DISTRIBUIDOR DE HIDROGENO CON VELOCIDAD DE ALGORITMOS DE DISTRIBUCION DE LOS PARAMETROS DE HIDROGENO POR EL USUARIO.
Un dispensador de hidrógeno (10) incluyendo:
un controlador programable (1);
una interface de usuario (2); y
al menos un regulador de flujo (32, 42, 42, 62);
caracterizado porque:
el controlador programable (1) tiene una pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) para dispensar el hidrógeno;
la interface de usuario (2) está configurada para ofrecer la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) a un usuario;
la interface de usuario (2) está conectada operativamente al controlador programable (1) para poner un algoritmo de tasa de dispensación seleccionado por el usuario (11, 12) de entre la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12); y
al menos un regulador de flujo (32, 42, 52, 62) está conectado operativamente al controlador programable (1) para realizar el algoritmo de tasa de dispensación seleccionado por el usuario (11, 12) para regular un flujo desde una fuente de hidrógeno (31, 41, 51) a un recipiente receptor (61)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07109093.
Solicitante: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 7201 HAMILTON BOULEVARD,ALLENTOWN, PA 18195-1501.
Inventor/es: COHEN, JOSEPH PERRY, FARESE, DAVID JOHN, GOURLEY,KEITH DAVID.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 29 de Mayo de 2007.
Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F17C13/02P
- F17C13/02T
- F17C5/00D4
- F17C7/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F17 ALMACENAMIENTO O DISTRIBUCION DE GASES O LIQUIDOS. › F17C RECIPIENTES PARA CONTENER O ALMACENAR GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS; GASOMETROS DE CAPACIDAD FIJA; LLENADO O DESCARGA DE RECIPIENTES CON GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS (utilización de cámaras o cavidades naturales o artificiales para el almacenamiento de fluidos B65G 5/00; construcción o ensamblaje de depósitos almacenadores empleando las técnicas de la ingeniería civil E04H 7/00; gasómetros de capacidad variable F17B; máquinas, instalaciones o sistemas de refrigeración o licuefacción F25). › Métodos o aparatos para el vaciado de gases licuados, solidificados o comprimidos de recipientes a presión, no cubiertos por ninguna otra subclase.
Clasificación PCT:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Distribuidor de hidrógeno con velocidad de algoritmos de distribución de los parámetros de hidrógeno por el usuario.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a la dispensación de hidrógeno. Más en concreto, la presente invención se refiere a algoritmos de dispensación de hidrógeno para dispensar hidrógeno desde un recipiente fuente a un recipiente receptor.
Los dispensadores de hidrógeno para dispensar hidrógeno a un recipiente receptor son conocidos. Los dispensadores de hidrógeno de la técnica anterior tienen generalmente la finalidad de satisfacer a los usuarios proporcionando un algoritmo para dispensar rápidamente hidrógeno al recipiente receptor, obteniendo un llenado completo y/o exacto en la menor cantidad de tiempo. Es deseable satisfacer a los usuarios del dispensador de hidrógeno.
Miller y colaboradores, Patente de Estados Unidos número 5.597.020, describen un método y aparato para dispensar gas natural con calibración de sensor de presión. Miller y colaboradores describen que el usuario puede introducir una cantidad total en dólares de gas natural a dispensar al depósito de su vehículo. Alternativamente, el usuario puede ordenar que el sistema llene completamente el depósito del vehículo.
Miller y colaboradores afirman que el flujo de gas natural a través de la boquilla sónica es controlado por un conjunto de válvula "digital". El conjunto de válvula se denomina una válvula digital porque tiene solamente dos posiciones: encendida y apagada. No hay posiciones intermedias típicamente asociadas con las válvulas de tipo analógico. La cantidad total de gas natural comprimido dispensado se calcula en base al tiempo total de ciclo y según la relación preprogramada de flujo másico a través de la boquilla sónica, tanto cuando el flujo es estrangulado como cuando no lo es (es decir, es subsónico), más la pequeña cantidad de gas natural que fluye a través de la boquilla durante los tiempos de apertura y cierre de la válvula.
Miller y colaboradores afirman que el sistema dispensador representado y descrito también podría ser usado para dispensar gas hidrógeno o propano. Aunque el usuario puede tener opciones de seleccionar una cantidad de gas natural dispensado, el usuario no tiene opciones para poner la tasa instantánea de dispensación de gas natural. La tasa instantánea de dispensación de gas natural es fija y es controlada por el flujo en la boquilla sónica y no es controlada por un controlador programable en base a una selección del usuario.
