DE19843669C1

DE19843669C1 - Tap installation for filling gas tank with methane has gas accumulator and emission device for feeding gas into tank

Info

Publication number: DE19843669C1
Application number: DE1998143669
Authority: DE
Inventors: Hermann Josef Winter
Original assignee: Individual
Current assignee: Winter Inge 80638 Muenchen De
Priority date: 1998-09-23
Filing date: 1998-09-23
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: AU6195999A; DE19981883D2; WO2000017568A1

Abstract

The gas accumulator is of the dynamic type (3), whereby a device (4), during the emission of work gas from the accumulator, holds the pressure at a constant level whilst there is an alteration in gas volume (3g) in the accumulator. The device (4) feeds a pressure fluid volume (3oe) into the pressure gas accumulator, causing the gas volume (3g) to be activated with a predetermined pressure. The dynamic gas accumulator is of the hydraulic type, encompassing the gas volume (3g) and the pressure fluid volume (3oe). The sum of the gas volume and the pressure fluid volume is constant.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zapfanlage zum Befüllen eines Gastanks mit einem Arbeitsgas, insbesondere mit Erdgas, gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1, sowie ein Verfahren zum Befüllen eines Gastanks mit einem Arbeitsgas, insbesondere mit Erdgas, gemäß Patentanspruch 31.The present invention relates to a dispensing system for filling a gas tank with a working gas, especially with natural gas, according to the preamble of the patent claim 1, and a method for filling a gas tank with a working gas, in particular with natural gas, according to claim 31.

Fahrzeuge, die mit Erdgas als Kraftstoff betrieben werden, zeichnen sich durch ver gleichsweise geringe Schadstoffemissionen aus, was sich insbesondere bei Bussen im innerstädtischen Verkehr als besonders vorteilhaft erweist. Über das Erdgasverteil ernetz ist Erdgas als Kraftstoff nahezu flächendeckend verfügbar. Als Kraftstoff kommen aber auch andere Gase, wie beispielsweise Wasserstoff oder aufbereitetes Biogas in Frage.Vehicles that run on natural gas as fuel are characterized by ver equally low pollutant emissions, which is particularly the case in buses inner-city traffic proves to be particularly advantageous. About the natural gas distribution netzetz natural gas is available almost everywhere as a fuel. As fuel but there are also other gases, such as hydrogen or processed gas Biogas in question.

Zum Betanken von Fahrzeugen sind spezielle Gastankstellen erforderlich. Da der spezifische Brennwert von Gasen, wie beispielsweise Erdgas, vergleichsweise gering ist, muß das Gas von Gastankstellen verdichtet und in nichtverflüssigter Form in Gastanks bzw. Druckbehälter von Kraftfahrzeugen überführt werden. Um eine maxi male Fahrzeugreichweite zu gewährleisten, sollte der Fahrzeuggastank bis auf den maximal zulässigen Betriebsdruck gefüllt werden. Üblicherweise geht man derzeit von maximalen Betriebsdrücken von etwa 200 bar bei Kraftfahrzeugen aus.Special gas filling stations are required to refuel vehicles. Since the specific calorific value of gases, such as natural gas, comparatively low is, the gas from gas filling stations must be compressed and in non - liquefied form in Gas tanks or pressure vessels are transferred from motor vehicles. To a maxi To ensure the male vehicle range, the vehicle gas tank should be up to the maximum permissible operating pressure. Usually one currently goes from maximum operating pressures of about 200 bar in motor vehicles.

In Fig. 6 sind drei unterschiedliche Konzepte zum Betanken von Fahrzeugen mit verdichtetem Gas dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Fig. 6a zeigt schematisch das sog. Slow-Fill-Verfahren, bei dem das Erdgas dem Erdgasnetz 1 mit einem Druck von typischerweise 0,2 bis 50 bar oder einem Gasbehälter entnom men, in einem Verdichter 2 auf den Befüll- bzw. Betriebsdruck im Gastank 7 verdich tet und über eine Zapfsäule 6 in den Gastank 7 überführt wird. Das Slow-Fill-Verfah ren wird üblicherweise zum langsamen Betanken von Fahrzeugen über einen Zeitraum von mehreren Stunden, beispielsweise über Nacht, eingesetzt. Zum Verkürzen der Tankzeit wären kostspielige Hochleistungsverdichter erforderlich, die jedoch zwischen einzelnen Betankungsvorgängen ungenützt blieben.In FIG. 6, three different concepts for fueling of vehicles with compressed gas are presented, as are known from the prior art. Fig. 6a shows schematically the so-called slow-fill process, in which the natural gas from the natural gas network 1 with a pressure of typically 0.2 to 50 bar or a gas container, in a compressor 2 to the filling or operating pressure in Gas tank 7 compresses and is transferred to the gas tank 7 via a gas pump 6 . The slow-fill process is usually used for the slow refueling of vehicles over a period of several hours, for example overnight. Costly high-performance compressors would be required to shorten the refueling time, but would remain unused between refueling processes.

