燃气分配方法与流程

使用诸如天然气和氢气之类的燃气作为运输燃料正在获得更大的认可。这些燃料需要分配到分配站，其中燃料随后被分配到车辆中的燃料箱，例如，燃料电池车辆。

燃气通常通过车辆(即卡车)从一个或多个移动式燃气储存容器中的燃气源输送到分配站。在分配站，通过将燃气从一个或多个移动式燃气储存容器转移到分配站处的固定储存容器，或者通过留下一个或多个移动式燃气储存容器来卸载燃气，在分配站处，用于将燃气直接从一个或多个移动式燃气储存容器分配到车辆中的燃料箱。例如，在ep3249281、ep3249282、ep3263969和us6786245中描述了燃气的分布，每个都通过引用并入本文。

在燃气已经卸载之后，一个或多个移动式燃气储存容器被运回到再填充站，在该再填充站中再填充一个或多个移动式燃气储存容器。当一个或多个移动式燃气储存容器被运输回到再填充站时，剩余量的燃气保留在一个或多个移动式燃气储存容器中的每一个中。这种剩余的燃气量有时被称为“脚跟”。输送回再填充站的该剩余燃气量表示燃气分配的低效率。

工业界希望在燃气的分配中更多地利用燃气。

发明概述

本公开涉及燃气分配方法。

如下概述的本发明有几个方面。在下文中，概述了本发明的具体方面。括号中设置的附图标记和表达是指下面参考附图进一步解释的示例实施例。然而，附图标记和表达仅是说明性的，并不将该方面限制于示例实施例的任何特定组件或特征。这些方面可以表述为权利要求，其中在括号中设置的附图标记和表达被省略或者在适当时由其他表示。

方面1.一种燃气分配方法，包括：

将移动式燃气储存容器(20)运送到交付地点；

在所述交付地点从移动式燃气储存容器(20)卸载燃气，直至移动式燃气储存容器(20)已经耗尽至耗尽水平，移动式燃气储存容器(20)其中具有残余量的气态燃气；

在移动式燃气储存容器(20)和运输车辆(10)的发电机(50)之间提供连接(40)，用于将气态燃气从移动式燃气储存容器(20)转移到运输车辆(10)的发电机(50)；

使用运输车辆(10)运输移动式燃气储存容器(20)，同时将一部分残余量的气态燃气从移动式燃气储存容器(20)转移至所述运输车辆(10)，并在发电机(50)中消耗该部分残余量的气态燃气以产生运输车辆(10)的电力。

方面2.根据方面1所述燃气分配方法，其中燃气被卸载到交付地点的燃气分配站(30)。

方面3.根据方面2所述燃气分配方法，该方法还包括

将燃气从所述分配站(30)分配到多个接收容器；

其中所述多个接收容器中的每个接收容器是在相应车辆上的车载存储容器。

方面4.根据方面1至3中任一项所述的燃气分配方法，其中移动式燃气储存容器(20)使用运输车辆(10)在运输移动式燃气储存容器的步骤中运输至加气站，该方法还包括：

在所述加气站(60)用燃气补充移动式燃气储存容器(20)。

方面5.根据方面1至4中任一项所述的燃气分配方法，其中移动式燃气储存容器(20)是多个物理连接的移动式燃气储存容器(20，21，22，23)之一，

其中多个物理连接的移动式燃气储存容器(20，21，22，23)使用运输车辆(10)运输到第二交付地点，该方法还包括：

在第二交付地点从多个物理连接的移动式燃气储存容器(20，21，22，23)的第二移动式燃气储存容器(21)卸载燃气。

方面6.根据方面1至5中任一项所述的燃气分配方法，其中移动式燃气储存容器(20)适用于储存液态燃气，

其中移动式燃气储存容器(20)由运输车辆(10)运输到所述交付地点；

其中一部分液态燃气在通过所述运输车辆(10)运输移动式燃气储存容器(20)的过程中蒸发以形成汽化的气态燃气；和

其中在所述移动式燃气储存容器(20)与所述运输车辆(10)的发电机(50)之间提供连接(40)，以将气态燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移至所述运输车辆(10)的发电机(50)；

