TW201519501A - 氣體塡充裝置及方法 - Google Patents

氣體塡充裝置及方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201519501A
TW201519501A TW103127063A TW103127063A TW201519501A TW 201519501 A TW201519501 A TW 201519501A TW 103127063 A TW103127063 A TW 103127063A TW 103127063 A TW103127063 A TW 103127063A TW 201519501 A TW201519501 A TW 201519501A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
temperature
containers
pressure
hydrogen
Prior art date
Application number
TW103127063A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI636616B (zh
Inventor
Colin Cort
Colin Bennett
Christopher Conlon
Simon Payne
Monjur Choudhury
Hiten Mistry
Original Assignee
Intelligent Energy Ltd
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 Intelligent Energy Ltd filed Critical Intelligent Energy Ltd
Publication of TW201519501A publication Critical patent/TW201519501A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI636616B publication Critical patent/TWI636616B/zh

Links

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
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • 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
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for 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
    • 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
    • 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
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • 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
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0348—Water cooling
    • 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
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F17C2227/043—Methods for emptying or filling by pressure cascade
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • 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
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
    • F17C2260/022—Avoiding overfilling
    • 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
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by 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
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • 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

一種用於用氣體來填充複數個氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置包含複數個氣體填充埠，每一埠經組配以引入氣體至該等氣體儲存容器之一中；以及一控制器，其經組配以供應氣體至該等氣體填充埠以便填充該等容器，並基於該等容器中之任一者的性質來控制至所有該等氣體填充埠的氣體供應。

Description

氣體填充裝置及方法
本發明係關於用於將諸如氣體燃料之氣體引入至複數個氣體儲存容器中的一種氣體填充裝置及方法。特別是本發明係關於用於將氫引入至供燃料電池系統中使用之複數個燃料儲存容器中的一種氫填充方法及相關聯的裝置。本發明亦關於一種氫儲存容器。
金屬氫化物可用來儲存氫氣。金屬氫化物可吸收氣態氫並以化學方式儲存。因而，可為晶體形式的金屬氣體儲存材料可藉由吸收氫來形成金屬氫化物而被水解。「金屬氫化物」一詞將用來指處於其不同水解狀態的此示例性氣體儲存材料。該反應係可逆的，且因而當需要時可釋放氫。適合於氫儲存的典型金屬氫化物包括氫化鈉、氫化鋁或氫化鋰。為達成氫之高效吸收，可藉由在升高的壓力下反覆地將氣態氫遞送至金屬氫化物來將金屬氫化物「活化」。一旦活化(其中氫化物可採用晶體形式)，可在升高的壓力下將氫遞送至氫化物，以使得氫化物吸收氫並以化學方式將氫儲存於其結構中。因而，金屬氫化物及其他氣體儲存材料可在氣體儲存容器中用來儲存氣體，諸如供燃料電池使用的氫。金屬氫化物對氫的吸收係可逆反應，且因此需要時可自氣體儲存容器提取氫氣。
希望可在儲存於氣體儲存容器中的氣體已被使用後重複使 用該氣體儲存容器。因而，用於用氣體來填充氣體儲存容器的高效系統將係有利的。需要小心控制氣體儲存材料對氣體的吸收，以確保容器含有一致的氣體量。
根據本發明之第一觀點，吾等提供一種用於用氣體來填充複數個氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置包含：複數個氣體填充埠，每一埠經組配以引入氣體至該等氣體儲存容器中之一者中；以及控制器，其經組配以供應氣體至氣體填充埠以便填充該等容器，並基於該等容器中之任一者的性質控制至所有該等氣體填充埠之氣體供應。
