KR20230052587A - A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That - Google Patents

A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That Download PDF

Info

Publication number
KR20230052587A
KR20230052587A KR1020210135817A KR20210135817A KR20230052587A KR 20230052587 A KR20230052587 A KR 20230052587A KR 1020210135817 A KR1020210135817 A KR 1020210135817A KR 20210135817 A KR20210135817 A KR 20210135817A KR 20230052587 A KR20230052587 A KR 20230052587A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen gas
compression unit
bar
compression
pressure
Prior art date
Application number
KR1020210135817A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정영식
김은식
장덕호
임경민
왕학민
Original Assignee
범한산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 범한산업 주식회사 filed Critical 범한산업 주식회사
Priority to KR1020210135817A priority Critical patent/KR20230052587A/en
Publication of KR20230052587A publication Critical patent/KR20230052587A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/007—Automated filling apparatus for individual gas tanks or containers, e.g. in vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0376—Dispensing pistols
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0157—Compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0171—Arrangement
    • F17C2227/0185—Arrangement comprising several pumps or compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0139—Fuel stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Abstract

본 발명은 수소가스 압축 시스템 및 이를 이용한 수소충전방법에 관한 것으로, 수소가스 압축 시스템의 구성은, 20 내지 110bar의 수소가스를 흡입하여 110 내지 200bar로 압축하는 제 1압축부와, 110 내지 200bar의 수소가스를 흡입하여 450bar로 압축하는 제 2압축부와, 상기 제 2압축부에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하여 900bar로 압축하는 제 3압축부와, 상기 제 3압축부에서 배출되는 가스를 흡입하여 저장하는 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a hydrogen gas compression system and a hydrogen charging method using the same. A second compression unit that sucks hydrogen gas and compresses it to 450 bar, a third compression unit that sucks the compressed hydrogen gas discharged from the second compression unit and compresses it to 900 bar, and a gas discharged from the third compression unit It is characterized in that it includes a storage tank for storing by suction.

Description

수소가스 압축시스템 및 이를 이용한 충전방법{A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That}A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That}

본 발명은 수소가스 압축시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수소가스충전소에 유입되는 저압의 수소가스를 수용하여 압축하여 저장할 수 있는 수소가스 압축 시스템 및 이를 이용한 충전방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hydrogen gas compression system, and more particularly, to a hydrogen gas compression system capable of receiving, compressing, and storing low-pressure hydrogen gas flowing into a hydrogen gas filling station and a charging method using the same.

일반적으로 수소는 연소하면 매우 적은 양의 질소산화물만을 발생할 뿐 다른 공해물질이 생기지 않으며, 지구상에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 만들어 내며, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈될 걱정이 없기 때문에 화석연료를 대체하는 에너지로서 각광 받고 있다.In general, when hydrogen is burned, only a very small amount of nitrogen oxide is generated, and other pollutants are not generated. It produces an almost infinite amount of water on earth as a raw material. For this reason, it is in the limelight as an energy alternative to fossil fuels.

상기 수소가스는 튜브트레일러를 통하여 충전소로 전달될 때 약 200bar의 범위로 전달된다. 이와 같은 수소가스를 900bar까지 압축해서 저장탱크에 저장한 후 필요한 차량 등에 수소가스를 공급하게 된다. The hydrogen gas is delivered in the range of about 200 bar when delivered to the charging station through the tube trailer. The hydrogen gas is compressed to 900 bar, stored in a storage tank, and then supplied to vehicles in need.

그러나, 종래 기술의 수소 압축 시스템에서는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the prior art hydrogen compression system had the following problems.

기존의 하나의 압축기로 구성되는 압축시스템에서는 튜브트레일러에서 전달되는 수소가스의 경우 최초 압력은 일정하나 흡입이 지속될수록 잔존하는 가스의 압력은 낮아져 압축기의 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 압축의 효율이 떨어지는 문제로 인하여 튜브트레일러에 사용하지 못하는 잔존 가스가 다량 발생하는 문제점이 있다.In the conventional compression system consisting of one compressor, the initial pressure of hydrogen gas delivered from the tube trailer is constant, but as the suction continues, the pressure of the remaining gas decreases, resulting in a decrease in the efficiency of the compressor. Due to the problem of falling, there is a problem in that a large amount of residual gas that cannot be used in the tube trailer is generated.

