시키는 통합에만 이용될 수 있다. 각각의 작동모드에서, 가능한 시기 및 위치에서 하기 과제 4(차량 연료 공급) 및 과제 5(튜브 트레일러 통합)가 수행된다.
과제 4(차량 연료 공급):
(a) H2 또는 기체 연료가 차량 탱크를 충진하기 위해 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 가진 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접(즉, 압축기(208)를 우회하여) 인출된다. 상기 하위 작업은 압력 용기 뱅크 및 차량 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달하거나 디스펜서(118)의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때 종료한다.
(b) H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 충진하기 위해 압축기(108)에 의해 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 가진 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 인출된다. 상기 과제는 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때 종료된다.
과제 5(튜브 트레일러 통합):
튜브 트레일러의 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 갖는 비활성 압력 용기 뱅크(102)는 압축기(108)를 통해 제2단계(103)의 압력 용기(102)들로부터 충진(통합)된다. 목표 위치 압력 용기 뱅크(102)(제1단계(101)의 압력 용기 뱅크)의 압력이 가 정격 최대 압력에 도달하면, 제1단계(101) 단계의 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크(102)가 제2단계(103)로부터 충진(통합)되도록 선택된다. 상기 과정은 통합이 완료될 때까지 계속되거나(즉, 인출되는 압력 용기 뱅크를 제외하고 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)는 최대 정격 압력을 가지거나 제제2 압축기 단(504)의 모든 압력 용기가 특정의 귀환 압력을 가지거나) 상태 변화가 존재할 때까지 상기 과정은 계속된다.
또한, 도 11A 및 도 11B에서, 작동 모드 11A(1100) 및 작동 모드 11B(1120)는 완전한 과제 4(a) 및 과제 5를 포함하고 다음에 과제 4(b)가 계속된다.
도 12에서, 작동 모드 12(1200)은 완전한 과제 5를 포함한다.
도 13A, 도 13B, 도 14 및 도 15를 참고하면, 두 개의 압축기 단들을 가진 압축기를 통해 충진되는 차량을 포함한 작동 모드들이 표시되고, 각각의 압축기 단은 개별 유동을 독립적으로 처리할 수 있다(모드 13A(1300), 모드 13B(1320), 모드 14(1400) 및 모드 15(1500)).
또한, 도 13A, 도 13B, 도 14 및 도 15에서, 다단 압축기(118)의 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)들은 분리된 두 개의 단일 단 압축기의 작동과 유사하게 독립적으로 작동하도록(즉, 각각의 압축기 단이 개별 유동을 독립적으로 처리할 수 있도록) 구성되고, 고압 버퍼 저장기가 없는 연료 재공급 스테이션의 작동이 모드 13A(1300), 모드 13B(1320), 모드 14(1400) 및 모드 15(1500)에 표시될 수 있다. 상기 구성에서, 압축기의 제1 압축기 단(502)은 제2단계(103)의 압력 용기 뱅크(102)로부터 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)까지 수소를 이동시키는 통합에만 이용되는 한편, 동시에 다른 하나의 제2 압축기 단(504)은 제1단계(101)의 압력 용기 뱅크(102)로부터 차량 탱크까지 분배기(118)를 통해 수소를 이동시켜서 차량 탱크를 충진하기 위해서만 이용될 수 있다. 상기 각각의 모드에서, 하기 과제 6(차량 연료 공급) 및 과제 7(튜브 트레일러 통합)이 가능한 시간 및 위치에서 수행된다.
과제 6(차량 연료 공급) :
(a) H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 채우기 위해 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 가지며 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접(즉, 압축기를 바이 패스하여) 인출된다. 상기 하위 - 작업은 압력 용기 뱅크(102)와 차량 탱크 사이의 질량 유동율이 미리 정해진 하한치에 도달하거나 디스펜서(118)의 압력이 차량 연료 공급에 필요한 유동율을 유지할 수 없을 때 종료한다.
(b) H2 또는 기체 연료는 차량 탱크를 충진하기 위해 제2 압축기 단(504)에 의해 제1단계(101)내에서 가장 높은 압력을 가지며 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 인출된다. 상기 작업은 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때 종료된다.
(c) 제2단계(103)의 압력 용기 뱅크(102)가 압력 용기 뱅크의 최소 특정 작동 압력을 가진다. H2 또는 기체 연료는 제1 압축기 단(502)에 의해 제1단계(101)내에서 가장 높은 압력을 가지며 압력 용기 뱅크(102)로부터 직접 인출되고, 상기 제1 압축기 단은 차량 탱크를 충진하기 위해 작업 결합에 의해 제2 압축기 단(504)을 직접 공급된다. 상기 과제는 차량이 가능한 최대 충전 상태에 도달할 때 종료된다.