Los dispensadores de gas natural comprimido (GNC) no se usan generalmente para dispensar hidrógeno. Además de diferentes cuestiones de seguridad, el efecto Joule-Thompson hace que la temperatura en el recipiente receptor de GNC disminuya durante la dispensación, mientras que el hidrógeno tiene un efecto Joule-Thompson inverso donde la temperatura en el recipiente receptor aumenta durante la dispensación. Al dispensar GNC, la temperatura del GNC puede disminuir por debajo de la temperatura ambiente. El algoritmo de dispensación compensa la disminución de la temperatura del GNC de modo que, cuando aumente la temperatura del GNC dispensado después de la dispensación, la presión en el recipiente receptor no exceda de la presión de régimen máxima. Si se aplicase este mismo algoritmo a hidrógeno, que tiene un efecto Joule-Thompson inverso, la densidad final en el recipiente receptor sería muy inferior a la densidad de régimen, dando lugar a un llenado incompleto. En consecuencia, los algoritmos de dispensación relativos a dispensadores de GNC difieren de los algoritmos de dispensación relativos a dispensadores de hidrógeno.
Aunque se utilizan comúnmente flujómetros en dispensadores de GNC, generalmente no se usan flujómetros para dispensar hidrógeno. Los flujómetros actualmente disponibles no pueden cumplir las normas del Instituto Nacional Americano de Normalización (ANSI) para dispensar hidrógeno. Los métodos corrientes miden la cantidad de hidrógeno en un recipiente receptor antes y después del llenado para determinar la cantidad de hidrógeno transferida. El costo real del hidrógeno dispensado al cliente puede ser determinado después de la dispensación completa de hidrógeno. Durante la dispensación de hidrógeno, un cliente (usuario) no tiene indicación del costo "móvil" o del costo instantáneo en función del tiempo de dispensación.
Sería deseable proporcionar un costo estimado de la dispensación de hidrógeno antes de dispensar hidrógeno.
Los expertos en la técnica buscan métodos alternativos de dispensar hidrógeno.
EP 1 452 794 A describe una estación autoalimentada autónoma móvil que tiene una pluralidad de recipientes y suministra un fluido presurizado a un depósito receptor (por ejemplo, un depósito de carburante de un vehículo movido por hidrógeno) sin usar compresión mecánica, potencia eléctrica externa, u otras utilidades externas. La estación incluye recipientes primero y segundo, un conducto en comunicación de fluido con el depósito receptor y cada uno de los recipientes primero y segundo, medios para transferir al menos una porción de una cantidad del fluido presurizado desde el primer recipiente al depósito receptor, medios para medir de forma continua una presión diferencial entre la presión creciente en el depósito receptor y la presión decreciente en el primer recipiente, medios para interrumpir la transferencia del primer recipiente cuando se alcanza un valor límite predeterminado, y medios para transferir al menos una porción de una cantidad del fluido presurizado del segundo recipiente al depósito receptor.
Resumen de la invención
La invención se define por la materia de la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes se dirigen a realizaciones ventajosas.
Ventajas de la invención
Se facilitan ventajosamente métodos de dispensación alternativos a los métodos utilizados en los sistemas de dispensación de hidrógeno de la técnica anterior.
Desventajosamente, hasta ahora no se ha reconocido en el campo de la dispensación de hidrógeno que un solo algoritmo de llenado rápido no puede satisfacer a todos los usuarios. Una talla no vale para todos.
Ventajosamente, los autores de la presente invención han descubierto que sería deseable presentar al usuario alternativas seleccionables por el usuario para dispensar hidrógeno a un recipiente receptor.
Ventajosamente, se facilita un dispensador de hidrógeno incluyendo un controlador programable y una interface de usuario conectada operativamente al controlador programable. El controlador programable de la presente invención tiene una pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario para dispensar el hidrógeno. La interface de usuario ofrece la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario para poner un algoritmo de tasa de dispensación seleccionado por el usuario de entre la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario.