한국공개특허공보 제10-2019-0074359호Korean Patent Publication No. 10-2019-0074359

상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 압력의 수소가스를 흡입하여 압축할 수 있는 수소가스 압축 시스템 및 이를 이용한 충전방법을 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a hydrogen gas compression system capable of inhaling and compressing hydrogen gas at various pressures and a charging method using the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 수소가스 압축 시스템은, 20 내지 110bar의 수소가스를 흡입하여 110 내지 200bar로 압축하는 제 1압축부와, 110 내지 200bar의 수소가스를 흡입하여 450bar로 압축하는 제 2압축부와, 상기 제 2압축부에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하여 900bar로 압축하는 제 3압축부와, 상기 제 3압축부에서 배출되는 가스를 흡입하여 저장하는 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the hydrogen gas compression system of the present invention, a first compression unit for inhaling hydrogen gas of 20 to 110 bar and compressing it to 110 to 200 bar, and inhaling hydrogen gas of 110 to 200 bar and compressing it to 450 bar A second compression unit that sucks the compressed hydrogen gas discharged from the second compression unit and compresses it to 900 bar, and a storage tank that sucks and stores the gas discharged from the third compression unit. It is characterized by doing.

상기 제 2압축부는 상기 제 1압축부에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하는 것을 특징으로 한다. The second compression unit is characterized in that it sucks the compressed hydrogen gas discharged from the first compression unit.

그리고, 본 발명에는 제어부가 더 마련되고, 상기 제어부는 외부에서 유입되는 수소가스의 압력이 110bar 이하인 경우에는 상기 제 1압축부로, 110bar 이상인 경우에는 상기 제 2압축부로 분배하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, a control unit is further provided, and the control unit distributes the hydrogen gas introduced from the outside to the first compression unit when the pressure is 110 bar or less and to the second compression unit when the pressure is 110 bar or more.

또한, 본 발명의 다른 실시예인 수소가스 압축 시스템을 이용한 수소가스충전방법은, 튜브트레일러의 수소가스의 압력이 200bar 인 경우 제 2압축부로 분배하는 제 1단계와, 상기 제 2압축부에서 450bar로 압축되는 수소가스는 제 3압축부로 전달되어 900bar로 압축되는 제 2단계와, 상기 제 3압축부에서 압축된 수소가스를 전달받아 저장탱크에 저장하는 제 3단계와, 상기 저장탱크에 저장된 수소가스를 디스펜서를 통하여 분배하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the hydrogen gas filling method using the hydrogen gas compression system, which is another embodiment of the present invention, includes the first step of distributing to the second compression unit when the pressure of the hydrogen gas in the tube trailer is 200 bar, and the second compression unit to 450 bar. A second step in which the compressed hydrogen gas is delivered to the third compression unit and compressed to 900 bar, a third step in which the compressed hydrogen gas is received from the third compression unit and stored in a storage tank, and the hydrogen gas stored in the storage tank It is characterized in that it comprises a fourth step of dispensing through the dispenser.

상기 제 1단계에서, 튜브트레일러의 수소가스의 압력이 110bar이하로 낮아지는 경우, 제 1압축부로 분배하는 것을 특징으로 한다. In the first step, when the pressure of the hydrogen gas of the tube trailer is lowered to 110 bar or less, it is characterized in that it is distributed to the first compression unit.

본 발명인 수소가스 압축 시스템 및 이를 이용한 충전방법에서는 다음과 같은 효과가 있다. The hydrogen gas compression system and the charging method using the same according to the present invention have the following effects.

튜브트레일러에서 수소가스가 배출됨에 따라 낮아지는 압력을 고려하여 낮은 압력의 수소가스를 흡입하여 압축할 수 있는 압축부를 별개로 두어 전체적인 시스템의 크기를 줄일 수 있으며, 전체적인 시스템의 압축효율을 높일 수 있으며, 튜브트레일러에 사용하지 못하는 잔존 가스량을 줄일 수 있는 이점이 있다. Considering the pressure that decreases as hydrogen gas is discharged from the tube trailer, the size of the overall system can be reduced and the compression efficiency of the overall system can be increased by separately placing a compression unit that can inhale and compress low-pressure hydrogen gas. However, it has the advantage of reducing the amount of residual gas that cannot be used for tube trailers.