Um Gastankstellen in der Art von Benzintankstellen - also mit entsprechend kurzen Tankzeiten - realisieren zu können, werden bei dem in den Fig. 6b und 6c dargestell ten Fast-Fill-Verfahren Gasspeicher verwendet, in denen zwischen den einzelnen Betankungsvorgängen das vom Verdichter gelieferte verdichtete Gas zwischengespei chert wird. Die Größe des Gasspeichers richtet sich nach der Anzahl und der zeitlichen Aufeinanderfolge der zu betankenden Fahrzeuge. Bei dem Verfahren gemäß Fig. 6b wird das Gas aus dem Gasspeicher 18 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Gasspeicher 18 und dem Gastank 7 in den Gastank überführt. Die mit derartigen Tankvorgängen nach dem Überströmprinzip verbundene Entnahme von Gas aus dem Gasspeicher führt zu einer Verringerung des Gasdrucks im Gasspeicher mit der Folge, daß zum einen die Tankzeiten länger werden und daß zum anderen der Gasstrom zwischen Gasspeicher und Gastank dann zum Erliegen kommt, wenn bei einem Tank vorgang der Druck im Gastank soweit ansteigt, daß der Druck im Gasspeicher erreicht ist. To gas stations in the type of petrol stations - that is, with correspondingly short refueling times - to realize be-Fill process Fast used in the in Figs 6b and 6c dargestell th gas storage in which between the individual refueling operations supplied by the compressor compressed gas. is cached. The size of the gas storage depends on the number and the chronological sequence of the vehicles to be refueled. In the method according to FIG. 6b, the gas is transferred from the gas storage 18 to the gas tank due to a pressure difference between the gas storage 18 and the gas tank 7 . The removal of gas from the gas storage associated with such tank operations according to the overflow principle leads to a reduction in the gas pressure in the gas storage, with the result that, on the one hand, the filling times become longer and, on the other hand, the gas flow between the gas storage and gas tank comes to a standstill when at a tank process the pressure in the gas tank rises so far that the pressure in the gas storage is reached.

Sowohl eine derartige unzumutbare Verlängerung der Tankzeit als auch das Unter schreiten des Maximaldrucks im Gastank beschränken den Nutzungsgrad des Gas speichers, also das Verhältnis von möglicher Gasentnahme und maximaler Gasspeiche rung.Such an unreasonable increase in fueling time as well as the sub exceeding the maximum pressure in the gas tank limit the degree of utilization of the gas storage, i.e. the ratio of possible gas extraction and maximum gas storage tion.

Erschwerend kommt hinzu, daß beim schnellen Betanken von Bussen diese mit 10%- 15% über dem zulässigen Betriebsdruck des Gastanks, also mit 220-230 bar, betankt werden, um den hierbei entstehenden Temperaturanstieg und damit die Gasausdehnung im Gastank zu kompensieren.To make matters worse, when buses are refueled quickly, they are 10% - 15% above the permissible operating pressure of the gas tank, i.e. with 220-230 bar to the resulting rise in temperature and thus the gas expansion to compensate in the gas tank.

