(57)【要約】【課題】圧縮ガス分配ステーションを試験するための器具および方法を提供する。【解決手段】背圧調整器が、収容容器を必要とすることなく収容容器の充填を模倣するために使用される圧縮ガス分配ステーションを試験するための試験器具および方法。質量流量センサは、試験器具に分配された圧縮ガスの質量を測定し、制御装置は、収容容器の充填を模倣するために背圧調整器に関する圧力を計算する。【選択図】図１
2020038003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガス分配ステーション用の試験器具であって、
圧縮ガス分配ステーションの分配ノズルとの密封接続を提供するためのレセプタクル、
上流端および下流端を有し、前記上流端が前記レセプタクルに取り付けられている流体移送ライン、
前記流体移送ライン内の背圧調整器であって、前記背圧調整器の上流で前記流体移送ライン内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置され、制御装置からの代表充填圧力に対応する制御信号に応答するように動作可能に構成される、背圧調整器、
前記流体移送ライン内の質量流量センサであって、前記流体移送ライン内を移送されるガス量に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、質量流量センサ、ならびに
制御装置であって、前記質量流量センサに動作可能に接続され、前記質量流量センサからの信号を使用して前記代表充填圧力を計算するように構成され、前記代表充填圧力に対応する前記制御信号を提供するように動作可能に構成される、制御装置を備える、試験器具。
【請求項２】
前記背圧調整器の上流の前記流体移送ライン内のガスの温度に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、温度センサをさらに備え、
前記制御装置が、前記温度センサに動作可能に接続され、前記温度センサからの前記信号も使用して前記代表充填圧力を計算するように構成される、請求項１に記載の試験器具。
【請求項３】
局所的な気温に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、周囲気温センサをさらに備え、
前記制御装置が、前記周囲気温センサに動作可能に接続され、前記周囲気温センサからの前記信号も使用して前記代表充填圧力を計算するように構成される、請求項１に記載の試験器具。
【請求項４】
前記制御装置で使用するためのパラメータ値を入力するためのユーザ入力装置をさらに備える、請求項１に記載の試験器具。
【請求項５】
前記流体移送ライン内の前方圧力調整器であって、前記背圧調整器の下流に動作可能に配置され、前記前方圧力調整器の下流の前記流体移送ライン内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置される、前方圧力調整器をさらに備える、請求項１に記載の試験器具。
【請求項６】
少なくとも背圧調整器に熱を提供するための加熱装置をさらに備える、請求項１に記載の試験器具。
【請求項７】
前記背圧調整器の上流の前記流体移送ライン内のガスの圧力に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、圧力センサをさらに備え、
前記制御装置が、前記圧力センサに動作可能に接続される、請求項１に記載の試験器具。
【請求項８】
前記流体移送ラインの前記下流端に動作可能に接続される、１つ以上の収容容器をさらに備える、請求項１に記載の試験器具。
【請求項９】
圧縮ガス分配ステーションを試験するための方法であって、
前記圧縮ガス分配ステーションの分配ノズルを試験器具のレセプタクルに接続することであって、前記試験器具が、流体移送ライン内に動作可能に配置された背圧調整器を有する流体移送ラインを備え、前記背圧調整器が、調整可能な圧力設定を有する、接続すること、
前記分配ノズルからの圧縮ガス量を前記流体移送ラインに通過させること、
前記流体移送ラインを通過した圧縮ガス量の質量に関連する値を測定すること、
前記流体移送ラインを通過した圧縮ガス量の質量に関連する値から代表充填圧力を計算すること、および
計算した代表充填圧力に応答して、前記流体移送ライン内の前記背圧調整器の圧力設定を調整することを含む、方法。
【請求項１０】
前記背圧調整器の上流の位置で前記流体移送ラインを通過する圧縮ガス量の圧縮ガス温度に関連する値を測定することをさらに含み、
前記代表充填圧力が、圧縮ガス温度に関連する値からも計算される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
局所的な気温に関連する値を測定することをさらに含み、
前記代表充填圧力が、前記局所的な気温に関連する値からも計算される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記代表充填圧力が、１つ以上のそれぞれのパラメータについて１つ以上のユーザ提供の値を使用して計算され、前記１つ以上のパラメータが、局所的な気温、初期ガス圧力、および代表収容容器の容積からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
