Brevet FR3060550A1 — publié le 20180622

L'invention concerne une station et un procédé de remplissage. L'invention concerne plus particulièrement une station de remplissage de réservoir(s) avec du gaz sous pression, notamment de l'hydrogène, comprenant une source de gaz sous pression, une conduite de transfert destinée à relier la source de gaz au(x) réservoir(s), le dispositif comprenant un élément sensible à la température pour interrompre le transfert de gaz vers le(s) réservoir(s) en en cas de situation à risque. Lors du remplissage des réservoirs de gaz sous pression (notamment d'hydrogène) il est connu de refroidir le gaz pour compenser l'échauffement généré lors du remplissage. Une solution connue consiste à utiliser un échangeur de chaleur utilisant un fluide cryogénique, tel que l'azote liquide. Une autre solution connue consiste à vaporiser directement de l'hydrogène liquide. La tenue des équipements des véhicules est garantie dans des limites de 15 températures hautes et basses, la limite basse étant généralement de -40°C. Les réglementations qui sont mises en place, notamment la norme ISO 19980, imposent des niveaux de sécurité avec un fort niveau de fiabilité sur l'équipement. Un but de la présente invention est d'améliorer la sécurité et/ou la fiabilité de tels équipements. 20 A cette fin, la station de remplissage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que l'élément sensible à la température est configuré pour déclencher l'interruption du transfert de gaz sous pression vers le réservoir lorsqu'il est soumis à une température inférieure à un seuil de température 25 déterminé. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la station comprend une soupape configurée pour permettre l'évacuation du gaz sous pression vers l'extérieur du dispositif de remplissage, la soupape 30 comprenant un orifice d'évacuation du gaz obturé de façon amovible, l'élément sensible à la température étant configuré pour commander l'ouverture de l'orifice lorsqu'il est soumis à une température inférieure à seuil déterminé, 30605 50 2 -l'élément sensible à la température est configuré pour commander l'ouverture de l'orifice (8) lorsqu'il est soumis à une température inférieure à seuil de température déterminé inférieur à -40°C et notamment un seuil compris entre -40°C et -50°C, 5 - l'élément sensible à la température comprend une pièce en matériau qui est fragilisé et/ou frangible et/ou rétractable en dessous du seuil de température, - l'élément sensible à la température comprend une pièce en plastique tel qu'un polymère, 10 - l'orifice d'évacuation du gaz de la soupape est obturé par un bouchon et en ce que l'élément sensible à la température compose au moins une partie du bouchon, - l'orifice d'évacuation du gaz de la soupape est obturé par un bouchon et en ce que l'élément sensible à la température comprend un capteur de température, la station comprenant un actionneur configuré pour déplacer ou altérer le bouchon en réponse à un signal de l'élément sensible à la température, - la soupape est située sur la conduite de transfert, - la soupape est située en aval d'une vanne d'isolement ou de régulation de 20 débit, - la conduite de transfert comprend une vanne d'isolement pilotée et un capteur de température du gaz dans la conduite de transfert et configuré pour commander la fermeture de la vanne lorsque le capteur détecte une température inférieure au seuil déterminé, 25 - la conduite de transfert comprend un capteur de pression du gaz dans la conduite de transfert et configuré pour commander la fermeture de la vanne lorsque le capteur de pression détecte une chute de pression supérieure à un seuil de chute de pression déterminé, - la conduite de transfert comprend un dispositif de refroidissement du gaz 30 sous pression. L'invention concerne également un procédé de remplissage de réservoirs avec du gaz sous pression via une station de remplissage comprenant une source 3060550 3 de gaz sous pression, une conduite de transfert reliant la source de gaz au(x) réservoir(s), le procédé comprenant une étape de détermination de la température du gaz transféré dans la conduite, dans lequel, le transfert de gaz vers le réservoir est interrompu lorsque la température déterminée est inférieure à seuil de 5 température déterminé, notamment inférieure à -40°C, notamment compris entre -40°C et -50°C. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la 10 description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un exemple de réalisation possible de l'invention, - la figure 2 représente une vue de côté, schématique et partielle, illustrant la structure et le fonctionnement d'un détail de la station de la figure 1. 