用于测量被引入到储器中的气体量的方法以及填充站与流程

本发明涉及一种用于测量被引入到储器中的气体量的方法以及涉及一种填充站。

本发明更特别地涉及一种用于测量经由设有填充管的填充站被引入到气体储器中的气体量的方法，该填充管包括连接到至少一个加压气体源上的上游端和连接到要填充的储器上的下游端，该填充管包括流量计和被定位在该流量计与该填充管的下游端之间的至少一个下游隔离阀，该方法包括：将气体从该源转移到该储器的步骤，在该步骤过程中该下游隔离阀打开；通过关闭该下游阀中断气体转移的步骤，该方法包括使用该流量计测量在该转移步骤过程中所转移的气体量的步骤。

用于填充加压气体储器(特别是车辆的燃料气体储器)的填充站需要以相对高的精确水平测量被引入到储器中的气体量。加压氢气储器的填充尤其如此。

需要测量(计量)这个量，以便可以对其收费(以与液体燃料相同的方式)。

在气体(例如，氢气)的情况下，存在影响这个量的测量(压力、温度、体积、流速等)的许多参数。

这个量特别地取决于初始条件(尤其是填充前储器内的压力)和最终条件(尤其是填充后的压力)。这个量也很难测量，因为一般来说，回路中存在的气体量在填充后被排放到外部。这种放气的目的是降低填充管的软管中的压力，以允许用户将填充管的端部与储器断开。

在理想情况下，所转移的气体的流量应尽可能靠近储器(在填充喷嘴处)进行测量。然而，出于工业和技术原因，这种流量测量实际上在更上游地方进行。因此，流量计所测量的气体中的一些气体不会被转移到储器中，并且存在为此向客户收费的风险。

为了尽可能正确地测量所转移的(并且因此是可收费的)气体量，已知的做法是不对预填充测试期间注入的气体(如果有的话)计数(气体脉冲可以用于泄漏测试和/或用于计算储器的容积或其他参数)。

本发明的目的是提出一种方法和/或装置，该方法和/或装置能够提高实际被供应到储器中的这个气体量的测量精度。

本发明的目的是减轻现有技术的上述缺点中的全部或一些缺点。

为此，根据本发明(在其他方面，根据以上前序部分中给出的其一般性定义)的方法的基本特征在于该方法包括生成指示所转移的气体的校正量的信号的步骤，通过将该流量计在转移步骤过程中测量的所转移的气体量减少或增加所确定的校正量而获得所转移的气体的校正量是。

此外，本发明的实施例可以包括以下特征中到一个或多个特征：

-存储和/或传输和/或显示指示所转移的气体的校正量的信号，

-指示所转移的气体的校正量的信号被用于计算要对被引入到储器中的气体量收取的费用的步骤，

-所确定的气体的校正量是固定量，

-所确定的校正量包括在1克与50克之间，优选地在2克与20克之间，尤其是在5克与10克之间，

-测量或估计在转移步骤结束时储器中或填充管中的最终压力，并且所确定的校正量是根据这个最终压力变化的量，尤其是成比例地变化的量，

-从所转移的气体的测量量中减去所确定的气体校正量，并且当要填充的储器中或填充管中的最终压力包括在850巴与700巴之间时，所确定的气体校正量包括在9克与7.4克之间，并且当要填充的储器(2)中或填充管中的最终压力在700巴与600巴之间时，所确定的气体校正量在7.4克与6.3克之间，

-所确定的气体校正量是根据要填充的储器中或填充管中的气体的温度而变化的量，

-该填充管在该下游隔离阀的下游包括受控的放气阀，该放气阀用于在转移步骤之后将截留在该填充管的下游部分中的加压气体中的至少一些加压气体排放到该填充管外部，该方法包括在转移步骤之后排放该填充管的步骤，该步骤包括打开该放气阀，所确定的气体校正量是通过该放气阀排出的气体的计算量或测量量，

-在该放气步骤之前和该放气步骤之后，基于以下参数，通过应用于该填充管的下游部分中的气体的理想气体或真实气体方程计算所确定的气体校正量：该下游隔离阀的下游的填充管的已知体积、在放气步骤之前在转移步骤结束时要填充的储器中或填充管中的所测量的最终压力、要填充的储器中或填充管中的气体的所测量或估计的温度、气体的已知性质、尤其是其摩尔质量、放气步骤之后填充管中的压力，并且该校正量是在该放气步骤之前该填充管的下游部分中存在的气体的计算量与

在该放气步骤之后填充管的下游部分中存在的气体的计算量之间的差的结果，

-该填充管包括位于放气阀的下游的放气流量计，该放气流量计用于测量在放气步骤过程中被排放的气体量，并且所确定的气体校正量是由该放气流量计测量的气体量或其确定的分数，