圧縮ガス量が、前記流体移送ラインにおいて前記背圧調整器から前方圧力調整器に送られ、前記前方圧力調整器の下流の圧縮ガス量の圧力を調整する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記背圧調整器が、加熱される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
圧縮ガス量が、前記流体移送ラインから１つ以上の収容容器に送られる、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
水素駆動自動車および圧縮天然ガス駆動自動車を充填するために圧縮ガス分配ステーションが開発されている。圧縮ガス分配ステーションの設計は、製造業者によって変わり得る。
【０００２】
産業界は、水素分配ステーションおよび圧縮天然ガス（ＣＮＧ）分配ステーションを試験することを望んでいる。
【０００３】
産業界は、様々な条件下で圧縮ガス分配ステーションを試験することを望んでいる。試験に望まれるいくつかの条件は、現時点では実用的でなくてもよい。例えば、産業界は、水素またはＣＮＧが迅速に連続して複数の車両に分配されるが、多数の車両が利用可能ではない状態について水素またはＣＮＧ分配ステーションを試験することを望む場合がある。産業界は、所定の初期圧力を有する収容容器が利用できない場合、収容容器内の様々な所定の初期圧力について水素またはＣＮＧ分配ステーションを試験することを望む場合がある。産業界は、所定の容量を有する収容容器が利用できない場合、様々な収容容器の容量について水素またはＣＮＧ分配ステーションを試験することを望む場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、圧縮ガス分配ステーション用の試験器具および方法に関する。
【０００５】
下に概説するように、本発明のいくつかの態様が存在する。以下において、本発明の特定の態様を下に概説する。括弧内の参照番号および表現は、図面を参照しながら下でさらに説明される例示的な実施形態を参照している。しかしながら、参照番号および表現は、単なる例示であり、例示的な実施形態の任意の特定の構成要素または特徴に態様を限定するものではない。これらの態様は、括弧内に示された参照番号および表現が、必要に応じて、省略されるかまたは他のものに置き換えられる特許請求の範囲として公式化することができる。
【０００６】
態様１。圧縮ガス分配ステーション用の試験器具であって、
圧縮ガス分配ステーションの分配ノズル（１３５）との密封接続を提供するためのレセプタクル（２０５）、
上流端および下流端を有し、上流端がレセプタクル（２０５）に取り付けられている流体移送ライン（２５５）、
流体移送ライン（２５５）内の背圧調整器（２２０）であって、背圧調整器（２２０）の上流で流体移送ライン（２５５）内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置され、制御装置（２０１）からの代表充填圧力に対応する制御信号に応答するように動作可能に構成される、背圧調整器（２２０）、
流体移送ライン（２５５）内の質量流量センサ（２３０）であって、流体移送ライン（２５５）内を移送されるガス量に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、質量流量センサ（２３０）、ならびに
制御装置（２０１）であって、質量流量センサ（２３０）に動作可能に接続され、質量流量センサ（２３０）からの信号を使用して代表充填圧力を計算するように構成され、代表充填圧力に対応する制御信号を提供するように動作可能に構成される、制御装置（２０１）を備える、試験器具。
【０００７】
態様２。
背圧調整器（２２０）の上流の流体移送ライン（２５５）内のガスの温度に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、温度センサ（２１０）をさらに備え、
制御装置（２０１）が、温度センサ（２１０）に動作可能に接続され、温度センサ（２１０）からの信号も使用して代表充填圧力を計算するように構成される、態様１に記載の試験器具。
【０００８】
態様３。
局所的な気温に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、周囲気温センサ（２５０）をさらに備え、
制御装置（２０１）が、周囲気温センサ（２５０）に動作可能に接続され、周囲気温センサ（２５０）からの信号も使用して代表充填圧力を計算するように構成される、態様１または態様２に記載の試験器具。
【０００９】
態様４。
制御装置（２０１）で使用するためのパラメータ値を入力するためのユーザ入力装置（２６５）をさらに備える、態様１または態様２に記載の試験器具。
