KR102599749B1 - 수소 충전소에 마련되는 수소 충전 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명의 일 실시예에 따른 수소 충전 장치는, 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크가 연결될 수 있도록 구성되는 디스펜서 밸브; 상기 디스펜서 밸브의 타측 끝단에 연결되고, 상기 디스펜서 밸브로 수소를 전달하도록 구성되는 제1 연결 유로; 압축 수소를 저장하고 제1 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제1 수소 탱크; 압축 수소를 저장하고 제2 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제2 수소 탱크; 압축 수소를 저장하고 제3 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제3 수소 탱크; 및 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크 중 어느 한 수소 탱크의 압축 수소가 상기 제1 연결 유로로 전달되도록 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

수소 충전소에 마련되는 수소 충전 장치{HYDROGEN CHARGING DEVICE PROVIDED AT HYDROGEN CHARGING STATION}
본 발명은 압축 수소를 효율적이고 효과적으로 수소 연료 차량에 공급할 수 있는 수소 충전 장치에 관한 것이다.
최근에 수소를 연료로 하는 수소 연료 차량의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 수소 연료 차량은 수소가 저장되는 수소탱크를 포함하고, 수소 탱크에 저장된 수소를 연료전지 등에 공급하여 구동력을 발생시킨다.
수소 연료 차량의 이용을 장려하기 위해서는, 수소 연료 차량에 수소를 안정적으로 충전하기 위한 수소 충전소 인프라가 구축되는 것이 필수적이다.
한편, 수소 충전소에는 수소를 압축할 수 있는 압축기가 마련되어 있으며, 수소 압축기로는 다이아프램 압축기 및 유압구동방식 피스톤 압축기 등을 예로 들 수 있다. 수소 충전소는 압축 수소를 수소 탱크에 저장하고 수소의 충전을 희망하는 수소 연료 차량에 압축 수소를 공급할 수 있다.
본 발명은 압축 수소를 저장할 수 있는 복수의 수소 탱크를 통해 효율적으로 압축 수소를 수소 연료 차량에 공급할 수 있는 수소 충전 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 동일한 압력으로 압축 수소를 저장할 수 있는 수소 탱크들의 용량을 서로 다르게 구성하여, 각 수소 탱크의 압력 저하에도 불구하고 효과적으로 수소 연료 차량에 압축 수소를 공급할 수 있는 수소 충전 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 미리 정해진 재충전 순서에 따라 각 수소 탱크들이 재충전되는 방식을 통해 다음 순서의 수소 연료 차량이 수소를 충전하기 위해 대기하는 시간을 감소시킬 수 있는 수소 충전 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 친환경적인 수전해 기술로 생성된 수소를 공급받아 저장할 수 있으면서도 소형화된 모듈로 구현 가능한 수소 충전 장치를 제공하기 위한 것이다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 수소 충전 장치는, 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크가 연결될 수 있도록 구성되는 디스펜서 밸브; 상기 디스펜서 밸브의 타측 끝단에 연결되고, 상기 디스펜서 밸브로 수소를 전달하도록 구성되는 제1 연결 유로; 압축 수소를 저장하고 제1 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제1 수소 탱크; 압축 수소를 저장하고 제2 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제2 수소 탱크; 압축 수소를 저장하고 제3 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제3 수소 탱크; 및 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크 중 어느 한 수소 탱크의 압축 수소가 상기 제1 연결 유로로 전달되도록 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
또한, 압축기의 출력단에 연결되고, 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 구성되는 제2 연결 유로를 더 포함하고, 상기 제1 수소 탱크는, 상기 제2 연결 유로로부터 제4 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고, 상기 제2 수소 탱크는, 상기 제2 연결 유로로부터 제5 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고, 상기 제3 수소 탱크는, 상기 제2 연결 유로로부터 제6 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고, 상기 프로세서는, 제2 연결 유로의 압축 수소가 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크 중 적어도 하나의 수소 탱크로 전달되도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 밸브는, 상기 제1 연결 유로 및 상기 제1 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제1 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성되고, 상기 제2 밸브는, 상기 제1 연결 유로 및 상기 제2 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제2 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성되고, 상기 제3 밸브는, 상기 제1 연결 유로 및 상기 제3 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제3 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제4 밸브는, 상기 제2 연결 유로 및 상기 제1 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제1 수소 탱크로 전달하도록 구성되고, 상기 제5 밸브는, 상기 제2 연결 유로 및 상기 제2 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제2 수소 탱크로 전달하도록 구성되고, 상기 제6 밸브는, 상기 제2 연결 유로 및 상기 제3 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제3 수소 탱크로 전달하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 상기 디스펜서 밸브에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크에 전달되도록 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는: 상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제1 밸브의 개폐를 제어하고; 상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하고; 상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는: 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 연결되면, 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제1 밸브의 개방을 제어하고; 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제1 기준 압력 미만이 되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제1 밸브의 폐쇄 및 상기 제2 밸브의 개방을 제어하고; 그리고 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제2 밸브의 폐쇄 및 상기 제3 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는: 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제2 수소 탱크로 전달되도록 상기 제5 밸브의 개방을 제어하고; 상기 제2 수소 탱크의 용량만큼 상기 제2 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제3 수소 탱크로 전달되도록 상기 제5 밸브의 폐쇄 및 상기 제6 밸브의 개방을 제어하고; 그리고 상기 제3 수소 탱크의 용량만큼 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제1 수소 탱크로 전달되도록 상기 제6 밸브의 폐쇄 및 상기 제4 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 압축 수소를 저장하고 제7 밸브를 통해 상기 압축기의 입력단으로 수소를 전달하도록 구성되는 중압 탱크를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 중압 탱크의 압축 수소가 상기 압축기의 입력단으로 전달되어 더 높은 압력으로 압축될 수 있도록 상기 제7 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제7 밸브는, 상기 중압 탱크 및 상기 압축기 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 