KR20210005521A - 탱크를 충전하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20210005521A
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control
pressure
tank
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안 타오 티에
루이스 드브좀버
뱅상 페어리
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레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
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Abstract

가스의 공급원(2)에 연결되도록 의도된 상류 단부 및 충전될 별개의 탱크(7)에 연결되도록 의도된 적어도 2 개의 병렬 하류 단부(6, 16, 26)를 구비한 유체 이송 회로(8)를 포함하고, 이송 회로(8)는 공급원(2)으로부터 하류 단부를 향해서 이송되는 가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 부재(9)를 포함하고, 가스 온도 조절 부재(9)는 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)의 상류에서 이송 회로(8) 내에 위치되고, 이는 가스 온도 조절 부재(9)가 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)에 공통되는 것을 의미하고, 회로의 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)가 각각 이송 가스의 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 각각의 제어 부재(15)를 포함하고 하류 단부의 각각(6, 16, 26)에서 독립적으로 유량 및/또는 압력을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가압-가스 탱크를 충전하기 위한 장치 및 방법.

Description

탱크를 충전하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR FILLING TANKS}
본 발명은 탱크를 충전하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 보다 구체적으로, 가스의 공급원에 연결되도록 의도된 상류 단부 및 충전될 별개의 탱크에 연결되도록 의도된 적어도 2 개의 병렬 하류 단부를 구비하는 유체 이송 회로를 포함하는, 가압-가스 탱크, 특히 차량 수소 탱크를 충전하기 위한 장치에 관한 것이고, 이송 회로는 공급원으로부터 하류 단부를 향해서 이송되는 가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 부재를 포함하고, 가스 온도 조절 부재는 적어도 2 개의 하류 단부의 상류에서 이송 회로 내에 위치되고, 이는 가스 온도 조절 부재가 적어도 2 개의 하류 단부에 공통되는 것을 의미한다.
가압 가스상 수소 탱크를 신속하게 충전하기 위해서는, 충전된 탱크의 과열을 회피하기 위해 가스를 사전-냉각하는 것이 일반적으로 필요하다.
기존의 장치 또는 서비스 스테이션은 일반적으로 크기가 작고, 각각 자신의 냉각 장치를 구비하는 1 개 또는 2 개의 충전 지점을 갖는다.
따라서, 스테이션의 용량 및 충전 지점의 수의 증가는 냉각 장치의 수를 곱한다.
또한, 충전 전 수소의 이러한 사전-냉각은 매우 까다롭다. 냉각되어야 하는 가스 유동은 고도로 가변적인 입구 온도(주변 온도, -20 ℃ 내지 40 ℃)를 갖는 고도로 가변적인 유량(예를 들어, 0.5 내지 1.8 kg/min)을 가질 수 있다. 또한, 줄-톰슨(Joule-Thomson) 가열 효과가 클수록, 가스 공급원에 의해 공급되는 고압 가스가 더 많이 팽창한다.
공지된 설비에서, 수소는 먼저 분배기 쪽으로 전달된다. 이것은 분배기에서 요구되는 압력으로 팽창된다. 이어서 줄-톰슨 가열 효과를 중화하기 위해서 분배기 내부의 교환기를 통해 냉각이 수행된다. 따라서, 각각의 분배기는 교환기와 그리고 냉각 시스템에 대한 연결을 설치하여야 한다. 대용량 서비스 스테이션에 대해, 이러한 냉각 시스템은 설비의 비용 및 복잡성을 증가시킨다.
문헌 EP0933583A2는 여러 실린더의 동시 충전을 위한 공동의 상류 냉각 시스템을 포함하는 탱크 충전 설비를 개시한다. 이러한 설계는 충전이 예를 들어 상이한 구조적 특성 및/또는 상이한 시작 압력을 가질 수 있는 상이한 탱크에 적합하도록 조정되는 것을 허용하지 않는다.
본 발명의 하나의 목적은 종래 기술의 전술한 단점들의 전부 또는 일부를 완화시키는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 장치는, 상기 전문에 의해 주어진 일반적인 정의에 따른 다른 측면에서, 회로의 적어도 2 개의 하류 단부가 각각 이송 가스의 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 각각의 부재를 포함하고, 각각의 하류 단부에서 독립적으로 유량 및/또는 압력을 제어하도록 구성되는 것을 본질적으로 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시양태는 하기 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- 각각의 하류 단부에 대한 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 부재는 제어된 압력-제어 및/또는 유량-제어 밸브를 포함하고, 충전 장치는 상기 밸브를 제어하도록 구성된 전자 제어기를 포함하고,
- 제어기는 상기 탱크 내의 동일하거나 별개의 각각의 압력 증가 속도를 설정하는 하나 이상의 신속-충전 알고리즘에 따라 상기 밸브를 제어하도록 구성되고,
- 장치는 각각의 하류 단부에서 가스의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하고, 상기 센서는 제어기에 연결되고,
- 온도 센서는 각각의 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재의 하류에 위치되고,
- 제어기는 상기 하류 단부에 대한 온도 센서에 의해 측정된 온도의 함수로서 각각의 하류 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재를 제어하도록 구성되고,