Um den Nutzungsgrad des Gasspeichers zu vergrößern und um ihn - beispielsweise aus wirtschaftlichen Gründen - auf einen geringeren Maximaldruck, z. B. von 250 bar auszulegen, wurde vorgeschlagen, den Gasspeicher 18 als sog. Drei-Bank-System auszulegen, bei dem der Gasspeicher 3 einzelne Gasspeicher umfaßt, mit denen der Gastank 7 der Reihe nach betankt wird. Zum Betanken wird der Gastank zunächst mit dem ersten Gasspeicher verbunden, bis im Gastank ein Druck von beispielsweise 130 bar erreicht ist. Anschließend wird auf den zweiten Gasspeicher umgeschaltet, bis im Gastank ein Druck von 170 bar erreicht ist. Anschließend wird auf den dritten Gas speicher umgeschaltet, bis sich der gewünschte Enddruck von beispielsweise 200 bar im Gastank eingestellt hat. Aufbau und Regelung dieses 3-Bank-Systems ist vergleichs weise aufwendig. Bei einem derartigen 3-Bank-System läßt sich in der Praxis der Nutzungsgrad des Gasspeichers auf 35-40% steigern.In order to increase the degree of use of the gas storage and to - for economic reasons, for example - to a lower maximum pressure, e.g. B. of 250 bar, it has been proposed to design the gas storage 18 as a so-called three-bank system, in which the gas storage 3 comprises individual gas storage with which the gas tank 7 is filled in order. For refueling, the gas tank is first connected to the first gas reservoir until a pressure of, for example, 130 bar is reached in the gas tank. Then switch to the second gas storage unit until a pressure of 170 bar is reached in the gas tank. Then switch to the third gas reservoir until the desired final pressure of, for example, 200 bar has been set in the gas tank. The structure and control of this 3-bank system is comparatively complex. With such a 3-bank system, the degree of utilization of the gas storage can be increased to 35-40% in practice.

Um in jedem Fall einen maximalen Betriebsdruck im Gastank zu gewährleisten, und zwar unabhängig vom Vordruck im Gasspeicher 18, wurde in DE 196 50 999 C1 das gattungsbildende System gemäß Fig. 6c vorgeschlagen. Dabei ist dem Gasspeicher 18, der auch als Ein-Bank-System ausgelegt sein kann, ein Verdichter 11 nachgeschaltet, der das Gas auf den Betriebsdruck nachverdichtet. Allerdings hängt der Drucksatz eines Verdichters linear von seinem Vordruck ab. Somit variiert der Durchsatz des Verdichters 11 und somit auch bei diesem System die Tankzeit in Abhängigkeit vom Füllungsgrad bzw. Vordruck des Gasspeichers 18, also entsprechend den bei einem Tankzyklus bereits betankten Fahrzeugen. Auch hier ist also ein vergleichweise hoher Restdruck im Gasspeicher erforderlich, um akzeptable Tankzeiten sicherzustellen. Der Nutzungsgrad des Gasspeichers 18 läßt sich bei diesem System auf ca. 50% bis maximal 60% steigern.In order to ensure a maximum operating pressure in the gas tank in each case, regardless of the form in the gas storage 18 , the generic system according to FIG. 6c was proposed in DE 196 50 999 C1. The gas storage 18 , which can also be designed as a one-bank system, is followed by a compressor 11 , which compresses the gas to the operating pressure. However, the pressure set of a compressor depends linearly on its upstream pressure. Thus, the throughput of the compressor 11 and thus also the tank time in this system vary depending on the degree of filling or admission pressure of the gas reservoir 18 , that is to say in accordance with the vehicles already refueled in a tank cycle. Here too, a comparatively high residual pressure in the gas storage is required to ensure acceptable fueling times. The degree of utilization of the gas store 18 can be increased to approximately 50% to a maximum of 60% in this system.

Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß bei den Fast-Fill-Verfahren zum Betanken von Fahrzeugen mit verdichtetem Gas der Gasdruck im Gasspeicher eine entscheidende und begrenzende Rolle spielt; und zwar in Bezug auf Tankzeit, Er reichen des maximalen Befülldruckes im Gastank und in Bezug auf den Nutzungsgrad des Gasspeichers.In summary, it can be said that in the fast fill process for Refueling vehicles with compressed gas the gas pressure in the gas storage one plays a decisive and limiting role; in terms of fueling time, Er range of the maximum filling pressure in the gas tank and in relation to the degree of utilization of the gas storage.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren weiterzubilden. Insbesondere soll die Vorrichtung bzw. das Verfah ren kürzere und kalkulierbare Tankzeiten ermöglichen, vergleichbar etwa zum Be tanken mit Flüssigtreibstoffen, sowie den jeweils erforderlichen Befülldruck im Gas tank sicherstellen können.The object of the present invention is a generic device or a to further develop such a method. In particular, the device or the process enable shorter and calculable refueling times, comparable to, for example, loading refuel with liquid fuels and the required filling pressure in the gas can ensure tank.