【００１０】
態様５。
流体移送ライン（２５５）内の前方圧力調整器（２２５）であって、背圧調整器（２２０）の下流に動作可能に配置され、前方圧力調整器（２２５）の下流の流体移送ライン（２５５）内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置される、前方圧力調整器（２２５）をさらに備える、態様１〜４のいずれか一項に記載の試験器具。
【００１１】
態様６。
少なくとも背圧調整器（２２０）に熱を提供するための加熱装置（２４５）をさらに備える、態様１〜５のいずれか一項に記載の試験器具。
【００１２】
態様７。
背圧調整器（２２０）の上流の流体移送ライン（２５５）内のガスの圧力に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される、圧力センサ（２１５）をさらに備え、
制御装置（２０１）が、圧力センサ（２１５）に動作可能に接続される、態様１〜６のいずれか一項に記載の試験器具。
【００１３】
態様８。
流体移送ライン（２５５）の下流端に動作可能に接続される、１つ以上の収容容器（２４０）をさらに備える、態様１〜７のいずれか一項に記載の試験器具。
【００１４】
態様９。圧縮ガスが水素である、態様１〜８のいずれか一項に記載の試験器具。
【００１５】
態様１０。圧縮ガス分配ステーションを試験するための方法であって、
圧縮ガス分配ステーションの分配ノズル（１３５）を試験器具のレセプタクル（２０５）に接続することであって、試験器具が、流体移送ライン（２５５）内に動作可能に配置された背圧調整器（２２０）を有する流体移送ライン（２５５）を備え、背圧調整器が、調整可能な圧力設定を有する、接続すること、
分配ノズル（１３５）からの圧縮ガス量を流体移送ライン（２５５）に通過させること、
流体移送ライン（２５５）を通過した圧縮ガス量の質量に関連する値を測定すること、
流体移送ライン（２５５）を通過した圧縮ガス量の質量に関連する値から代表充填圧力を計算すること、および
計算した代表充填圧力に応答して、流体移送ライン（２５５）内の背圧調整器（２２０）の圧力設定を調整することを含む、方法。
【００１６】
態様１１。
背圧調整器（２２０）の上流の位置で流体移送ライン（２５５）を通過する圧縮ガス量の圧縮ガス温度に関連する値を測定することをさらに含み、
代表充填圧力が、圧縮ガス温度に関連する値からも計算される、態様１０に記載の方法。
【００１７】
態様１２。
局所的な気温に関連する値を測定することをさらに含み、
代表充填圧力が、局所的な気温に関連する値からも計算される、態様１０または態様１１に記載の方法。
【００１８】
態様１３。代表充填圧力が、１つ以上のそれぞれのパラメータについて１つ以上のユーザ提供の値を使用して計算され、１つ以上のパラメータが、局所的な気温、初期ガス圧力、および代表収容容器の容積からなる群から選択される、態様１０または態様１１に記載の方法。
【００１９】
態様１４。圧縮ガス量が、流体移送ライン（２５５）において背圧調整器（２２０）から前方圧力調整器（２２５）に送られ、前方圧力調整器（２２５）の下流の圧縮ガス量の圧力を調整する、態様１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【００２０】
態様１５。背圧調整器（２２０）が加熱される、態様１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【００２１】
態様１６。圧縮ガス量が、流体移送ライン（２５５）から１つ以上の収容容器（２４０）に送られる、態様１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【００２２】
態様１７。圧縮ガスが水素である、態様１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、圧縮ガス分配ステーションおよび圧縮ガス分配ステーション用の試験器具の概略図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次の詳細な説明は、好ましい例示的な実施形態のみを提供し、本発明の範囲、適用性、または構成を限定することを意図しない。むしろ、好ましい例示的な実施形態の次の詳細な説明は、本発明の好ましい例示的な実施形態を実装するための実施可能な説明を当業者に提供し、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、要素の機能および配置において様々な変更がなされ得ることが理解される。
【００２５】
本明細書で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、本明細書および特許請求の範囲に記載される本発明の実施形態における任意の特徴に適用されるときに１つ以上を意味する。「ａ」および「ａｎ」の使用は、そのような制限が具体的に述べられていない限り、意味を単独形体に制限しない。単数形または複数形の名詞または名詞句に先行する冠詞「ｔｈｅ」は、特定の具体的な特徴（複数可）を示し、それが使用される文脈に応じて単数または複数の含意を有し得る。