該裝置可提供一種用於同時填充複數個氣體儲存容器的高效機構。該裝置可以批量處理方式操作。該控制器係有利的，因為其可控制氣體供應來補償以不同速率填充的複數個容器。因而，例如若該等容器中之一者正以高速率吸收氣體且因而變熱，則控制至所有該等容器之氣體供應來允許該熱容器冷卻。此提供一種用於安全且可靠地同時將複數個氣體儲存容器填充至一致等級的高效機構。若該等容器中之任一者(或一個以上)例如由於其溫度變化而未根據所需的填充曲線來填充，則控制器可作出反應。
氣體儲存容器可為包括氣體儲存材料的類型，該氣體儲存材料吸收由氣體填充裝置供應的氣體。該裝置可包含一種用於填充供燃料電池系統中使用的氫儲存容器之氫填充裝置。
填充一詞意欲涵蓋引入燃料至容器，不論是否達到該或該等容器之全容量。因而，「填充」並不一定意味填充直至充滿，而是填充所需 的等級。
氣體填充埠可自共同歧管延伸，該共同歧管適於被供應氣體。此係有利的，因為控制器可控制供應至該歧管的氣體，以便控制供應至所有氣體填充埠之氣體。
該裝置可包括複數個容器感測器，每一感測器經組配成與該等氣體儲存容器中之一者相關聯。該等感測器可為溫度感測器。每一感測器可經佈置來量測其相關聯的容器之溫度。容器之溫度可指示氣體儲存材料吸收氣體的速率。感測器可經佈置來量測容器之外殼的溫度，或感測器可定位在填充埠中或與填充埠相鄰。或者，感測器可形成容器之部分。因而，該裝置可經組配以接收來自容器中之每一者的溫度讀數，不論此讀數是來自裝置之感測器還是來自容器之感測器。
該控制器可經組配以逐步增加供應至容器的氣體之壓力。氣體壓力增加的速率可為線性的或可為其他曲線。
該控制器可經組配成：在該複數個容器中之任一者的溫度超出預定閾值的情況下，控制至容器的氣體供應。此係有利的，因為控制器可調節氣體之壓力來控制反應速率，並因此控制容器之溫度。
控制器可經組配成在該複數個容器中之任一者的溫度超出預定閾值的情況下，在一暫停時段內停止供應至該等容器的氣體壓力之逐步增加。藉由暫時將壓力維持在恆定量或藉由降低壓力增加的速率或藉由降低壓力來停止氣體壓力的逐步增加係有利的，因為其將減緩氣體儲存材料吸收氣體的反應速率。此將減少容器中產生的熱量，從而允許容器冷卻。對容器溫度之小心控制對於達成一致的填充量而言很重要。控制器可阻止 更多氣體進入裝置，以維持壓力。將瞭解的是，在該暫停時段期間，隨著氣體儲存材料吸收氣體，氣體壓力可降低。或者，控制器可監測壓力並調節壓力控制閥來維持恆定壓力。
該控制器可經組配以在暫停時段之後重新繼續逐步增加壓力。暫停時段可藉由超出閾值的容器冷卻至比閾值低一預定量之溫度所花費的時間加以判定。該預定量可為零或可為比閾值溫度低的非零攝氏度數。例如，該預定量可為3℃。
該控制器可經組配以逐步增加壓力直至達到預定的保持壓力，此時該控制器經組配以在一保持時段內維持該壓力。此係有利的，因為在保持壓力下提供保持時段給容器中的氣體儲存材料提供了時間來吸收所需的氣體量，以獲得可靠且一致的填充量。
該裝置可包括用於調節容器之溫度的溫度調節設備。該溫度調節設備可包含適於容納複數個氣體儲存容器的水浴。該裝置可包括用於控制水浴之溫度的水浴溫度感測器。因而，該裝置可使用溫度調節設備來為容器嘗試及維持恆定溫度，且當溫度調節設備無法成功調節該等容器中之一或多者的溫度時使用氣體壓力之控制。
該控制器可經組配以在常壓下供應氣體至複數個氣體填充埠中之每一者。
該控制器可經組配以獨立地控制至複數個氣體填充埠的氣體供應，以便減少或切斷至複數個氣體填充埠中之一或多者的氣體供應，同時維持至複數個氣體填充埠中之其餘各者的氣體供應。該控制器可經組配成在相關聯的氣體儲存容器之溫度超出預定閾值的情況下，減少或切斷 至複數個氣體填充埠中之一或多者的氣體供應。
根據本發明之第二觀點，吾等提供一種氣體填充方法，該方法包含以下步驟；容納複數個氣體儲存容器；供應氣體至該等氣體儲存容器；判定該等氣體儲存容器中之每一者的性質；基於該等氣體儲存容器中之任一者的所判定性質來控制至複數個氣體儲存容器的氣體供應。
該方法提供一種同時填充複數個氣體儲存容器的有利方式。
該性質可包含氣體被吸收至該等容器中之每一者中的速率。氣體被吸收的速率可藉由量測該等容器中之每一者的溫度加以判定。
該方法可包括逐步增加將氣體供應至容器的壓力。該方法可包括以下步驟：在判定所量測的性質超出預定閾值時，在一暫停時段停止供應氣體至容器的的壓力之逐步增加。
該暫停時段可包含所量測性質降至比預定閾值低一預定量的時段。或者，該暫停時段可為預定的時間段。
供應氣體之步驟可包括上升期及保持期，該上升期包含逐步增加供應氣體至容器的壓力，且保持期包含在一保持時段內維持供應氣體至容器的壓力。當達到預定的保持壓力時，上升期可結束且保持期可開始。該保持時段可包含預定的時間段。
可將容器容納於水浴中，且該方法可包括量測及控制水浴之溫度。
該方法可包含控制氣體供應，以在常壓下提供氣體至複數個氣體填充埠中之每一者。
該方法可包含獨立地控制至複數個氣體填充埠的氣體供應，以便減少或切斷至複數個氣體填充埠中之一或多者的氣體供應，同時維持至複數個氣體填充埠中之其餘各者的氣體供應。該方法可包含：在相關聯的氣體儲存容器之溫度超出預定閾值的情況下，減少或切斷至複數個氣體填充埠中之一或多者的氣體供應。
根據本發明之第三觀點，吾等提供一種用於用氣體來填充複數個氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置包含一填充流徑，該填充流徑經組配以供應氣體至複數個氣體儲存容器，該填充流徑經佈置以對串聯的氣體儲存容器進行供應。
此係有利的，因為延伸進入氣體儲存容器中之每一者且自其延伸出的填充流徑之此種佈置轉而提供一種填充複數個氣體儲存容器的簡單且高效的方式。在此種佈置之情況下，可能針對所有容器使用僅一個壓力控制器。另外，此種佈置允許使用由該裝置供應的氣體來控制容器之溫度。
該裝置可包括複數個區(bay)，每一區經組配以容納氣體儲存容器，且每一區包括：填充流徑之容器入口，其用於引入氣體至位於該區中的容器中；以及填充流徑之容器出口，其用於接收已穿過位於該區中的容器之氣體。因而，特定區之容器出口可與相鄰區之容器入口流體連通，直至最後一個區。
該裝置可經組配以使氣體在預定壓力下流過串聯的複數個 容器。
該裝置可包括用於在氣體已穿過複數個容器之後接收氣體的緩衝槽。該緩衝槽可經組配及佈置來將氣體回收至填充流徑中。
該裝置可包括氣體溫度管理設備，該設備經組配以控制填充流徑中的氣體之溫度。該氣體溫度管理設備可經組配以作用於填充流徑，其中該填充流徑在複數個氣體儲存容器之間延伸。此係有利的，因為經連接的氣體儲存容器中之任一者在被活化或填充時可產生熱量，且溫度控制設備能夠控制沿著填充流徑的複數個點處的溫度。
該裝置可包括控制器，該控制器經組配以基於該等氣體儲存容器中之一或多者的溫度來控制氣體溫度管理設備。
該裝置可包括控制器，該控制器經組配以基於該等氣體儲存容器中之一或多者的溫度來控制填充流徑中的氣體之壓力。
該填充流徑可包括至少一個過濾器。該填充流徑可包括位於每一容器出口之下游的過濾器。此係有利的，因為連接至該裝置的每一氣體儲存容器可具有不同的初始氣體等級，且因此來自一個容器的氣體可流入下游容器中。過濾器之提供防止了氣體之交叉污染。
該裝置可包括控制器，該控制器經組配以獨立地控制至複數個氣體儲存容器的氣體供應，以便減少或切斷至氣體儲存容器中之一或多者的氣體供應。該控制器可經組配以維持至複數個氣體儲存容器中之其餘各者的氣體供應。該控制器可經組配成：在複數個氣體儲存容器中之一或多者之溫度超出預定閾值的情況下，減少或切斷至該或該等氣體儲存容器的氣體供應。該控制器可經組配以操作與氣體儲存容器相關聯的旁通閥， 以便自填充流徑省略該氣體儲存容器或減少流過該氣體儲存容器的氫之量。
該裝置可包含燃料電池充電器填充裝置。
根據本發明之第四觀點，吾等提供一種填充複數個氣體儲存容器的方法，該方法包含；將該複數個氣體儲存容器以串聯方式置放在填充流徑中；使氣體流過該填充流徑及該複數個氣體儲存容器。