-通过从由该流量计在转移步骤过程中测量的所转移的气体量中减去所确定的气体量或将所确定的气体量添加到其中，获得指示所转移的气体的校正量的信号的生成，

-该流量计是生成连续脉冲形式的电信号的类型，每个脉冲对应于基本气体测量量，并且通过从流量计在转移步骤过程中生成的脉冲的总和中减去所确定的脉冲量或将所确定的脉冲量添加到其中，来获得指示所转移的气体的校正量的信号的生成，

-该填充站包括电子数据处理与存储装置，尤其是包括微处理器或计算机，所述电子装置被配置用于接收指示流量计在转移步骤过程中测量的所转移的气体量的信号并且计算和/或接收和/或传输和/或显示指示所转移的气体的校正量的信号，

-所确定的校正气体量是由流量计在转移步骤过程中测量的气体量的所确定的百分比。

本发明还涉及用于对储器填充加压流体、尤其是用于对储器填充加压氢气的填充站，该填充站包括填充管，该填充管包括连接到至少一个加压气体源上的上游端和旨在连接到要填充的储器上的至少一个下游端，该填充管包括流量计和被定位在该流量计与该填充管的下游端之间的至少一个下游隔离阀，该至少一个阀以允许将气体从该源转移到该储器的步骤的方式操作，该流量计被配置用于测量所转移的气体量并生成对应的信号，该站包括电子数据处理与存储装置，尤其是包括微处理器或计算机，该电子装置被配置用于接收来自该流量计的信号并生成指示所转移的气体的校正量的信号，通过将该流量计在该转移期间测量的所转移的气体量减少或增加所确定的校正量而获得所转移的气体的校正量。

本发明还可以涉及包括以上或以下特征的任何组合的任何替代装置或方法。

进一步的具体特征和优点通过阅读以下参照附图给出的说明将变得清楚，在附图中：

-图1是图示了根据本发明第一可能示例性实施例的填充站的结构和操作的一个示例的示意性局部视图，

-图2是图示了根据本发明的第二可能示例性实施例的填充站的结构和操作的一个示例的示意性局部视图。

如图1示意性示出的用于对储器填充加压流体的填充站1常规地包括填充管4，该填充管包括连接到至少一个加压气体源5上的至少一个上游端3和旨在连接到要填充的储器2上的至少一个下游端8。

气体(尤其是氢气)源可以包括以下中的至少一个：一个或多个加压气体的储器，尤其是并联连接用于级联填充的几个储器，压缩机、液化气体源和蒸发器、和/或任何其他合适的加压气体源。

下游端包括例如至少一个柔性软管，该软管的末端包括联接器，优选地为快速联接器，从而允许软管以密封的方式连接到储器2的入口或用于(尤其是车辆的)填充储器2的填充回路的入口。

填充管4包括流量计9和被定位在流量计9与填充管4的下游端8之间的至少一个下游隔离阀6。隔离阀6优选地是操作阀6，该操作阀以允许当这个阀打开时将气体从源5转移到储器2的步骤方式被控制。

流量计9优选地是科里奥利效应型，并且被构造用于测量所转移的气体量并生成对应的信号(优选地是电信号)。

站1包括电子数据处理与存储装置12，尤其是包括微处理器或计算机。这个电子装置12被构造用于接收来自流量计9的信号并生成指示所转移的气体的校正量的信号，通过将流量计5在转移期间测量的所转移的气体的测量量减少或增加所确定的校正量而获得被转移的气体的校正量。

优选地，电子装置12可以被构造用于该站的控制阀6、10或部件中的全部或一些和/或接收填充回路4(下游隔离阀6的上游和/或下游)中的压力和/或温度的测量值15。特别地，电子装置12可以被构造用于控制气体向储器的转移(控制流速和/或源……)。

此外，电子装置12可以包括人机界面或者与人机界面相关联，该人机界面包括例如显示器13和/或支付和/或输入和/或识别终端14。电子装置12可以包括用于发送或接收这些数据和/或其他数据的无线通信装置。特别地，数据存储和/或计算和/或显示和/或计价装置的全部或一部分可以位于远离站1(通过互联网或本地网络并使用例如移动电话应用)的位置。

如图所示，填充管4还优选地进一步包括位于下游隔离阀6的下游的放气阀10。

放气阀10优选地以这样的方式被控制，即，在转移步骤之后(在填充操作结束时)，将截留在填充管4的下游部分中的加压气体中的至少一些排出到填充管4外部。放出的气体被排出到大气中或排出到回收区20中。

通过将流量计5在转移步骤过程中测量的所转移的气体的测量量减少或增加校正量，因此可以显示接近或等于实际转移到储器2中的气体量的气体量和/或向用户收取其费用。

所确定的气体校正量可以是不考虑填充条件而固定的量(例如，确定的气体质量)。例如，当在填充结束时储器中的压力等于850巴并且通过冷却温度保持在-33℃时，所确定的校正量包括在1克至50克之间，优选地为2克至20克之间，尤其是5克至10克之间，例如9克。对于-33℃的温度，当填充结束时储器中的压力等于660巴时，这个校正量可以等于7克。