도 1은 본 발명에 의한 수소가스 압축 시스템의 바람직한 실시예를 보인 블럭도.
도 2는 본 발명에 의한 수소가스 압축 시스템에 의한 흡입압력 및 유량의 관계를 보인 그래프.
도 3은 본 발명에 의한 수소가스 압축 시스템에 의한 흡입압력 및 총동력의 관계를 보인 그래프.1 is a block diagram showing a preferred embodiment of a hydrogen gas compression system according to the present invention.
Figure 2 is a graph showing the relationship between suction pressure and flow rate by the hydrogen gas compression system according to the present invention.
Figure 3 is a graph showing the relationship between suction pressure and total power by the hydrogen gas compression system according to the present invention.

이하 본 발명에 의한 수소가스 압축 시스템 및 이를 이용한 충전방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a hydrogen gas compression system and a charging method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명인 수소가스 압축 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 20 내지 110bar의 수소가스를 흡입하여 110 내지 200bar로 압축하는 제 1압축부(10)와, 110 내지 200bar의 수소가스를 흡입하여 450bar로 압축하는 제 2압축부(20)와, 상기 제 2압축부(20)에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하여 900bar로 압축하는 제 3압축부(30)와, 상기 제 3압축부(30)에서 배출되는 가스를 흡입하여 저장하는 저장탱크(40)를 포함하여 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 1, the hydrogen gas compression system of the present invention includes a first compression unit 10 that sucks hydrogen gas from 20 to 110 bar and compresses it to 110 to 200 bar, and sucks hydrogen gas from 110 to 200 bar to 450 bar. A second compression unit 20 that compresses, a third compression unit 30 that sucks the compressed hydrogen gas discharged from the second compression unit 20 and compresses it to 900 bar, and the third compression unit 30 It may include a storage tank 40 for storing and inhaling the gas discharged from.

먼저, 본 발명인 수소가스 압축 시스템에는 제 1압축부(10)가 마련된다. 상기 제 1압축부(10)는 외부에서 유입되는 수소가스를 흡입하여 소정의 압력으로 압축시키는 역할을 한다. First, a first compression unit 10 is provided in the hydrogen gas compression system of the present invention. The first compression unit 10 serves to inhale hydrogen gas introduced from the outside and compresses it to a predetermined pressure.

상기 제 1압축부(10)는 예를 들면, 외부의 튜브트레일러(2)에서 공급되는 110bar 이하의 수소가스를 흡입하여 110 내지 200bar의 압력으로 수소가스를 압축시키는 역할을 한다. The first compression unit 10 serves, for example, to inhale hydrogen gas of 110 bar or less supplied from an external tube trailer 2 and compress the hydrogen gas to a pressure of 110 to 200 bar.

이는 상기 튜브트레일러(2)에서 공급되는 수소가스의 최초 압력이 200bar 인데, 수소가스가 압축부로 흡입되면서 상기 튜브트레일러(2) 내부의 수소가스의 양이 줄어들면서 압력이 강하되는데, 이와 같은 경우 낮은 압력의 수소가스를 효율적으로 흡입하여 압축하도록 하기 위함이다. This is because the initial pressure of the hydrogen gas supplied from the tube trailer (2) is 200 bar, and as the hydrogen gas is sucked into the compression unit, the pressure drops as the amount of hydrogen gas inside the tube trailer (2) is reduced. This is to efficiently inhale and compress hydrogen gas under pressure.

그리고, 본 발명인 수소가스 압축 시스템에는 제 2압축부(20)가 마련된다. 상기 제 2압축부(20)는 외부에서 유입되는 수소가스를 흡입하여 소정의 압력으로 압축시키는 역할을 한다. And, the second compression unit 20 is provided in the hydrogen gas compression system of the present invention. The second compression unit 20 serves to inhale hydrogen gas introduced from the outside and compresses it to a predetermined pressure.

상기 제 2압축부(20)는 예를 들면, 외부의 튜브트레일러(2)에서 공급되는 200bar 이하의 수소가스를 흡입하여 450bar의 압력으로 수소가스를 압축시키는 역할을 한다. The second compression unit 20 serves, for example, to inhale hydrogen gas of 200 bar or less supplied from an external tube trailer 2 and compress the hydrogen gas to a pressure of 450 bar.