此係有利的，因為可使用流動的氣體同時填充複數個容器。流動氣體不僅用來填充容器，而且幫助進行溫度控制。
該方法可包括以下步驟：控制流過氣體儲存容器中之一或多者的氣體之溫度，以控制該等容器中之一或多者的溫度。
該方法可包括以下步驟：基於氣體儲存容器中之任一者的溫度來控制填充流徑中的壓力。
該方法可包括以下步驟：逐步增加填充流徑中的氣體之壓力。該方法可包括以下步驟：若氣體儲存容器中之任一者超出預定溫度，則暫停壓力之增加。此可包含維持恆定壓力或減緩氣體壓力之增加速率或降低氣體壓力。
使氣體流動之步驟可包含使氣體流過填充流徑。
該方法可包括以下步驟：獨立地控制至複數個氣體儲存容器的氣體供應，以便減少或切斷至氣體儲存容器中之一或多者的氣體供應。該方法可包括維持至複數個氣體儲存容器中之其餘各者的氣體供應。該方法可包括：在複數個氣體儲存容器中之一或多者之溫度超出預定閾值的情 況下，減少或切斷至該或該等氣體儲存容器的氣體供應。該方法可包括：操作與氣體儲存容器相關聯的旁通閥，以便自填充流徑省略該氣體儲存容器或減少流過該氣體儲存容器的氫之量。
根據本發明之第五觀點，吾等提供一種氣體儲存容器，其包括填充流徑中之氣體儲存材料，該氣體儲存材料經組配以吸收及儲存曝露於該材料的氣體，該填充流徑包括用於接收氣體之填充入口以及用於排出氣體之填充出口，在填充過程期間，該容器經組配及佈置來接收通過填充流徑之氣體流，以供氣體儲存材料吸收。
此係有利的，因為氣體儲存容器具有供填充過程期間使用的入口及出口，該入口及該出口允許填充氣體在壓力下流過容器。
根據本發明之第六觀點，吾等提供一種用於用氣體來填充至少一個氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置經組配以在填充操作期間使氣體流過氣體儲存容器，以調節氣體儲存容器之溫度。
該裝置可經組配以在填充操作期間使氣體在增加之壓力下流過至少一個容器及/或使氣體在固定或降低之壓力下流過至少一個容器。第三觀點之特徵可與此觀點結合。
根據本發明之第七觀點，吾等提供一種用於用氣體來填充氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置包含燃料電池電源，該燃料電池電源經組配以接收氣體作為燃料並提供電力至氣體填充裝置之一或多個組件。
氣體填充裝置可進一步包含：填充流徑，其經組配以將氣體自氣體源供應至氣體儲存容器；以及電池燃料流徑，其經組配以將氣體自氣體源供應至燃料電池。該填充流徑及該燃料電池流徑可經組配以彼此同 時供應氣體。
該氣體填充裝置可包含用於填充燃料電池氫儲存容器之氫填充裝置。燃料電池可為氫燃料電池。
現在接下來的是：僅藉由舉例之方式，參考以下圖式對本發明之實施例進行的詳細描述，在該等圖式中：圖1展示氣體填充裝置之實例，圖2為展示在氣體壓力發生變化的情況下，氣體如何被吸收至氣體儲存容器中的示例性圖表；圖3展示例示出氣體填充裝置之控制器可如何操作的實例之流程圖；以及圖4展示氣體填充裝置之第二實例；圖5展示圖4中所示的裝置之各列中之一者的詳細視圖；圖6展示與圖4及圖5之裝置一起使用的氣體儲存容器之示例性圖；以及圖7展示例示出圖4之填充裝置可如何操作的實例之流程圖。
本文描述的實例係關於一種用於將包含燃料之氣體引入並儲存於氣體儲存容器中之裝置。具體而言，該裝置係用來將氫燃料儲存於供燃料電池系統中使用的燃料儲存容器中。燃料儲存容器為使用氫(以及氧化劑，諸如來自空氣之氧氣)來產生電力的燃料電池提供氫燃料源。然而，將瞭解的是，氣體儲存容器可用來儲存供其他系統中使用的氣體或燃 料。
圖1展示包含氫填充裝置的氣體填充裝置1。該裝置1經組配以同時填充複數個氣體儲存容器2a至2d。該裝置包括複數個填充埠3a至3d，每一填充埠3a至3d適於容納氣體儲存容器2a至2d中之一者。包含溫度感測器4a至4d的複數個感測器經佈置來量測氣體儲存容器2a至2d中之每一者的溫度。因而，每一感測器4a至4d與各自的氣體儲存容器2a至2d相關聯，且在此實施例中經佈置成與容器之外殼形成實體接觸。該裝置包括控制器5，該控制器經組配以供應燃料至填充埠3a至3d以便填充容器2a至2d。控制器5經組配以基於來自感測器4a至4d中之任一者的資訊使用壓力控制設備6控制至所有埠3a至3d之燃料供應，如下文將更詳細地描述。
儲存容器2a至2d含有金屬氫化物燃料儲存材料。金屬氫化物儲存材料能夠吸收氣態氫並以化學方式儲存氣態氫。因而，填充裝置經組配以供應氫至儲存容器，以使得氫可由容器2a至2d中的燃料儲存材料吸收。
填充埠3a至3d被供應來自共同歧管7的氫氣。歧管7經由壓力控制設備6接收來自氫源8之氫氣供應。歧管亦包括用於過濾來自氫源8之氣體的氣體過濾器10，該氣體過濾器定位於填充埠3a至3d之上游。
當填充埠3a至3d置放於裝置中以用於填充時，填充埠3a至3d可被可釋放地耦接至儲存容器2a至2d。因此，填充埠3a至3d包括用於與其各自的容器2a至2d形成連接及形成密封的連接器。
溫度感測器4a至4d包含定位成與填充埠3a至3d相鄰的熱 電偶，以使得當儲存容器2a至2d連接至該等填充埠時，該等溫度感測器可可靠地量測每一儲存容器2a至2d的溫度。感測器4a至4d提供量測信號至控制器5。
壓力控制設備6控制歧管中的氫氣之壓力，且因此控制遞送至複數個儲存容器2a至2d的壓力。壓力控制設備可包括壓力控制閥，用來調節及控制自氣體源接收的氣體之壓力。或者或另外，壓力控制設備6可包括泵或壓縮機，用來對氫加壓以便引入至歧管7中。壓力控制設備6係由控制器5經由控制線12加以控制。
裝置1包括溫度調節設備13，該溫度調節設備包含水浴。儲存容器2a至2d經佈置成浸沒於水浴中。水浴包括水(達到水位14)作為溫度控制媒體，使該控制媒體流過水浴以便維持儲存容器2a至2d的溫度。提供泵15來對水進行泵吸以使其通過水浴13。可提供加熱器/冷凍器16來對水浴中的水進行加熱或冷卻，以維持預定的溫度。水浴溫度感測器17係提供在水浴中，連接至控制器5，以允許經由控制線18、19來控制泵15及/或加熱器/冷凍器16，從而調節水浴之溫度。在此實例中，水浴係維持在大致為20℃之溫度。將瞭解的是，可使用其他溫度調節設備，諸如裝配在容器周圍之護套或用來驅動經加熱或冷卻的空氣流過該等容器之鼓風機。
當儲存容器2a至2d連接至填充裝置時，該等儲存容器中可具有不同等級的氫。例如，該等儲存容器中之一些可能已經完全耗盡了燃料，而其他容器可能幾乎尚未使用。金屬氫化物對氫的吸收為放熱過程。吸收之速率愈快，吸收反應放熱愈多。因此，在容器2a至2d之填充期間產 生熱量。該等容器中之每一者的溫度且因此容器中之金屬氫化物材料之溫度影響燃料儲存材料的儲存容量。相較於較低溫度，在較高溫度下儲存同等量之氫需要較高的氫壓力。較高的氫壓力針對相對小的溫度變化可能顯著更高。另外，空容器(其中儲存材料含有很少的氫或不含氫)吸收氫將比較滿的容器快。當同時填充各容器時，較空的容器將比較滿的容器熱。因而，重要的是控制填充過程來獲得被可靠地且一致地填充至相同等級的複數個儲存容器。
填充裝置可經組配以兩階段過程填充儲存容器2a至2d。第一階段包含活化階段，其中使容器2a至2d中的氫壓力增加至預定的等級並隨後降低。可將氫壓力的此增加及降低重複複數次。在此實例中提供使氫壓力增加並隨後降低的三至五個循環。在活化階段期間，金屬氫化物採用更大程度之晶體形式，以該形式，金屬氫化物可更高效地吸收氫。第二階段包含填充階段，圖2及圖3中例示出該階段。將瞭解的是，本文使用「填充」一詞及其各形式來意味引入氣體至氣體儲存容器中，而不是將容器填充至其全容量。
