[发明专利]用于用加压气体填充一个或多个罐的设备和方法

说明书

用加压气体填充一个或多个罐的设备，包括回路，该回路包括分别连接到不同加压气体源的多个上游端部、至少一个压缩机、至少一个缓冲储存设备、一组受控阀以及旨在连接到要填充的(多个)罐的至少一个下游端部，包括电子控制构件，该电子控制构件被配置成控制这些阀和/或该压缩机以确保将气体从至少一个源和/或至少一个缓冲储存设备和/或经由该压缩机传输到该罐中，包括用于测量这些源和这些缓冲储存设备中的压力的一组传感器，该控制构件包括用于接收或生成表示从相对较高需求到相对较低需求的填充需求的信号的构件，该控制构件确保分别响应于相对较高的填充需求或相对较低的填充需求根据至少第一传输模式和第二传输模式将气体传输到该罐中，该第一传输模式使用具有最高压力的源，该第二传输模式使用压力低于此最高压力的源。

本发明涉及一种设备和一种用于用加压气体填充一个或多个罐的方法。

本发明更具体地涉及一种用于用加压气体、特别是氢气填充一个或多个罐的设备，该设备包括回路，该回路包括分别连接到不同加压气体源的多个上游端部，该回路进一步包括至少一个压缩机、至少一个缓冲储存设备、一组操作阀、以及旨在连接到要填充的一个或多个罐的至少一个下游端部，该设备进一步包括连接到该组阀和(多个)压缩机的电子存储和处理控制构件，该控制构件被配置成命令这些阀和/或该压缩机，以确保通过平衡压力和/或使用该压缩机将气体从至少一个源和/或从至少一个缓冲储存设备传输到该罐中，该设备包括用于测量这些源和这些缓冲储存设备内的压力的一组传感器，该控制构件包括用于接收或生成表示来自至少两种不同的填充需求水平中的填充需求的信号的构件：相对较高的需求和相对较低的需求，该控制构件被配置成确保使用至少第一传输模式和第二传输模式将气体传输到该罐中，该第一传输模式采用处于最高压力的源，该第二传输模式采用压力低于此最高压力的源。

氢气罐加气站通常包括(见图1)

-气体源4、5、6，特别地其体积是固定的，并且压力能够根据其用途而变化，

-一个或多个压缩机7(特别是性能与进气压力或源压力有关的容积式压缩机。当源压力增加时：流量较高或电力消耗较低。这取决于在其工艺中压缩机的使用情况)，

-一个或多个缓冲储存设备8、9、10(例如高压、中压和低压缓冲器)，

-电子控制和分配构件/模块35，用于从源和/或从缓冲储存设备和/或使用压缩机来填充罐或车辆或容量。

文档US 20150090364 A1描述了一种根据压力条件控制气体源选择的站。

另请参见描述各种填充模式的文档US 20100193070 A。

当活动变化时，这些站的使用可能会存在某些问题。

例如，在车辆储罐的情况下，在一天期间需求很少是恒定的。因此，存在对于填充罐的需求峰值。该站可以被评估为通过使用具有更高输出的压缩机和/或更大量的储存设备来吸收这些峰值。然而，因此该站发现其自身在一天中的剩余时间中被高估，并且因此购买和运营也更加昂贵。

另外，该站的性能取决于压缩机7。压缩机7的性能取决于对其进行供给的源压力。为了确保对站1进行充分地评估，压缩机7需要能够在最低可用压力(最小压力)下提供最高的输出流量(在峰值需求下)。因此，当气体源处于高于最小压力的压力时，站1并且特别是压缩机7通常在剩余时间中被高估。对于缓冲储存设备的推理是相同的(低压例如介于100bar与300bar之间，中压例如介于400bar与550bar之间，并且高压例如介于850bar与1200bar之间)。

因此，期望通过限制组成元件(压缩机和/或缓冲储存设备)的级别来降低购买该站的成本。

同样，一个始终存在的目标是限制该站的电力消耗。

最后，限制压缩机磨损是有利的。

本发明的一个目的是减轻现有技术的所有或一些上述缺点。