이는 상기 튜브트레일러(2)에서 공급되는 수소가스의 압력이 200bar 이하인데, 상기 수소가스를 450bar 로 압축하여 아래에서 설명될 제 3압축기(30)로 전달하기 위함이다. This is because the pressure of the hydrogen gas supplied from the tube trailer 2 is 200 bar or less, and the hydrogen gas is compressed to 450 bar and delivered to the third compressor 30 to be described below.

상기 제 1압축부(10)와 상기 제 2압축부(20)는 제 1유로(4)가 형성된다. 상기 제 1유로(4)는 상기 제 1압축부(10)에서 압축된 수소가스를 상기 제 2압축부(20)로 전달하는 역할을 한다. 상기 제 1유로(4)에는 밸브(5)가 형성되어 상기 제 1유로(4)를 선택적으로 차단할 수 있다. The first compression unit 10 and the second compression unit 20 form a first flow path 4 . The first flow path 4 serves to deliver the hydrogen gas compressed in the first compression unit 10 to the second compression unit 20 . A valve 5 is formed in the first flow path 4 to selectively block the first flow path 4 .

그리고, 상기 제 2압축부(20)의 일측에는 제 3압축부(30)가 마련된다. 상기 제 3압축부(30)는 상기 제 2압축부(20)에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하여 소정의 압력으로 압축시키는 역할을 한다. Also, a third compression unit 30 is provided on one side of the second compression unit 20 . The third compression unit 30 takes in the compressed hydrogen gas discharged from the second compression unit 20 and compresses it to a predetermined pressure.

상기 제 3압축부(30)는 예를 들면, 상기 제 2압축부(20)에서 공급되는 450bar 의 수소가스를 흡입하여 900bar의 압력으로 수소가스를 압축시키는 역할을 한다. For example, the third compression unit 30 serves to inhale hydrogen gas of 450 bar supplied from the second compression unit 20 and compress the hydrogen gas to a pressure of 900 bar.

상기 제 3압축부(30)의 일측에는 저장탱크(40)가 마련된다. 상기 저장탱크(40)는 상기 제 3압축부(30)에서 압축되어 배출되는 수소가스를 저장하는 역할을 한다. A storage tank 40 is provided at one side of the third compression unit 30 . The storage tank 40 serves to store hydrogen gas compressed and discharged from the third compression unit 30 .

물론, 상기 제 2압축부(20) 및 상기 제 3압축부(30) 사이에도 저장탱크(42)가 더 마련될 수 있다. 상기 저장탱크(42)도 상기 제 2압축부(20)에서 압축되어 배출되는 수소가스를 저장하는 역할을 한다. Of course, a storage tank 42 may be further provided between the second compression unit 20 and the third compression unit 30 . The storage tank 42 also serves to store hydrogen gas compressed and discharged from the second compression unit 20 .

또한, 상기 저장탱크(40)의 일측에는 디스펜서(50)가 더 마련될 수 있다. 상기 디스펜서(50)는 상기 저장탱크(40)에 저장되어 있는 압축된 수소가스를 수소가스가 필요한 차량 등에 분배하여 충전하는 역할을 한다. In addition, a dispenser 50 may be further provided at one side of the storage tank 40 . The dispenser 50 serves to distribute and charge the compressed hydrogen gas stored in the storage tank 40 to vehicles requiring hydrogen gas.

그리고, 본 발명인 수소가스 압축 시스템에는 제어부(60)가 더 마련될 수 있다. 상기 제어부(60)는 상기 제 1압축부(10)와 상기 제 2압축부(20)로 흡입되는 제 2유로(7)의 수소가스의 경로를 조절하는 역할을 한다. And, the control unit 60 may be further provided in the hydrogen gas compression system of the present invention. The control unit 60 serves to adjust the path of hydrogen gas in the second flow path 7 sucked into the first compression unit 10 and the second compression unit 20 .

보다 구체적으로 설명하면, 상기 튜브트레일러(2) 등의 외부의 수소가스원으로부터 흡입되는 수소가스의 압력이 상대적으로 낮은 압력인 경우에는 상기 제 1압축부(10)로 안내되어 압축된 후 제 2압축부(20)에서 다시 압축된 후 제 3압축부(30)로 전달된다. More specifically, when the pressure of the hydrogen gas sucked from an external hydrogen gas source such as the tube trailer 2 is a relatively low pressure, it is guided to the first compression unit 10 and compressed, and then the second After being compressed again in the compression unit 20, it is transferred to the third compression unit 30.