在此實例中，填充裝置1係由燃料電池電源11供電。燃料電池電源11經組配以接收與用來填充氣體儲存容器2a至2d之氣體相同的氣體(在此實例中為氫)作為燃料，並提供電力至氣體填充裝置1的一或多個組件。例如，以下各項中之一或多者可由燃料電池電源11供電：溫度感測器4a至4d、控制器5、壓力控制設備6、加熱器/冷凍器16、水浴溫度感測器17以及填充裝置1之任何其他需要電力的組件。在一些實例中，亦可提供電池組來起動燃料電池電源11操作。
將瞭解的是，在此實例中，裝置1可用於填充單個儲存容器，且不一定如圖1中所展示來填充複數個儲存容器2a至2d。
氣體填充裝置包含用於自氫源8供應氫至儲存容器2a至2d的填充流徑。填充流徑可包括歧管7以及在氫源8與儲存容器2a至2d之間流體連通的任何管道或其他管路。亦提供燃料電池流徑11a，其經組配以自氫源8供應氫至燃料電池電源11。填充流徑及燃料電池流徑11a可彼此同時自氫源8供應氫。
此種燃料電池電源11之使用可為有利的，因為裝置1執行其功能所需要的唯一燃料為氫，其來源在裝置1在使用中時已經存在。因此，裝置1可提供在與可靠的習知電源相距甚遠處。
圖2展示例示出金屬氫化物氣體儲存材料對氫的吸收之圖表。x軸展示金屬氫化物所吸收的氫之量。y軸展示將氣態氫遞送至金屬氫化物來達成特定吸收量的壓力。亦將瞭解的是，金屬氫化物吸收氫的速率與金屬氫化物已經吸收的氫之量有關。因而，當燃料儲存材料具有較低等級之所吸收氫時，對氣態氫之初始吸取比當燃料儲存材料具有較高等級之所吸收氫時高。曲線20展示在20℃之恆定溫度下的氫吸收與壓力。曲線20可被視為包含兩個部分：上升期21及保持期22。控制器5可經程式化來在對應於上升期及保持期的兩個時期中操作，如下文所解釋。
圖3展示例示出當同時填充儲存容器2a至2d時，控制器5所遵循的方法之實例的流程圖。步驟30展示控制器5控制壓力控制設備6來增加供應至容器2a至2d的氫壓力。在此實例中，使壓力以每分鐘2.2巴之速率增加，儘管可使用其他速率，如可使用壓力的遞增式增加以及壓力 的非線性增加。此燃料壓力的增加係上升期之特徵。步驟31展示控制器5判定是否已達到保持壓力Phold。若已經達到保持壓力，則控制器5進入保持期，其特徵在於，在預定的保持時段內維持該保持壓力，如步驟32所表示。在此實例中，該保持時段包含三十至四十分鐘。
控制器5使用感測器4a至4d監測容器2a至2d中之每一者的溫度，如步驟33所展示。在步驟34處，控制器判定容器2a至2d中之任一者的溫度是否在閾值溫度以上。若所有容器之溫度均低於閾值溫度，則控制器繼續增加燃料壓力，如方法返回至步驟30所表示。此實施例中的閾值溫度包含30℃，此溫度比水浴13之溫度高10℃。
若容器2a至2d中之任一者(例如由感測器4c偵測的容器2c)的溫度增加至閾值溫度以上，則控制器5將當前所設定的壓力控制設備之壓力保持恆定，如步驟35所展示。參考圖2，虛線圖23展示藉由當前方法獲得的填充曲線。因而，將壓力保持在一等級，在該等級下容器2c超出溫度閾值，該壓力被展示為暫停壓力P1。壓力P1被供應至所有容器2a至2d。
步驟36展示控制器5判定容器2c(或任何其他容器)之溫度是否已下降至比閾值溫度低一預定量。在此實例中，控制器5判定感測器4c所偵測的溫度已下降至27℃以下。因而，控制器5維持暫停壓力P1，直至容器2c之溫度比閾值溫度低預定量，該預定量為3度。一旦容器2c已經冷卻，則控制器繼續增加燃料壓力，如方法返回至步驟30所表示。虛線圖23展示在處於暫停壓力P1的平線區之後的壓力繼續增加。接著，該方法繼續，直至達到保持壓力Ph。如可從圖2看出，在另外兩個情況下超出閾值溫度，且在儲存容器2a至2d中之一者被冷卻的同時將壓力保持在暫停 壓力P2及暫停壓力P3。
保持壓力Ph包含金屬氫化物相對緩慢地吸收氫且溫度僅有小幅增加時所處的壓力。此由曲線20在保持時段22內的平坦部分表示。如上文所提及，保持時段22包含三十至四十分鐘，在此時段內壓力保持在保持壓力。金屬氫化物所吸收的氫之量增加至等級Flevel。考慮到吸收曲線20預測特定壓力下所吸收的氫之量，且該裝置控制壓力控制設備6來確保每一個容器處於特定溫度範圍內，該裝置可為所有容器2a至2d達成一致的填充等級。該裝置及該方法能夠在同時填充複數個容器的同時補償不同初始填充量。一旦保持時段22已完成，則可自裝置1移除容器2a至2d並重新使用該等容器。
在替代實例中，至個別氣體填充埠3a至2d的氫氣流可能係可獨立控制的，以便減少或切斷至相關聯的儲存容器2a至2d中之一或多者的氫流量，同時維持至儲存容器2a至2d中之其餘各者的氫氣流。在一個實例中，該複數個填充埠3a至3d可具備此功能性。控制器5可經組配以藉由將溫度感測器4a至4d所傳回的溫度與閾值溫度進行比較來以與如上所述相同之方式判定儲存容器2a至2d中之哪個儲存容器已過熱。亦即，在相關聯的儲存容器2a至2d之溫度超出預定閾值的情況下，控制器可減少或切斷至氣體填充埠3a至3d中之一或多者的氫供應。接著，控制器5可減少或切斷至過熱的儲存容器2a至2d的氫氣流，直至儲存容器之溫度已降至比閾值溫度低一預定量。此可幫助冷卻過熱的儲存容器2a至2d。
圖4展示氣體填充裝置之另一實例。氣體填充裝置40包含氫源41以及供應氫至批量填充站43的氫供應管路42。氫供應管路包括大 體上在44處表示的單向閥及控制閥。批量填充站43含有填充區之列45a至45f。每列提供五個區，儘管可提供任意數量之填充站、列或區。另外，該等區可以任何適當組態加以佈置。每一填充區經組配以容納一個氣體儲存容器46。藉由循環泵47使來自氫源41的氫移動通過該裝置。循環泵47驅動氫通過填充站43並進入緩衝槽48中。可自緩衝槽48將氫回收至氫供應管路42中，以用於再循環通過填充站43。
以與圖1類似之方式，填充裝置40之需要電力的任何組件可藉由燃料電池電源66供電，該燃料電池電源自氫源41接收氫作為燃料。
圖5展示填充裝置40之更詳細視圖。氫供應管路42包括止回閥64及降壓調節器65。僅展示填充區之一列45a，且該等區之其餘各列由虛線框50表示。裝置40包括填充流徑51，該填充流逕自氫供應管路42接收氫且經組配以將儲存容器46a至46e串聯連接在一起，以使得進入填充流徑51的氫在其沿填充流徑51移動時可依次流過氣體儲存容器中之每一者。因此，填充流徑針對該等區中之每一者包括容器入口埠52及容器出口埠53。在容器入口埠52中之每一者處提供止回閥。當氣體儲存容器裝載至區中時，容器入口埠52可釋放地連接至對應的容器入口71，且容器出口埠53可釋放地連接至對應的容器出口72。氣體儲存容器因而變成填充流徑51之一部分，因為氫可流入入口71中並自出口72流出並流至下一區中的氣體儲存容器上。一旦填充流徑51已穿過串聯連接的氣體儲存容器中之每一者，則提供止回閥54及緩衝槽55以便接收來自容器46之氫氣以及尚未被容器46中的氣體儲存材料吸收的氣體。緩衝槽55亦包括與其入口相鄰的止回閥56。緩衝槽55包括出口57，該出口包括進入填充流徑51的降壓調節 器58及止回閥59。因而，填充流徑51包含回圈且包括用於圍繞該回圈來驅動氫燃料的循環泵47。將瞭解的是，供應至填充流徑的氫將主要自氫源41接收到，且當緩衝槽55中已積累足夠的氫壓力時，來自緩衝槽之氫將被回收至填充流徑51中。
提供控制器61來控制壓力控制閥62，該壓力控制閥調節填充流徑51中的氫壓力且因此調節供應至氣體儲存容器46的氫壓力。氫供應管路42包括壓力控制調節器及止回閥。控制器亦控制作用於填充流徑51的溫度管理設備63。溫度管理設備63包含加熱器及/或冷凍器，該加熱器及/或冷凍器經組配以在填充流徑51中的氫氣流入(及流出)氣體儲存容器46中之每一者時控制氫氣之溫度。因而，使用填充氣體自身來控制氣體儲存容器46在被同時填充時之溫度。