15 La station de remplissage de réservoir(s) 2 représentée schématiquement à la figure 1 comprend classiquement une source 3, 4 de gaz sous pression et une conduite de transfert 5 destinée à relier la source 3, 4 de gaz au(x) réservoir(s) 2. Comme illustré, la source de 3, 4 de gaz sous pression peut comprendre un compresseur 3 et/ou un ou plusieurs stockages 4 de gaz sous pression (pour des équilibrages de pression, notamment en cascade). Bien entendu, la source 3, 4 de gaz peut comporter en plus ou à la place un stockage de gaz liquéfié avec un système de vaporisation. Toute autre source de gaz sous pression appropriée peut être envisagée. La conduite 5 de transfert peut comprendre en particulier au moins l'un parmi : un dispositif de refroidissement 12 du gaz transféré, au moins une vanne 9, 19, notamment une vanne pilotée. Dans l'exemple représenté schématiquement une vanne 9 de préférence de type tout ou rien (pilotée ou non) est disposée en aval d'un échangeur 12 de refroidissement et une vanne 19 de préférence pilotée (et par exemple à ouverture progressive) peut être disposée en amont de l'échangeur 12 de refroidissement. Bien entendu tout autre type de vanne(s) et tout autre répartition de la ou des vannes peut être envisagée. Comme illustré, la conduite peut comprendre également un système de capteur(s) de pression 10 et/ou de température 11. En aval la conduite 5 de 3060550 4 transfert peut comporter au moins une extrémité flexible munie d'un raccord d'extrémité pour permettre son raccordement étanche avec un réservoir 2 à remplir. Selon une particularité avantageuse, la station 1 comprend un élément 5 sensible à la température pour interrompre le transfert de gaz vers le(s) réservoir(s) 2 en en cas de situation à risque et plus particulièrement pour déclencher l'interruption du transfert de gaz sous pression vers le réservoir 2 lorsque cet élément sensible à la température est soumis à une température inférieure à seuil de température déterminé (par exemple inférieur à -40°C et 10 notamment compris entre -40°C et -50°C). L'interruption du transfert vers le réservoir 2 est par exemple réalisée en déviant le flux de gaz vers une autre destination. Dans l'exemple de la figure 1 la station 1 comprend une soupape 6 configurée pour permettre l'évacuation du gaz sous pression vers l'extérieur du 15 dispositif 1 de remplissage, par exemple via une cheminée (dans l'atmosphère ou dans une zone de collecte ou vers un brûleur). La soupape 6 réagit à une température trop basse (-40°C par exemple) en conduisant à l'évent le flux de gaz trop froid au lieu de l'envoyer vers le réservoir 2. 20 Comme illustré à la figure 2 de préférence la soupape 6 est montée sur la conduite 5 de transfert et comprend un orifice 8 d'évacuation du gaz obturé en situation normale (pas de température problématique). Cette obturation est cependant amovible ou modifiable. En particulier, l'élément 7 sensible à la température est configuré pour commander directement ou indirectement 25 l'ouverture de l'orifice 8 d'évacuation lorsqu'il est soumis à une température inférieure au seuil déterminé. Comme illustré à la figure 2, l'orifice 8 d'évacuation du gaz de la soupape 6 est par exemple obturé par un bouchon qui est composé au moins en partie par l'élément 7 sensible à la température. L'élément 7 sensible à la 30 température comprend par exemple une pièce en matériau qui est fragilisé et/ou frangible et/ou rétractable en dessous du seuil de température. 3060550 5 Par exemple l'élément 7 sensible à la température comprend une pièce en plastique tel qu'un polymère. L'élément 7 sensible à la température peut se contracter (ou se fragiliser et se rompre en dessous de la température seuil sous l'action de la pression du gaz auquel il est exposé) pour libérer la sortie 5 du gaz. Cet élément 7 sensible peut être à usage unique ou à usages multiples (retour à son état originel en cas de réchauffage). Cette soupape est prévue pour résister aux pressions d'utilisation (par exemple jusqu'à 1000 bar par pour une station d'hydrogène). Ceci permet par un moyen mécanique d'assurer la sécurité du matériel 10 notamment lorsqu'un système de détection automatique (capteur de température associé à la commande d'une vanne d'isolement) est défaillant. Dans une variante de réalisation possible l'orifice 8 d'évacuation du gaz de la soupape 6 est obturé par un bouchon, l'élément sensible à la température comprend un capteur de température, la station comprenant un actionneur 15 configuré pour déplacer ou altérer (par exemple briser) le bouchon en réponse à un signal de l'élément sensible à la température. Comme illustré la soupape 6 est située de préférence sur la conduite 5 de transfert. La soupape 6 est située de préférence en aval d'une vanne 9, 19 d'isolement ou de régulation de débit et en amont des éléments qui ne doivent pas 20 être exposés à des températures trop basses. En variante ou en combinaison, la conduite 5 de transfert comprend une vanne 9 d'isolement pilotée et un capteur 11 de température du gaz dans la conduite 5 de transfert (et/ou au niveau du réservoir 2) et configuré pour commander la fermeture de la vanne 9 lorsque le capteur 11 détecte une 25 température inférieure au seuil déterminé. La station comporte de préférence un capteur 10 de pression du gaz dans la conduite 5 de transfert et configuré pour commander la fermeture de la vanne 9 lorsque le capteur 10 de pression détecte une chute de pression supérieure à un seuil de chute de pression déterminé. 