중압 탱크의 압축 수소를 상기 압축기의 입력단으로 전달하도록 구성되고, 상기 프로세서는: 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어하고; 그리고 상기 중압 탱크의 압축 수소가 상기 압축기의 입력단으로 전달되어 더 높은 압력으로 압축되어 상기 제3 수소 탱크로 전달될 수 있도록 상기 제7 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 상기 압축기의 출력단에 연결된 제2 연결 유로 및 상기 중압 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기의 출력단에서 출력된 압축 수소를 상기 중압 탱크로 전달하도록 구성되는 제8 밸브를 더 포함하고, 상기 프로세서는: 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 중압 탱크로 전달되도록 상기 제8 밸브를 제어하고; 그리고 상기 중압 탱크의 용량만큼 상기 중압 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 수전해 방식으로 생산된 수소를 공급하도록 구성되는 수전해 수소 공급 모듈 및 상기 압축기의 입력단 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 수전해 수소 공급 모듈에서 출력된 수소를 상기 압축기로 전달하도록 구성되는 수전해 수소 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리된 후, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되고 상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급은 완료되지 않은 상태에서 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되었는지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급의 완료 전에 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되었다고 판단되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 상기 디스펜서 밸브에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크에 전달되도록 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는: 상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급의 완료 전에 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제3 밸브의 폐쇄 및 상기 제2 밸브의 개방을 제어하고; 그리고 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제2 밸브의 폐쇄 및 상기 제3 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제2 수소 탱크의 용량은, 상기 제1 수소 탱크의 용량보다 크도록 구성되고; 상기 제1 수소 탱크의 용량은, 상기 제3 수소 탱크의 용량보다 크도록 구성되고; 그리고 상기 프로세서는, 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되었을 때, 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크에 각각 저장된 압축 수소의 압력이 동일하게 되도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 압축 수소를 저장할 수 있는 복수의 수소 탱크를 통해 효율적으로 압축 수소를 수소 연료 차량에 공급할 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면에 따르면, 동일한 압력으로 압축 수소를 저장할 수 있는 수소 탱크들의 용량을 서로 다르게 구성하여, 각 수소 탱크의 압력 저하에도 불구하고 효과적으로 수소 연료 차량에 압축 수소를 공급할 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면에 따르면, 미리 정해진 재충전 순서에 따라 각 수소 탱크들이 재충전되는 방식을 통해 다음 순서의 수소 연료 차량이 수소를 충전하기 위해 대기하는 시간을 감소시킬 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면에 따르면, 친환경적인 수전해 기술로 생성된 수소를 공급받아 저장할 수 있으면서도 소형화된 모듈로 구현 가능할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 수소 충전 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 수소 충전 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 제1 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제2 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제3 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 압축기의 압축 수소를 제3 수소 탱크로 전달하는 동시에 제3 수소 탱크의 압축 수소를 제1 차량으로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 중압 탱크의 압축 수소를 압축하여 제3 수소 탱크로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제2 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제3 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 1 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 중압 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제2 수소 탱크의 압축 수소가 제2 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제3 수소 탱크의 압축 수소가 제2 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 압축기의 압축 수소를 제3 수소 탱크로 전달하는 동시에 제3 수소 탱크의 압축 수소를 제2 차량으로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따라 제1 차량을 충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 따라 각 수소 탱크를 재충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다.
도 17은 일 실시예에 따라 제2 차량을 충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 '~모듈'은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. '~모듈'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소에 의해 분리되어 수행되거나, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다. 본 명세서의 '~모듈'은 반드시 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되지 않으며, 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 어떤 부분과 다른 부분 사이에 또 다른 부분이 있는 형태로 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 수소 충전 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 일 실시예에 따른 수소 충전 장치의 제어 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103), 중압 탱크(104), 제1 연결 유로(105), 제2 연결 유로(106), 수전해 수소 밸브(110), 디스펜서 밸브(120), 프로세서(130), 제1 밸브(141), 제2 밸브(142), 제3 밸브(143), 제4 밸브(144), 제5 밸브(145), 제6 밸브(146), 제7 밸브(147), 제8 밸브(148) 및 압축기(150)를 포함할 수 있다.
수소 충전 장치(100)는 수소를 저장하고 수소 차량에 전달할 수 있는 장치 또는 기기일 수 있다. 수소 충전 장치(100)는 공급받은 수소를 압축하고 압축된 수소를 복수개의 수소 탱크에 저장할 수 있다. 수소 충전 장치(100)는 수소 충전소에 마련될 수 있다.
수소 차량의 사용자는 차량의 수소를 충전하고자 할 경우 수소 충전 장치(100)를 이용할 수 있다. 사용자가 수소 충전 장치(100)에 연결된 디스펜서에 자신의 차량을 연결시키면, 해당 차량의 수소 저장 탱크가 수소 충전 장치(100)에 연결될 수 있다. 이때, 수소 충전 장치(100)는 복수개의 수소 탱크에 미리 저장된 압축 수소를 디스펜서에 연결되어 있는 차량의 수소 저장 탱크에 전달할 수 있다.
이 때, 수소 충전 장치(100)는 수소 탱크들 중 어느 하나의 수소 탱크의 압축 수소를 차량의 수소 저장 탱크에 전달할 수 있으며, 해당 수소 탱크의 압축 수소 전달이 완료되면 다른 수소 탱크의 압축 수소를 차량의 수소 저장 탱크에 전달할 수 있다. 수소 충전 장치(100)가 어떤 수소 탱크의 압축 수소 순서대로 차량의 수소 저장 탱크에 전달할지는 수소 차량에 대한 수소 충전 효율에 따라 미리 설정될 수 있다. 또한, 수소 충전 장치(100)의 각 수소 탱크들이 어떤 순서대로 다시 압축 수소를 공급받을지도 수소 재공급 속도 및 효율에 따라 미리 설정될 수 있다.