圖6中展示示例性氣體儲存容器。氣體儲存容器70包括打 開向氣體儲存區域73中開放之入口71。氣體儲存區域73包括氣體儲存材料74，諸如金屬氫化物，該氣體儲存材料用來以化學方式儲存進入入口71之氫氣。任何未被吸收的氫經由出口72離開容器70。
氣體填充裝置40遵循與前一示例性裝置類似的填充過程。因而，填充裝置可經組配以以兩階段過程填充儲存容器46，該兩階段過程包含活化階段及填充階段。再一次將瞭解的是，本文使用「填充」一詞及其各形式來意味引入氣體至氣體儲存容器中，而不是將容器填充至其全容量。
在活化階段期間，控制器61打開閥62來增加填充流徑51中的氫壓力。循環泵47使氫移動通過容器46a至容器46e並移動至其他列 45b至45f上。接著，控制器關閉閥62且循環泵作用來將氫自容器46抽出並進入緩衝槽55中。以此方式，暫停時段為降壓時段。在活化階段內可由控制器61將氫壓力之此增加及降低重複複數次。在此實例中提供使氫壓力增加並隨後降低的三至五個循環。
填充階段首先包含上升期，在該上升期中控制器61對閥62進行控制來逐步增加填充流徑51中的壓力。循環泵47驅動氫氣通過填充流徑51，且因此通過定位於填充流徑51中的容器46中之每一者。溫度感測器(為清楚起見未圖示)與填充站43中的容器46中之每一者相關聯。溫度感測器可經組配及佈置來量測容器46本身之溫度，或在容器出口埠53處量測離開容器46的氫氣之溫度。隨著氫氣流過容器並經過金屬氫化物，離開容器之氣體的溫度提供對容器46中之熱量積累(由於吸收了氫)的準確指示。控制器61使用自溫度感測器接收的溫度來控制循環泵47及/或溫度管理設備63。因而，若控制器61偵測到容器46中之任一者(例如容器46d)具有高於閾值的溫度，則控制器可對閥62進行控制來在暫停時段內將當前壓力保持恆定或在暫停時段內降低壓力。此給「過熱」容器46提供時間來藉由循環通過容器的氫燃料及溫度管理設備63進行冷卻。或者或另外，控制器可(i)控制循環泵來增加通過填充流徑51之流率；及/或(ii)控制溫度管理設備63來降低填充流徑中的氫之溫度；及/或(iii)控制溫度管理設備63來降低進入容器的已超出溫度閾值的氫之溫度。由於氫氣流在流過容器時吸收熱量，因此增加流率可作用來將容器冷卻。
控制器61經組配以監測溫度並等待直至特定容器46d之溫度已降至比閾值低一預定量。在此實例中，溫度管理設備63可作用來維持 大約20℃之溫度，且閾值溫度可為23℃。因而，控制器可等待直至容器46d比閾值23℃低一預定量，諸如2℃，然後對閥62進行控制，以使得重新繼續壓力的逐步增加。重複此過程，直至達到保持壓力。
一旦達到預定的保持壓力，則控制器61進入保持期，在該保持期中對閥62進行控制來在預定的保持時段內維持填充流徑51中之保持壓力。當保持時段完成時，容器46被填充至所需的填充量且可自填充裝置40移除。
在一些實例中，在容器入口埠52及容器出口埠53中之每一者處提供的閥可為旁通閥，可操作該等旁通閥以便自填充流徑51省略相關聯的儲存容器46a至46e或減少流過相關聯的儲存容器46a至46e的氫之量。亦即，代替氫流入相關聯的氣體儲存容器之入口71中並自出口72流出並且流至下一個區中的氣體儲存容器上，旁通閥可自入口71處的旁通閥直接將一些或全部氫引導至出口72處的旁通閥並引導至下一個氣體儲存容器。
控制器61可經組配以控制此等旁通閥，以便獨立地控制至複數個儲存容器46a至46e的氫供應，以便減少或切斷至儲存容器46a至46e中之一或多者的氫供應，同時維持至複數個儲存容器46a至46e中之其餘各者的氫供應。控制器61可經組配成：在氣體儲存容器46a至46e之溫度超出預定的閾值之情況下，減少或切斷至複數個氣體儲存容器46a至46e中之一或多者的氫供應。例如，控制器61可藉由將由儲存容器46a至46e的溫度與閾值溫度進行比較來以與如上所述相同之方式判定儲存容器46a至46e中之哪個儲存容器已過熱。
圖7展示例示出以上方法的流程圖。步驟80展示將氣體儲存容器佈置在填充站43中的各區中。氣體儲存容器46在填充流徑中以串聯方式連接在一起。步驟81展示活化階段之啟動，在此階段中對填充流徑進行加壓且使氣體流過填充流徑。步驟82展示如下步驟：降低容器46中的壓力且循環泵作用來幫助自容器46吸取氣體至緩衝槽55中。步驟83展示重複步驟81及步驟82來「活化」氣體儲存材料。步驟84展示填充階段之初始上升期，其中填充流徑中的氣體壓力隨時間增加，同時，若容器中之任一者超出預定的溫度閾值，則暫時地暫停壓力增加。步驟85展示保持期，其中在保持時段內維持保持壓力以將容器填充至所需的填充量。
根據以上描述，將瞭解的是，在一些實例中，氣體填充裝置經組配以在填充操作期間使氣體流過至少一個氣體儲存容器，以調節氣體儲存容器之溫度。此可涉及如上所述使氣體在不斷增加之壓力下流過至少一個容器，以便達成保持壓力。又，氣體填充裝置可例如在需要降低儲存容器中之一或多者的溫度時的暫停時段期間使氣體在固定/穩定的或不斷降低之壓力下流過至少一個容器。
儘管上述實例中描述金屬氫化物作為氣體儲存材料，但取決於儲存在氣體儲存容器中的氣體，可使用其他氣體儲存材料。因而，氣體無需為氫，且可為任何氣體、燃料或其他。所描述的控制器可包含用於控制該裝置之不同部分的幾個獨立控制器。控制器可為電子設備或機械設備。例如，溫度感測器可包含當溫度超出閾值時作用於壓力保持閥的雙金屬條。本文描述的裝置可藉由該裝置用來填充容器的氣體供電。因而，可提供燃料電池電源來使用氫作為燃料並且用氫來填充容器。此係有利的， 因為接著僅需要給裝置供應氫，而不是額外電源。

Claims (18)

  1. 一種用於用氣體來填充複數個氣體儲存容器的氣體填充裝置，該裝置包含複數個氣體填充埠，每一埠經組配以引入氣體至該等氣體儲存容器中之一者中；以及一控制器，其經組配以供應氣體至該等氣體填充埠以便填充該等容器，並基於該等容器中之任一者的一性質來控制至所有該等氣體填充埠之氣體供應。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該等氣體填充埠自一共同歧管延伸，該共同歧管適於被供應氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該裝置包括複數個容器感測器，每一感測器經組配成與該等氣體儲存容器中之一相關聯，以便判定該等容器中之任一者的該性質。
  4. 如申請專利範圍第3項之氣體填充裝置，其中每一感測器經組配以量測其相關聯的容器之溫度。
  5. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配以逐步增加供應至該等容器的該氣體之壓力。
  6. 如申請專利範圍第5項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配成在該複數個容器中之任一者的溫度超出一預定閾值的情況下，控制至該等容器的該氣體供應。
  7. 如申請專利範圍第5項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配成在該複數個容器中之任一者的溫度超出一預定閾值的情況下，在一暫停時段內停止供應至該等容器的氣體壓力之逐步增加。
  8. 如申請專利範圍第7項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配以在該 暫停時段之後重新繼續逐步增加該壓力。
  9. 如申請專利範圍第7項之氣體填充裝置，其中該暫停時段可藉由超出該閾值的該容器冷卻至比該閾值低一預定量的溫度所花費的時間加以判定。