【００２６】
形容詞「任意の」は、数量に関係なく、１つ、いくつか、または全てを無差別に意味する。
【００２７】
第１の実体と第２の実体との間に置かれた用語「および／または」は、（１）第１の実体のみ、（２）第２の実体のみ、ならびに（３）第１の実体および第２の実体の意味のいずれかを含む。３つ以上の実体のリストの最後の２つの実体の間に置かれた用語「および／または」は、このリスト内の実体の任意の特定の組み合わせを含むリスト内の実体のうちの少なくとも１つを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」は、「Ａおよび／またはＢおよび／またはＣ」と同じ意味を有し、Ａ、Ｂ、およびＣの以下の組み合わせを含む：（１）Ａのみ、（２）Ｂのみ、（３）Ｃのみ、（４）ＡおよびＢ、かつＣではない、（５）ＡおよびＣ、かつＢではない、（６）ＢおよびＣ、かつＡではない、ならびに（７）ＡおよびＢおよびＣ。
【００２８】
特徴または実体のリストに先行する語句「少なくとも１つの」は、実体のリスト内の特徴または実体のうちの１つ以上を意味するが、必ずしも実体のリスト内に具体的に列挙されたありとあらゆる実体のうちの少なくとも１つを含むものではなく、実体のリストにある実体のいかなる組み合わせも除外しない。例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」（または同等に「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」、または同等に「Ａ、Ｂ、および／またはＣのうちの少なくとも１つ」）は、「Ａおよび／またはＢおよび／またはＣ」と同じ意味を有し、Ａ、Ｂ、およびＣの以下の組み合わせを含む：（１）Ａのみ、（２）Ｂのみ、（３）Ｃのみ、（４）ＡおよびＢ、かつＣではない、（５）ＡおよびＣ、かつＢではない、（６）ＢおよびＣ、かつＡではない、ならびに（７）ＡおよびＢおよびＣ。
【００２９】
「下流」および「上流」は、移送されるプロセス流体の意図された流れ方向を指す。プロセス流体の意図された流れ方向が、第１の装置から第２の装置である場合、第２の装置は、第１の装置の下流の流体流れ連通にある。再循環流の場合、下流および上流は、プロセス流体の第１の通過を指す。
【００３０】
本開示は、圧縮ガス分配ステーション、例えば水素分配ステーション用の試験器具および方法に関する。試験器具および方法は、分配ステーション構成要素１００および試験器具構成要素２００を示す唯一の図を参照して説明される。
【００３１】
図に示す分配ステーション構成要素は、試験器具に圧縮ガスを供給するための１つ以上の貯蔵容器１０５、分配される圧縮ガスの圧力上昇を制御するための圧力制御弁１１０、ブロック弁１２０、ブリード弁１２５、圧力センサ１３０、分配ノズル１３５、および制御装置１０１を含む。分配ステーションは、圧縮ガス分配ステーションの任意の既知の構成要素を備え得る。分配ステーションは、固定ステーションであっても移動ステーションであってもよい。
【００３２】
試験器具は、レセプタクル２０５を備える。レセプタクル２０５は、圧縮ガス分配ステーションの分配ノズル１３５との密封接続を提供するのに好適である。レセプタクル２０５は、Ｈ２が分配される場合の水素駆動自動車のレセプタクルと同じ構造を有する。レセプタクル２０５は、圧縮ガス分配ステーションの分配ノズル１３５に対する相手方部品または対となる嵌合装置である。レセプタクルは、試験器具から圧縮ガス分配ステーションへ収容容器の容積、温度、および圧力などの情報を提供するためのＩＲ送信機または同様の装置を含み得る。ＩＲ送信機または同様の装置は、いわゆる「通信充填」のために、温度および圧力情報を車両から圧縮ガス分配ステーションに送信するために使用される装置と同等であり得る。
【００３３】
試験器具は、流体移送ライン２５５を備える。流体移送ライン２５５は、上流端および下流端を有する。流体移送ライン２５５の上流端は、レセプタクル２０５に取り付けられる。
【００３４】
試験器具は、流体移送ライン２５５内に背圧調整器２２０を備える。背圧調整器２２０は、背圧調整器２２０の上流で流体移送ライン２５５内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置される。背圧調整器２２０は、制御装置２０１からの代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒに対応する制御信号に応答するように動作可能に構成される。背圧調整器２２０は、例えば、Ｔｅｓｃｏｍ２６−１７６０−６６背圧調整器であり得る。
【００３５】
背圧調整器２２０は、圧力変換器へのＲｏｎｏｎＸ−５５電流などの圧力変換器２６０への電流を介して制御信号に応答するように動作可能に構成され得る。
【００３６】