- 제어기는 상기 단부에 대한 온도를 측정하기 위한 센서에 의해 측정된 온도가 하강할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 증가시키고, 상기 단부에 대한 온도 센서에 의해 측정된 온도가 상승할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록 구성되고,
- 장치는 하류 단부 각각에서 가스의 유량을 측정하기 위한 유량계를 포함하고, 상기 유량계는 제어기에 연결되고, 제어기는 상기 하류 단부에 대한 상기 유량계에 의해 측정된 유량의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재를 제어하도록 구성되고,
- 제어기는 온도 센서로부터 및 유량계로부터의 측정치에 기초하여 각각의 하류 단부에서 이송 가스량의 평균 온도를 계산하도록 구성되고, 제어기는 특히, 이송 가스량의 평균 온도가 하강할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 증가시키고, 이송 가스량의 이 평균 온도가 상승할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록, 이송 가스량의 평균 온도의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재를 제어하도록 구성되고,
- 제어기는 피드백 제어를 사용하여 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재를 제어하도록 구성되고,
- 이송 회로는 상류 단부와 하류 단부 사이에서, 적어도 2 개의 별개의 병렬 파이프를 포함하는 부분을 포함하고, 상기 병렬 파이프 각각은 각각의 가스 온도 조절 부재를 포함하고, 병렬 파이프 각각은 공급원에 연결되도록 의도된 제1 단부 및 각각의 밸브의 세트를 통해 각각의 회로의 하류 단부에 연결되는 제2 단부를 포함하고,
- 장치는 회로의 상류 단부에 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 하나 이상의 가압-가스 저장소를 포함하는 공급원을 포함하고,
- 공급원은 상이한 온도에서 적어도 2 세트의 유체를 포함하고, 가스 온도 조절 부재는 결정된 온도를 달성하기 위해 적어도 2 세트로부터 유체를 혼합하도록 구성된 혼합기를 포함하고,
- 장치는 적어도 하나의 액화-가스 저장소를 포함하는 공급원을 포함하고, 가스 온도 조절 부재는 하나가 유체를 가온하기 위한 교환기를 포함하는 2 개의 병렬 분지부를 갖는, 이중화된 이송 회로의 부분을 포함하고, 온도 조절 장치는 온도 조절 부재의 하류의 유체 혼합물의 온도를 조절하기 위해 액화-가스 저장소로부터 나오는 유체의 2 개의 병렬 분지부 내로의 분배를 지시하도록 구성된 밸브 세트를 추가로 포함하고,
- 가스 온도 조절 부재는 회로의 가스와 냉각 유체와 같은 저온 공급원 사이의 열 교환을 제공하는 열 교환기를 포함하고,
- 온도 조절 부재는 가압 가스를 가스 유량-제어 및/또는 가스 압력-제어 부재(들)에 의해 부여되는 충전 속도의 함수인 결정된 온도로 냉각시키는 방식으로 제어되고,
- 회로의 상류 단부에 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 하나 이상의 가압-가스 저장소를 포함하는 공급원에서, 온도 조절 부재는, 한편으로는, 가스 이송 동안 가압-가스 저장소에 의해 공급되는 가스의 고압과 다른 한편으로는, 충전될 탱크의 저압 사이의 압력 차이의 함수인 결정된 온도까지 가압 가스를 냉각하는 방식으로 제어되고,
- 온도 조절 부재는 가압 가스를 결정된 온도로 냉각하여 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(들)의 하류에서 -25 ℃ 내지 -40 ℃, 특히 -17.5 ℃ 내지 -40 ℃ 사이에 포함되는 가스 온도를 보장하는 방식으로 제어된다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 가스 공급원에 연결된 상류 단부 및 별개의 탱크에 연결되도록 의도되는 적어도 2 개의 병렬 하류 단부를 구비한 유체 이송 회로를 포함하는 장치를 통해, 여러 개의 가압-가스 탱크, 특히 차량 수소 탱크를 충전하는 방법에 관한 것이고, 방법은 공급원으로부터 하류 단부를 향해 이송되는 가스를 하나의 동일한 공동의 온도 조절 부재에서 냉각시키는 단계를 포함하고, 방법은 각각의 하류 단부에 연결된 별개의 탱크 내로 가스를 이송하는 단계를 포함하고, 탱크 내로 이송된 가스의 유량 및/또는 압력이 하류 단부에 위치된 별개의 각각의 조절 부재를 통해 독립적으로 제어된다.
본 발명은 또한 청구범위의 범주 내에서 상기 또는 이하의 특징들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 대안적인 장치 또는 방법에 관한 것일 수 있다.
다른 세부사항 및 장점은 도면을 참조하여 주어진 이하의 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 충전 장치의 구조 및 작동의 일례를 도시하는 개략적인 부분도이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 장치의 구조 및 작동의 다른 예를 도시하는 개략적인 부분도이다.
도 3은 본 발명에 따른 충전 장치의 구조 및 작동의 다른 예를 도시하는 개략적인 부분도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 충전의 일 예의 특성 곡선을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 충전의 일 예의 특성 곡선을 도시한다.
도 1에 개략적으로 도시된 가압-가스 탱크 충전 장치(1)는 특히 차량 수소 탱크(7)를 충전하기 위한 충전 스테이션일 수 있다.
이러한 장치는 통상적으로 가압 가스(바람직하게는 적어도 둘의 공급원)의 적어도 하나의 공급원(2)에 연결된 상류 단부 및 충전될 별개의 탱크(7)에 연결되도록 의도된 적어도 2 개의 병렬 하류 단부(6, 16, 26)를 구비하는 유체 이송 회로(8)를 포함한다(예를 들어 노즐 건 또는 등가물이 설치된 분배 호스).
이송 회로(8)는 공급원(2)로부터 하류 단부 또는 단부들을 향해 이송되는 가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 부재(9)를 포함한다. 이러한 온도 조절 부재(9)는 특히 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 결정된 온도로 이송되는 가스를 유도하도록 설계된다. 특히, 조절 부재(9)는 공급원(2)로부터의 가스(공급원으로부터의 가스가 결정된 온도보다 높은 온도일 때)를 냉각 및/또는 가스를 가온하는 방식으로(공급원으로부터의 가스가 결정된 온도보다 낮은 온도일 때) 구성될 수 있다.