例如，校正量将独立于气体转移步骤结束时的最终压力。将针对最大填充压力条件(例如200巴、350巴或700巴)预先建立这个量。在这种情况下，不需要在测量和计算环路中设置压力传感器15。

作为替代性方案或组合地，这个校正量是固定量或(固定或可变)百分比，这取决于以下条件(根据以下条件变化)以及例如最终压力。

因此，在不同的储器被填充处于不同的压力的情况下，所确定的校正量可能不同。

所确定的校正量可以对应于预先确定的值，该预先确定的值对应于所确定的热力学条件：体积、温度、压力和/或密度。

例如，测量15(或估计)在转移步骤结束时储器2中或填充管4中的最终压力，并且所确定的校正量是根据这个最终压力变化的量，尤其是成比例地变化的量。同样地，所确定的校正量可以是根据在转移步骤结束时的最终压力间隔而固定的量。例如，(尤其是对于管道4中-33℃的气体温度和5米长并具有确定体积的软管来说)，对于包括在850巴和700巴之间的最终压力，这个校正量可以包括在9克与7.4克之间，而对于包括在700克与600克之间的最终压力，这个校正量可以包括在7.4克与6.3克之间。

同样地，所确定的校正量是根据转移步骤结束时的压力间隔而固定的量，并且当要填充的储器中或在填充管4中的压力包括在850巴与700巴之间时所确定的校正量包括在11克与5克之间，并且当要填充的储器2中或填充管4中的压力包括在700巴与400巴之间时所确定的校正量包括在8克与2.5克之间，并且当要填充的储器2中或填充管4中的压力包括在400巴与200巴之间时，所确定的校正量包括在6克与1克之间。

例如，所确定的气体校正量从所转移的气体的测量量中取出，并且当要填充的储器中或填充管中的最终压力包括在850巴与600巴之间时，所确定的气体校正量包括在9克与6克之间。

所确定的气体校正量还可以可能地根据要填充的储器2中或填充管4中的气体温度而变化。

所确定的气体校正量可以可能地根据储器2的(已知的或测量的)体积和/或根据填充回路4的已知的或测量的体积而变化。

所确定的气体校正量可以是通过放气阀10排出的气体的计算量或测量量。

例如，放出的气体量可以根据容纳在下游隔离阀6与下游端8之间的回路4中的体积、根据在回路4的这个部分中测量的压力15、根据在回路4的这个部分中的测量的或估计的温度、根据气体的特性(其性质、其摩尔质量……)以及根据在转移步骤之后和放气步骤之后管道4中的最终压力来估计。基于这些参数，可以计算放出的气体的密度和/或质量。

例如，使用气体的状态方程来计算所确定的气体校正量。例如，在放气步骤之前和放气步骤之后，基于以下参数，通过应用于填充管的下游部分中的气体的理想气体或真实气体方程计算这个量：下游隔离阀6的下游的填充管的已知体积，在放气步骤之前转移步骤结束时要填充的储器2中或填充管4中的测量的最终压力、要填充的储器2中或填充管4中的气体的测量或估计的温度、气体的已知性质(尤其是其摩尔质量)、放气步骤之后填充管4中的压力。校正量可以是在放气步骤之前填充管4的下游部分中存在的气体的计算量与在放气步骤之后填充管4的下游部分中存在的气体的计算量之间的差的结果。

如图2所示，该站可以包括第二放气流量计11，该第二放气流量计位于放气阀10的下游并被构造用于测量在放气步骤过程中放出的气体量。所确定的气体校正量是例如由放气流量计11测量的气体量，或者这个量的所确定的分数。

通过从流量计5在转移步骤过程中测量的所转移的气体量中减去所确定的气体量或将所确定的气体量添加到其中，可以获得指示所转移的气体的校正量的信号的生成。

这种校正可以在转移步骤结束时和/或在气体转移期间动态地(例如逐步地)执行。

优选地，流量计5是生成连续脉冲形式的电信号的类型，每个脉冲对应于所测量的基本气体量。也就是说，每次流量计测量到一定气体量(例如一克)经过时，流量计发出脉冲。流量对应于每单位时间的脉冲数(例如每分钟一定的克数)。

通过从流量计5在转移步骤过程中生成的脉冲的总和中减去所确定的脉冲量或将所确定的脉冲量添加到其中，可以获得指示所转移的气体的校正量的信号。

如图中示意性所示，电子数据处理与存储装置12可以包括脉冲计数构件16和用于校正所计数的脉冲的构件17或与它们相关联(这个或这些构件16、17可以包括电路板或任何其他合适的装置)。

当然，填充回路4可以包括位于下游隔离阀6的上游或下游的其他元件、尤其是其他(多个)阀7、和/或流量计9和下游隔离阀6之间的缓冲体积、用于冷却下游隔离阀6的下游的气体的交换器19等。