과제 7(튜브 트레일러 통합):
튜브 트레일러의 제1단계(101)에서 가장 높은 압력을 갖는 비활성 압력 용기 뱅크(102)는 제1 압축기 단(502)을 통해 제2단계(103)의 압력 용기뱅크(102)로부터 충진(통합)된다. 목표 위치 압력 용기 뱅크(102)(제1단계(101) 압력 용기 뱅크(102))의 압력이 정격 최대 압력에 도달하면, 제1단계(102) 내에서 다음으로 가장 높은 압력 용기 뱅크(102)가 제2단계(103)로부터 충진되도록 선택된다. 상기 과정은 통합이 완료될 때까지 계속된다(즉, 인출되는 압력 용기 뱅크를 제외하고 제1단계(101)의 모든 압력 용기 뱅크(102)는 최대 정격 압력을 가지거나 제2단계(103)의 모든 압력 용기가 특정의 귀환 압력을 가진다).
도 13A 및 도 13B에서 작동 모드 13A(1300) 및 작동 모드 13B(1320)은 완전한 과제 6(a) 다음에 계속되는 과제 7을 포함한다.
도 14에서, 작동 모드 14(1400)은 완성된 과제 7을 포함한다.
도 15에서, 작동 모드 15(1500)은 완성된 과제 6(c)를 포함한다.
모드 1A, 1B, 2A, 2B, 3, 4, 11A, 11B 및 12에서, 압축기(108)는 하나의 수소 유동을 처리하는 압축기를 지칭한다. 모드 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8, 9, 10, 13A, 13B, 14 및 15에서, 제1단계(502) 또는 제2단계(504)는 각각의 압축기 단이 함께 작동하는 다단구조를 가질 수 있는 압축기(108)를 나타내고(예를 들어, 4단 압축기에서 제1 및 제2 압축기 단들이 결합되어 제1 압축기 단(502)를 나타낼 수 있고, 제3 및 제4 압축기 단들이 결합되어 제2 압축기 단(504)을 나타낼 수 있다). 상기 제1 압축기 단(502) 및 제2 압축기 단(504)은 독립적으로 개별 유동을 처리할 수 있다.
도 16을 참고하면, 양호한 실시예에 따라 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 예시적인 단계들이 일반적으로 1600으로 표시된다. 블록(1602)에 도시된 것처럼, 튜브 트레일러상의 복수 개의 압력 용기 뱅크(102)들이 구성되거나 제1단계(101) 및 제2단계(103)로 분할되고, 각각의 단계는 분리된 제어 유닛 A(104) 및 제어 유닛 B(106)을 가진 적어도 한 개의 압력 용기 뱅크를 포함한다. 각각의 제어 유닛 A(104) 및 제어 유닛 B(106)는 압축기(10)와 연결된다. 고압 버퍼 저장기(110)는 상기 설명과 같이 별도의 제어 유닛 C(112)에 의해 선택적으로 압축기(108)에 연결된다.
블록(1604)에 도시된 것처럼, 제1단계(101) 및 제2단계(103)내에서 각각의 압력 용기 뱅크(102)를 포함하는 각각의 제1단계(101) 및 제2단계(103)의 압력을 모니터링하고, 모니터링된 압력을 기초하여 차량을 재충전하기 위해 제1단계(101), 제2단계(103) 및 고압 버퍼 저장기(110) 중 하나를 선택적으로 이용하는 것이 수행된다.
블록(1606)에 도시된 것처럼, 모니터링된 압력을 기초하여 제1단계(101), 제2단계(103) 및 고압 버퍼 저장기(110) 사이에서 수소(또는 다른 기체 연료)를 선택적으로 통합하는 것이 상기 설명과 같이 수행된다.
본 발명은 도면에 도시된 본 발명의 실시예에 관한 세부 사항을 참고하여 설명되었지만, 상기 세부 사항은 첨부된 청구 범위에 청구된 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
102.....압력 용기,
101.....제1 단계,
103.....제2단계,
104.....제어 유닛 A,
106.....제어유닛 B,
108.....압축기,
114.....압력 제어 장치,
118.....디스펜서.