가스 온도 조절 부재(9)는 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)의 상류에서 이송 회로(8) 내에 위치된다. 말하자면, 가스 온도 조절 부재(9)는 하류 단부(6, 16, 26) 중 몇몇에 공통이라는 것을 의미한다. 따라서, 하류 단부 각각에서 충전된 탱크(7)에 이송되는(동시에 또는 그렇지 않은) 가스는 하나의 동일한 공동의 부재(9)에 의해 온도-조절된다.
또한, 이송 회로(8)의 하류 단부(6, 16, 26)는 각각 이송된 가스의 유량 및/또는 압력을 제어하고 하류 단부(6, 16, 26)의 각각 내의 유량 및/또는 압력을 독립적으로 제어하도록 구성된 각각의 제어 부재(15)를 포함한다.
이는 여러 분배기의 냉각이 공동으로 수행되는 것을 허용하는 한편, 동시에 상류에서 냉각된 고압 가스의 유량의 팽창 또는 조절을 수행함으로써 개별 상황에 대해 최적화된 충전이 수행될 수 있게 한다.
각각의 하류 단부(6, 16, 26)의 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 부재(15)는 예를 들어 압력을 제어하기 위한 제어 밸브(15) 또는 하류의 유량 및/또는 압력을 조절하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 적절한 부재를 포함할 수 있다. 충전 장치(1)는 바람직하게는 상기 밸브(15) 또는 등가물을 제어하도록 구성된 전자 제어기(17)를 포함한다. 제어기(17)는 적어도 밸브(15)를 제어할 수 있는 컴퓨터 또는 마이크로프로세서(들)의 세트 또는 임의의 다른 적절한 데이터 저장 및 데이터 처리 전자 장치를 포함할 수 있다.
제어기(7)는 특히 충전되는 상기 탱크 내의 동일하거나 별개의 각각의 압력 증가 속도를 설정하는 하나 이상의 신속-충전 알고리즘에 따라 상기 밸브(15)를 제어하도록 구성(프로그램)될 수 있다.
바람직하게는, 온도 센서(18)가 가스의 온도를 측정하기 위해 각각의 하류 단부(6, 16, 26) 내에 제공되고, 상기 센서(18)는 제어기(17)에 연결된다. 바람직하게는, 온도 센서(18)는 각각의 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)의 하류에 위치되어, 탱크(7) 내로 이송되기 직전에 팽창/유량 조절 후에 가스의 온도를 측정한다.
특히, 제어기(17)는 유리하게는 상기 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 온도 센서(18)에 의해 측정된 온도의 함수로서 각각의 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제어기(17)는, 상기 단부(6, 16, 26)에 대한 온도를 측정하기 위한 센서(18)에 의해서 측정된 온도가 하강할 때, 하류 단부에 연결된 탱크(7)의 충전 속도를 증가시키도록, 그리고 상기 단부(6, 16, 26)에 대한 온도 센서(18)에 의해서 측정된 온도가 상승할 때, 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록, 구성될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 장치는 하류 단부의 (6, 16, 26)(도 2 참조) 각각에서 가스의 유량을 측정하기 위한 유량계(19)를 포함하고, 상기 유량계(19)는 제어기(17)에 연결되고, 제어기(17)는 상기 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 상기 유량계(19)에 의해 측정된 유량의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기(17)는 온도 센서(18)로부터 그리고 유량계(19)로부터의 측정치에 기초하여 하류 단부(6, 16, 26)에 연결된 각각의 탱크(7) 내로의 이송 가스량의 평균 온도를 계산하도록 구성된다. 제어기(17)는, 특히 이송 가스량의 평균 온도가 하강할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 증가시키고, 이송 가스량의 평균 온도가 상승할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록, 이송 가스량의 이러한 평균 온도의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 제어기(17)는 온도 조절 부재(9)를 조절하지 않는다(부재(9)는 바람직하게는 독립적이다).
유량계(19)는 회로 내의 가스의 유량을 직접 측정하는 부재로 제한되지 않는다. 대안으로서 또는 조합으로서, 이러한 유량은, 특히 각각의 조절 밸브(15)의 하류에서, 충전될 탱크 내 및/또는 회로 내의 압력 및 온도의 측정치로부터의 공지된 측정을 이용하여 계산될 수 있다.
제어기(17)는 특히 피드백 제어를 사용하여 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성될 수 있다.
따라서, 장치(1)는 그러므로 서비스 스테이션에서의 회로(8)에서 상류의 가스를 냉각하여, 냉각 부분이 하류의 다양한 분배기(6, 16, 26)에 공동이 되는 것을 가능하게 한다. 하류의 단부(6, 16, 26)의 각각에 대해 충전 유량을 독립적으로 제어함으로써(바람직하게는 실시간으로 그리고 분배기에서 가스의 온도의 함수로서 피드백 제어에 의해), 장치는 각각의 분배기에 특정한 압력 변화를 갖는 줄-톰슨 효과를 통해 온도 변동을 독립적으로 보상할 수 있게 한다. 이러한 배열은 충전될 탱크(7)의 과열을 방지할 수 있게 한다.
따라서, 장치(1)는 고압에서(즉, 각각의 분배기(6, 16, 26) 내에서 팽창되기 전에) 가스의 냉각을 제공한다. 전술한 바와 같이, 이러한 조절된 온도는 다음 중 적어도 하나의 함수로서 선택되고 계산될 수 있다.
- 원하는 충전 속도
- 팽창 시에 예상되는 줄-톰슨 효과 (충전될 탱크(7)의 압력 수준에 의존하는),
- 라인을 따라 공지된 열 손실.