30 REVENDICATIONS1. Station de remplissage de réservoir(s) (2) avec du gaz sous pression, notamment de l'hydrogène, comprenant une source (3, 4) de gaz sous pression, une conduite de transfert (5) destinée à relier la source (3, 4) de gaz au(x) réservoir(s) (2), le dispositif comprenant un élément (7, 11) sensible à la température pour interrompre le transfert de gaz vers le(s) réservoir(s) (2) en en cas de situation à risque, caractérisée en ce que l'élément (7, 11) sensible à la température est configuré pour déclencher l'interruption du transfert de gaz sous pression vers le réservoir (2) lorsqu'il est soumis à une température inférieure à un seuil de température déterminé. 2. Station selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une soupape (6) configurée pour permettre l'évacuation du gaz sous pression vers l'extérieur du dispositif (1) de remplissage, la soupape comprenant un orifice (8) d'évacuation du gaz obturé de façon amovible, l'élément (7) sensible à la température étant configuré pour commander l'ouverture de l'orifice (8) lorsqu'il est soumis à une température inférieure à seuil déterminé. 3. Station selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément (7) sensible à la température est configuré pour commander l'ouverture de l'orifice (8) lorsqu'il est soumis à une température inférieure à seuil de température déterminé inférieur à -40°C et notamment un seuil compris entre -40°C et -50°C. 4. Station selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'élément (7) sensible à la température comprend une pièce en matériau qui est fragilisé et/ou frangible et/ou rétractable en dessous du seuil de température. 5. Station selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'élément (7) sensible à la température comprend une pièce en plastique tel qu'un polymère. 3060550 7 6. Station selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'orifice (8) d'évacuation du gaz de la soupape (6) est obturé par un bouchon et en ce que l'élément (7) sensible à la température compose au moins une partie du bouchon. 5 7. Station selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'orifice (8) d'évacuation du gaz de la soupape (6) est obturé par un bouchon et en ce que l'élément (7) sensible à la température comprend un capteur de température, la station comprenant un actionneur configuré pour déplacer ou altérer le bouchon en réponse à 10 un signal de l'élément (7) sensible à la température. 8. Station selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la soupape (6) est située sur la conduite (5) de transfert (5). 9. Station selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 15 caractérisée en ce que la soupape (6) est située en aval d'une vanne (9) d'isolement ou de régulation de débit. 10.Station selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la conduite (5) de transfert (5) comprend une vanne (9, 19) d'isolement pilotée et un capteur (11) de température du gaz dans la 20 conduite (5) de transfert et configuré pour commander la fermeture de la vanne (9, 19) lorsque le capteur (11) détecte une température inférieure au seuil déterminé. 11.Station selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que la conduite (5) de transfert comprend un capteur (10) de pression du gaz dans 25 la conduite (5) de transfert et configuré pour commander la fermeture de la vanne (9) lorsque le capteur (10) de pression détecte une chute de pression supérieure à un seuil de chute de pression déterminé. 12. Procédé de remplissage de réservoirs (2) avec du gaz sous pression via une station de remplissage comprenant une source (3, 4) de gaz 30 sous pression, une conduite de transfert (5) reliant la source (3, 4) de gaz au(x) réservoir(s) (2), le procédé comprenant une étape de détermination de la température du gaz transféré dans la conduite (5), dans lequel, le transfert 3060550 8 de gaz vers le réservoir (2) est interrompu lorsque la température déterminée est inférieure à seuil de température déterminé, notamment inférieure à -40°C, notamment compris entre -40°C et -50°C. 5