Diese Aufgabe wird durch eine Zapfanlage gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 31 gelöst. Weiter bildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is performed by a dispenser according to the characteristic part of the Claim 1 and solved by a method according to claim 31. Next education is the subject of the subclaims.

Grundsätzlich basiert die vorliegende Erfindung auf der Idee, als Gasspeicher einen sog. dynamischen Gasspeicher zum Zwischenspeichern von Gas zu verwenden. Das Gasvolumen bzw. das zum Speichern von Gas nutzbare Volumen eines dynamischen Gasspeichers kann variiert werden und wird während des Betankens des Gastanks erfindungsgemäß so geändert, daß der Druck des Gases im Gasvolumen des dyna mischen Gasspeichers im wesentlichen konstant gehalten wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß pro Zeiteinheit im wesentlichen eine konstante Menge an verdichtetem Gas in den Gastank überführt werden kann. Weiterhin wird durch diese Maßnahme gewährleistet, daß aufgrund des konstanten Drucks im Gasvolumen im wesentlichen 100% des Gasvolumens ausgenutzt werden können, und zwar unabhängig von der jeweiligen Größe des Gasvolumens und der Menge des in den Gastank abge gebenen Gases. Insgesamt wird der Betankungsvorgang vergleichbar zum Betanken mit einem Flüssigtreibstoff mit konstanter Pumpleistung.Basically, the present invention is based on the idea of a gas storage unit to use so-called dynamic gas storage for intermediate storage of gas. The Gas volume or the volume of a dynamic one that can be used to store gas Gas storage can be varied and is while refueling the gas tank changed according to the invention so that the pressure of the gas in the gas volume of the dyna mixing gas storage is kept substantially constant. By this measure it is ensured that there is essentially a constant amount per unit of time compressed gas can be transferred to the gas tank. It continues through this Measure ensures that due to the constant pressure in the gas volume in substantial 100% of the gas volume can be used independently depending on the size of the gas volume and the amount in the gas tank given gas. Overall, the refueling process is comparable to refueling with a liquid fuel with constant pumping power.

Erfindungsgemäß weist die Zapfanlage, die eine Gasquelle für das Arbeitsgas, einen Gasspeicher für das Arbeitsgas und eine Abgabeeinrichtung zum Abgeben des Arbeits gases an den Gastank umfaßt, eine Einrichtung auf, die während der Abgabe des Arbeitsgases aus dem dynamischen Gasspeicher über eine Änderung des Gasvolumens im dynamischen Gasspeicher den Druck im dynamischen Gasspeicher im wesentlichen konstant hält.According to the invention, the dispensing system, which is a gas source for the working gas, has a Gas storage for the working gas and a delivery device for delivering the work Gases to the gas tank includes a device that during the delivery of the Working gas from the dynamic gas storage via a change in the gas volume in dynamic gas storage essentially the pressure in dynamic gas storage keeps constant.

Dem dynamischen Gasspeicher braucht kein weiterer Verdichter nachgeordnet zu sein. In diesem Fall wird das Gas im Gasvolumen des Gasspeichers während der Abgabe des Arbeitsgases bzw. Brenngases im wesentlichen auf dem im Gastank zu erzielenden Betriebsdruck gehalten. Sofern eine Temperaturänderung beim Überführen des Gases in den Gastank kompensiert werden soll, kann der Druck im Gasspeicher auch geeignet höher gewählt werden. Dem dynamischen Gasspeicher kann jedoch auch ein Verdich ter oder ein Verdichteraggregat nachgeordnet sein, um das Gas geeignet auf den Betriebsdruck im Gastank nachzuverdichten. Aufgrund des konstanten Vordrucks wird der Durchsatz des Verdichters erfindungsgemäß im wesentlichen konstant sein.No further compressor needs to be arranged after the dynamic gas storage. In this case, the gas is in the gas volume of the gas storage during the delivery of the Working gas or fuel gas essentially on the to be achieved in the gas tank Operating pressure maintained. If there is a change in temperature when the gas is transferred In the gas tank to be compensated, the pressure in the gas storage can also be suitable be chosen higher. However, the dynamic gas storage can also be compressed ter or a compressor unit can be arranged downstream to suit the gas Compress operating pressure in the gas tank. Due to the constant pre-pressure the throughput of the compressor according to the invention be essentially constant.