試験器具は、流体移送ライン２５５内に質量流量センサ２３０を備える。本明細書で使用する場合、用語「質量流量センサ」は、流体移送ライン内の質量流量速度を決定するために使用することができる任意の装置を含み、その範囲内に「質量流量計」を含む。質量流量センサ２３０は、流体移送ライン２５５内で移送されるガス量に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される。質量流量センサ２３０は、例えば、Ｒｈｅｏｎｉｃ  ＲＨＭ−０４質量流量センサであり得る。
【００３７】
用語「関連する」は、直接的な関係、関連、対応関係、またはつながりを有することを意味する。
【００３８】
試験器具は、制御装置２０１を備える。制御装置２０１は、質量流量センサ２３０に動作可能に接続される。制御装置２０１は、質量流量センサ２３０からの信号を使用して代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒを計算するように構成される。制御装置は、代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒに対応する制御信号を提供するように動作可能に構成される。
【００３９】
制御装置２０１は、質量流量センサ２３０を通過したガス（例えば、水素ガス）の累積質量から、そのガスの状態方程式を使用して代表充填圧力を計算し得る。好ましくは、非理想ガス（実ガス）状態方程式を使用して代表充填圧力を計算する。任意の好適な実ガスモデル、例えば、Ｒｅｄｌｉｃｈ−Ｋｗｏｎｇモデル、Ｖｉｒｉａｌモデル、またはＰｅｎｇ−Ｒｏｂｉｎｓｏｎモデルが使用され得る。あるいは、米国規格協会（ＮＩＳＴ）値が使用され得る（「Ｒｅｖｉｓｅｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ  Ｅｑｕａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｇａｓ  Ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｅｌ  Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，」Ｊ．ｏｆ  Ｒｅｓ．Ｎａｔｌ．Ｉｎｓｔ．Ｓｔａｎｄ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｖｏｌ．１１３，ｐｐ３４１−３５０，２００８を参照のこと）。
【００４０】
代表充填圧力を計算するために使用される容量は、代表充填圧力を計算するための固定値に設定されてもよく、またはユーザ入力装置２６５を使用して、値が入力されてもよい。容量に関するこの同じ値が、レセプタクル２０５内のＩＲ送信機を介して分配ステーションに送信され得る。ディスペンサがどのように応答するかを見るために、意図的な誤った信号をディスペンサ試験の一部として送信してもよい。
【００４１】
したがって、器具は、制御装置２０１で使用するためのパラメータ値を入力するためのユーザ入力装置２６５を備え得る。ユーザ入力装置２６５は、当技術分野で既知である任意の既知のユーザ入力装置、例えば、マウス、キーボード、タッチパッド、タッチスクリーンなどであり得る。
【００４２】
代表充填圧力を計算するための初期圧力は、固定値に設定されてもよく、またはユーザ入力装置２６５を使用して、値が入力されてもよい。
【００４３】
流体移送ライン２５５に導入されるガスの温度、Ｔｉｎは、固定値に設定されてもよく、または温度センサ２１０を使用して測定されてもよい。試験器具は、温度センサ２１０を備え得る。存在する場合、温度センサ２１０は、背圧調整器２２０の上流の流体移送ライン２５５内のガスの温度に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される。温度センサ２１０が存在する場合、制御装置２０１は、温度センサ２１０に動作可能に接続され、制御装置２０１は、温度センサ２１０からの信号も使用して代表充填圧力を計算するように構成される。
【００４４】
計算された代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒは、局所的な気温、Ｔｌｏｃａｌにも依存し得る。局所的な気温、Ｔｌｏｃａｌは、試験器具付近の周囲気温に対応し得る。局所的な気温は、収容容器とその周囲との間の熱伝達のために、収容容器の温度に影響を及ぼし得る。局所的な気温は、試験器具の直近の気温に対応し得、温度センサ２５０を使用して測定され得る。
【００４５】
したがって、試験器具は、局所的な気温、Ｔｌｏｃａｌに関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置された温度センサ２５０を備え得る。温度センサ２５０が存在する場合、制御装置２０１は、温度センサ２５０に動作可能に接続され、制御装置２０１は、温度センサ２５０からの信号も使用して代表充填圧力を計算するように構成される。
【００４６】
あるいは、代表充填圧力を計算するために使用される局所的な気温、Ｔｌｏｃａｌは、固定値とすることができ、またはユーザ入力装置２６５を使用して、値が入力されてもよい。
