用于填充加压气体储罐的装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于填充加压气体储罐，特别是车辆的氢罐的装置。
2.更具体地，本发明涉及一种用于填充加压气体储罐特别是车辆的氢罐的装置，该装置包括流体输送回路，该流体输送回路包括具有多个加压流体源的上游端和包括至少两个分配器的下游端，每个分配器被设计成待被连接至不同的待填充的储罐，每个源包括流体出口，该流体出口连接至出口阀。


背景技术：

3.在一些填充站中，氢在高压气体容器(通常是承载管状储罐的拖车)中输送，该容器被分成多个独立的储罐。这些储罐配有出口阀，从而可选择特定的储罐来供应所述站。通常以连续操作的策略进行补给/再供应，以平衡储罐和车辆储罐之间的压力(级联操作)。这特别是在没有压缩机的站中使用。
4.为了优化物流，必须将源储罐中的氢的量减少到最少，然后再用完整的源储罐替换它们。
5.为此，常规上，首先用处于相对低的压力下的源储罐进行平衡，然后再用处于更高的压力下的源储罐进行平衡。
6.一些补给站必须装有多个分配器。例如，在用于填充重型货车的储罐的站中或者在必须同时供应多个储罐的站中就是这种情况。
7.这些站通常通过连接器连接至可输送的源储罐。在这种配置下，不可能同时供应处于不同压力下的两个待填充的储罐(参见ep1942300a1)。
8.因此，由于单个歧管必须在足够的压力下连接至源储罐以供应对压力(或流速/流量)最苛刻的分配器，因此物流无法被完全最佳化成能同时补给两个储罐。
9.文献us20030164202a1描述了一种具有压缩单元和多个分配器、源和多个固定的缓冲储罐的站。
10.已知的方案不允许利用级联输送从不同的源、尤其是可运输的源同时且最佳地填充多个车辆。源的使用和供应的物流无法最佳化。


技术实现要素：

11.本发明的一个目的是克服现有技术的所有或一些上述缺点。
12.为此，在其他方面与上述前序部分中给出的一般定义相匹配的根据本发明的装置的特征主要在于，至少一部分的所述出口阀经由至少两个平行的输送管道被平行地/并联地连接至所述至少两个分配器中的每一者。
13.此外，本发明的实施例可包括以下一个或多个特征：
14.‑
至少一部分的所述出口阀并联连接至所述回路的同一第一歧管，并且所述分配器经由多个输送管道也并联连接至所述第一歧管，
15.‑
所述回路的所述第一歧管包括一组隔离阀，每个隔离阀插置于两个相邻的输送
管道之间，
16.‑
于每个出口阀与所述至少两个平行的输送管道之间在所述回路中设置相应的上游控制阀，
17.‑
在将所述分配器连接至所述源的每个输送管道中均设置有相应的下游控制阀，
18.‑
相邻的输送管道之间不具有流体连接部，或者具有包括限流构件的流体连接部，该限流构件构造成通过将流体从一个输送管道到另一个输送管道的通道的横截面/通过横截面/所通过的横截面减小到小于流体在输送管道中的通道的横截面/通过横截面/所通过的横截面的10％，优选小于流体在输送管道中的通道的横截面/通过横截面/所通过的横截面的0.1％的方式来限制所述流体连接部，
19.‑
所述源、所述上游控制阀、和至少一部分的所述输送管道容纳在源支承件上或中，从而形成一能移除地连接至所述填充装置的所述回路的其余部分的物理实体，
20.‑
每个所述输送管道均包括可移除的流体连接构件，所述可移除的流体连接构件形成所述回路的容纳在所述支承件中或上的部分与所述回路的连接至所述分配器的其它部分之间的可分离的流体连接构件，
21.‑
该回路包括多个输送管道，所述分配器经由具有下游阀的一组下游管并联地/平行地连接至多个的并且优选所有的所述输送管道，
22.‑
回路包括下游管，下游管分别包括分配器，所述下游管各自均包括至少一个流体构件，该流体构件选自校准孔、致动阀、流量计、受控阀、排放阀、和软管部分，
23.‑
至少一部分的所述阀是受控阀。
24.本发明还可以涉及落入权利要求的范围内的、包括以上或以下特征的任何组合的任何替代装置或方法。
附图说明
25.通过阅读以下参照附图给出的描述，其他特定的特征和优点将变得显而易见，在附图中：
26.图1示出了根据本发明的装置的一个示例的总体结构的示意性局部视图；
27.图2示出了根据本发明的装置的实施例的第一示例的结构和操作的示意性局部视图；
28.图3示出了根据本发明的装置的实施例的第二示例的结构和操作的示意性局部视图；
29.图4示出了根据本发明的装置的实施例的第三示例的结构和操作的示意性局部视图。
具体实施方式
30.用于填充加压气体储罐，特别是车辆的氢罐的装置1包括流体输送回路，该流体输送回路包括上游端和下游端，该上游端具有多个加压流体源2至10(在图中的左侧)，该下游端(在图中的右侧)包括至少两个分配器11、12、13，每个分配器设计为连接至不同的待填充的储罐(同时或不同时地，这些储罐根据填充曲线可能有所不同)。
31.如图2和图3所示，每个源2至10包括连接至各自的出口阀22至30的流体出口。应当
注意，为简单起见，每个源的孔及其相关联的阀在下面用形容词/从属的“出口”表示。显然，如果需要，在必须重新填充源时(特别是如果源没有单独的填充孔时)，可使用此出口孔和相关的出口阀来注入流体。
32.这些出口阀22至30中的至少一部分(优选全部)被平行地/并联/并行连接至所述至少两个分配器11至13中的每一者。
33.在图1和图3的示例中，装置1在下游端包括两个分配器11、12。在图2的示例中，装置1在下游端包括三个分配器11、12、13。在图4的示例中，装置1在下游端包括四个分配器11、12、111、112。大于两个的任何其他数量的分配器都是可行的。
34.上游端的加压流体源2到10的数量可以是三个(图1)、九个(图2或图3)、六个(图4)或任何合适的数量(四个、五个、六个、八个或多于九个)。
35.这使得能够从任何源向任何分配器供应气体，并且特别地，使得能够用具有不同压力或流量的源来同时供应两个分配器。
36.如图2和图4所示，出口阀22至30可平行地连接至回路的同一第一歧管31。在下游，分配器11、12、13也可经由相应的平行输送管道35至37并联/平行地连接至该同一第一歧管31。
37.相邻的输送管道35、36、37优选地在它们之间不具有流体连接部，或者具有包括限流构件的流体连接部，该限流构件构造成通过将流体从一个输送管道到另一个输送管道的通道的横截面/通过横截面减小到小于流体在输送管道35、36、37中的通道的横截面/通过横截面的10％，优选小于流体在输送管道35、36、37中的通道的横截面/通过横截面的0.1％的方式来限制所述流体连接部。例如，限流构件包括隔离阀和/或校准孔。
38.类似地，可于每个出口阀22至30与第一歧管31之间在回路中设置相应的上游控制阀42至50。
39.优选地，在将分配器11、12、13连接至歧管31的每个输送管道35至37上设置相应的下游控制阀32、33、34。然而，提供双重隔离的这些下游控制阀32、33、34可被去掉。
40.如图2所示，回路的第一歧管31优选地包括一组隔离阀131，每个隔离阀131被插入在两个相邻的输送管道35、36、37之间。这些隔离阀131在关闭位置可被用于将一个或多个输送管道与相邻的输送管道隔离(从而隔离分配器)。这些隔离阀131在关闭位置还防止流体从一组源输送至一个或多个输送管道35、36、37(和因此至一个或多个分配器)。
41.然而，第一歧管31和隔离阀131的存在是可选的。也就是说，可去掉这些阀131和源组之间的互连。
42.如图2中示意性所示，源2至10、上游控制阀22至30、下游阀32、33、34、和至少一部分的输送管道35至37可容纳在源支承件54或壳体上或内，从而形成一物理实体，该物理实体可移除地连接至填充装置1的回路的其余部分(下游)。通常，支承件54集成到可移动/可移除的容器中或半挂车中，该容器和半挂车设计为以“以满换空”的交换模式被定期更换。
43.也就是说，装置1的整个上游部分可以是可移除的，并且可在所述源被排空至特定阈值以下时被替换，而装置1的下游部分可保持固定在填充位置。
44.为此目的，输送管道35至37可各自包括可移除的流体连接构件(快速释放连接器或其他)51、52、53，从而在所述回路的容纳于支承件54中或上的上游部分与回路的连接至分配器11至13的下游其他部分之间形成可分离的流体连接构件。
45.图3的实施例与图2的实施例的不同之处在于，源2至10在更加下游/进一步下游的位置连接至第一歧管31。更具体地，源2至10、它们各自的出口阀22至30以及它们的上游控制阀42至50分组地(在此示例中三个为一组)连接至具有下游控制阀32、33、34的管的相应部分。下游控制阀32至34(在此示例中为三个)在下游连接至公共的第一歧管31。另外，如果需要，阀400(其呈隔离阀或其他类型的阀)可在每个下游控制阀32至34的上游关联/连接在待连接至一组源的管部分上。显然，该阀400可被去掉。
46.在下游，两个输送管道35、36并联地/平行地连接至公共的第一歧管31。这两个输送管道35、36可在下游包括可移除的流体连接构件51、52和/或软管部分，该可移除的流体连接构件和/或软管部分设计为连接至下游的分配器。
47.图4的实施例与图2的实施例的不同之处在于，由源2、3、4和5、6、7构成的两组源经由多条管线(在该示例中为六条)并联/平行地连接至公共的第一歧管31。每条管线可依次包括以下至少一项：快速释放连接器、软管部分、第一上游控制阀42至47、止回阀、和第二上游控制阀142至147。特别地，第二上游控制阀142至147可被去掉。还可在第一控制阀42至47的上游设置通气阀，以例如在连接新的源之后吹扫软管。
48.在下游，多个输送管道35至37(在该示例中为三个)并联/平行地连接至公共的第一歧管31。这三个输送管道35至37在下游连接至公共的第二歧管231。
49.分配器11、12、111、112(在此示例中为四个)并联/平行地连接至该公共的第二歧管231。
50.包括分配器11、12、111、112的下游管可包括至少一个流体构件40，该流体构件40选自校准孔、致动阀、流量计、受控阀、排出阀、和软管部分。通常，分配器或承载分配器的下游管包括以下至少一项：自动隔离阀、“双阻塞排放”类型的手动阀组(用于维护的隔离)、过滤器、流量计、流量控制阀(或受控的泄压阀或校准孔(calibrated aperture))、压力变送器、安全阀、冷却交换器、自动隔离阀、安全阀、一个或两个压力变送器、自动通气阀、一个或两个温度传感器、软管拆卸系统、软管和枪或喷嘴。
51.因此，有利地，装置1可在可运输气体源和固定的下游部分之间包括多个连接管线(通常是软管)。
52.多个分配器可连接至这些连接管线。
53.可以特别地以自动方式来控制一些或全部阀。
54.阀的控制可使每个分配器能够从不同的源被供应。
55.特别地，在图1和图2的配置中，这使得例如可利用处于低压力的源供应一分配器(待填充的第一储罐)，同时利用处于更高压力下的另一源再供应另一分配器，以便完成向待填充的第二储罐的再供应。
56.以这种方式，可优化(可运输的)源容器的使用，因为源中可得的较低压力可以优化的/最佳的方式输送至车辆。
57.每个源可包括多个独立的储罐，这些独立的储罐装配有各自的阀(通常是开关类型)，用于选择连接至连接管线的储罐。
58.优选地，电子控制器(计算机、微处理器或其他)可控制阀，以特别是为了选择最合适的源来供应所涉及的分配器。
59.显然，上述实施例并非是限制性的，特别是在源、管、分配器、阀等的数量方面。
60.如果多个源并联/平行连接，则可在多个管/管线之间分配流体流量，以为超高容积的储罐(例如，火车上的那些储罐)续加燃料。这使得可以限制或减少必须适应非常高的流速的构件的数量。