该方法还包括：

将所述汽化的气态燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移到所述运输车辆(10)的发电机(50)并消耗所述汽化的气态燃气，以在将所述移动式燃气储存容器(20)运输到所述交付地点时为所述运输车辆(10)发电。

方面7.根据方面1至5中任一项所述的燃气分配方法，

其中移动式燃气储存容器(20)使用第二运输车辆(11)运输至所述交付地点；

其中卸载燃气的步骤包括：

在所述交付地点从所述第二运输车辆(11)上拆下所述移动式燃气储存容器(20)；和

将所述移动式燃气储存容器(20)可操作地连接到在所述交付地点处的燃气接收耦合器。

方面8.根据方面7所述燃气分配方法，其中移动式燃气储存容器(20)适用于储存液态燃气，

其中一部分液态燃气在通过所述第二运输车辆(11)运输移动式燃气储存容器(20)的过程中蒸发以形成汽化的气态燃气；

该方法还包括：

在所述移动式燃气储存容器(20)与所述第二运输车辆(11)的发电机(51)之间提供连接(42)，以将所述汽化的气态燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移至所述第二运输车辆(11)的发电机(51)；和

将所述汽化的气态燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移到所述第二运输车辆(11)的发电机(51)并消耗所述汽化的气态燃气，以在将所述移动式燃气储存容器(20)运输到所述交付地点时为所述第二运输车辆(11)发电。

方面9.根据方面1至8中任一项所述的燃气分配方法，其中卸载燃气的步骤包括：

将所述移动式燃气储存容器(20)可操作地连接到在所述交付地点处的一个或多个固定储存容器(31)；和

将燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移至在所述交付地点处的一个或多个固定储存容器(31)。

方面10.根据方面1至9中任一项所述的燃气分配方法，其中运输车辆(10)包括固定于所述运输车辆(10)的主燃气储存容器(45)，并且其中将剩余量的燃气部分从所述移动式燃气储存容器(20)转移到运输车辆(10)包括将燃气从所述移动式燃气储存容器(20)转移到所述主燃气储存容器(45)。

方面11.根据方面1至10中任一项所述的燃气分配方法，其中运输车辆(10)包括固定于所述运输车辆(10)的主燃气储存容器(45)，并且其中将剩余量的燃气部分从所述移动式燃气储存容器(20)转移到运输车辆(10)包括将燃气绕过所述主燃气储存容器(45)从所述移动式燃气储存容器(20)直接转移到所述运输车辆(10)的发电机。

方面12.根据方面1至11中任一项所述的燃气分配方法，其中发电机(50)是内燃机，用于驱动所述运输车辆(10)和/或产生用于操作所述运输车辆(10)的一个或多个电气部件的电力。

方面13.根据方面1至11中任一项所述的燃气分配方法，其中发电机(50)是燃料电池，用于产生用于操作所述运输车辆(10)的一个或多个电气部件的电力。

方面14.根据前述方面所述的燃气分配方法，其中运输车辆(10)包括用于驱动所述运输车辆(10)的电动机，并且所述燃料电池向电动机递送电力。

方面15.燃气分配系统，包括：

移动式燃气储存容器(20)，含有液体和/或压缩的燃气；

第一运输车辆(10)，包括为所述第一运输车辆(10)发电的发电机(50)和固定于所述第一运输车辆(10)并与所述第一运输车辆(10)的发电机(50)连接以向该发电机(50)供应燃气的主燃气储存容器(45)；和

第二运输车辆(11)，包括为所述第二运输车辆(11)发电的发电机(51)和固定于所述第二运输车辆(11)并与所述第二运输车辆(11)的发电机(51)连接以向该发电机(51)供应燃气的主燃气储存容器(46)；