Claims (20)

  1. 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템에 있어서,
    수소 연료 재공급 스테이션을 포함하고, 상기 수소 연료 재공급 스테이션은 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러상의 압력 용기의 2단계 연료 공급을 포함하고, 압력 용기의 제1단계(tier)와 제2단계는 서로 연결된 하나 이상의 압력 용기를 포함하고,
    압축기를 포함하며,
    압력 용기들의 상기 제1단계 및 상기 제2단계에 연결된 별도의 제어 유닛을 포함하고, 별도의 제어 유닛 각각은 상기 압축기에 연결되며,
    별도의 제어 유닛에 의해 상기 압축기에 연결된 고압 버퍼 저장기를 포함하고,
    상기 별도의 제어 유닛은 각 단계의 압력을 모니터링하고, 모니터링된 압력을 기초하여 압력 용기들의 상기 제1단계, 압력 용기들의 제2단계 및 고압 버퍼 저장기 사이에서 수소를 선택적으로 통합하고, 목표 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달할 때까지 최고 압력으로 목표 압력 용기 뱅크를 충진하고, 다음의 목표 압력 용기 뱅크가 정격 최대 압력에 도달할 때까지 다음의 목표 압력 용기 뱅크를 최고 압력으로 충진하고, 통합이 완료될 때까지 지속하며, 압력 용기들의 상기 제1단계, 압력 용기들의 상기 제2단계 및 고압 버퍼 저장기 중 선택된 하나를 이용하여 필요한 차량 연료 재공급 유동율을 유지하면서 차량 탱크의 한계치에 도달될 때까지 선택된 단계 또는 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크로부터 직접 끌어 당겨진 연료를 차량에 재공급하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 단계에서 압력을 모니터링하는 상기 별도의 제어 유닛은 상기 제1단계에서 미리 정해진 제1압력을 기초하며 상기 별도의 제어 유닛은 상기 제1단계를 이용하여 차량에 연료를 재공급하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 차량에 연료 재공급하기 위해 상기 고압 버퍼 저장기를 이용하여 상기 제1단계의 미리 정해진 제2압력에 응답하고 상기 제2단계의 미리 정해진 제1압력을 기초하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 상기 압력 용기의 상기 제2단계로부터 상기 압력 용기의 상기 제1단계로 수소를 통합하는 것을 포함하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압축기는 단일 압축 단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 압축기는 제1압축 단 및 제2압축 단을 포함하고, 상기 제1압축 단 및 제2 압축 단은 개별 수소 유동을 독립적으로 처리할 수 있는 것을 특징으로 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 별도의 제어 유닛은 제2압축 단이 효과적으로 아이들링 상태를 가지고 상기 고압 버퍼 저장기가 충진될 때, 압력 용기 뱅크의 제2단계로부터 수소를 압력 용기 뱅크의 제1단계로 통합하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 압력 용기의 2단계 연료 공급은 스테이션이 작동하는 동안 가능한 압력 사이클링이 발생하는 압력 용기의 갯수를 제한하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 압력 용기의 상기 2단계 연료 공급은 피팅의 갯수를 줄이고 제어를 단순화하여 연료 재공급 비용을 더 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 압력 용기의 2단계 연료 공급은 다수의 이용자에게 효율적이고 효과적으로 이용되도록 구성되어 연료 공급 비용을 더 감소시키는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 상기 모니터링된 압력에 응답하여 선택되고 미리 정해진 작동 모드를 구현하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 연료 재공급을 위해 차량에 연결된 디스펜서를 포함하고, 상기 별도의 제어 유닛은 상기 차량에 연결된 상기 디스펜서에 응답하여 미리 정해진 작동 모드를 구현하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 압축기의 제2 압축기 단이 효과적으로 아이들링하고 상기 고압 버퍼 저장기가 충진될 때 상기 모니터링된 압력에 응답하여 압력 용기의 제2단계로부터 수소를 압력 용기의 제1 단계속으로 통합하는 미리 정해진 작동 모드들을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키기 위한 시스템.