도 1을 참조하면, 디스펜서 밸브(120)는 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 연결될 수 있다. 디스펜서 밸브(120)는 수소 차량의 수소 충전 주입구가 연결되거나 분리될 수 있는 디스펜서에 마련될 수 있다.
제1 차량은 수소 충전 장치(100)를 통해 수소 충전을 하고자 디스펜서에 연결된 수소 차량일 수 있다.
제1 연결 유로(105) 및 제2 연결 유로(106)는 적어도 하나 이상의 분기관을 포함하고 관의 내부를 통해 수소를 전달할 수 있는 유로일 수 있다.
제1 연결 유로(105)는 디스펜서 밸브(120)의 타측 끝단에 연결될 수 있다. 즉, 제1 연결 유로(105)는 디스펜서 밸브(120)에서 차량의 수소 저장 탱크가 연결되는 측의 반대쪽 측에 연결될 수 있다. 제1 연결 유로(105)는 디스펜서 밸브(120)로 수소를 전달할 수 있다.
제1 수소 탱크(101)는 압축 수소를 저장할 수 있다. 제1 밸브(141)는 제1 연결 유로(105) 및 제1 수소 탱크(101) 사이에 마련될 수 있다. 제1 수소 탱크(101)는 제1 밸브(141)를 통해 제1 연결 유로(105)로 압축 수소를 전달할 수 있다.
제2 수소 탱크(102)는 압축 수소를 저장할 수 있다. 제2 밸브(142)는 제1 연결 유로(105) 및 제2 수소 탱크(102) 사이에 마련될 수 있다. 제2 수소 탱크(102)는 제2 밸브(142)를 통해 제1 연결 유로(105)로 압축 수소를 전달할 수 있다.
제3 수소 탱크(103)는 압축 수소를 저장할 수 있다. 제3 밸브(143)는 제1 연결 유로(105) 및 제3 수소 탱크(103) 사이에 마련될 수 있다. 제3 수소 탱크(103)는 제3 밸브(143)를 통해 제1 연결 유로(105)로 압축 수소를 전달할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103) 중 어느 한 수소 탱크의 압축 수소가 제1 연결 유로(105)로 전달되도록 제1 밸브(141), 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 미리 설정된 순서대로 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 압축 수소가 수소 차량으로 전달되도록 제1 밸브(141), 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.
압축기(150)는 중압 탱크(104) 또는 수전해 공급 모듈로부터 압축기(150)의 입력단으로 전달받은 수소를 더 고압으로 압축하여 압축기(150)의 출력단으로 출력할 수 있다. 예를 들어 압축기(150)는 전달받은 수소를 90(MPa)의 압력으로 압축하여 출력단으로 출력할 수 있으나, 압축기(150)가 출력하는 압축 수소의 압력이 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 연결 유로(106)는 압축기(150)의 출력단에 연결될 수 있다. 제2 연결 유로(106)는 압축기(150)로부터 압축 수소를 전달받을 수 있다.
제4 밸브(144)는 제2 연결 유로(106) 및 제1 수소 탱크(101) 사이에 마련될 수 있다. 제1 수소 탱크(101)는 제2 연결 유로(106)로부터 제4 밸브(144)를 통해 전달받은 압축 수소를 저장할 수 있다.
제5 밸브(145)는 제2 연결 유로(106) 및 제2 수소 탱크(102) 사이에 마련될 수 있다. 제2 수소 탱크(102)는 제2 연결 유로(106)로부터 제5 밸브(145)를 통해 전달받은 압축 수소를 저장할 수 있다.
제6 밸브(146)는 제2 연결 유로(106) 및 제3 수소 탱크(103) 사이에 마련될 수 있다. 제3 수소 탱크(103)는 제2 연결 유로(106)로부터 제6 밸브(146)를 통해 전달받은 압축 수소를 저장할 수 있다.
프로세서(130)는 제2 연결 유로(106)의 압축 수소가 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103) 중 적어도 하나의 수소 탱크로 전달되도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개폐를 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 미리 설정된 순서대로 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)가 충전되도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있다.
제1 밸브(141)는 프로세서(130)의 제어에 따라 제1 수소 탱크(101)의 압축 수소를 제1 연결 유로(105)로 전달할 수 있다. 제2 밸브(142)는 프로세서(130)의 제어에 따라 제2 수소 탱크(102)의 압축 수소를 제1 연결 유로(105)로 전달할 수 있다. 제3 밸브(143)는 프로세서(130)의 제어에 따라 제3 수소 탱크(103)의 압축 수소를 제1 연결 유로(105)로 전달할 수 있다.
제4 밸브(144)는 프로세서(130)의 제어에 따라 압축기(150)로부터 출력된 압축 수소를 제1 수소 탱크(101)로 전달할 수 있다. 제5 밸브(145)는 프로세서(130)의 제어에 따라 압축기(150)로부터 출력된 압축 수소를 제2 수소 탱크(102)로 전달할 수 있다. 제6 밸브(146)는 프로세서(130)의 제어에 따라 압축기(150)로부터 출력된 압축 수소를 제3 수소 탱크(103)로 전달할 수 있다.
수소 충전 장치(100)는 수전해 기술로 생성된 수소를 공급받아 각각의 수소 탱크에 저장할 수 있다. 수전해 기술은 물을 전기 분해하여 산소 및 수소를 대량으로 생산하는 기술이다. 수전해 기술은 수소 생성과정에서 이산화탄소 배출을 최소화하면서 수소를 생성할 수 있는 핵심 기술 중 하나이다. 한편, 일 실시예에 따른 수소 충전 장치(100)가 전달받아 저장하는 수소가 반드시 수전해 기술로 생성된 수소로 한정되는 것은 아니다.
수전해 공급 모듈은 수전해 방식으로 생산된 수소를 공급하도록 구성될 수 있다. 수전해 수소 밸브(110)는 수전해 수소 공급 모듈(200) 및 압축기(150)의 입력단 사이에 마련될 수 있다. 수전해 수소 밸브(110)는 프로세서(130)의 제어에 따라 수전해 수소 공급 모듈(200)에서 출력된 수소를 압축기(150)로 전달할 수 있다.
