储气系统及其使用方法以及安装有该储气系统的车辆

摘要

本发明涉及一种尤其用于供应机动车辆动力源的储气系统，该系统包括至少两个储存模块(GrA，GrB，GrC)，各模块包括一输出管路(Ci)，该输出管路可通过快速连接装置(Cri)经由电磁阀(vpA/B/C)连接到用户站的供应管路(L)，具有例如不同容量的模块由相同的罐(Ri)组成。本发明的特征在于，相继地使用所述模块，这允许一个模块在使用另一模块之前完全排空，并且只有第一空模块被替换成相同的充满的模块，而在该阶段不替换正在运行的其它模块。

说明书

技术领域

本发明涉及用于向供应给至少一个用户站的管路提供气体、更具体地但非限制性地用于向车辆--通常是机动车辆--内的动力源供应气体的储气系统，以及安装有这种用于储存气体--通常是天然气或氢--的系统的车辆。

背景技术

无论是对于固定使用还是安装在车辆上的使用，气体储备的管理归纳起来有两种总体途径，即就地装载永久储存装置或将空的可拆卸的储存装置更换为新的充满的储存装置。

发明内容

本发明的目的是提供简单且成本低的用于储存气体的系统，使得能够使气体消耗的更换和管理最优化。

为此，根据本发明的一个特征，储气系统包括至少一个第一和一个第二单独的储存模块，各模块具有至少一个输出管路，这些输出管路中的每一个可通过快速连接装置并经由相关联的电磁阀连接到供应管路。

根据本发明的其它特征：

-所述系统在各电磁阀的上游包括向电子控制单元提供压力信号的压力传感器，所述压力信号表示相关联模块中存在的气体压力；

-第一和第二模块具有不同的容量，但是有利地包括数量不同的同样的罐；

-各罐容纳于静止的或可在至少两个位置之间移动的底盘的壳体内；

-各罐容纳有压力高于120bar，通常高于300bar的气体；

-各罐在出口处与隔离阀相联。

本发明还涉及一种使用所述气体作为动力源并安装有这种储气系统的车辆。

本发明的目的还在于一种实施上述类型的系统的方法，根据该方法，通过打开所涉及模块的电磁阀将所述储存模块的第一个连接到供应管路，然后，在排空第一模块之后，连接第二模块，同时或随后断开排空的第一模块并用同样的充满的模块来替换。

附图说明

从下面结合附图对示例性但非限制性地给出的实施例的说明中，本发明的其它特征和优点将更加明显，其中：

-图1是根据本发明的储气系统的实施例的示意图；

-图2是根据本发明的单位模块的实施例的局部纵向剖视图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出的具体实施例中，根据本发明的系统包括三个不同的储气模块GrA，GrB，GrC，这三个模块中至少一个模块的容量不同于其它模块，但是，所有三个模块都是由同样的罐或瓶R_i组成。在所示示例中，两个模块(GrA，GrB)包括三个罐R_i，而第三模块GrC包括单个罐R₇。

根据本发明的一个特征，各罐R_i与相应的输出管路C_i连接，所述输出管路C_i安装有隔离阀V_i，并终止于快速连接装置CR_i的插入式元件，所述快速连接装置的另一匹配元件在下游连接到供应管路L上，该供应管路L从截止电磁阀F下游的出口S连接到至少一个用户站，例如内燃机和/或机动车辆中的燃料电池--在这种情况下气体为氢。

在所示实施例中，控制所述模块的快速连接装置的出口与供应管路L之间的连接的电磁阀vpA/B/C与各模块GrA/B/C相连接。此外，在各电磁阀vpA/B/C的上游连接有压力传感器ppA/B/C，该压力传感器检测相关联模块出口处的压力，并且各个压力传感器将压力级信号传输给一电子控制单元E，该电子控制单元能够在其输出端提供控制电磁阀vpA/B/C的信号以及致动例如仪表板上的警报灯的警报信号SA，该警报信号指示模块为空或几乎为空，并指示电磁阀vpA/B/C是打开的。

采用这种布置，模块GrA，GrB，GrC可单独地拆卸，并且各模块中的压力由传感器ppA/B/C分析，所述传感器的数据通过单元E分析，受控的阀vpA/B/C选择性地并相继地控制从模块Gr到供应管路L的气体发送。在连接一模块后，打开该模块的阀V_i以使各罐的内容物与管路L相连通。因此，根据本发明的装置使得可以通过接连打开电磁阀vpA/B/C以相继地排空不同模块，从而当再次提供气体时，可以单独地更换空模块。

为了进行更换，关闭相应的电磁阀vpA/B/C，然后关闭将要更换的模块的阀V_i并断开快速连接装置CR_i。将新的充满的模块Gr放置就位，并可重复前述顺序操作。同时，在检验取出的模块的罐的状态后，再次填充并储存这些罐以用于新的循环。

罐R_i可包含低压气体，该气体被吸附在例如支承件上，通常为用于提供氢的氢化物。

可选地，罐R_i可包含压力高于120bar，尤其高于300bar，有利地超过400bar的高压气体。在此情况下，管路L在截止电磁阀F的上游设置有膨胀阀D。作为一种变型，尤其是在可达到700bar的高压下储存的情况下，阀V_i有利地替换为将由罐R_i输送的气体压力降低到中压水平的开关减压阀，这样使得可以在减小的压力下连接，并且降低了在将充满的罐放置就位时泄漏的危险。

有利地，如图1所示，系统还包括一备用容器RR，该备用容器固定地安装并与供应管路L的上游部分并联布置。该备用容器RR经由与压力传感器ppR相连接的特殊控制的阀vpR来填充来自可拆卸的储存模块GrA/B/C的内容物以及排空其中的气体，备用容器的再填充在使系统能够完全排空不同模块GrA/B/C而不会有耗尽气体的危险方面给予系统更多的灵活性。

图2示出罐R的实施例，该罐可以容纳在例如前述模块Gr的固定底盘10中。罐R制成为瓶的形式，在其颈部11安装有带止回阀的快速连接装置，该止回阀可通过在底盘10内滑动的柱塞12致动。

在该实施例中，罐R安装在底盘10的壳体内，通过其前表面抵靠在带弹性支承件13的接纳环上，并由安装在底盘内的基座14锁定就位，该基座包括一联锁杆15，当罐R在底盘10内就位时，随着联锁杆倾斜，该联锁杆致动缆线16，该缆线移动与柱塞12配合的凸轮杆17，使罐R与气体出口13之间连通。一旦以从壳体中取出罐R为目的而致动杆15，则断开所述连通。

尽管本发明是结合具体实施例加以说明的，但是并不局限于此，本领域技术人员很容易在下列权利要求的框架范围内进行修改和变型。