[发明专利]用于为储罐加注加压气体的设备和方法

说明书

本发明涉及用于为储罐加注加压气体的设备，包括液化氢源和包括连接至源的上游端和用于连接至要加注的储罐的至少一个下游端的流体转移回路，流体转移回路包括从上游至下游地串联布置的用于使来自源的流体朝向下游方向移动的构件、配置成允许在至少两个不同的温度之间调节流体温度的温度调节装置、包括连接至温度调节装置的出口的入口和连接至流体转移回路的下游端的出口的缓冲储器，设备包括电子数据处理和存储构件，其配置成在从缓冲储器提取流体以加注储罐时以相对高的第一温度将流体供应至缓冲储器和在未从缓冲储器提取流体来加注储罐时以相对低的第二温度下将流体供应至缓冲储器。本发明还涉及使用上述设备来为储罐加注加压气体的方法。

本发明涉及一种用于为储罐加注加压气体的设备和方法。

更具体地，本发明涉及一种用于为储罐加注加压气体特别是加压氢的设备，该设备包括液化氢的源和流体转移回路，所述流体转移回路包括连接至所述源的上游端和打算连接至要加注的储罐的至少一个下游端，所述流体转移回路包括从上游至下游地串联布置的用于使来自所述源的流体朝向下游方向移动的构件、配置成允许在至少两个不同的温度之间调节流体的温度的温度调节装置、包括连接至加热装置的出口的入口和连接至所述流体转移回路的下游端的出口的缓冲储器，这意味着被供应至要被加注的储罐的流体必须流经所述缓冲储器，所述设备包括电子数据处理和存储构件，所述电子数据处理和存储构件配置成至少控制所述温度调节装置。为了提供高容量氢车辆再加注站，需要供应液态氢。液态的液化气体的供应还为所述站提供了冷能量源。在这些站中，其他冷源也是可得的。为了加注车辆，氢实际上通常需要被(预)冷却至-30℃至-40℃。

在加注车辆储罐之前预冷却氢是强烈要求的。要被冷却的流通常处于高于高压(100巴至1000巴)、高度可变的流量(0.5–3.6kg/min)并具有高度可变的入口温度(环境温度,-20℃至40℃)。温度的微调是需要的，在-40℃至-33℃的范围内仅具有几度的公差。

可得的冷流具有非常不同的特性：非常低的温度(针对液态氢-253℃，或者在低温泵的外侧处在-193℃至-123℃的范围内)；可变的压力和根据设备而异的流量。

已知多种不同的方案，例如参考WO2017186337A或US5479966。

然而，这些方案不允许在使用所述站时有效地布置冷流和热流。

本发明的目的是减轻全部的或一些现有技术的上述缺点。

为此，在按照在以上前序部分中给出的一般定义的其它方面，根据本发明的设备的特征在于所述电子数据处理和存储构件配置成在从所述缓冲储器提取流体以加注储罐的同时，在相对较高的第一温度下将流体供应至所述缓冲储器，以及在未从缓冲储器提取流体来加注储罐时，在相对较低的第二温度下将流体供应至所述缓冲储器。

此外，本发明的实施例可包括以下一个或多个特征：

-所述液体移动构件包括低温泵；

-所述温度调节装置包括所述转移回路的并联的部分，所述并联的部分包括两个并联的管线，所述两个并联的管线中的一个管线包括用于加热流体的换热器、所述温度调节装置包括配置成支配来自所述源的流体至所述两个并联的管线中的分配，以便调节所述温度调节构件下游的流体的温度；

-所述缓冲储器是包括绝热物的储罐；

-所述转移回路在所述缓冲储器的下游包括至少一个以下构件：膨胀阀、配置成调节流体的温度的换热器。

本发明还涉及一种使用根据上述或下述任一特征的设备来为储罐加注加压气体特别是加压氢的方法，该方法包括与从缓冲储器向储罐转移流体同时进行的、在确定的第一温度下将流体转移至所述缓冲储器的第一步骤。

根据其他可能的具体特征：

-该方法包括在将流体从缓冲储器转移至储罐之后进行的在比第一温度更低的第二温度下将流体转移至缓冲储器的第二步骤；

-所述第一温度介于230K与环境温度之间；