【００４７】
代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒを計算するために使用される代表温度、Ｔｒｅｐｒは、実験式を使用して、または理論式に基づいて、制御装置２０１によって計算され得る。
【００４８】
いくつかの刊行物、例えば、Ｂｏｕｒｇｅｏｉｓ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｔｈｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  ｇａｓ  ｆｉｌｌｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ：Ａ  ｒｅｖｉｅｗ，」Ｉｎｔ．Ｊ．ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，ｖｏｌ．４３，ｐｐ．２２６８−２２９２，２０１８；Ｘｉａｏ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｃｈａｒｇｅ−ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｃｙｃｌｅ  ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ  ｆｏｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ，」Ｉｎｔ．Ｊ．ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，ｖｏｌ．４１，ｐｐ５５３１−５５３９，２０１６；Ｘｉａｏ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｉｎａｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  ｒｅｆｕｅｌｉｎｇ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，」Ｉｎｔ．Ｊ．ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，ｖｏｌ．４２，ｐｐ７５２１−７５２８，２０１７；Ｓｉｍｏｎｏｖｓｋｉ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｔｈｅｒｍａｌ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ａ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｔａｎｋ  ｄｕｒｉｎｇ  ｆａｓｔ  ｆｉｌｌｉｎｇ，」Ｉｎｔ．Ｊ．ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，ｖｏｌ．４０，ｐｐ．１２５６０−１２５７１，２０１５は、熱力学的原理に基づく代表温度の計算を記載している。
【００４９】
あるいは、多くの収容容器に水素を分配することから取得された履歴データを使用して、以下のような実験式を開発することができる：
【数１】
2020038003.tif 000003
式中、Ｔａｍｂｉｅｎｔは、局所的な気温（℃）であり、
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、およびＣ５は、実験的に導出された定数であり、
Ｐｒｅｐｒは、ｔ＝ｎ−１での代表充填圧力であり、
Ｐｓｔａｒｔは、模擬充填の開始時の圧力であり、
Ｔｆｉｌｌは、温度センサ２１０によって測定されたガス温度（℃）であり、
Ｐｒａｍｐ−ｒａｔｅは、模擬充填の時間にわたる圧力上昇率（ＭＰａ／分）であり、
Ｔｒｅｐｒは、計算されたタンク温度（℃）である。
【００５０】
代表充填圧力、Ｐｒｅｐｒおよび代表温度、Ｔｒｅｐｒは、時間工程で計算され得る。代表充填圧力は、前の時間工程の代表温度を使用して計算されてもよく、または代表充填圧力は、前の時間行程の代表温度を使用して計算されてもよい。
【００５１】
「通信充填」の場合、制御装置２０１によって計算された代表充填圧力および任意選択で代表温度は、圧縮ガス燃料供給ステーションの制御装置に送信され得る。圧力および任意選択で温度に関するデータは、圧縮ガスを車両に分配するために使用されるのと同じプロトコル（すなわち、ＳＡＥ  Ｊ２７９９送信プロトコル）を使用して、すなわちレセプタクル２０５を備える圧縮ガス燃料供給継手内のＩＲ送信機によって送信され得る。データは、分配ノズル１３５を備える圧縮ガス燃料供給継手内のＩＲ受信機を介して圧縮ガス分配ステーションによって受信され得る。
【００５２】
試験器具は、背圧調整器２２０の下流に位置する流体移送ライン２５５内に前方圧力調整器２２５を備え得る。前方圧力調整器２２５は、前方圧力調整器２２５の下流の流体移送ライン２５５内のガスの圧力を制御するように動作可能に配置される。前方圧力調整器２２５の設定点圧力は、手動でまたは制御装置２０１によって設定され得る。