도 3은 제1 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 제2 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 제3 수소 탱크의 압축 수소가 제1 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소를 제1 차량에 전달할 수 있다.
프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)에 전달되도록 제1 밸브(141), 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)에 연결된 수소 차량의 수소 저장 탱크의 압력에 대한 정보를 수소 차량이 연결된 디스펜서의 압력 센서로부터 전달받을 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103) 각각에 마련된 압력 센서로부터 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 압력에 대한 정보를 전달받을 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 제1 밸브(141)의 개폐를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 제2 밸브(142)의 개폐를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)에 수소 차량의 수소 저장 탱크가 연결되었는지 여부에 대한 정보를 디스펜서의 제어 모듈로부터 전달받을 수 있다.
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 연결되면, 프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제1 밸브(141)의 개방을 제어할 수 있다.
제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제1 기준 압력 미만이 되면, 프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제1 밸브(141)의 폐쇄 및 제2 밸브(142)의 개방을 제어할 수 있다.
제1 기준 압력은 제1 수소 탱크(101)가 차량의 수소 저장 탱크를 충전하기 위해 필요한 최소한의 압력 차이로서 기준이 되는 압력 차이일 수 있다. 제1 기준 압력은 15(MPa)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 관리자가 얼마든지 다른 수치로 미리 설정할 수 있다.
제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 프로세서(130)는 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제2 밸브(142)의 폐쇄 및 제3 밸브(143)의 개방을 제어할 수 있다.
제2 기준 압력은 제2 수소 탱크(102)가 차량의 수소 저장 탱크를 충전하기 위해 필요한 최소한의 압력 차이로서 기준이 되는 압력 차이일 수 있다. 제2 기준 압력은 제1 기준 압력과 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 제2 기준 압력은 15(MPa)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 관리자가 얼마든지 다른 수치로 미리 설정할 수 있다.
제3 수소 탱크(103)가 차량의 수소 저장 탱크를 충전하는 과정에서 제3 수소 탱크(103)의 압축 수소 압력도 낮아지게 된다. 이때, 제3 수소 저장 탱크와 차량의 수소 저장 탱크와의 압력 차이가 제1 기준 압력 또는 제2 기준 압력 이하가 되면 지속적으로 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소로 수소 차량의 충전을 하는 것이 불가능할 수 있다.
도 6은 압축기의 압축 수소를 제3 수소 탱크로 전달하는 동시에 제3 수소 탱크의 압축 수소를 제1 차량으로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 제3 수소 탱크(103)가 압축 수소를 압축기(150)로부터 전달받아 압력을 유지하면서 동시에 저장된 압축 수소를 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달할 수 있다.
프로세서(130)는, 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 제3 수소 탱크(103)가 저장된 압축 수소를 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달하면서 동시에 압축 수소를 압축기(150)로부터 전달받도록 제6 밸브(146)의 개방을 제어할 수 있다.
수소 차량의 수소 충전 전에 각 수소 탱크에 미리 저장되어 있던 압축 수소의 압력은 각 수소 탱크들이 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)에 미리 저장되어 있던 압축 수소의 압력은 85(MPa)로 서로 동일할 수 있다. 하지만, 각 수소 탱크에 미리 저장되어 있던 압축 수소의 압력이 이에 한정되는 것은 아니며, 심지어 각 수소 탱크에 미리 저장되어 있던 압축 수소의 압력은 서로 다를 수도 있다.
프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되었을 때, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)에 각각 저장된 압축 수소의 압력이 동일하게 되도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개폐를 제어할 수 있다.
차량의 수소 저장 탱크에 압축 수소를 전달 중인 수소 탱크는 점차 저장되어 있던 압축 수소의 압력이 낮아질 수 있다. 결국 해당 수소 탱크는 차량의 수소 저장 탱크와의 압력 차이가 지나치게 작아져서 해당 수소 탱크로 충전을 계속하는 것이 효율이 떨어지게 된다. 이때, 프로세서(130)의 제어에 의해 해당 수소 탱크의 연결을 끊고 다른 수소 탱크의 압축 수소를 차량의 수소 저장 탱크에 전달하게 된다.
제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 용량은 서로 동일할 수도 있다. 하지만, 수소 차량의 충전 과정에서 각 수소 탱크의 압력 저하를 고려하면, 각각의 수소 탱크의 용량이 상이한 것이 수소 차량의 수소 충전 효율을 높일 수 있어서 바람직할 수 있다.
제2 수소 탱크(102)의 용량은 제1 수소 탱크(101)의 용량보다 크도록 구성될 수 있다. 제1 수소 탱크(101)의 용량은 제3 수소 탱크(103)의 용량보다 크도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 수소 탱크(101)의 용량은 100L이고, 제2 수소 탱크(102)의 용량은 300L이고, 제3 수소 탱크(103)의 용량은 50L일 수 있다. 하지만, 각 수소 탱크의 용량이 이에 한정되는 것은 아니며, 심지어 각 수소 탱크의 용량이 서로 동일하더라도 상관없다.
차량의 수소 저장 탱크는 충전 초반에 낮은 압력 상태이고, 제1 수소 탱크(101)가 차량의 수소 저장 탱크로 압축 수소를 전달할 때가 가장 압력 차이가 커서 충전 효율이 높을 때이다.
제2 수소 탱크(102)는 제1 수소 탱크(101)에 이어서 두번째로 수소 차량에 압축 수소를 공급하기 때문에 첫 번째로 압축 수소를 공급하는 제1 수소 탱크(101)보다 용량이 큰 것이 바람직할 수 있다.