  14. 수소 연료 재공급 비용을 감소시키기 위해 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법에 있어서,
    재공급 스테이션 튜브 트레일러상에 압력 용기들의 2 단계 연료 공급을 포함한 수소 연료 재공급 스테이션에 대해 압력 용기들의 제1단계 및 제2단계를 제공하는 단계를 포함하고, 각각의 단계는 서로 연결된 한 개이상의 압력 용기들을 포함하며,
    별도의 제어 유닛을 상기 압력 용기의 상기 제1단계 및 상기 제2단계와 각각 연결하는 단계를 포함하고,
    압축기를 상기 압력 용기의 상기 제1단계 및 상기 제2단계에 연결하는 단계를 포함하며,
    다른 별도의 제어 유닛에 의해 상기 압축기에 연결된 고압 버퍼 저장기를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 별도의 제어 유닛은 모니터링된 압력을 기초하여 각각의 단계들 및 상기 고압 버퍼 저장기내에서 모니터링하며, 차량에 연료를 재공급하기 위해 압력 용기들의 상기 제1단계, 압력 용기들의 상기 제2단계 및 고압 버퍼 저장기 중 선택된 하나를 선택적으로 이용하여 필요한 차량 연료 재공급 유동율을 유지하면서 차량 탱크의 한계치에 도달될 때까지 선택된 단계 또는 고압 버퍼 저장기의 압력 용기 뱅크로부터 직접 끌어 당겨진 연료를 차량에 재공급하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 모니터링된 압력을 기초하여 압력 용기들의 상기 제1단계, 압력 용기들의 제2단계 및 상기 고압 버퍼 저장기 사이에서 수소를 선택적으로 통합하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 제2 압축기 단이 효과적으로 아이들링되고 상기 고압 버퍼 저장기가 충진될 때 상기 별도의 제어 유닛은 상기 압력 용기의 제2 단계로부터 압력 용기 뱅크의 제1단계속으로 수소를 통합하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 별도의 제어 유닛은 각각의 단계 및 고압 버퍼 저장기의 압력을 모니터링하고, 별도의 제어 유닛은 상기 압력 용기들의 제1단계 및 압력 용기들의 제2단계내에서 각각의 압력 용기의 압력을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 차량에 연료 재공급을 위해 상기 제1단계를 이용하여 상기 제1단계의 미리 정해진 제1 압력을 기초하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 별도의 제어 유닛은 차량에 연료를 재공급하기 위해 상기 고압 버퍼 저장기를 이용하여 상기 제1단계의 미리 정해진 제2 압력에 응답하는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 압축기를 제공하는 단계는 상기 압축기에 제1 압축기 단 및 제2 압축기 단을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제1 압축기 단 및 제2 압축기 단 모두는 개별 수소 유동을 독립적으로 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 재공급 스테이션 튜브 트레일러 및 압축기를 작동시키는 방법.
KR1020197009520A 2016-09-22 2017-09-22 연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템 KR102410736B1 (ko)

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KR1020197009520A KR102410736B1 (ko) 2016-09-22 2017-09-22 연료 재공급 비용을 감소시키기 위한 2단계 튜브 트레일러 작동 방법 및 시스템

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110939862B (zh) * 2018-09-21 2021-04-23 国家能源投资集团有限责任公司 加氢站的长管拖车控制方法、装置以及加氢站
CN110939860B (zh) * 2018-09-21 2021-03-16 国家能源投资集团有限责任公司 加氢站控制系统、方法以及加氢站
DK180560B1 (en) * 2019-01-18 2021-06-23 Nel Hydrogen As Large-scale hydrogen refueling station
US11105469B2 (en) * 2019-03-29 2021-08-31 Uchicago Argonne, Llc. Integrated tube-trailer and stationary ground storage system and method for enhanced pressure consolidation operations for refueling of gaseous fuels
CN110542014B (zh) * 2019-08-19 2021-09-21 沈军 一种储氢瓶组拖车对应的加氢站
CN112303483B (zh) * 2019-12-13 2022-09-09 安瑞科(廊坊)能源装备集成有限公司 氢气拖车的泄气装置及泄气方法
FR3109200B1 (fr) * 2020-04-10 2022-03-04 Air Liquide Dispositif et procédé de remplissage de réservoirs de gaz sous pression
DK180799B1 (en) * 2020-06-30 2022-04-01 Everfuel Europe As A megc trailer
EP3951245A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-09 PICCINI PAOLO S.p.A. Collector system for cylinder trailers and related cylinder trailer
DK202070671A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-04 Everfuel Europe As Advanced cascade filling of receiving vessels
CN114763877B (zh) * 2021-01-11 2024-01-02 神华氢能科技如皋有限责任公司 气体加注方法及控制装置、存储介质、气体加注系统
US20230137335A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen storage and dispensing apparatus and method
AT525442B1 (de) * 2021-12-22 2023-04-15 Wolftank Hydrogen Gmbh Tankstelle für Druckfluide
KR102614521B1 (ko) * 2023-09-07 2023-12-18 주식회사 진원 압력 버퍼 기능이 구비된 수소 판넬
KR102639412B1 (ko) * 2023-09-07 2024-02-23 주식회사 진원 압력버퍼기능이 구비된 수소공급시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060118575A1 (en) 2004-09-23 2006-06-08 Boyd Robert W Intelligent compressor strategy to support hydrogen fueling
US20060180240A1 (en) * 2003-01-24 2006-08-17 Alan Niedzwiechi Transportable hydrogen refueling station
US20070084879A1 (en) 2005-09-30 2007-04-19 Mclean Gerard F Hydrogen supplies and related methods
US20070100503A1 (en) 2005-10-31 2007-05-03 Chellappa Balan Multi-tier benefit optimization for operating the power systems including renewable and traditional generation, energy storage, and controllable loads
