[发明专利]给罐填充加压气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于给罐填充加压气体/压缩气体的方法。

本发明更具体地涉及一种使用填充站给罐填充加压气体、特别是给车 辆的罐内填充氢的方法，所述填充站包括用于容纳加压气体和通过相继压 力平衡阶段来填充该罐的多个缓冲容器和用于产生加压气体以及用于从流 体源填充所述缓冲容器的装置。

背景技术

通常通过利用多个处于高压的缓冲容器的相继压力平衡来执行对安装 在车辆上的处于高压(特别是大于700bar)的罐的快速填充(通常小于15 分钟，例如(使用)用于装有燃料电池的车辆的氢气)。一般在待填充的 目标罐和处于递增的压力下(例如200bar、然后300bar、然后450bar然 后850bar)的缓冲容器之间提供一系列压力平衡来实现“分级”填充。

这种公知的方法在文献中有大量描述，特别是针对天然气或氢的应用。

但是，已知的通过压力平衡的填充方法需要大量高压容器。这从而增 加了泄露的危险和必须储存在站点内的气体量。特别地，通过这种方法， 固定的气体量约是该站点使用的每日平均消耗量的三倍。特别是在气体是 易燃或危险的情况下，这可能需要提交特别许可请求。

此外，通过这种方法，为了对多个车辆相继填充而无过长的等待时间， 需要增加可用的高压缓冲容器的数量，并从而需要增大填充站的规模。

根据另一已知的被称为“慢填充”(例如比15分钟更长)的填充技术 中，气体被从低压氢源经由压缩机直接引入罐中。

实际上，这种“直接压缩”填充方法不能在少于15分钟内实现罐的填 充，除非使用很大的压缩机(或低温泵)，这需要很高的电功率(例如对 于液泵约为70KW，而对于压缩机大于300KW)。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的全部或部分缺点。

为此，本发明的方法——该方法和上述介绍中给出的总体定义一 致——的重要的特征在于，其包括通过从缓冲容器传输气体和同时通过直 接从所述源经由气体发生装置传输气体来填充罐的步骤。

此外，本发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个：

-在至少一个缓冲容器和罐之间的压力平衡阶段的至少部分期间内， 加压气体发生装置直接给罐供给气体，

-加压气体发生装置和缓冲容器并行地连接于用于连接至所述罐的公 共供给管路，

-加压气体发生装置包括压缩机；所述源连接于加压气体发生装置， 且包括下列中的至少一个：可动的加压气体容器、用于合成或生产所述气 体的系统、用于分配所述气体的网络、缓冲容器中的至少一个，

-加压气体发生装置包括连接至缓冲容器的压缩机；在至少一个第二 缓冲容器(3)和罐之间的压力平衡阶段的至少部分期间内，压缩机从包括 第一缓冲容器(2)的气体源给罐供应气体，

-在压力平衡过程中，被压缩机用作源的第一缓冲容器不同于第二缓 冲容器，

-缓冲容器在被用于与罐的压力平衡后相继地被压缩机用作所述源，

-缓冲容器的至少一部分经由包括至少一个截止阀的管路连接至压缩 机的吸入口，

-加压气体发生装置包括低温回路，该低温回路包括泵和蒸发/加压系 统；所述源连接至气体发生装置且包括处于低温的液化气体罐。

附图说明

结合附图，从以下描述中可显见其它特征和优点，其中：

-图1在一个视图中示出了根据本发明的填充系统的多个可供选择的 实施例的结构和运行方式，

-图2示出了图1的填充系统的替换实施例的结构和运行方式的示意 图，

-图3示出了根据本发明的填充系统的第二实施例的结构和运行方式 的示意图，

-图4示出了根据本发明的填充系统的第三实施例的结构和运行方式 的部分示意图。

具体实施方式

图1中示出的填充系统站1通常包括两个气体缓冲容器2、3(或“缓 冲罐”)，这两个气体缓冲容器并行地连接至用于连接至待填充的罐11 的入口的供给管路6。为简化起见，待填充的罐11示意性地表示为车辆。 每个缓冲容器2、3经由各自的阀V4、V5以及还包括阀V3的公共管路16 连接至供给管路6。