제2 수소 탱크(102)는 동일한 압력으로 수소를 저장하는 제1 수소 탱크(101)에 비해 용량이 크기 때문에 용량이 동일한 경우보다 수소 전달에 의한 압력 감소가 덜할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 제2 수소 탱크(102)는 두번째로 압축 수소를 공급하더라도 제1 수소 탱크(101)와 용량이 동일한 경우보다 상대적으로 수소 차량의 충전 효율이 높을 수 있다.
제3 수소 탱크(103)는 마지막으로 수소 차량에 압축 수소를 공급하는 과정에서, 압축기(150)로부터 새롭게 압축 수소를 공급받으면서 동시에 수소 차량에 압축 수소를 공급하기 때문에 첫 번째 및 두번째로 압축 수소를 공급하는 제1 수소 탱크(101) 및 제2 수소 탱크(102)보다 용량이 큰 것이 바람직할 수 있다.
제3 수소 탱크(103)는 동일한 압력으로 수소를 저장하는 제1 수소 탱크(101) 및 제2 수소 탱크(102)에 비해 용량이 작을 수 있다. 따라서 제3 수소 탱크(103)는, 다른 수소 탱크와 용량이 동일한 경우보다, 수소 차량의 충전과 동시에 압축기(150)로부터 압축 수소를 공급받는 과정에서 압력 감소가 덜하거나 수월하게 압력을 유지할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 제3 수소 탱크(103)는 제1 수소 탱크(101) 및 제2 수소 탱크(102)와 용량이 동일한 경우보다 상대적으로 수소 차량의 충전 효율이 높을 수 있다.
도 7은 중압 탱크의 압축 수소를 압축하여 제3 수소 탱크로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1 차량을 충전중인 제3 수소 탱크(103)는 동시에 압축기(150)의 출력단으로부터 중압 탱크(104)의 압축 수소가 압축된 압축 수소를 공급받을 수 있다.
수소 충전 장치(100)의 중압 탱크(104)는 수전해 수소 공급 모듈(200)이 공급한 수소를 미리 압축하여 저장할 수 있다. 또한, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)는 중압 탱크(104)의 압축 수소를 압축기(150)를 통해 전달받아 재충전될 수 있다.
중압 탱크(104)에 저장되는 압축 수소의 압력은 충전이 완료된 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)에 저장되는 압축 수소의 압력보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 중압 탱크(104)의 압력은 45(MPa)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제7 밸브(147)는 중압 탱크(104) 및 압축기(150) 사이에 마련될 수 있다. 또한, 제7 밸브(147)는 중압 탱크(104) 및 수전해 수소 밸브(110) 사이에 마련될 수 있다.
중압 탱크(104)는 제7 밸브(147)를 통해 압축기(150)의 입력단으로 수소를 전달할 수 있다. 제7 밸브(147)는 프로세서(130)의 제어에 따라 중압 탱크(104)의 압축 수소를 압축기(150)의 입력단으로 전달할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 중압 탱크(104)의 압축 수소가 압축기(150)의 입력단으로 전달되어 더 높은 압력으로 압축될 수 있도록 제7 밸브(147)의 개폐를 제어할 수 있다.
제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 일 실시예에 따른 프로세서(130)는, 제3 수소 탱크(103)가 저장된 압축 수소를 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달하면서 동시에 압축 수소를 압축기(150)로부터 전달받도록 제6 밸브(146)의 개방을 제어하게 된다. 이때, 프로세서(130)는 중압 탱크(104)의 압축 수소가 압축기(150)의 입력단으로 전달되어 더 높은 압력으로 압축되어 제3 수소 탱크(103)로 전달될 수 있도록 제7 밸브(147)의 개방을 제어할 수 있다.
도 8은 제2 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 제3 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 1 수소 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
수소 충전 장치(100)는 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 재충전이 완료된 상태에서 수소 차량의 수소 저장 탱크가 연결될 경우, 전술한 바와 같이 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 순서대로 각 수소 탱크에 저장된 압축 수소를 수소 차량에 전달할 수 있다.
하지만, 첫 번째 수소 차량에 대해서 수소 충전을 완료한 후 두 번째 수소 차량의 사용자가 수소 충전을 하고자 할 경우, 두 번째 수소 차량의 사용자는 최대한 덜 대기하고 자신의 수소 차량을 충전하고자 할 수 있다. 즉, 두 번째 수소 차량의 사용자는 굳이 모든 수소 탱크들에 대한 재충전을 기다리지 않고, 일부 수소 탱크들만 충전이 완료된 상태에서 두 번째 수소 차량의 충전을 시작하여 최대한 대기 시간을 단축하고자 할 수 있다. 따라서, 모든 수소 탱크들의 수소 재충전이 되기 전에 두 번째 차량의 수소 충전이 시도될 가능성을 고려하여 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)에 대한 압축 수소 재충전 순서를 정하는 것이 바람직할 수 있다.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 수소 차량의 충전을 끝낸 수소 충전 장치(100)는 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103), 제1 수소 탱크(101)의 순서로 각 수소 탱크에 대한 압축 수소의 재충전을 할 수 있다.
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되면, 프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103), 제1 수소 탱크(101)의 순으로 압축기(150)로부터 압축 수소를 전달받도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개폐를 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되면, 압축기(150)의 압축 수소가 제2 수소 탱크(102)로 전달되도록 제5 밸브(145)의 개방을 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102)의 용량만큼 제2 수소 탱크(102)로의 압축 수소 공급이 완료되면, 압축기(150)의 압축 수소가 제3 수소 탱크(103)로 전달되도록 제5 밸브(145)의 폐쇄 및 제6 밸브(146)의 개방을 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 제3 수소 탱크(103)의 용량만큼 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되면, 압축기(150)의 압축 수소가 제1 수소 탱크(101)로 전달되도록 제6 밸브(146)의 폐쇄 및 제4 밸브(144)의 개방을 제어할 수 있다.