서비스 스테이션에 이용 가능한 압력(캐스케이드) 수준들의 수는 팽창 수준에 영향을 미친다. 이용 가능한 압력 수준들이 더 많을수록 하류의 팽창을 위한 필요성이 줄어든다. 예를 들어, 0 내지 20 ℃의 온도 차이에서 2 개의 압력 수준(예를 들어, 450 bar 및 900 bar)이 이용 가능한 경우, 조절된 온도는 -45 ℃ 내지 -40 ℃ 사이에서 조절될 것이다. 다른 한편으로, 이용 가능한 3 개의 상이한 압력 수준(예를 들어, 300 bar, 600 bar, 900 bar)이 존재하는 경우, 온도 차이는 0 내지 14 ℃에 포함될 수 있고, 온도는 -35 ℃ 내지 -40 ℃ 사이에서 조절될 수 있다.
예를 들어, 공급원(2)에서 450 bar 및 900 bar의 각각의 압력 수준에서 2 개의 버퍼 저장소에 수소가 저장된 서비스 스테이션(1)에 대해, 줄-톰슨 효과는 수소의 경우에 0 내지 20 ℃ 정도의 가열을 초래한다. 평균적으로, 분배기(6, 16, 26)로부터의 하류 출구에서 -33 ℃의 가스 온도를 가지기 위해서, 수소는 통상적으로 팽창 전 -45 ℃ 및 -40 ℃ 사이에 포함되는 온도까지 상류로 냉각될 필요가 있다.
이 온도는 스테이션 내의 상이한 압력 수준들에 대해 상이할 수 있다.
도 2의 예에서, 가스 공급원은 가스 저장소(3)(예를 들어, 압력에서, 특히 50 내지 500 bar에 포함된 압력에서, 병렬로 가스를 포함하는 여러 개의 가스 용기)를 포함한다. 이송 회로(8) 내의 하류에서, 제1 압축기(22)는 제1 버퍼 저장소(4)가 충전될 수 있게 한다(예를 들어, 200 내지 700 bar 사이에 포함되는 압력에서). 제1 버퍼 저장소(4)의 하류에, 제2 압축기(23)가 더 높은 압력에서(예를 들어, 500 내지 900 bar에 포함된 압력에서) 제2 버퍼 저장소(5)를 충전하도록 제공될 수 있다.
따라서, 공급원(2)로부터 나오는 수소는 하나 이상의 압축기(22, 23)에 의해 압축될 수 있어서, 연속적인(캐스케이드된) 압력 평형 작동에 의해 탱크(7) 내로 가스를 이송하기 위한 관점에서 상이한 압력으로 버퍼 저장소에 저장될 수 있다. 따라서, 버퍼 저장소(4, 5)는 이송 회로(8)의 하류 단부(6, 16, 26)의 각각에 병렬로(및 직렬로) 연결될 수 있다. 하류 단부(6, 16, 26)로 공급되기 전에 각각의 버퍼 저장소(4, 5)를 떠나는 가스를 냉각하도록 냉각 교환기(10)가 제공된다.
도시된 바와 같이, 열 교환기(10)는 회로(8)의 가스와 루프 내에서 순환하거나 순환하지 않을 수 있는 냉각 유체와 같은 저온 공급원(21) 사이의 열 교환을 제공하는 교환기일 수도 있다. 따라서, 가스 온도 조절 부재(9)는 이 열 교환기(10)를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다.
도시된 바와 같이, 이송 회로(8)는 바람직하게는 상류 단부와 하류 단부(6, 16, 26) 사이에서 적어도 2 개의 별개의 병렬 파이프(28)를 포함하는 부분을 포함한다. 상기 병렬 파이프(28) 각각은 각각의 가스 온도 조절 부재(9)(이 예에서 냉각 교환기(10))를 포함한다. 이들 2 개의 병렬 파이프는 상류에서 2 개의 버퍼 저장소(4, 5)의 출구에 각각 연결된다. 이들 2 개의 병렬 파이프(28)는 하류에서 밸브(27) 세트를 통해 분배 회로(8)의 모든 하류 단부(6, 16, 26)에 연결된다.
따라서, 하류 단부(6, 16, 26)는 회로의 2 개의 병렬 파이프(28)의 각각에 병렬로 연결된다. 이러한 방식으로, 하류 단부(6, 16, 26)에 연결된 탱크(7)에 각각의 경우에, 공동의 상류 냉각(9, 10)(이러한 예에서, 2 개의 버퍼 저장소가 존재하지만, 이들 중 3 개 이상이 존재할 수 있는)을 갖는, 하나의 또는 다른(또는 둘 다의) 버퍼 저장소(들)(4, 5)로부터 가스가 공급될 수 있다.
이들 밸브(27)는 탱크(7)를 충전하기 위해 가장 적합한 압력 수준을 갖는 공급원(2)로부터 나오는 냉각된 수소를 선택할 수 있게 한다.
예를 들어, 요구되는 압력이 대응하는 중간-압력 버퍼 저장소(4) 내의 압력 미만이면, 수소는 소위 중간-압력 라인(도 1의 상부 파이프(28))으로부터 배출될 수 있다. 이어서, 이러한 수소는 밸브(15) 내 하류에서 요구되는 압력까지 팽창될 수 있다. 줄-톰슨 효과 때문에, 팽창된 수소는 바람직하게는 -40 ℃ 내지 -25 ℃에 포함되는 온도를 가질 것이다.
불연속 라인에 의해 개략적으로 나타낸 바와 같이, 온도 조절 부재(들)(9, 10)까지의 이송 회로(8)의 모든 구성요소는 상류 엔티티 또는 "상류 스테이션"의 부분을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 온도 조절 부재(들)(9)의 하류의 모든 구성요소는 하류 분배 엔티티(사용자에게 접근 가능한)의 부분을 형성할 수 있다. 이들 두 엔티티 사이에서, 냉각된 가스 이송 라인 또는 라인들은 열적으로 단열 및/또는 냉각될 수 있다.
