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Title:
GAS STORAGE SYSTEM, METHOD USING SAME AND VEHICLE INCORPORATING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/021699
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a gas storage system, in particular for supplying a motor vehicle power source, comprising at least two storage modules (GrA, GrB, GrC) each including an outlet conduit (Ci) connectable, by a quick-connect device (Cri) via an electromagnetic valve (vpA/B/C), to a supply line (L) of a user station, the modules, including for example different capacities, being produced with identical tanks (Ri). The invention is characterized in that the modules are used sequentially allowing one module to be completely emptied before the other module is used, and in that only the first empty module can be replaced with an identical full module, without replacing, at that stage, the other module in operation.

Inventors:
CANNET GILLES (FR)
PISOT PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2005/050457
Publication Date:
March 02, 2006
Filing Date:
June 17, 2005
Export Citation:
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Assignee:
EIL DE SURVEILLANCE POUR L ETU (FR)
CANNET GILLES (FR)
PISOT PHILIPPE (FR)
International Classes:
F17C13/02; F17C13/08; F17C5/00; (IPC1-7): F17C5/00; F17C13/02; F17C13/08
Foreign References:
FR2839059A12003-10-31
US20020148502A12002-10-17
FR2841890A12004-01-09
EP1146277A12001-10-17
Attorney, Agent or Firm:
Le Moenner, Gabriel (75 Quai d'Orsay, PARIS CEDEX 07, FR)
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Description:
SYSTEME DE STOCKAGE DE GAZ, PROCEDE DE MISE EN ŒUVRE ET VEHICULE INCORPORANT UN TEL SYSTEME

La présente invention concerne les systèmes de stockage de gaz pour la fourniture de gaz à une ligne d'alimentation d'au moins un poste utilisateur, plus particulièrement mais non exclusivement pour la fourniture en gaz d'une source de puissance dans un véhicule, typiquement un véhicule automobile, et les véhicules intégrant un tel système de stockage de gaz, typiquement du gaz naturel ou de l'hydrogène. Que ce soit pour une utilisation en stationnaire ou en utilisation embarquée dans un véhicule, la gestion des réserves de gaz relève de deux approches générales, à savoir le rechargement in-situ d'une unité de stockage installée à demeure ou l'échange d'une unité de stockage amovible vide contre une nouvelle unité de stockage pleine. La présente invention a pour objet de proposer des systèmes de stockage de gaz simples et bon marché, permettant d'optimiser l'échange et la gestion des consommations de gaz. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le système de stockage comprend au moins un premier et un second modules de stockage individuels ayant chacun au moins un conduit de sortie connectable chacun par un dispositif de connexion rapide et via une électrovanne associés, à la ligne d'alimentation. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le système comprend, en amont de chaque électrovanne, un capteur de pression fournissant à une unité électronique de contrôle un signal de pression représentatif de la pression de gaz disponible dans le module associé ; - les premier et second ensembles ont des capacités différentes mais comprennent avantageusement des réservoirs identiques en nombre différent ; - chaque réservoir est logé dans un logement d'un châssis stationnaire ou déplaçable entre au moins deux positions ; - chaque réservoir contient un gaz sous une pression supérieure à 120 bar., typiquement supérieure à 300 bar. ; - chaque réservoir est associé, en sortie, à une vanne d'isolement. L'invention concerne également un véhicule utilisant ledit gaz comme source de puissance et incorporant un tel système de stockage. La présente invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre d'un système du type défini ci-dessus, selon lequel on connecte, par ouverture de l'électrovanne du module concerné, à la ligne d'alimentation un premier desdits modules de stockage puis, après vidange du premier, on connecte le second module, le premier module vidangé étant parallèlement ou ensuite déconnecté et remplacé par un même module plein. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de mode de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation de système de stockage de gaz selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partiellement en coupe longitudinale, d'un mode de réalisation, d'un module unitaire selon l'invention ; Dans le mode de réalisation particulier représenté schématiquement sur la figure 1 , un système selon l'invention comprend trois modules de stockage de gaz différenciés GrA, GrB, GrC, dont au moins un est de capacité différente des autres, mais tous réalisés à partir de réservoirs ou bouteilles identiques Ri. Dans l'exemple représenté, deux modules (GrA, GrB) sont constitués de trois réservoirs Ri tandis que le troisième module GrC est constitué d'un seul