每个运输车辆(10，11)被配置为将所述移动式燃气储存容器(20)运输到交付地点，以在所述交付地点从所述移动式燃气储存容器(20)卸载燃气；

其中所述移动式燃气储存容器(20)和/或第一运输车辆(10)与第二运输车辆(11)中的每个都设有相应的连接线和/或耦合，以在所述移动式燃气储存容器(20)与第一和第二运输车辆(10，11)的相应一个的发电机(50；51)之间提供连接(40，42)，用于将气态燃气从所述移动式燃气储存器(20)转移到所述第一和第二运输车辆(10，11)的相应一个的发电机(50，51)。

附图简述

图1是说明燃气分布的示意图。

图2是示出燃气的分布的示意图。

发明详述

随后的详细描述仅提供优选的示例性实施例，并且不旨在限制本发明的范围、适用性或配置。相反，随后对优选示例性实施例的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本发明的优选示例性实施例的使能描述，应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

当应用于说明书和权利要求中描述的本发明的实施例中的任何特征时，这里使用的冠词“一”和“一个”表示一个或多个。除非特别说明这种限制，否则“一”和“一个”的使用不限制单个特征的含义。单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”表示特定的特定特征或特定的特定特征，并且取决于使用它的上下文可以具有单数或复数含义。

形容词“任何”意味着任意数量的一个、一些或全部。

在第一实体和第二实体之间放置的术语“和/或”包括(1)仅第一实体，(2)仅第二实体，以及(3)第一实体和第二实体的任何含义。在3个或更多个实体的列表的最后两个实体之间放置的术语“和/或”意味着列表中的至少一个实体包括该列表中的实体的任何特定组合。例如，“a、b和/或c”具有与“a和/或b和/或c”相同的含义，并且包括a、b和c的以下组合：(1)仅a，(2)仅b，(3)仅c，(4)a和b而不是c，(5)a和c而不是b，(6)b和c而不是a，和(7)a和b和c。

在特征或实体列表之前的短语“至少一个”表示实体列表中的一个或多个特征或实体，但不一定包括实体列表中明确列出的每个实体中的至少一个，并且不排除实体列表中实体的任何组合。例如，“a、b或c中的至少一个”(或等效地“a、b和c中的至少一个”或等效地“a、b和/或c中的至少一个”)具有与“a和/或b和/或c”相同的含义，并且包括a、b和c的以下组合：(1)仅a，(2)仅b，(3)仅c，(4)a和b而不是c，(5)a和c而不是b，(6)b和c而不是a，和(7)a和b和c。

术语“多个”表示“两个或多于两个”。

如本文所使用的，“第一”、“第二”，“第三”等用于区分多个步骤和/或特征，并且不表示总数或时间和/或空间的相对位置，除非明确说明。

在权利要求中，字母可用于识别要求保护的步骤(例如(a)、(b)和(c))。这些字母用于帮助引用方法步骤，并不旨在表示执行所要求保护的步骤的顺序，除非且仅在权利要求中具体陈述这种顺序的范围内。

本发明涉及一种燃气分配方法。燃气是在常规条件下为气态的许多燃料中的任何一种。燃气可包括氢气和甲烷中的至少一种。燃气可以是工业级氢，其氢浓度满足确定的氢燃料电池纯度标准，或例如至少99.97体积％。燃气可以是包含甲烷的天然气。天然气可具有至少90体积％的甲烷浓度。燃气可以在气体混合物中含有天然气和氢气。

参考图1和图2描述燃气分配方法。

燃气分配方法包括将移动式燃气储存容器20运输到交付地点。移动式燃气储存容器20可适于储存压缩的燃气。移动式燃气储存容器20可以是多个物理连接的移动式燃气储存容器20、21、22和23中的一个，例如，在管拖车上。多个移动式燃气储存容器可包括任何数量的燃气储存容器。

移动式燃气储存容器20可适于储存液态燃气。移动式燃气储存容器可以是拖车上的燃气储存容器，例如用于运载液态燃气的隔热油轮。当燃气作为液态燃气存储在移动式燃气储存容器20中时，在运输车辆运输移动式燃气储存器20期间，一部分燃气被蒸发以形成气态燃气。液态燃气可以在蒸发器中蒸发以形成气态燃气。

