一个或多个流体容器的充装回路的自动阻闭设备制造技术

一种自动阻闭设备(21)用于以至少部分地对流体密封的方式阻闭所述流体的一个或多个容器(3)的充装回路(40)，以在发生预定事件时，防止充装所述一个或多个容器(3)，该自动阻闭设备(21)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一个或多个流体容器的充装回路的自动阻闭设备


[0001]本专利技术涉及储存和配送流体、尤其是加压流体的领域，特别是旨在容纳存储可向任何固定或可动设备(公路、铁路、海洋、航空、航天交通工具)供给化学能的燃料的容器的领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于流体、尤其是加压流体容器的阀门。本专利技术还涉及一个或多个流体容器的充装回路的自动阻闭设备。

技术介绍

[0002]在使用多个加压容器、例如二至十二个的用于储存在700bar下加压的氢(在ANSI HGV 3.1标准中简称为H70)或在350bar下加压的氢(在ANSI HGV 3.1标准中简称为H35)，或用于储存在200bar下加压的天然气(简称为GNC)的容器的交通工具中，每个容器配备有关闭阀门(英文为“Shut
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off valve”)，并根据需求，配备有温度和/或压强传感器。
[0003]这些阀门允许：
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当交通工具不需要流体供给时，将加压流体容器与压力调节回路隔离，
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当为了交通工具运行，需要供给流体时，供给流体消耗系统，例如像燃料电池或热机，
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通过连接到充装站的专用充装接口，实施对容器充装的操作。
[0007]这些设备中每个都由管理全部或部分这些设备的中央计算机或控制模块管理。根据这些设备的数量，应根据所考虑的应用，调整这些计算机的设计。这些设备还具有特定的通信接口，其不一定存在于交通工具中已有的计算机上。这些调整导致根据需要而设计(特定开发)计算机的额外成本，或者由于通用计算机所需的必要超大尺寸而产生的额外成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的尤其在于提供一种不要求上述调整的系统，该系统包括通过中央计算机管理的尤其是加压的流体容器。
[0009]为了该效果，本专利技术的主题在于一种用于流体、尤其是加压流体的容器的阀门。该阀门包括用于测量表征流体的至少一个参数的传感器的至少一个部分，并且该阀门能够接收来自位于阀门外部的计算机的信息。该阀门还包括内部计算机，其包括：
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配置为获取来自至少一个传感器的数据的第一获取装置，
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通讯装置，它能够与外部计算机双向通讯，和
[0012]‑
控制装置，其配置为考虑从外部计算机接收的信息和来自至少一个传感器的数据，以控制阀门的至少一个致动器。
[0013]由此，该阀门是自主的，能够适于不同设备的管理，而无需调整阀门外部的计算机，或开发成本高昂的额外接口。
[0014]术语“传感器的部分”是指传感器的敏感元件、传感器的外壳、传感器的电连接、(当传感器是温度传感器时)传感器的顶针(或套管)等等。
[0015]所涉及的流体例如是汽油、柴油、压缩氢气、压缩天然气、液化石油气(缩写为
GPL)、或沼气，例如生物甲烷。
[0016]根据本专利技术，所述用于流体容器的阀门可单独或组合地采用的可选的其它特征：
[0017]‑
所述阀门是电磁阀。这允许通过电控来控制阀门。
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所述阀门的至少一个致动器通过至少一个电连接，连接到控制装置，并包括用于测量该电连接中的至少一个电流参数的测量装置。这使得无需远程测量而建立阀门的状态诊断。这样的诊断不受由远程测量导致的背景噪声的影响。它因此更加可靠。安全性因此得到改善。
[0019]‑
第一获取装置配置为获取来自与容器关联的至少一个传感器的数据，例如允许测量容器完好性的传感器，诸如布拉格光纤传感器、超声波传感器，加速度计，或应力传感器。
[0020]‑
测得的至少一个参数是温度或压强，并且第一获取装置配置为获取来自温度或压强传感器的数据。温度传感器是例如是负温度系数热敏电阻(缩写为CNT)或Pt100或Pt1000类型的铂电阻温度计。
[0021]‑
对来自温度传感器和/或压强传感器的数据的获取通过模拟或数字通讯接口管理，例如LIN(英文为“Local Interconnect Network”)接口，SENT(英文为“Single Edge Nibble Transmission”)接口、CAN(英文为“Controller Area Network”)接口、FlexRay接口或以太网接口。
[0022]‑
测得的至少一个参数是温度，并且第一获取装置配置为获取来自温度传感器的数据。
[0023]‑
外部计算机与阀门之间的通讯通过使用CAN、FlexRay或LIN类型的接口的通讯模块来实现。
[0024]‑