réservoir R7. Selon un aspect de l'invention, chaque réservoir Rj est associé à un conduit de sortie respectif Ci incorporant une vanne d'isolement Vj et se terminant par un élément enfichable d'un dispositif de connexion rapide CRi dont l'autre élément apparié est relié, en aval, à une ligne L d'alimentation reliée, à partir d'une sortie S en aval d'une électro-valve de fermeture F, à au moins un poste utilisateur, par exemple un moteur thermique et/ou une pile à combustible d'un véhicule automobile, auquel cas le gaz est de l'hydrogène. Dans le mode de réalisation représenté, à chaque module GrA/B/C, est associé une électrovanne vpA/B/C commandant la connexion entre les sorties des dispositifs de connexion rapide des modules et la ligne d'alimentation L. De plus, l'amont de chaque électrovanne vpA/B/C est associé à un capteur de pression ppA/B/C détectant la pression disponible en sortie du module associé et transmettant chacun un signal de niveau de pression à une unité électronique de contrôle E capable de fournir en sortie des signaux de commande des électrovannes vpA/B/C et des signaux d'alerte SA actionnant par exemple des voyants sur le tableau de bord indiquant qu'un module est vide ou presque vide et indiquant l'électrovanne vpA/B/C ouverte. Avec un tel agencement, les modules GrA, GrB et GrC sont individuellement amovibles et la pression dans chaque module est analysée par les capteurs ppA/B/C dont les données sont analysées par l'unité E, les vannes pilotées vpA/B/C commandant sélectivement et séquentiellement l'envoi du gaz d'un module Gr vers la ligne d'alimentation L. Après connexion d'un module, ses vannes Vi sont ouvertes pour mettre le contenu des différents réservoirs en communication avec la ligne L. Le dispositif selon l'invention permet donc, en ouvrant successivement les électrovannes vpA/B/C de vider séquentiellement les différents modules de telle sorte qu'au moment du réapprovisionnement en gaz, il est possible de remplacer individuellement le ou les modules vides et ceux-là seulement. Pour pratiquer cet échange, l'électrovanne correspondante vpA/B/C est fermée, puis les vannes Vi du module à échanger sont fermées et les connexions rapides CRi débranchées. Un nouveau module Gr plein est mis en place et la séquence décrite précédemment peut être répétée. Parallèlement, après vérification de l'état du ou des réservoirs du module retirés, ces réservoirs sont de nouveau remplis et entreposés en vue d'un nouveau cycle. Les réservoirs Ri peuvent contenir un gaz sous faible pression par exemple adsorbé sur un support, typiquement des hydrures pour la fourniture d'hydrogène. Les réservoirs Ri contiennent alternativement un gaz sous haute pression, supérieure à 120 bar, typiquement supérieure à 300 bar, et pouvant avantageusement dépasser 400 bar. Dans ce cas, la ligne L est pourvue, en amont de l'électrovanne de fermeture F, d'un détendeur D. En variante, notamment dans le cas de stockage sous haute pression, pouvant atteindre 700 bar, les vannes Vj sont avantageusement remplacées par des robinets- détendeurs abaissant à un niveau intermédiaire la pression du gaz délivré par les réservoirs Ri, ce qui permet de procéder à des connexions sous pression réduite, avec des risques réduits de fuites au moment de la mise en place des réservoirs pleins. Avantageusement, comme représenté sur la figure 1 , le système comporte en outre un récipient de réserve RR, installé à demeure, agencé en parallèle de la partie amont de la ligne d'alimentation L. Ce récipient de réserve RR est rempli à partir du contenu des modules de stockage amovibles GrA/B/C, se vidange, via une vanne pilotée propre vpR associée à un capteur de pression ppR, et son remplissage conférant une souplesse supplémentaire au système dans le but de permettre de réaliser la vidange complète des différents modules GrA/B/C sans prendre le risque de manquer de gaz. On a représenté sur la figure 2 un mode de réalisation d'un réservoir R logeable dans un châssis fixe 10 d'un module Gr tel que précédemment décrit. Le réservoir R est réalisé sous la forme d'une bouteille, intégrant, dans son col 11 , un dispositif de connexion rapide avec clapet anti-retour actionnable par un plongeur 12 coulissant dans le châssis 10. Dans ce mode de réalisation, le réservoir R est monté dans un logement du châssis 10 en venant porter, par sa face avant, contre un anneau de réception à appui élastique 13 et est verrouillé en place par un fond 14 monté dans le châssis et comprenant un levier de verrouillage 15 actionnant, lors de son basculement, un câble 16 déplaçant une tige à came 17 coopérant avec le plongeur 12 ouvrant la communication entre le réservoir R et l'orifice de sortie de gaz 13 lorsque le réservoir R est en position dans le châssis 10 et bloquant cette communication dès actionnement du levier 15 en vue de l'extraction du réservoir R de son logement. Quoique l'invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.