도 3의 예에서, 공급원(2)은, 각각의 밸브 또는 펌프(14)를 통해 각각의 가스 온도 조절 부재(9)를 각각 포함하는 2 개의 병렬 파이프(28)를 공급하는 액화-가스 저장소(20)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 이러한 2 개의 병렬 파이프(28)는 하류에서, 각각 밸브(27)의 세트를 통해 분배 회로(8)의 모든 하류 단부(6, 16, 26)에 연결된다.
또한, 크로스 파이프(24)(임의의 밸브(29)가 설치된)가 하나의 파이프(28)로부터 가스 온도 조절 부재(9)의 다른 상류로 유체를 이송하기 위해 제공될 수 있다.
펌프(14)의 하류 및 각각의 온도 조절 부재(9)의 상류에서, 각각의 파이프(28)는 임의의 밸브(29)를 포함할 수 있다. 즉, 파이프(24) 및 밸브(25, 29)는 생략될 수 있다는 것이다.
가스 온도 조절 부재(9)는 하나가 유체를 가온하기 위한 교환기(11)를 포함하는 2 개의 병렬 분지부를 갖는, 이중화된 이송 회로(8)의 부분을 포함할 수 있다. 온도 조절 부재(9)는 유체의 온도를 결정된 온도로 조절하기 위해 액화-가스 저장소(20)로부터 나오는 유체의 2 개의 병렬 분지부로의 분배를 제어하도록 구성된 밸브(12, 13) 세트를 추가로 포함한다. 즉, 가압 유체가 하류 온도를 조절하기 위해서, 가온 교환기(11)와 이러한 교환기(11)를 우회하는 우회 부분 사이에 분배되는 것을 의미한다. 원하는 온도에서의 이러한 가스는 하류 분배 단부(6, 16, 26)를 향해 이어지는 각각의 버퍼 저장소(12) 및/또는 하류 파이프를 공급할 수 있다.
따라서, 액체 수소는 액체 저장소(2)로부터 배출(펌핑)될 수 있고, 그 다음에 상이한 압력(주변 온도 또는 제어된 온도에서 저온으로 유지된)에서 버퍼 저장소(12, 13)에 저장될 수 있다.
따라서, 결정된 온도에서 수소는 펌프(14)로부터 직접 나오는 저온 수소를 버퍼 저장소(12, 13)로부터 나오는 고온 수소와 혼합함으로써 그 자체로 공지된 방식으로 얻어질 수 있다.
보다 일반적으로, 온도 조절은 비교적 고온의 수소와 비교적 저온의 수소 사이에 적절한 혼합을 수행함으로써 달성될 수 있다. 비교적 고온의 수소는 예를 들어 가압-가스 버퍼 저장소(들)로부터 및/또는 가온 작동(예를 들어, 열 교환기를 사용하여) 을 통해 저온 공급원으로부터 나올 수 있다. 더 차가운 수소는 예를 들어 극저온 액체 공급원으로부터 및/또는 더 따뜻하지만 냉각 시스템에 의해 냉각된(예를 들어, 저온 유체, 예컨대 액체 질소에 의해 냉각된) 유체의 공급원으로부터 유래될 수 있다. 임의의 다른 유형의 적절한 온도 조절이 고려될 수 있다.
도시된 바와 같이, 온도 센서(30)는 버퍼 저장소(12, 13)의 하류 및 온도 조절 부재(9)의 하류 각각의 파이프(28) 내에 위치될 수 있다.
상기 예에서, 2 개의 버퍼 저장소가 예상된다. 물론, 대안으로서, 하나 또는 둘 초과의 버퍼 저장소가 예상될 수 있다(특히 3 개). 이들 버퍼 저장소는 상이한 압력 수준에서 가스로 충전될 수 있다. 탱크(들)(7)의 충전 동안, 수소는 바람직하게는 충전될 탱크(7)에 가장 가까운 더 높은 압력 수준에 있는 버퍼 저장소 또는 저장소들로부터 배출된다. 이 제1 버퍼 저장소와 충전될 탱크(7) 사이의 압력이 평형이될 때(압력 및/또는 유량 차이가 임계 값 미만일 때), 장치(1)는 다른 버퍼 저장소(압력 뱅크의 변화) 등을 사용한다.
이는 줄-톰슨 효과를 통한 가열을 최소화 할 수 있다. 고압 가스는 상류 스테이션에서 냉각되고, 이후 분배기(하류 단부(6, 16, 26))로 전달되고, 여기서 그것은 수용 탱크(들)로 이송되기 전에 분배기(밸브(들)(15)) 내에서 팽창된다.
이러한 캐스케이딩 가스 이송은 예를 들어 압축기와 같은 적어도 하나의 다른 압력 공급원에 의해 보충 및/또는 대체 및/또는 교체될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
그러므로, 아키텍처는, 각각의 하류 단부에서의 충전의 제어를 허용하는 동시에, 팽창/조절 전에 캐스케이드된 충전과 공동의 상류 냉각의 조합을 허용한다. 바람직하게는, 각각의 하류 단부(6, 16, 26) 내의 압력은 신속-충전 알고리즘을 통해 제어된다. 예를 들어, 제어기는 특히 문서 US2011259469A에 기술된 바와 같이 소위 "MC" 충전 방법에 따라 팽창 밸브(15)를 제어한다. 따라서 충전 속도의 계산은 이론적 또는 실험적 방정식에 따른 이러한 평균 온도, 특히 MC 방법 또는 표준 충전 프로토콜 SAE J2601에 의해 기술된 것에 기초할 수 있다.