이는 도 2에 도시된 바와 같이, 낮은 압력의 수소가스를 상기 튜브트레일러(2)에서 모두 흡입하여 압축하여 충전시스템의 저장탱크(40)로 효율적으로 전송하기 위함이다. As shown in FIG. 2, this is to efficiently transfer the low-pressure hydrogen gas to the storage tank 40 of the charging system by inhaling and compressing all of the low-pressure hydrogen gas in the tube trailer 2.

상기 튜브트레일러(2) 등의 외부의 수소가스원으로부터 흡입되는 수소가스의 압력이 상대적으로 높은 압력인 경우에는 상기 제 2압축부(20)로 안내되어 압축된 후 제 3압축부(30)로 전달된다. When the pressure of the hydrogen gas sucked from an external hydrogen gas source such as the tube trailer 2 is relatively high, it is guided to the second compression unit 20, compressed, and then transferred to the third compression unit 30. It is passed on.

예를 들면, 상기 튜브트레일러(2)에서 공급되는 수소가스의 압력이 200bar 정도로 유지되는데, 상기 수소가스의 압력이 110bar 내지 200bar인 상태에서는 상기 제어부는 상기 수소가스를 상기 제 2압축부(20)로 안내한다. For example, the pressure of the hydrogen gas supplied from the tube trailer 2 is maintained at about 200 bar, and in a state where the pressure of the hydrogen gas is 110 bar to 200 bar, the control unit supplies the hydrogen gas to the second compression unit 20. guide to

한편, 상기 튜브트레일러(2)에서 공급되는 수소가스의 압력이 낮아져 110bar이하로 떨어지는 경우에는 상기 제어부(60)는 상기 수소가스를 제 1압축부(10)로 안내한다. Meanwhile, when the pressure of the hydrogen gas supplied from the tube trailer 2 is lowered to 110 bar or less, the controller 60 guides the hydrogen gas to the first compression unit 10 .

이하 본 발명에 의한 수소가스 압축 시스템을 이용한 충전방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a charging method using the hydrogen gas compression system according to the present invention will be described in detail.

먼저 수소가스를 적재한 튜브트레일러(2) 등이 충전시스템으로 진입하면, 작업자는 상기 튜브트레일러(2)의 유로와 본 발명인 수소가스압축시스템의 제 2유로(7)를 연결한다. First, when the tube trailer 2 loaded with hydrogen gas enters the charging system, the operator connects the flow path of the tube trailer 2 to the second flow path 7 of the hydrogen gas compression system according to the present invention.

상기 튜브트레일러(2)에는 일반적으로 200bar의 수소가스가 적재되어 있으며, 상기 수소가스는 제어부(60)에 의하여 제 2유로(7)를 따라 이동한다. 상기 200bar의 수소가스는 제어부(60)에 의하여 제 2압축부(20)로 흡입된다. The tube trailer 2 is generally loaded with hydrogen gas of 200 bar, and the hydrogen gas moves along the second flow path 7 by the control unit 60. The hydrogen gas of 200 bar is sucked into the second compression unit 20 by the control unit 60.

상기 제 2압축부(20)는 상기 200bar의 수소가스를 450bar로 압축한다. 그리고, 상기 제 2압축부(20)에서 압축된 상기 450bar의 수소가스는 제 3압축기(30)로 전달된다. The second compression unit 20 compresses the hydrogen gas of 200 bar to 450 bar. And, the hydrogen gas of 450 bar compressed in the second compression unit 20 is delivered to the third compressor 30 .

상기 제 3압축부(30)에서 상기 450bar의 수소가스를 900bar로 압축한다. 그리고, 상기 제 3압축부(30)에서 압축된 상기 900bar의 수소가스는 저장탱크(40)로 전달되어 저장되고, 디스펜서(50)에 의하여 필요한 수소차량(6) 등에 공급할 수 있게 된다. In the third compression unit 30, the hydrogen gas of 450 bar is compressed to 900 bar. In addition, the hydrogen gas of 900 bar compressed in the third compression unit 30 is delivered to the storage tank 40 and stored, and can be supplied to the hydrogen vehicle 6 and the like required by the dispenser 50.