【００５３】
質量流量センサ２３０は、質量流量センサ２３０に対する圧力定格要件を低減するために、任意選択の前方圧力調整器２２５の下流に位置付けられ得る。
【００５４】
水素分配ステーションから分配された水素は、収容容器の過熱を回避するために、収容容器内で膨張するときの水素の加熱により、気温よりもかなり低い温度（例えば、−４０℃）に冷却されることが多い。
【００５５】
背圧調整器２２０を通過する非常に冷たい水素は、背圧調整器２２０の動作に影響を及ぼす可能性があるので、器具は、背圧調整器２２０に熱を提供するために加熱装置２４５を備え得る。加熱装置は、電気抵抗加熱器、熱交換器、または背圧調整器２２０に対する加熱を提供することができる任意の他の好適な装置であり得る。
【００５６】
存在する場合、加熱装置は、前方圧力調整器２２５も加熱し得る。
【００５７】
器具は、背圧調整器２２０の上流の流体移送ライン２５５内のガスの圧力に関連する値を測定し、それに応答して信号を提供するように動作可能に配置される圧力センサ２１５を備え得る。圧力センサ２１５が存在する場合、制御装置２０１は、圧力センサ２１５に動作可能に接続される。圧力センサ２１５は、フィードバック信号を提供することによって背圧調整器２２０の制御を改善するために使用することができる。
【００５８】
試験器具は、圧縮ガス分配ステーションから分配された圧縮ガスを捕捉するための１つ以上の収容容器２４０を備え得る。１つ以上の収容容器２４０は、流体移送ライン２５５の下流端に動作可能に接続され得る。１つ以上の収容容器２４０は、チューブトレーラーに搭載された容器であり得る。１つ以上の圧力安全弁２３５は、流体移送ライン２５５に設置され得る。
【００５９】
あるいは、流体移送ライン２５５の下流端は、通気ライン（図示せず）またはフレア（図示せず）に接続され得る。
【００６０】
本開示はまた、圧縮ガス分配ステーションを試験するための方法にも関する。
【００６１】
本方法は、圧縮ガス分配ステーションの分配ノズル１３５を試験器具のレセプタクル２０５に接続することを含む。試験器具は、流体移送ライン２５５内に動作可能に配置された背圧調整器２２０を有する流体移送ライン２５５を備える。背圧調整器は、調整可能な圧力設定を有する。
【００６２】
本方法は、分配ノズル１３５からの圧縮ガス量を流体移送ライン２５５に通過させることを含む。
【００６３】
本方法は、流体移送ライン２５５を通過した圧縮ガス量の質量に関連する値を測定することを含む。流体移送ライン２５５を通過した圧縮ガス量の質量に関連する値は、その値の測定に応答して信号を提供する質量流量センサ２３０から決定され得る。
【００６４】
本方法は、流体移送ライン２５５を通過した圧縮ガス量の質量に関連する値から代表充填圧力を計算することを含む。代表充填圧力は、制御装置２０１によって計算され得る。制御装置２０１は、質量流量センサ２３０からの信号を使用して代表充填圧力を計算するように構成され得る。
【００６５】
代表充填圧力は、代表収容容器の容積、流体移送ライン２５５を通過する圧縮ガス量の質量に関連する値、初期ガス圧力、および流入圧縮ガス温度の関数である。流入圧縮ガス温度は、ユーザ入力装置２６５を使用して手動で測定または入力され得る。
【００６６】
本方法は、計算した代表充填圧力に応答して、流体移送ライン２５５内の背圧調整器２２０の圧力設定を調整することを含む。制御装置２０１は、計算された代表充填圧力に対応する制御信号を提供するように動作可能に構成され得る。背圧調整器２２０は、制御信号に応答するように動作可能に構成され得る。流体移送ライン２５５を通過する圧縮ガスは、流体移送ライン２５５に送られる前に冷却され得るので、背圧調整器は、加熱され得る。
【００６７】
本方法は、背圧調整器２２０の上流の位置で流体移送ライン２５５を通過する圧縮ガス量の圧縮ガス温度に関連する値を測定することを含み得る。圧縮ガス量の圧縮ガス温度に関連する値が測定される場合、代表充填圧力は、圧縮ガス温度に関連する値からも計算される。
【００６８】
代表充填圧力は、局所的な気温の関数でもあり得、これは、ユーザ入力装置２６５を使用して手動で入力時に測定され得る。
【００６９】
本方法は、局所的な気温に関連する値を測定することを含み得る。局所的な気温に関連する値が測定される場合、代表充填圧力は、局所的な気温に関連する値からも計算される。
【００７０】
本方法は、背圧調整器２２０からの圧縮ガス量を前方圧力調整器２２５に送り、前方圧力調整器２２５の下流の圧縮ガス量の圧力を調整することを含み得る。前方圧力調整器２２５は、質量流量センサ２３０に対する圧力定格要件を低減するために、質量流量センサ２３０の上流に位置し得る。
【００７１】
本方法は、流体移送ライン２５５からの圧縮ガス量を１つ以上の収容容器２４０に送ることを含み得る。
【図１】
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【外国語明細書】
2020038003000001.pdf