이전과 같이, 탱크(7) 내의 충전 속도에 대한 제어는 바람직하게는 대응하는 밸브(15)(예를 들어, PCV "압력-제어 밸브" 유형의 밸브)에서의 압력 램프를 통해 달성된다. 하류의 충전 속도에 대한 이러한 제어는 하류 분배기에서의 가스의 실제 온도의 측정(18)의 함수로서 동적으로 달성될 수 있다. 임의의 순간에, 분배기(6, 16, 26)에서의 온도가 측정될 수 있다. 이송된 질량에 의해 가중된 평균 온도를 계산할 수 있다. 이는 충전된 탱크(7) 내로 도입되는 에너지의 양 및 이러한 탱크(7)가 가열되는 정도를 추정하는 것을 가능하게 한다. 충전 속도(압력 램프)는 분배기에서의 이러한 평균 온도의 함수로서 피드백 제어를 사용하여 제어될 수 있다. 충전은 이 평균 온도가 낮을 때 가속되고, 그 반대도 마찬가지이다.
대안으로서 또는 조합으로서, 하류의 충전 속도에 대한 제어는 탱크의 온도 및/또는 탱크 내의 가스의 온도의 함수로서 동적으로 달성될 수 있다. 이러한 온도는 탱크(7)에 의해 제어기로 전달될 수 있고 및/또는 예를 들어 유럽 "하이트랜스퍼(HyTransfer)" 프로젝트에 의해 공개된 결과에서 설명된 바와 같은 다른 파라미터의 함수로서 제어기에 의해 추정될 수 있다(특히, 하이트랜스퍼 프로젝트로부터의 "고속 수소 이송의 열역학적 최적화를 위한 "사전-표준적 연구"라는 명칭의 문헌 참조(https://www.fch.europa.eu/project/pre-normative-research-thermodynamic-optimization-fast-hydrogen-transfer)).
전술한 장치 및 방법은 스테이션의 상류 부분과 하류 분배기 사이의 연결의 수를 최소화함으로써 대용량 서비스 스테이션의 구조 또는 작동을 단순화하는 것을 가능하게 한다.
장치(1)는 또한 특히 저온과 고온의 혼합물을 달성하기 어려운 액화-가스 공급원을 갖는 서비스 스테이션에 대해 냉각 구성요소의 수, 비용 및 복잡성을 제한하는 것을 가능하게 한다.
아키텍처는 스테이션의 모듈 특성을 개선할 수 있게 한다. 구체적으로, 회로의 전체 상류 아키텍처를 변경하지 않고 하나 이상의 분배기를 추가하는 것이 용이하다.
하류의 분배기의 부피 또한 감소된다.
종래의 충전과 비교하여, 제안된 충전은 더 불규칙할 수 있지만, 팽창된 하류의 유체의 온도에 대한 정확한 제어 없이 동일한 충전 시간을 달성할 수 있다.
종래 기술에 따른 그리고 본 발명에 따른, 탱크를 충전하는 일 예에서, 하류 단부에서 측정된 파라미터들: P, 압력(탱크(7) 내의 압력을 반영하는); Q, 가스 유량; 및 T, 온도의, 시간의 함수로서의, 특성 곡선들이 각각 도 4 및 도 5에서 발견될 수 있다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 압력 P의 상승은 선형이고, 분배기 내의 가스의 온도 T는 실질적으로 일정하지만, 유량 Q는 감소하기 전에 증가한다.
도 5의 본 발명에 따른 실시예에서, 압력(P)의 상승은 덜 선형이고, 유량(Q)의 변화는 더 불규칙하고, 하류 단부에서의 가스의 온도(T)는 캐스케이딩 동안 버퍼 저장소의 변화의 순간에 불연속부를 겪는다.
따라서, 본 발명에 따르면, 충전 가스의 온도는 압력 뱅크(예를 들어, 약 200 - 400 bar)의 변화 전에 비교적 낮을 수 있다. 이는 충전 유량이 가장 큰 이러한 압력에서 높은 충전 속도로 이어진다. 이러한 높은 충전 유량은 분배기에서의 높은 온도로 인해 속도가 저하되는 압력 뱅크의 변화 후의 위상을 보상한다.
따라서, 유리하게는, 스테이션은 액체 가스(수소)의 공급원을 통합할 수 있다. 온도 제어 장치를 통해 극저온 가스와 더 고온의(예를 들어, 주변 온도) 가스의 혼합물에 의해 냉기를 생성하는 것이 흥미로울 수 있다.
통합의 첫번째 가능성에서, 동일한 밸브(들)는 충전될 탱크로 이송되는 가스의 온도 제어 및 압력 램프 제어(예를 들어, 단위 시간당 가스량) 모두를 수행한다.
이러한 경우에, 탱크에 연결될 각각의 단부에 대한 상호 연결 파이핑 및 밸브 세트를 제공하는 것이 필요할 수 있다.
가능한 특이성에 따라(상기 양태와 조합하여 또는 독립적으로), 별도의 라인을 위해 의도된 적어도 2 개의 버퍼 탱크가 동일한 충전 라인에 사용될 수 있다. 2 개(또는 그 이상)의 버퍼 탱크가 동일한 압력에 있는 경우(즉, 1 개의 버퍼 탱크가 180 bar 이하의 압력을 갖고 다른 것이 이 압력에 있으면), 이들 버퍼 탱크는 병렬로 사용될 수도 있다. 이들 각각의 밸브는 동시에 개방되고, 탱크는 상호 연결된 상태로 유지된다.
이는 너무 큰 압력 차이를 방지하고, 구성요소의 수명 동안 밸브 개구부 및 폐쇄부의 수를 제한한다. 이는 구성요소의 내구 수명을 더 길게 만든다. 전자 제어가 또한 단순화된다. 스테이션의 성능이 개선된다.