한편, 상기 튜브트레일러(2)의 수소가스가 지속적으로 배출되면 자연적으로 압력강하가 발생되는데, 상기 제어부(60)는 상기 수소가스의 압력이 110bar 이하로 떨어지면 상기 제 2유로(7)를 제어하여 상기 튜브트레일러에서 배출되는 수소가스를 제 1압축부(10)로 안내한다. On the other hand, when the hydrogen gas of the tube trailer 2 is continuously discharged, a pressure drop occurs naturally. The controller 60 controls the second flow path 7 when the pressure of the hydrogen gas drops below 110 bar to The hydrogen gas discharged from the tube trailer is guided to the first compression unit (10).

상기 제 1압축부(10)는 상기 110bar 이하의 수소가스를 110 내지 200bar로 압축한다. 그리고, 상기 110 내지 200bar로 압축된 수소가스는 제 1유로(4)를 따라 이동하여 상기 제 2압축부(20)로 흡입된다. The first compression unit 10 compresses the hydrogen gas of 110 bar or less to 110 to 200 bar. And, the hydrogen gas compressed to 110 to 200 bar moves along the first flow path 4 and is sucked into the second compression unit 20 .

상기 제 2압축부(20)는 상기 제 1압축부(10)에서 압축된 110 내지 200bar의 수소가스를 450bar로 압축한다. 그리고, 상기 제 2압축부(20)에서 압축된 상기 450bar의 수소가스는 제 3압축기(30)로 전달된다. The second compression unit 20 compresses the hydrogen gas of 110 to 200 bar compressed in the first compression unit 10 to 450 bar. And, the hydrogen gas of 450 bar compressed in the second compression unit 20 is delivered to the third compressor 30 .

상기 제 3압축기(30)에서 상기 450bar의 수소가스를 900bar로 압축한다. 그리고, 상기 제 3압축부(30)에서 압축된 상기 900bar의 수소가스는 저장탱크(40)로 전달되어 저장되고, 디스펜서(50)에 의하여 필요한 수소차(6) 등에 공급할 수 있게 된다. In the third compressor 30, the hydrogen gas of 450 bar is compressed to 900 bar. In addition, the hydrogen gas of 900 bar compressed in the third compression unit 30 is delivered to the storage tank 40 and stored, and can be supplied to the hydrogen vehicle 6 and the like required by the dispenser 50.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

2: 튜브트레일러 4: 제 1유로
5: 제 1밸브 6: 수소차
7: 제 2유로 10: 제 1압축부
20: 제 2압축부 30: 제 3압축부
40: 저장탱크 50: 디스펜서
60: 제어부2: Tube trailer 4: Euro 1
5: first valve 6: hydrogen car
7: second flow path 10: first compression unit
20: second compression unit 30: third compression unit
40: storage tank 50: dispenser
60: control unit

Claims (5)