通过作用于阀门致动器上的控制装置确保对阀门致动器的控制，例如以恒定或脉冲直流电流工作的螺线管，例如通过PWM(英文为“Pulse Width Modulation”)。可替代地，螺线管以“峰值和保持Peak and Hold”模式工作。
[0025]‑
内部计算机包括一个或多个用于控制阀门致动器的控制模块。
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内计算机包括计算模块，以能够处理来自至少部分地包括在阀门中的传感器的数据、来自阀门的至少一个致动器的数据，并构建和考虑与外部计算机交换的信息。
[0027]‑
通讯装置能够将关于容器的状态的信息传送给外部计算机：例如容积测量、容器完好性、阀门的打开或关闭状态、阀门的完好性、容器中的温度、容器内的压强、关于容器的一般性信息，例如其制造日期、容积、标称工作压强，和加压流体的性质(H35、H70、GNC等)。
[0028]‑
通讯装置能够接收和执行来自外部计算机的关于容器的请求。这些请求例如是要求供给流体(例如用于燃料电池或热机)、站充装请求、在事故情况下隔离容器的请求，或任何其它具体需求。
[0029]‑
内部计算机包括配置为获取、存储，和传送关于容器使用时长的数据的第二获取装置，例如容器使用时间(例如容器使用年数)和/或容器充装循环数。实际上，法规限制容器使用时间(对于氢储存系统，十五年；对于GNC储存系统，最长二十年)和充装循环数(对于氢储存系统，最少5000；对于GNC储存系统，最少15000)。容器的使用限制一般于贴在容器上的标签上和配备有该容器的交通工具的充装活门上指示，并通过设计以保证容器的制造商限定的最大充装循环数足够用于交通工具的整个使用寿命(十五年或二十年)。这种对容器
使用限制的视觉指示的缺点是基于易损坏(降解)且易于被忽视的支撑物，使得完全不能阻止超过规定限制的继续充装循环。通过阀门管理和给外部计算机传送容器的使用数据，能够使得该信息的管理可靠，并防止例如在达到所规定的限制时启动交通工具。
[0030]本专利技术的主题还在于一种容器，其包括如上所述的阀门。
[0031]本专利技术的主题还在于一种系统，其包括多个如上所述的容器，以及位于所述容器的阀门外的外部计算机。由此，可变数量的容器可集成在交通工具中，无需根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动阻闭设备(21、121、221)，其用于以至少部分地对流体密封的方式阻闭所述流体的一个或多个容器(3)的充装回路(40)，以在发生预定事件时，防止充装所述一个或多个容器(3)，该自动阻闭设备(21、121、221)包括：
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至少一个可动元件(44、144、244)，其能够在所述充装回路(40)的非阻闭位置与所述充装回路(40)的阻闭位置之间移动，在所述充装回路(40)的非阻闭位置上，该至少一个可动元件(44、144、244)能够布置为对所述流体提供与充装所述容器(3)相适应的阻力，在所述充装回路(40)的阻闭位置上，该至少一个可动元件(44、144、244)能够布置为对所述流体提供与充装所述容器(3)不相容的阻力，
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所述至少一个可动元件(44、144、244)的至少一个保持元件(52、144、244)，其能够：
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将所述至少一个可动元件(44、144、244)保持在所述非阻闭位置上，和
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变形或移动，以使得所述至少一个可动元件(44、144、244)能够向所述阻闭位置移动，
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所述至少一个保持元件(52、144、244)的至少一个第一不可逆移动或不可逆改变装置(54、154、254)，以使得所述至少一个可动元件(44、144、244)只能向所述阻闭位置移动，所述至少一个第一不可逆移动或不可逆改变装置(54、154、254)适于由控制设备(51)来控制。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个可动元件(44、144、244)适于至少部分地布置在所述自动阻闭设备(21、121、221)的至少一个部分(46)中，该部分(46)用于以密封的方式组装到所述充装回路(40)，至少一个孔(48)位于所述自动阻闭设备(21、121、221)的所述至少一个部分(46)的至少一个壁(50)中，该至少一个孔(48)能够：
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以对于所述流体密封的方式被所述至少一个可动元件(44、144、244)的至少一个保持元件密封，和
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让所述至少一个可动元件(44、144、244)穿过进入到所述至少一个部分(46)中，以使得所述至少一个可动元件(44、144、244)能够到...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗南，
申请(专利权)人：法国全耐塑料新能源公司，
类型：发明
国别省市：