Claims (16)

  1. 가스의 공급원(2)에 연결되도록 의도된 상류 단부 및 충전될 별개의 탱크(7)에 연결되도록 의도된 적어도 2 개의 병렬 하류 단부(6, 16, 26)를 구비한 유체 이송 회로(8)를 포함하고, 이송 회로(8)는 공급원(2)으로부터 하류 단부를 향해서 이송되는 가스의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 부재(9)를 포함하고, 가스 온도 조절 부재(9)는 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)의 상류에서 이송 회로(8) 내에 위치되고, 이는 가스 온도 조절 부재(9)가 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)에 공통되는 것을 의미하고, 회로의 적어도 2 개의 하류 단부(6, 16, 26)가 각각 이송 가스의 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 각각의 제어 부재(15)를 포함하고 하류 단부의 각각(6, 16, 26)에서 독립적으로 유량 및/또는 압력을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하고, 각각의 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 유량 및/또는 압력을 제어하기 위한 부재는 제어된 압력-제어 및/또는 유량-제어 밸브(15)를 포함하고, 충전 장치(1)는 상기 밸브(15)를 제어하도록 구성된 전자 제어기(17)를 포함하고, 제어기(17)는 상기 탱크(7) 내의 동일하거나 별개의 각각의 압력 증가 속도를 설정하는 하나 이상의 신속-충전 알고리즘에 따라 상기 밸브(15)를 제어하도록 구성되는, 가압-가스 탱크, 특히 차량 수소 탱크를 충전하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 하류 단부(6, 16, 26) 내에, 제어기(17)에 연결되고 가스의 온도를 측정하는 온도 센서(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 온도 센서(18)는 각각의 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)의 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어기(17)는 상기 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 온도 센서(18)에 의해 측정된 온도의 함수로서 각각의 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어기(17)는 상기 단부(6, 16, 26)에 대한 온도를 측정하기 위한 센서(18)에 의해 측정된 온도가 하강할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 증가시키고, 상기 단부(6, 16, 26)에 대한 온도 센서(18)에 의해 측정된 온도가 상승할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하류 단부(6, 16, 26)의 각각에서 가스의 유량을 측정하기 위한 유량계(19)를 포함하고, 상기 유량계(19)는 제어기(17)에 연결되고, 제어기(17)는 상기 하류 단부(6, 16, 26)에 대한 상기 유량계(19)에 의해 측정된 유량의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어기(17)는 온도 센서(18)로부터 및 유량계(19)로부터 측정치에 기초하여 각각의 하류 단부(6, 16, 26)에서 이송 가스량의 평균 온도를 계산하도록 구성되고, 제어기(17)는, 특히 이송 가스량의 평균 온도가 하강할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 증가시키고, 이송 가스량의 이 평균 온도가 상승할 때 하류 단부에 연결된 탱크의 충전 속도를 감소시키도록, 이송 가스량의 평균 온도의 함수로서 각각의 단부에 대한 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기(17)는 피드백 제어를 사용하여 유량-제어 및/또는 압력-제어 부재(15)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 회로(8)는 상류 단부와 하류 단부(6, 16, 26) 사이에서, 적어도 2 개의 별개의 병렬 파이프(28)를 포함하는 부분을 포함하고, 상기 병렬 파이프(28) 각각은 각각의 가스 온도 조절 부재(9)를 포함하고, 병렬 파이프(28)는 각각이 공급원(2)에 연결되도록 의도된 제1 단부 및 각각의 밸브(27)의 세트를 통해 회로(8)의 하류 단부(6, 16, 26)의 각각에 연결되는 제2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 회로(8)의 상류 단부에 직렬로 및/또는 병렬로 연결된 하나 이상의 가압-가스 저장소(4, 5, 12, 13)를 포함하는 공급원(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급원(2)은 상이한 온도의 적어도 2 세트의 유체를 포함하고, 상기 가스 온도 조절 부재(9)는 결정된 온도를 달성하기 위해 적어도 2 세트로부터의 유체를 혼합하도록 구성된 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 공급원(2)은 회로(8)의 상류 단부에 병렬로 연결된 압력 하에서 가스의 여러 저장 탱크(4, 5, 12, 13)를 포함하고, 상기 저장 탱크들 중 적어도 2 개는 각각 별개의 하류 단부를 공급하도록 의도되지만, 동일한 하류 단부에 대해서 상호화될 수 있고, 특히 저장 탱크는 이들 탱크가 동일한 압력에 있을 때, 동일한 하류 단부에 대해서 동시에 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 액화-가스 저장소(20)를 포함하는 공급원(2)을 포함하고, 가스 온도 조절 부재(9)는 하나가 유체를 가온하기 위한 교환기(11)를 포함하는 2 개의 병렬 분지부를 갖는 이중화된 이송 회로(8)의 부분을 포함하고, 온도 조절 장치(9)는 온도 조절 부재의 하류의 유체 혼합물의 온도를 조절하기 위해 액화-가스 저장소(20)로부터 나오는 유체의 2 개의 병렬 분지부 내로의 분배를 지시하도록 구성된 밸브(12, 13) 세트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 밸브 조립체(들)(12, 13)는 온도 조절 부재의 하류의 유체 혼합물의 온도를 조절하기 위해 액화 가스 저장소(20)로부터의 유체의 2 개의 병렬 분지부 내로의 분배를 제어하도록 구성되고, 충전될 탱크에 이송되는 가스의 압력 램프 조절을 또한 제공하는, 즉, 동일한 밸브는 상기 탱크 내의 압력 상승의 각각의 속도의 조절 및 온도 조절 둘 다를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 온도 조절 부재(9)는 냉각 유체와 같은 저온 공급원(21)과 회로(8)의 가스 사이의 열 교환을 수행하는 열 교환기(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 적어도 하나의 가스 공급원(2)에 연결된 상류 단부 및 별개의 탱크(7)에 연결되도록 의도된 적어도 2 개의 병렬 하류 단부(6, 16, 26)를 구비한 유체 이송 회로(8)를 포함하는 장치(1)를 사용하고, 하나의 동일한 공동의 온도 조절 부재(9)에서 공급원(2)으로부터 하류 단부(6, 16, 26)을 향해 이송되는 가스를 냉각하는 단계, 각각의 하류 단부(6, 16, 26)에 연결된 별개의 탱크(7) 내로 가스를 이송하는 단계를 포함하고, 탱크(7) 내로 이송된 가스의 유량 및/또는 압력은 상기 탱크(7) 내의 동일하거나 별개의 각각의 압력 증가 속도를 설정하기 위한, 하류 단부(6, 16, 26)에 위치한 별개의 각각의 조절 부재(9)를 통해 독립적으로 제어되는, 여러 가압-가스 탱크(7), 특히 차량 수소 탱크를 충전하기 위한 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023048441A1 (ko) * 2021-09-23 2023-03-30 주식회사 동화엔텍 액화수소를 이용한 수소 충전시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3109202B1 (fr) * 2020-04-10 2022-05-27 Air Liquide Dispositif et procédé de remplissage de réservoirs de gaz sous pression.