20 내지 110bar의 수소가스를 흡입하여 110 내지 200bar로 압축하는 제 1압축부;
110 내지 200bar의 수소가스를 흡입하여 450bar로 압축하는 제 2압축부;
상기 제 2압축부에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하여 900bar로 압축하는 제 3압축부; 및
상기 제 3압축부에서 배출되는 가스를 흡입하여 저장하는 저장탱크;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소가스 압축 시스템.A first compression unit for inhaling hydrogen gas of 20 to 110 bar and compressing it to 110 to 200 bar;
A second compression unit for inhaling hydrogen gas of 110 to 200 bar and compressing it to 450 bar;
a third compression unit for sucking in the compressed hydrogen gas discharged from the second compression unit and compressing it to 900 bar; and
a storage tank for sucking and storing the gas discharged from the third compression unit;
A hydrogen gas compression system comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 제 2압축부는 상기 제 1압축부에서 배출되는 압축된 수소가스를 흡입하는 것을 특징으로 하는 수소가스 압축 시스템.According to claim 1,
The hydrogen gas compression system, characterized in that the second compression unit sucks the compressed hydrogen gas discharged from the first compression unit. 제 1항에 있어서,
제어부가 더 마련되고,
상기 제어부는 외부에서 유입되는 수소가스의 압력이 110bar 이하인 경우에는 상기 제 1압축부로, 110bar 이상인 경우에는 상기 제 2압축부로 분배하는 것을 특징으로 하는 수소가스 압축 시스템.According to claim 1,
The control unit is further provided,
The control unit distributes the pressure of the hydrogen gas introduced from the outside to the first compression unit when the pressure is 110 bar or less, and to the second compression unit when the pressure is 110 bar or more. 제 1항의 수소가스 압축시스템에서,
튜브트레일러의 수소가스의 압력이 200bar 인 경우 제 2압축부로 분배하는 제 1단계;
상기 제 2압축부에서 450bar로 압축되는 수소가스는 제 3압축부로 전달되어 900bar로 압축되는 제 2단계;
상기 제 3압축부에서 압축된 수소가스를 전달받아 저장탱크에 저장하는 제 3단계;
상기 저장탱크에 저장된 수소가스를 디스펜서를 통하여 분배하는 제 4단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소가스 압축시스템을 이용한 수소가스 충전방법.In the hydrogen gas compression system of claim 1,
A first step of distributing to a second compression unit when the pressure of the hydrogen gas of the tube trailer is 200 bar;
a second step in which the hydrogen gas compressed to 450 bar in the second compression unit is transferred to a third compression unit and compressed to 900 bar;
A third step of receiving the hydrogen gas compressed by the third compression unit and storing it in a storage tank;
a fourth step of distributing the hydrogen gas stored in the storage tank through a dispenser;
Hydrogen gas charging method using a hydrogen gas compression system comprising a. 제 4항에 있어서,
상기 제 1단계에서,
튜브트레일러의 수소가스의 압력이 110bar이하로 낮아지는 경우, 제 1압축부로 분배하는 것을 특징으로 하는 수소가스 압축시스템을 이용한 수소가스 충전방법.

According to claim 4,
In the first step,
When the pressure of the hydrogen gas in the tube trailer is lowered to 110 bar or less, hydrogen gas filling method using a hydrogen gas compression system, characterized in that for distribution to the first compression unit.
KR1020210135817A 2021-10-13 2021-10-13 A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That KR20230052587A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135817A KR20230052587A (en) 2021-10-13 2021-10-13 A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135817A KR20230052587A (en) 2021-10-13 2021-10-13 A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230052587A true KR20230052587A (en) 2023-04-20

Family

ID=86143857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210135817A KR20230052587A (en) 2021-10-13 2021-10-13 A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230052587A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074359A (en) 2017-12-20 2019-06-28 현대자동차주식회사 Multiple hydrogen compress system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074359A (en) 2017-12-20 2019-06-28 현대자동차주식회사 Multiple hydrogen compress system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9151448B2 (en) Method for dispensing compressed gases
KR101560083B1 (en) Method for dispensing compressed gases
CN103998851B (en) Method for supplying gas and gas supply device
US5351726A (en) System and method for compressing natural gas and for refueling motor vehicles
KR101475999B1 (en) Pressure cycle management in compressed gas dispensing systems
CN107420738A (en) Compressed gas is distributed
US6792981B1 (en) Method and apparatus for filling a pressure vessel having application to vehicle fueling
JP2003172497A (en) Natural gas filling equipment for automobile
CN108930911B (en) Supply method and system of hydrogen energy of hydrogen station
KR20230052587A (en) A Hydrogen Gas Compression System A Charging Method Using That
JP6487668B2 (en) Hydrogen station and hydrogen filling method
CN213118458U (en) Liquefied natural gas pressure boost system of unloading
CN106481972B (en) Gas station and its power device and control method
RU2711890C1 (en) Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas
JP6815308B2 (en) Gas supply device
JP2019086134A (en) Hydrogen filling control method and hydrogen filling system disposed in hydrogen station
JP6788140B1 (en) Hydrogen station
CN100542860C (en) Secondary gas filling station self-complementing voltage-stabilizing charging method and device
CN208970651U (en) A kind of solid oxide fuel cell power generating system with function of increasing pressure
CN201245140Y (en) Secondary gas filling station self-complementing voltage-stabilizing charging apparatus
CN207276195U (en) A kind of filling station system
CN220417006U (en) Helium filling device
CN215294565U (en) Hydrogen supply system
CN102861989A (en) Nitrogen supply apparatus for laser machine
CN101487563B (en) Piston type compressed natural gas substation for non-station gas storage system

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application