도 11은 중압 탱크를 재충전하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)로 전달되는 압축 수소는 중압 탱크(104)의 압축 수소가 압축기(150)로 압축된 후 전달되는 것일 수 있으므로, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 재충전 전에 중압 탱크(104)부터 재충전되는 것이 바람직할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제8 밸브(148)는 압축기(150)의 출력단에 연결된 제2 연결 유로(106) 및 중압 탱크(104) 사이에 마련될 수 있다.
제8 밸브(148)는 프로세서(130)의 제어에 따라 압축기(150)의 출력단에서 출력된 압축 수소를 중압 탱크(104)로 전달할 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되면, 압축기(150)의 압축 수소가 중압 탱크(104)로 전달되도록 제8 밸브(148)를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 중압 탱크(104)의 용량만큼 중압 탱크(104)로의 압축 수소 공급이 완료되면, 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103), 제1 수소 탱크(101)의 순으로 압축기(150)로부터 압축 수소를 전달받도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개폐를 제어할 수 있다.
수소 충전 장치(100)가 중압 탱크(104), 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103) 및 제1 수소 탱크(101)의 순으로 압축 수소의 재충전을 하는 것은, 제1 수소 탱크(101)의 재충전이 완료되기 전에 두 번째 수소 차량이 수소 충전을 위해 연결되었을 때, 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 압축 수소를 전달하여 두 번째 수소 차량을 충전할 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다.
도 12는 제2 수소 탱크의 압축 수소가 제2 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 제3 수소 탱크의 압축 수소가 제2 차량에 전달되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소를 제2 차량에 전달할 수 있다.
제2 차량은 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103) 중 어느 하나의 수소 탱크가 용량만큼 압축 수소 충전이 완료되지 않은 상태에서 수소 충전 장치(100)를 통해 수소 충전을 하고자 디스펜서에 연결된 수소 차량일 수 있다. 다만, 제2 차량이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제2 차량은 단순히 다른 차량인 제1 차량의 수소 충전 이후 수소 충전 장치(100)를 통해 수소를 공급받고자 하는 다음 차량일 수도 있다.
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 차량의 수소 저장 탱크가 분리된 후, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료된 상태에서 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 연결되는 수소 저장 탱크의 차량은 제1 차량일 수 있다. 또한, 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리된 후, 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되고 제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급은 완료되지 않은 상태에서 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 연결되는 수소 저장 탱크의 차량은 제2 차량일 수 있다.
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리된 후, 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되고 제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급은 완료되지 않은 상태에서 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는, 제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급의 완료 후에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 연결되었다고 판단되면, 제1 차량의 충전 과정과 동일하게 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)에 전달되도록 제1 밸브(141), 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는, 제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급의 완료 전에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 연결되었다고 판단되면, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)에 전달되도록 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다.
구체적으로 프로세서(130)는, 제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급의 완료 전에 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 연결되면, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소가 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)로 전달되도록 제3 밸브(143)의 폐쇄 및 제2 밸브(142)의 개방을 제어할 수 있다.
프로세서(130)는, 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소가 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)로 전달되도록 제2 밸브(142)의 폐쇄 및 제3 밸브(143)의 개방을 제어할 수 있다.
이처럼 제2 차량의 경우 제1 수소 탱크(101)가 충전 완료되기 전에도 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 압축 수소를 전달받아 수소를 충전할 수 있기 때문에 제1 수소 탱크(101)가 충전되는 것을 기다리는 것보다 상대적으로 이전 수소 차량의 충전 이후 대기를 덜 하더라도 수소를 충전할 수 있다.
도 14는 압축기의 압축 수소를 제3 수소 탱크로 전달하는 동시에 제3 수소 탱크의 압축 수소를 제2 차량으로 전달하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 제3 수소 탱크(103)가 압축 수소를 압축기(150)로부터 전달받아 압력을 유지하면서 동시에 저장된 압축 수소를 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)로 전달할 수 있다.
프로세서(130)는, 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 제3 수소 탱크(103)가 저장된 압축 수소를 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)로 전달하면서 동시에 압축 수소를 압축기(150)로부터 전달받도록 제6 밸브(146)의 개방을 제어할 수 있다.
프로세서(130)는, 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 분리되면, 제2 수소 탱크(102), 제3 수소 탱크(103), 제1 수소 탱크(101)의 순으로 압축기(150)로부터 압축 수소를 전달받도록 제4 밸브(144), 제5 밸브(145) 및 제6 밸브(146)의 개폐를 제어할 수 있다.
이후, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)가 전부 재충전된 상태에서 다른 제1 차량이 디스펜서에 연결되면, 제1 수소 탱크(101), 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 순으로 해당 제1 차량에 압축 수소를 공급할 수 있다. 반면, 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)만 재충전된 상태에서 다른 제2 차량이 디스펜서에 연결되면, 제2 수소 탱크(102) 및 제3 수소 탱크(103)의 순으로 해당 제2 차량에 압축 수소를 공급할 수 있다.
이상에서 설명된 구성요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 15는 일 실시예에 따라 제1 차량을 충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다. 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
도 15를 참조하면, 프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다(1001).
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 연결되었다고 판단되면(1001의 '예'), 프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제1 밸브(141)의 개방을 제어할 수 있다(1002).
프로세서(130)는 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제1 기준 압력 미만인지 판단할 수 있다(1003).
제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제1 기준 압력 미만이라고 판단되면(1003의 '예'), 프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제1 밸브(141)의 폐쇄 및 제2 밸브(142)의 개방을 제어할 수 있다(1004).
프로세서(130)는 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만인지 판단할 수 있다(1005).
제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 압력 및 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이라고 판단되면(1005의 '예'), 프로세서(130)는 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소가 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)로 전달되도록 제2 밸브(142)의 폐쇄 및 제3 밸브(143)의 개방을 제어할 수 있다(1006).
도 16은 일 실시예에 따라 각 수소 탱크를 재충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다.
도 16을 참조하면, 수소 충전 장치(100)는 복수개의 수소 탱크에 저장된 압축 수소를 전달하여 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)를 충전할 수 있다(2001).