Un primer algoritmo de tasa de dispensación de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario puede ser programado para dispensar una primera cantidad de hidrógeno a una primera tasa de dispensación promediada en el tiempo durante un primer período de tiempo. La primera cantidad de hidrógeno puede estar destinada a crear en un recipiente receptor un primer valor de densidad que es 70% a 90% del valor de densidad de régimen máximo del recipiente receptor. Un segundo algoritmo de tasa de dispensación de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario puede ser programado para dispensar una segunda cantidad de hidrógeno a una segunda tasa de dispensación promediada en el tiempo durante un segundo período de tiempo. La segunda cantidad de hidrógeno puede estar destinada a crear un segundo valor de densidad en el recipiente receptor que es 90% a 100% de la densidad de régimen máxima del recipiente receptor. El primer período de tiempo es menor que el segundo período de tiempo, la primera tasa de dispensación promediada en el tiempo es mayor que la segunda tasa de dispensación promediada en el tiempo, y la primera cantidad de hidrógeno es menor que la segunda cantidad de hidrógeno.
El controlador programable puede tener un algoritmo de tiempo para calcular una cantidad estimada de tiempo para completar la dispensación para al menos uno de la pluralidad de algoritmos...
Reivindicaciones:
1. Un dispensador de hidrógeno (10) incluyendo:
un controlador programable (1);
una interface de usuario (2); y
al menos un regulador de flujo (32, 42, 42, 62);
caracterizado porque:
el controlador programable (1) tiene una pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) para dispensar el hidrógeno;
la interface de usuario (2) está configurada para ofrecer la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) a un usuario;
la interface de usuario (2) está conectada operativamente al controlador programable (1) para poner un algoritmo de tasa de dispensación seleccionado por el usuario (11, 12) de entre la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12); y
al menos un regulador de flujo (32, 42, 52, 62) está conectado operativamente al controlador programable (1) para realizar el algoritmo de tasa de dispensación seleccionado por el usuario (11, 12) para regular un flujo desde una fuente de hidrógeno (31, 41, 51) a un recipiente receptor (61).
2. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 1, donde un primer algoritmo de tasa de dispensación (11, 12) de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) está programado para dispensar una primera cantidad de hidrógeno a una primera tasa de dispensación promediada en el tiempo durante un primer período de tiempo, y donde un segundo algoritmo de tasa de dispensación (11, 12) de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) está programado para dispensar una segunda cantidad de hidrógeno a una segunda tasa de dispensación promediada en el tiempo durante un segundo período de tiempo donde el primer período de tiempo es menor que el segundo período de tiempo, la primera tasa de dispensación promediada en el tiempo es mayor que la segunda tasa de dispensación promediada en el tiempo, y la primera cantidad de hidrógeno es menor que la segunda cantidad de hidrógeno.
3. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 2, donde la primera cantidad de hidrógeno está destinada a crear un primer valor de densidad en un recipiente receptor (61) que es de 70% a 90% del valor de densidad de régimen máximo del recipiente receptor (61), y la segunda cantidad de hidrógeno está destinada a crear un segundo valor de densidad en el recipiente receptor (61) que es de 90% a 100% del valor de densidad de régimen máximo del recipiente receptor (61).
4. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 2, donde el controlador programable (1) tiene un algoritmo de tiempo para calcular una cantidad estimada de tiempo para completar la dispensación para al menos uno de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) y enviar una señal para presentar la cantidad estimada de tiempo en una pantalla para el al menos único de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12).
5. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 1, donde al menos uno de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) dispensa durante un tiempo fijo.
6. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 5, donde el controlador programable (1) tiene un algoritmo de cantidad para calcular una cantidad estimada de hidrógeno a dispensar durante el tiempo fijo y enviar una señal para presentar la cantidad estimada de hidrógeno a dispensar en una pantalla.
7. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 5, donde el controlador programable (1) tiene un algoritmo de costo para calcular un costo estimado de hidrógeno a dispensar durante el tiempo fijo y enviar una señal para presentar en una pantalla el costo estimado de hidrógeno a dispensar.
8. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 1, donde el controlador programable (1) incluye además unos medios (15) para recibir una señal de sensor de temperatura de un sensor de temperatura (65) configurado para medir la temperatura en un recipiente receptor (61) y donde al menos uno de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) es sensible a la señal de sensor de temperatura.
9. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 1, donde el controlador programable (1) incluye además unos medios (16) para recibir una señal de sensor de presión de un sensor de presión (66) configurado para medir la presión en un recipiente receptor (61) y donde al menos uno de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) es sensible a la señal de sensor de presión.
10. El dispensador de hidrógeno (10) de la reivindicación 1, donde el controlador programable (1) incluye además unos medios para recibir una señal de densitómetro de un densitómetro configurado para medir la densidad en un recipiente receptor (61) y donde al menos uno de la pluralidad de algoritmos de tasa de dispensación de hidrógeno seleccionables por el usuario (11, 12) es sensible a la señal de densitómetro.
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