CN113124312A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 内蒙古民族大学 一种无人加氢站系统
CN116164226A (zh) * 2022-12-29 2023-05-26 北京天兵科技有限公司 火箭液氧加注系统及其控制方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427815A (en) * 1967-01-24 1969-02-18 Ventron Instr Corp Cryogenic temperaure control
US5687776A (en) * 1992-12-07 1997-11-18 Chicago Bridge & Iron Technical Services Company Method and apparatus for fueling vehicles with liquefied cryogenic fuel
US5826632A (en) * 1997-05-30 1998-10-27 The Boc Group, Inc. Dynamic gas cylinder filling process
US5934081A (en) 1998-02-03 1999-08-10 Praxair Technology, Inc. Cryogenic fluid cylinder filling system
CA2472027A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-24 Matthew A. Harper Hydrogen fueling station
US7128103B2 (en) * 2002-01-22 2006-10-31 Proton Energy Systems, Inc. Hydrogen fueling system
FR2896028B1 (fr) * 2006-01-06 2008-07-04 Air Liquide Procede et dispositif de remplissage de conteneurs de gaz sous pression
US20070186982A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 Cohen Joseph P Method for dispensing compressed gas
US8020589B2 (en) * 2007-01-04 2011-09-20 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispensing station and method of operating the same
FR2928716B1 (fr) * 2008-03-11 2012-12-28 Air Liquide Dispositif et procede de remplissage d'un gaz sous pression dans un reservoir
JP5489573B2 (ja) * 2009-07-30 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム及びガス充填装置
US8783303B2 (en) 2010-04-21 2014-07-22 Ryan HARTY Method and system for tank refilling
US9347614B2 (en) * 2010-04-21 2016-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refilling using active fueling speed control
DK2703709T3 (da) * 2011-04-26 2019-05-06 Kobe Steel Ltd Hydrogen station.
US10851944B2 (en) * 2012-01-31 2020-12-01 J-W Power Company CNG fueling system
US9279541B2 (en) * 2013-04-22 2016-03-08 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for temperature-controlled gas dispensing
FR3008165B1 (fr) * 2013-07-05 2017-10-27 Air Liquide Procede et station de remplissage de reservoir de gaz
JP2015105709A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社神戸製鋼所 ガス充填装置及びガス充填方法
JP6279340B2 (ja) * 2014-02-14 2018-02-14 株式会社神戸製鋼所 ガス供給装置、水素ステーション及びガス供給方法
JP2015183727A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 日立オートモティブシステムズメジャメント株式会社 ガス充填装置
WO2015170670A1 (ja) * 2014-05-07 2015-11-12 日産自動車株式会社 燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法
FR3032257B1 (fr) * 2015-02-04 2017-07-14 Air Liquide Procede et un dispositif de remplissage de reservoir d'hydrogene
JP6526984B2 (ja) * 2015-02-20 2019-06-05 株式会社神戸製鋼所 ガス充填システム
FR3033867B1 (fr) * 2015-03-17 2018-06-29 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de remplissage de reservoirs avec du gaz sous pression
MX2017012357A (es) * 2015-04-24 2018-01-26 Cmd Corp Método y aparato para dispensar combustible gaseoso a un veículo.
US10551001B2 (en) * 2015-09-03 2020-02-04 J-W Power Company Flow control system
JP6514611B2 (ja) * 2015-09-10 2019-05-15 本田技研工業株式会社 ガス充填方法
US9863583B2 (en) * 2015-09-21 2018-01-09 Air Products And Chemicals, Inc. Method of operating a hydrogen dispensing unit
WO2017059299A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude Liquid cryogen vaporizer method and system
CN108700259B (zh) * 2016-02-23 2020-12-29 东奇柯系统解决方案株式会社 高压氢的膨胀涡轮压缩机式充填系统
DE102016203200A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Abkühlen eines ersten kryogenen Druckbehälters
JP6587737B2 (ja) * 2016-03-15 2019-10-09 本田技研工業株式会社 ガス充填方法
JP2018021651A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム
IT201600084499A1 (it) * 2016-08-10 2018-02-10 Liquimet S P A Impianto per l’erogazione di gas naturale
US10088229B2 (en) * 2016-09-21 2018-10-02 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic purification of a feed stream comprising hydrogen, methane, nitrogen and argon
DK179886B1 (en) * 2018-03-07 2019-08-27 Nel Hydrogen A/S A HYDROGEN REFUELING STATION AND A METHOD FOR CONTROLLING THE HYDROGEN REFUELING STATION
US11313514B2 (en) * 2018-12-04 2022-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refueling using dispenser and nozzle readings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023048441A1 (ko) * 2021-09-23 2023-03-30 주식회사 동화엔텍 액화수소를 이용한 수소 충전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
DK3763990T3 (da) 2024-05-21
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