  10. 如申請專利範圍第5項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配以逐步增加該壓力直至達到一預定的保持壓力，此時該控制器經組配以在一保持時段內維持該壓力。
  11. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該裝置包括用於調節該等容器之溫度的一溫度調節設備。
  12. 如申請專利範圍第11項之氣體填充裝置，其中該溫度調節設備包含適於容納該複數個氣體儲存容器的一水浴。
  13. 如申請專利範圍第12項之氣體填充裝置，其中該裝置包括用於控制該水浴之溫度的一水浴溫度感測器。
  14. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該氣體填充裝置包含用於填充燃料電池氫儲存容器的一氫填充裝置。
  15. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配以一共同壓力供應氣體至該複數個氣體填充埠中之每一者。
  16. 如申請專利範圍第1項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配以獨立地控制至該複數個氣體填充埠的該氣體供應，以便減少或切斷至該複數個氣體填充埠中之一或多者的該氣體供應，同時維持至該複數個氣體填充埠中之其餘各者的該氣體供應。
  17. 如申請專利範圍第16項之氣體填充裝置，其中該控制器經組配成在 一相關聯的氣體儲存容器之溫度超出一預定閾值的情況下，減少或切斷至該複數個氣體填充埠之該一或多者的該氣體供應。
  18. 一種氣體填充方法，其包含以下步驟；容納複數個氣體儲存容器；同時供應氣體至該等氣體儲存容器；判定該等氣體儲存容器中之每一者的一性質；基於該等氣體儲存容器任一者的該所判定性質來控制該複數個氣體儲存容器的該氣體供應。
TW103127063A 2013-08-08 2014-08-07 氣體塡充裝置及方法 TWI636616B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??1314228.6 2013-08-08
GB1314228.6A GB2516959B (en) 2013-08-08 2013-08-08 Gas filling apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201519501A true TW201519501A (zh) 2015-05-16
TWI636616B TWI636616B (zh) 2018-09-21

Family

ID=49261897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103127063A TWI636616B (zh) 2013-08-08 2014-08-07 氣體塡充裝置及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10174882B2 (zh)
EP (1) EP3030826A2 (zh)
GB (1) GB2516959B (zh)
TW (1) TWI636616B (zh)
WO (1) WO2015019094A2 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160023770A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Nathan Thompson Air heating apparatus useful for heating an aircraft interior
US20160136467A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Air Liquide Large Industries U.S. Lp Detonation arrestor for cavern storage
CR20170467A (es) * 2015-03-13 2018-08-06 Cenergy Solutions Inc Aumentando la capacidad de almacenamiento de gas en recipientes de presión.
EP3601871B1 (en) * 2017-03-30 2021-03-17 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research System for storing a gas in several tanks
JP6602829B2 (ja) * 2017-11-22 2019-11-06 本田技研工業株式会社 ガス充填方法
KR20220153257A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 현대모비스 주식회사 연료탱크 제어 장치 및 방법
JP2023148017A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 清水建設株式会社 水素貯蔵システム、制御装置、および制御方法

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4153083A (en) * 1971-12-15 1979-05-08 Jacques Imler Process and arrangement for filling gas cylinders
SU783532A1 (ru) * 1978-10-05 1980-11-30 Предприятие П/Я Г-4150 Способ наполнени баллонов высокого давлени
US4249654A (en) * 1979-09-25 1981-02-10 Helversen Frederick D Hydrogen storage apparatus
FR2504650A1 (fr) * 1981-04-22 1982-10-29 Utilisation Ration Gaz Procede et installation de surveillance et de reglage en continu d'un ensemble de postes d'emplissage de bouteilles de gaz
JPS6060399A (ja) * 1983-09-12 1985-04-06 Toshiba Corp 水素貯蔵システム
DE3502311A1 (de) 1985-01-21 1986-07-24 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Metallhydridspeicher und verfahren zu seiner herstellung
US5934081A (en) 1998-02-03 1999-08-10 Praxair Technology, Inc. Cryogenic fluid cylinder filling system