可以在移动式燃气储存容器20和运输车辆10的发电机50之间提供连接41，用于将气态燃气从移动式燃气储存容器20转移到运输车辆10的发电机50。该方法可以进一步包括将气态燃气从移动式燃气储存容器20转移到运输车辆10的发电机50并消耗气态燃气以产生用于运输车辆10的动力，同时将移动式燃气储存容器20运输到交付地点。替代地或另外地，该方法可以包括将气态燃气从移动式燃气储存容器20转移到车辆的发电机50以产生辅助动力。

多个移动式燃气储存容器20、21、22和23可以被运输到一个或多个其他交付地点并且燃气在运输到该交付地点之前从多个移动式燃气储存容器20、21、22和23中的一个或多个卸载。多个移动式燃气储存容器20、21、22和23可以被运输到一个或多个其他交付地点并且燃气在运输到该交付地点之后从多个移动式燃气储存容器20、21、22和23中的一个或多个卸载。

燃气分配方法包括在交付地点从移动式燃气储存容器20卸载燃气，直至移动式燃气储存容器20耗尽至耗尽水平。燃气可以卸载到交付地点处的燃气分配站30。卸载可以例如通过将燃气从移动式燃气储存容器20转移到交付地点处的固定储存容器31来执行，如图1所示。例如，可以通过将移动式燃气储存容器20暂时留在交付地点来执行卸载，如图2所示。

如图1所示，其中通过在交付地点将燃气从移动式燃气储存容器20转移到固定储存容器31来执行卸载，卸载步骤包括可操作地将移动式燃气储存容器20连接到交付地点处的一个或多个固定储存容器31，并且将燃气从移动式燃气储存容器20转移到交付地点处的一个或多个固定储存容器31。一个或多个固定储存容器可以是燃气分配站的一部分。燃气可以从燃气分配站分配到多个接收容器，例如汽车的燃料箱。燃气可以从一个或多个固定储存容器转移到多个接收容器。

在将燃气从移动式燃气储存器20卸载到耗尽水平之后，移动式燃气储存容器20中含有残余量的气态燃气。耗尽水平可以是预定的“选定的”耗尽水平。耗尽水平可能是“因果”耗尽水平，这是由于可以卸载多少燃气的物理限制，例如通过使用泵/压缩机的压力传递或传递。在卸载期间使用压缩机可以减少剩余的燃气量。

从移动式燃气储存容器向燃气分配站卸载燃气是本领域已知的，例如，ep3249281，ep3249282和ep3263969。

在从移动式燃气储存容器20卸载燃气之后，移动式燃气储存容器20可以由运输车辆10运输到加气站60以重新填充燃气。移动式燃气储存容器20可在加气站60处重新注入燃气。运输车辆可以是例如卡车或拖拉机。

运输车辆10具有车载发电机50，其可以利用相同的燃气类型来为运输车辆10的一些或所有要求产生动力。发电机50可以为运输车辆的动力系和/或辅助动力提供动力。

运输车辆可能有电动机。氢可以用在燃料电池中以为电动机提供电力。燃料电池可以构成发电机50。运输车辆可以用电池供电。运输车辆可以使用电池供电，直到移动式燃气储存容器耗尽至耗尽水平，然后切换至使用残余燃气。运输车辆可使用固定于运输车辆的主燃气储存器45使用燃气运作。运输车辆可使用来自主燃气储存容器45的燃气运行，直至移动式燃气储存容器20耗尽至耗尽水平，然后切换至使用残余燃气。残余燃气可以从移动式燃气储存容器20转移到主燃气储存容器45。或者，残余燃气可以从移动式燃气储存容器20直接转移到运输车辆10的发电机50，绕过主燃气储存容器45。

运输车辆可能有内燃机。氢气或天然气可用于内燃机中。内燃机可以构成发电机。

燃气分配方法包括在包含残余量的气态燃气的移动式燃气储存容器20与用于将气态燃气从移动式燃气储存容器20转移至运输车辆10的发电机50的运输车辆10的发电机50之间提供连接40。移动式燃气储存容器20可以直接连接到运输车辆10的发电机50或通过主储存容器45。