US20150090364A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Uchicago Argonne, Llc Enhanced methods for operating refueling station tube-trailers to reduce refueling cost

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409046A (en) * 1989-10-02 1995-04-25 Swenson; Paul F. System for fast-filling compressed natural gas powered vehicles
US5884675A (en) * 1997-04-24 1999-03-23 Krasnov; Igor Cascade system for fueling compressed natural gas
FR2841890B1 (fr) 2002-07-03 2004-08-06 Air Liquide Procede de vidage/remplissage sequentiel et cyclique d'un ensemble multi-reservoirs de stockage-alimentation en fluide et installation correspondante
JP2004324715A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Daido Steel Co Ltd 水素供給ユニット
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
US20130180620A1 (en) * 2005-01-21 2013-07-18 Andreas Praller Carbon dioxide supply for injection-molding systems
US8122918B2 (en) * 2005-08-31 2012-02-28 Honda Motor Co. Ltd. Pressure differential system for controlling high pressure refill gas flow into on board vehicle fuel tanks
FR2891347B1 (fr) * 2005-09-28 2007-11-02 Air Liquide Procede et dispositif de remplissage d'un gaz sous pression dans un reservoir
ATE450401T1 (de) 2005-12-21 2009-12-15 Honda Motor Co Ltd Wasserstoffgasversorgungs- und betankungssystem für fahrzeug
US7921883B2 (en) 2006-06-07 2011-04-12 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispenser with user-selectable hydrogen dispensing rate algorithms
CN100545011C (zh) * 2007-04-23 2009-09-30 袁家桢 车载制氢加氢站
KR100980996B1 (ko) 2007-07-26 2010-09-07 현대자동차주식회사 연료전지용 수소공급장치
DE102008034499A1 (de) * 2008-07-24 2010-01-28 Linde Ag Speichervorrichtung für komprimierte Medien und Verfahren zum Betanken von Fahrzeugen
CN101418907B (zh) * 2008-11-11 2011-12-07 同济大学 外供氢型加氢站的高压供氢系统
JP2010266046A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toyota Industries Corp 水素ガス供給装置
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
DE102009036072B3 (de) * 2009-08-04 2011-04-07 Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Befüllsystem für Druckgasfahrzeuge mit Druckgas
CA2778074A1 (en) 2009-10-19 2011-04-28 Nuvera Fuel Cells, Inc. Systems and methods for fueling management
US8783303B2 (en) 2010-04-21 2014-07-22 Ryan HARTY Method and system for tank refilling
US8899278B2 (en) * 2011-06-17 2014-12-02 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure cycle management in compressed gas dispensing systems
US8831792B2 (en) 2011-06-28 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Redundant adaptive algorithm for electrical pressure regulated high pressure tank systems
SG11201402910WA (en) * 2011-12-05 2014-10-30 Blue Wave Co Sa System and method for loading, storing and offloading natural gas from ships
JP5852948B2 (ja) * 2012-10-31 2016-02-03 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 オフサイト型水素ステーション及びオフサイト型水素ステーションに対する水素の供給方法
CN203047370U (zh) * 2012-12-13 2013-07-10 浙江蓝能燃气设备有限公司 无连续梁长管拖车
US9046218B2 (en) * 2013-07-19 2015-06-02 Catalytic Industrial Group, Inc. Apparatus for unloading CNG from storage vessels
CN103591455A (zh) * 2013-11-12 2014-02-19 沈军 车载储气瓶组拖车式加气站
CN105156880B (zh) * 2015-07-31 2017-06-20 浙江大学 一种拖车供氢型加氢站压缩与储气系统优化配置方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060180240A1 (en) * 2003-01-24 2006-08-17 Alan Niedzwiechi Transportable hydrogen refueling station
US20060118575A1 (en) 2004-09-23 2006-06-08 Boyd Robert W Intelligent compressor strategy to support hydrogen fueling
US20070084879A1 (en) 2005-09-30 2007-04-19 Mclean Gerard F Hydrogen supplies and related methods
US20070100503A1 (en) 2005-10-31 2007-05-03 Chellappa Balan Multi-tier benefit optimization for operating the power systems including renewable and traditional generation, energy storage, and controllable loads
US20150090364A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Uchicago Argonne, Llc Enhanced methods for operating refueling station tube-trailers to reduce refueling cost

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