US6152192A (en) * 1998-02-11 2000-11-28 Welding Company Of America Controller for system for filling gas cylinders with single gas or gas mixture
US6079459A (en) * 1998-02-11 2000-06-27 Welding Company Of America Controller for tank-filling system
GB9825763D0 (en) * 1998-11-25 1999-01-20 Boc Group Plc Filling containers with gas
DE19859654A1 (de) * 1998-12-15 2000-06-29 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Speichern von Druckgas
MY115510A (en) 1998-12-18 2003-06-30 Exxon Production Research Co Method for displacing pressurized liquefied gas from containers
FR2794216B1 (fr) * 1999-05-26 2001-08-03 Air Liquide Installation de remplissage d'un volume de conditionnement avec du gaz
US6293110B1 (en) 1999-12-17 2001-09-25 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen cooled hydride storage unit
JP2001208296A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Honda Motor Co Ltd 水素吸蔵合金内蔵タンクへの水素充填方法
US6318453B1 (en) * 2000-04-26 2001-11-20 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen cooled hydrogen storage unit having maximized cooling efficiency
US6378601B1 (en) 2000-05-12 2002-04-30 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen cooled hydrogen storage unit having a high packing density of storage alloy and encapsulation
JP4598254B2 (ja) * 2000-10-02 2010-12-15 大陽日酸株式会社 ガス充填設備
US6634321B2 (en) 2000-12-14 2003-10-21 Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide, Inc. Systems and method for storing hydrogen
US7128103B2 (en) * 2002-01-22 2006-10-31 Proton Energy Systems, Inc. Hydrogen fueling system
TW509769B (en) * 2002-04-15 2002-11-11 Asia Pacific Fuel Cell Tech Device for filling and activating hydrogen storage tank
US20060168999A1 (en) * 2002-08-20 2006-08-03 Fisher Steven A Novel method of dosing liquids with pressurized ozone
JP2004084808A (ja) 2002-08-27 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 車両用水素ガス供給装置
US6786245B1 (en) * 2003-02-21 2004-09-07 Air Products And Chemicals, Inc. Self-contained mobile fueling station
JP4675029B2 (ja) * 2003-03-17 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび水素貯蔵方法
WO2007018306A1 (ja) 2005-08-08 2007-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 水素貯蔵装置
DE102005039202A1 (de) * 2005-08-18 2007-02-22 Linde Ag Mobile, autarke und immissionsfreie Wasserstoff-Tankstelle
US20070068576A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Fisher Steven A Methods and systems for filling a vessel with a compressed gas
US8156970B2 (en) * 2005-10-10 2012-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature-compensated dispensing of compressed gases
US7568507B2 (en) * 2005-12-06 2009-08-04 Air Products And Chemicals, Inc. Diagnostic method and apparatus for a pressurized gas supply system
WO2007072470A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 C. En. Limited Apparatus and cartridge for storage of compressed hydrogen gas and system for filling the cartridge
DE102006020394B4 (de) * 2006-04-28 2010-07-22 Daimler Ag Wasserstoffspeicher und Verfahren zum Befüllen eines Wasserstoffspeichers
JP2007303625A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Honda Motor Co Ltd 水素充填方法、水素充填装置及びこの水素充填装置を搭載した車両
JP4844233B2 (ja) * 2006-05-19 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 水素貯蔵装置および水素貯蔵方法