프로세서(130)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되었는지 여부를 판단할 수 있다(2002).
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되지 않았으면(2002의 '아니오'), 수소 충전 장치(100)는 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)의 충전을 계속 진행할 수 있다.
디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)가 분리되었으면(2002의 '예'), 프로세서(130)는 압축기(150)의 압축 수소가 제2 수소 탱크(102)로 전달되도록 제5 밸브(145)의 개방을 제어할 수 있다(2003).
프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102)의 용량만큼 제2 수소 탱크(102)로의 압축 수소 공급이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다(2004).
제2 수소 탱크(102)의 용량만큼 제2 수소 탱크(102)로의 압축 수소 공급이 완료되었다면(2004의 '예'), 프로세서(130)는 압축기(150)의 압축 수소가 제3 수소 탱크(103)로 전달되도록 제5 밸브(145)의 폐쇄 및 제6 밸브(146)의 개방을 제어할 수 있다(2005).
프로세서(130)는 제3 수소 탱크(103)의 용량만큼 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다(2006).
제3 수소 탱크(103)의 용량만큼 제3 수소 탱크(103)로의 압축 수소 공급이 완료되었다고 판단되면(2006의 '예'), 프로세서(130)는 압축기(150)의 압축 수소가 제1 수소 탱크(101)로 전달되도록 제6 밸브(146)의 폐쇄 및 제4 밸브(144)의 개방을 제어할 수 있다(2007).
도 17은 일 실시예에 따라 제2 차량을 충전하는 수소 충전 장치 제어 방법의 순서도이다.
도 17을 참조하면, 압축 수소의 충전이 완료된 제1 차량의 수소 저장 탱크(300)는 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단과 분리될 수 있다(3001).
제1 차량의 수소 충전 이후, 수소의 충전을 희망하는 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 연결될 수 있다(3002).
프로세서(130)는 제1 차량의 수소 충전 이후 각각의 수소 탱크들을 재충전하는 과정에서 제1 수소 탱크(101)의 충전 완료 전에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 연결된 것인지 여부를 판단할 수 있다(3003).
제1 수소 탱크(101)의 충전 완료 후에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 디스펜서 밸브(120)의 일측 끝단에 연결된 것으로 판단되면(3003의 '아니오'), 프로세서(130)는 제1 수소 탱크(101)에 저장된 압축 수소, 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)에 전달되도록 제1 밸브(141), 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다(3004).
제1 수소 탱크(101)로의 압축 수소 공급의 완료 전에 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)가 연결되었다고 판단되면(3003의 '예'), 프로세서(130)는 제2 수소 탱크(102)에 저장된 압축 수소, 제3 수소 탱크(103)에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 디스펜서 밸브(120)에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크(400)에 전달되도록 제2 밸브(142) 및 제3 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다(3005).
지금까지 설명된 본 발명의 실시예 및 앞으로 설명할 실시예에 따른 수소 충전 장치(100)의 제어 방법은, 프로세서(130)에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다.
여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다. 프로그램은 상술한 수소 충전 장치(100)의 제어 방법을 구현하기 위하여 특별히 설계된 것일 수도 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 기술자에게 기 공지되어 사용 가능한 각종 함수나 정의를 이용하여 구현된 것일 수도 있다. 전술한 수소 충전 장치(100)의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 프로세서(130)에 의해 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 이때, 기록매체는 메모리일 수 있다.
메모리는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램을 저장할 수 있으며, 메모리는 저장된 프로그램을 실행시킬 수 있다. 프로세서(130)와 메모리가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다. 메모리는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 제어 프로그램 및 제어 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 메모리는 수소 충전 장치(100)에 마련될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 수소 충전 장치
101: 제1 수소 탱크
102: 제2 수소 탱크
103: 제3 수소 탱크
104: 중압 탱크
105: 제1 연결 유로
106: 제2 연결 유로
110: 수전해 수소 밸브
120: 디스펜서 밸브
130: 프로세서
141: 제1 밸브
142: 제2 밸브
143: 제3 밸브
144: 제4 밸브
145: 제5 밸브
146: 제6 밸브
147: 제7 밸브
148: 제8 밸브
150: 압축기
200: 수전해 수소 공급 모듈
300: 제1 차량의 수소 저장 탱크
400: 제2 차량의 수소 저장 탱크

Claims (20)

  1. 일측 끝단에 제1 차량의 수소 저장 탱크가 연결될 수 있도록 구성되는 디스펜서 밸브;
    상기 디스펜서 밸브의 타측 끝단에 연결되고, 상기 디스펜서 밸브로 수소를 전달하도록 구성되는 제1 연결 유로;
    압축 수소를 저장하고 제1 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제1 수소 탱크;
    압축 수소를 저장하고 제2 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제2 수소 탱크;
    압축 수소를 저장하고 제3 밸브를 통해 상기 제1 연결 유로로 상기 압축 수소를 전달하도록 구성되는 제3 수소 탱크;
    상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크 중 어느 한 수소 탱크의 압축 수소가 상기 제1 연결 유로로 전달되도록 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하는 프로세서; 및
    압축기의 출력단에 연결되고, 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 구성되는 제2 연결 유로를 포함하고,
    상기 제1 수소 탱크는,
    상기 제2 연결 유로로부터 제4 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고,
    상기 제2 수소 탱크는,
    상기 제2 연결 유로로부터 제5 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고,
    상기 제3 수소 탱크는,
    상기 제2 연결 유로로부터 제6 밸브를 통해 전달받은 압축 수소를 저장하도록 구성되고,
    상기 프로세서는:
    제2 연결 유로의 압축 수소가 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크 중 적어도 하나의 수소 탱크로 전달되도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어하고;
    상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 상기 디스펜서 밸브에 연결된 제1 차량의 수소 저장 탱크에 전달되도록 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하고;
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어하고; 그리고
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리된 후, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되고 상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급은 완료되지 않은 상태에서 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되었는지 여부를 판단하도록 구성되는, 수소 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밸브는,
    상기 제1 연결 유로 및 상기 제1 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제1 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성되고,
    상기 제2 밸브는,