如果移动式燃气储存容器已经留在交付地点，如图2所示，移动式燃气储存容器20可以在交付地点卸载后连接到将移动式燃气储存容器运到交付地点的同一运输车辆。移动式燃气储存容器20可以替代地连接到与将移动式燃气储存容器运输到交付地点的运输车辆不同的运输车辆。

燃气分配方法包括使用运输车辆10运输移动式燃气储存器20，同时将一部分残余量的气态燃气从移动式燃气储存容器20转移到运输车辆10并消耗发电机50中的部分残余量的气态燃气以在输送移动式燃气储存容器20时为运输车辆10产生动力。

燃气分配方法可包括将燃气从分配站30分配到多个接收容器(未示出)。接收容器可以是各车辆(即汽车中的燃料箱)上的车载存储容器。可以根据任何已知的分配方法将燃气分配到接收容器。分配方法可包括级联填充。

多个物理连接的移动式燃气储存容器20、21、22和23可以使用运输车辆10运输到第二交付地点。燃气可以在第二交付地点卸载到第二燃气分配站(未示出)。可以在第二交付地点处从多个物理连接的移动式燃气储存容器20、20、22和23中的第二移动式燃气储存容器21卸载燃气。

燃气可以卸载，直到多个物理连接的移动式燃气储存容器20、21、22和23的第二移动式燃气储存容器21已经耗尽为耗尽水平，第二移动式燃气储存容器21中含有残余量的燃气。可以在包含剩余燃气量的第二移动式燃气储存容器21与用于将燃气从第二移动式燃气储存容器21转移到运输车辆10的发电机50的运输车辆10的发电机50之间提供连接。移动式燃气储存容器20可以直接或通过储存容器45连接到运输车辆10的发电机50。多个物理连接的移动式燃气储存容器20、21、22和23可以使用运输车辆10运输，同时将剩余燃料量的一部分从第二移动式燃气储存容器21转移到运输车辆10，其中运输车辆10消耗发电机50中的剩余燃气量的一部分以产生用于运输车辆10的动力。

如图2所示，可以使用第二运输车辆11将移动式燃气储存容器20运输到交付地点。卸载燃气的步骤可以包括将移动式燃气储存容器20从交付地点处的第二运输车辆11拆卸，并且将移动式燃气储存容器20可操作地连接到交付地点处的燃气接收耦合器。

交付地点的燃气接收耦合器可以是用于燃气分配站的接收耦合器。燃气可以从燃气分配站分配到多个接收容器，其中燃气通过燃气分配站(直接)从移动式燃气储存器转移到多个接收容器(在燃气分配站的任何固定储存容器中没有中间储存燃气)，从而将移动式燃气储存容器中的燃气耗尽至耗尽水平。

可以使用众所周知的级联填充技术来分配燃气。

在移动式燃气储存容器20已经耗尽至耗尽水平之后，运输车辆10可以收集移动式燃气储存容器20。连接40可以设置在包含残余量的气态燃气的移动式燃气储存容器20和运输车辆10的发电机50之间。移动式燃气储存容器20可以使用运输车辆10运输，同时将一部分残余量的气态燃气从移动式燃气储存器20转移到运输车辆10并且消耗发电机50中的部分残余量的气态燃气以为运输车辆10发电。

移动式燃气储存容器20可适于储存液态燃气。如图2所示，在第二运输车辆11运输移动式燃气储存器20期间，一部分液态燃气可蒸发以形成气态燃气。

如图2所示，可以在移动式燃气储存容器20和第二运输车辆11的发电机50之间提供连接42，用于将气态燃气从移动式燃气储存容器20转移到第二运输车辆51的发电机51。气态燃气可以从移动式燃气储存容器20转移到第二运输车辆11的发电机51，并且消耗气态燃气，以便在将移动式燃气储存容器20运送到交付地点的同时为第二运输车辆11发电。移动式燃气储存容器20可以直接或者通过固定在运输车辆11的主储存容器46连接到运输车辆11的发电机51。

燃气可以是氢气。第二运输车辆的发电机可包括燃料电池。第二运输车辆可以是燃料电池车辆。