EP2160539B1 (en) * 2007-03-02 2017-05-03 Enersea Transport LLC Apparatus and method for flowing compressed fluids into and out of containment
US7987877B2 (en) * 2007-12-14 2011-08-02 Texaco Inc. Method for managing storage of gaseous hydrogen
US8365777B2 (en) * 2008-02-20 2013-02-05 Air Products And Chemicals, Inc. Compressor fill method and apparatus
US20090293988A1 (en) * 2008-05-02 2009-12-03 Neogas Inc. System for Charging and Purging a Compressed Gas Cylinder
US20100037982A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-18 Bauer Compressors, Inc. Method and apparatus for auto-cascade bottle filling
WO2010030736A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-18 Neogas Inc. Method of pressurizing a gas cylinder while dispensing from another
GB0817898D0 (en) * 2008-09-30 2008-11-05 Cpi Innovation Services Ltd Mobile hydrogen filling trailer
JP2010127374A (ja) 2008-11-27 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd 水素貯蔵システム
JP2011080490A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 移動式水素供給ステーション
JP5287994B2 (ja) 2009-10-19 2013-09-11 トヨタ自動車株式会社 ガス充填装置、ガス充填システム、ガス充填方法及び移動装置
TWI443586B (zh) 2009-12-25 2014-07-01 Asia Pacific Fuel Cell Tech Integrated storage tank inflatable management system and method with information recognition
US8899278B2 (en) * 2011-06-17 2014-12-02 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure cycle management in compressed gas dispensing systems
US8418732B2 (en) * 2011-07-06 2013-04-16 Air Products And Chemicals, Inc. Blending compressed gases
US20140090742A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Billy Don Coskrey Natural gas manifold for dual-fuel trailers
US10077872B2 (en) * 2014-11-03 2018-09-18 Gilbarco Inc. Compressed gas filling method and system

Also Published As

Publication number Publication date
GB201314228D0 (en) 2013-09-25
WO2015019094A3 (en) 2016-04-21
GB2516959A (en) 2015-02-11
GB2516959B (en) 2018-01-10
WO2015019094A2 (en) 2015-02-12
US20160195219A1 (en) 2016-07-07
TWI636616B (zh) 2018-09-21
EP3030826A2 (en) 2016-06-15
US10174882B2 (en) 2019-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI636616B (zh) 氣體塡充裝置及方法
KR101915624B1 (ko) 수소 배출 시스템
CN1942979B (zh) 低温电缆的循环冷却系统
US7888124B2 (en) System for monitoring the health of electrical generators and method thereof
JPWO2019235386A1 (ja) ガス充填方法
JPWO2005010427A1 (ja) ガス供給装置
EP1789855A2 (en) System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof
CN112432878A (zh) 镁基固态储氢材料性能测试系统
JP2013531773A5 (zh)
JP2014238159A (ja) 水素ガス充填設備および水素ガス充填方法
CN110190296A (zh) 电池热管理系统及其控制方法
JP4327559B2 (ja) 燃料充てん方法
JP4575140B2 (ja) 水素貯蔵タンクの水素吸蔵材劣化検知装置及び水素貯蔵タンクの水素吸蔵材劣化検知方法並びに水素貯蔵供給システム
CN1318833C (zh) 储氢罐使用性能测试装置
JP2011099468A (ja) ガス充填装置及びガス充填方法
JP2007329006A (ja) 水素燃料電池システム
JP2002228098A (ja) 水素吸蔵合金への水素充填装置及びこれを利用した水素吸蔵合金の劣化検知装置
JP2017059452A (ja) 燃料電池、制御方法及びプログラム
CN213714983U (zh) 镁基固态储氢材料性能测试系统
JP2002134147A (ja) 燃料電池装置
CN117537260A (zh) 充放氢测试系统
Borzenko et al. Stand-Alone, Logistics—Free kW-Scale Hydrogen Energy Storage System
RU2347971C2 (ru) Устройство для хранения и подачи криогенного продукта и способ хранения и подачи криогенного продукта
JP5009061B2 (ja) ガス充填方法およびガス充填装置
JP2009180530A (ja) 窒素ガス供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees