[發明專利]用于以可校準的方式檢測氣體量的方法和裝置

在審

• 申請號: 201780048191.0
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN109563970A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: T·諾奇;M·拉施;S·謝弗;S·格魯伯
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 唐杰敏

本發明涉及用于確定氣體燃料量的方法和裝置，所述氣體燃料在加氣站處的加注過程期間已經由氣泵(3)和與其連接的加注軟管(4)被輸送到儲罐中，其中在加氣站的氣泵(3)中提供流量計(F)，所述流量計在儲罐的加注期間檢測所加注的燃料量。一旦加注完成，加注軟管(4)就被減壓，并且由于減壓而未被輸送到儲罐中的燃料量被檢測，以及該量從由流量計(F)檢測到的量中減去。

本發明涉及一種用于確定氣體燃料量的方法，該氣體燃料在加注站的加注過程期間通過燃料加注機和與其連接的加注軟管被輸送到儲罐中，其中流量計被提供在加注站的燃料加注機中并確定在儲罐的加注期間加注的燃料量，并且其中一旦加注過程完成，加注軟管就減壓。

越來越多的汽車制造商提供由諸如天然氣、液化石油氣或氫氣之類的氣體燃料驅動的機動車輛。這不僅包括乘用車，還包括公共汽車，卡車和叉車。加注站的數量，特別是加氫站的數量，隨著由壓縮氣體驅動的車輛數量的增加而增加。加氫站更頻繁地由私人客戶使用。由于與天然氣或液化石油氣相比氫氣的更高壓力和更低溫度，加注過程和其他裝置的新發展是必要的，特別是對于用氫氣進行加注而言。氫氣的溫度和壓力必須被精確控制以確保車輛的儲存罐以受控且安全的方式來加注。因此，加氫站關于待加注的氫氣的溫度和壓力的測量精度的要求提高。

此外，加氫站包括儲存罐，其中氫氣可以以液態和/或氣態形式儲存。液態儲存是優選的，因為儲存密度更大。然而，在這種情況下，液態氫的低溫是不利的。通常還提供一種儲氣裝置，其中氫氣在環境溫度下被儲存，但被壓縮至高達1000巴，特別是高達910巴的壓力。

現代氫氣車輛優選地配備有燃料罐，以用于在350或700巴的壓力下儲存氣態氫。

被加注到燃料罐中的氫氣應具有-33到-40℃之間的加注溫度。該溫度由不同的標準和標準協議規定。

這意味著氫氣的液態儲存以及其氣態儲存需要用于調節氫氣的復雜的裝置。

因此，加氫站通常還包括至少一個泵，特別是在氫氣以液態形式儲存的情況下的低溫泵；多個熱交換裝置；多個壓力控制閥，特別是低溫高壓節流閥；以及溫度、壓力和流量控制器。加氫站還包括至少一臺燃料加注機，其上的燃料噴嘴和相應的加注軟管可供客戶使用。燃料加注機通常還包括電子裝置，特別是用于控制輸出以及用于對加注的氫氣進行計費。

特別是可供私人客戶使用的加氫站關于所加注的氫氣量的測量精度方面受到嚴格要求。客戶以及操作員需要關于所加注的氫氣量的精確信息。

現有的加氫站通常作為試驗設施被建造，或僅供個別主要客戶使用。在加氫過程中加注的氫氣的溫度和氫氣量的不準確性被容忍，溫度和壓力值通常被估計，并且由于提供高安全因子而使風險最小化。

然而，由于在私人客戶領域將氫氣用作燃料繼續增加，這不再是可接受的。

加注的氫氣量的確定的問題主要由用于流量、溫度和壓力的測量裝置被安裝在加氫站的燃料加注機中而引起的。目前，加注的氫氣量通常通過流量計來確定，例如科里奧利流量計。對此，加注時間段通過控制來確定以便隨后確定在該時間段內加注的氫氣量。

在這種情況下，所確定的量還包括位于燃料加注機和車輛燃料罐之間的加注軟管中并且由于加氫過程的完成而不再被輸送到燃料罐中的氫氣量。換句話說，這涉及仍位于加注軟管中的在加注過程完成后中斷氫氣供應的截止閥下游的并通過加注耦合器或燃料噴嘴中的閉鎖機構被防止逃逸到環境中的氫氣量。類似于液體燃料的傳統燃料加注站，加注軟管是以具有加注耦合器的柔性軟管的形式來實現的，其中位于燃料加注機內或燃料加注機上的加注軟管的部分也可以以剛性軟管或管道的形式來實現。在本申請中，術語“加注軟管”被用于代表截止閥或流量計與燃料噴嘴之間的整個容積。

能夠承受氫氣的高壓和低溫的流量計的目前可實現的設計不允許這些流量計被集成到軟管或加注耦合器中以由此減小車輛燃料罐和流量計之間的距離。

不再能夠被輸送到車輛燃料罐中的氫氣量已經被流量計檢測到并被計費為加注量。