    상기 제1 연결 유로 및 상기 제2 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제2 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성되고,
    상기 제3 밸브는,
    상기 제1 연결 유로 및 상기 제3 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 제3 수소 탱크의 압축 수소를 상기 제1 연결 유로로 전달하도록 구성되는, 수소 충전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4 밸브는,
    상기 제2 연결 유로 및 상기 제1 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제1 수소 탱크로 전달하도록 구성되고,
    상기 제5 밸브는,
    상기 제2 연결 유로 및 상기 제2 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제2 수소 탱크로 전달하도록 구성되고,
    상기 제6 밸브는,
    상기 제2 연결 유로 및 상기 제3 수소 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기로부터 출력된 압축 수소를 상기 제3 수소 탱크로 전달하도록 구성되는, 수소 충전 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는:
    상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제1 밸브의 개폐를 제어하고;
    상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하고;
    상기 디스펜서 밸브에 연결된 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이를 기초로 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하도록 구성되는, 수소 충전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는:
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 연결되면, 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제1 밸브의 개방을 제어하고;
    상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제1 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제1 기준 압력 미만이 되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제1 밸브의 폐쇄 및 상기 제2 밸브의 개방을 제어하고; 그리고
    상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제2 밸브의 폐쇄 및 상기 제3 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는:
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제2 수소 탱크로 전달되도록 상기 제5 밸브의 개방을 제어하고;
    상기 제2 수소 탱크의 용량만큼 상기 제2 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제3 수소 탱크로 전달되도록 상기 제5 밸브의 폐쇄 및 상기 제6 밸브의 개방을 제어하고; 그리고
    상기 제3 수소 탱크의 용량만큼 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 제1 수소 탱크로 전달되도록 상기 제6 밸브의 폐쇄 및 상기 제4 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    압축 수소를 저장하고 제7 밸브를 통해 상기 압축기의 입력단으로 수소를 전달하도록 구성되는 중압 탱크를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 중압 탱크의 압축 수소가 상기 압축기의 입력단으로 전달되어 상기 중압 탱크에 저장되는 압축 수소의 압력보다 더 높은 압력으로 압축될 수 있도록 상기 제7 밸브의 개폐를 제어하고,
    상기 중압 탱크에 저장되는 압축 수소의 압력은, 충전이 완료된 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크에 저장되는 압축 수소의 압력보다 낮은 압력인, 수소 충전 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제7 밸브는,
    상기 중압 탱크 및 상기 압축기 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 중압 탱크의 압축 수소를 상기 압축기의 입력단으로 전달하도록 구성되고,
    상기 프로세서는:
    상기 제1 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어하고; 그리고
    상기 중압 탱크의 압축 수소가 상기 압축기의 입력단으로 전달되어 상기 중압 탱크에 저장되는 압축 수소의 압력보다 더 높은 압력으로 압축되어 상기 제3 수소 탱크로 전달될 수 있도록 상기 제7 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압축기의 출력단에 연결된 제2 연결 유로 및 상기 중압 탱크 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 압축기의 출력단에서 출력된 압축 수소를 상기 중압 탱크로 전달하도록 구성되는 제8 밸브를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제1 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 압축기의 압축 수소가 상기 중압 탱크로 전달되도록 상기 제8 밸브를 제어하고; 그리고
    상기 중압 탱크의 용량만큼 상기 중압 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어하는, 수소 충전 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    수전해 방식으로 생산된 수소를 공급하도록 구성되는 수전해 수소 공급 모듈 및 상기 압축기의 입력단 사이에 마련되고, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 수전해 수소 공급 모듈에서 출력된 수소를 상기 압축기로 전달하도록 구성되는 수전해 수소 밸브를 더 포함하는 수소 충전 장치.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급의 완료 전에 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되었다고 판단되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 순으로 압축 수소가 상기 디스펜서 밸브에 연결된 제2 차량의 수소 저장 탱크에 전달되도록 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 개폐를 제어하는, 수소 충전 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는:
    상기 제1 수소 탱크로의 압축 수소 공급의 완료 전에 상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단에 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 연결되면, 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제3 밸브의 폐쇄 및 상기 제2 밸브의 개방을 제어하고; 그리고
    상기 제2 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크에 저장된 압축 수소가 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달되도록 상기 제2 밸브의 폐쇄 및 상기 제3 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 차량의 수소 저장 탱크의 압력 및 상기 제2 수소 탱크에 저장된 압축 수소의 압력 차이가 제2 기준 압력 미만이 되면, 상기 제3 수소 탱크가 저장된 압축 수소를 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크로 전달하면서 동시에 압축 수소를 상기 압축기로부터 전달받도록 상기 제6 밸브의 개방을 제어하는, 수소 충전 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디스펜서 밸브의 일측 끝단과 상기 제2 차량의 수소 저장 탱크가 분리되면, 상기 제2 수소 탱크, 상기 제3 수소 탱크, 상기 제1 수소 탱크의 순으로 상기 압축기로부터 압축 수소를 전달받도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어하는, 수소 충전 장치.
  20. 제3항, 제4항, 제6항 내지 제8항, 제10항 내지 제14항, 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 수소 탱크의 용량은, 상기 제1 수소 탱크의 용량보다 크도록 구성되고;
    상기 제1 수소 탱크의 용량은, 상기 제3 수소 탱크의 용량보다 크도록 구성되고; 그리고
    상기 프로세서는,
    상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크로의 압축 수소 공급이 완료되었을 때, 상기 제1 수소 탱크, 상기 제2 수소 탱크 및 상기 제3 수소 탱크에 각각 저장된 압축 수소의 압력이 동일하게 되도록 상기 제4 밸브, 상기 제5 밸브 및 상기 제6 밸브의 개폐를 제어하는, 수소 충전 장치.
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