Vorzugsweise umfaßt der dynamische Gasspeicher ein Druckflüssigkeitsvolumen zur Aufnahme einer Druckflüssigkeit, um das Gas im Gasvolumen mit einem vorgegebe nen Druck, der geeignet gewählt wird, zu beaufschlagen. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, um dem Druckflüssigkeitsvolumen eine geeignete Menge an Druckflüssig keit zuzuführen bzw. von diesem wieder aufzunehmen. Durch geeignete Änderung des Druckflüssigkeitsvolumens kann somit in einfacher Weise Gas mit konstantem Druck in einen Gastank überführt werden.The dynamic gas storage preferably comprises a pressure fluid volume Inclusion of a hydraulic fluid to the gas in the gas volume with a given pressure that is selected appropriately. There is also a facility provided a suitable amount of hydraulic fluid to the hydraulic fluid volume supply or resume from this. By changing the Hydraulic fluid volume can thus easily gas with constant pressure be transferred to a gas tank.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem dynamischen Speicher um einen Hydraulik speicher. Ein Hydraulikspeicher besteht aus einem Behälter, der durch eine Blase, eine Membran, einen frei beweglichen, ungesteuerten Kolben oder dergleichen in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die eine Kammer mit imkompressibler Druckflüssigkeit und die andere mit Gas gefüllt ist. Hydraulikspeicher werden im Stand der Technik zur Energiespeicherung und Energieübertragung in hydraulischen Systemen verwendet, wobei die Speicherung der hydraulischen Energie durch Komprimierung des in der Gaskammer eingeschlossenen Gases erfolgt. Erfindungsgemäß wird jedoch ein bekann ter Hydraulikspeicher in umgekehrter Weise verwendet; durch Änderung des Druck flüssigkeitsvolumens wird nämlich der Gasdruck durch entsprechende Änderung des Gasvolumens des Gasspeichers im wesentlichen konstant gehalten.The dynamic accumulator is preferably a hydraulic system Storage. A hydraulic accumulator consists of a container that is separated by a bladder Membrane, a freely movable, uncontrolled piston or the like in two Chambers is divided, the one chamber with incompressible pressure fluid and the other is filled with gas. Hydraulic accumulators are used in the prior art Energy storage and transmission used in hydraulic systems, the storage of hydraulic energy by compressing the in the Gas chamber enclosed gas takes place. According to the invention, however, one is known ter hydraulic accumulator used in reverse; by changing the pressure liquid volume is namely the gas pressure by changing the corresponding Gas volume of the gas storage kept essentially constant.

Vorzugsweise ist die Summe aus dem Gasvolumen und dem Druckflüssigkeitsvolumen des dynamischen Gasspeichers konstant. Somit entspricht die Menge der dem Druck flüssigkeitsvolumen zugeführten bzw. abgeführten Druckflüssigkeit der Menge an Gas bei dem vorgegebenen Druck, die dem Gasvolumen entnommen bzw. zum Wiederauf füllen des Gasspeichers zugeführt wird. Eine Variation der dem Gastank pro Zeitein heit zugeführten Gasmenge kann somit in einfacher Weise über die Leistung der Ein richtung, beispielsweise einer Hydraulikpumpe, erreicht werden. Vorteilhaft ist, daß durch geeignete Auslegung der Einrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise eine relativ kurze Betankungsdauer erreicht wird.The sum of the gas volume and the pressure fluid volume is preferably of the dynamic gas storage constant. So the amount corresponds to the pressure volume of liquid supplied or discharged hydraulic fluid the amount of gas at the specified pressure, which is taken from the gas volume or for reopening fill the gas storage is supplied. A variation of the gas tank per time Unit supplied amount of gas can thus easily on the performance of the one direction, for example a hydraulic pump, can be achieved. It is advantageous that by appropriate design of the facility in a simple and inexpensive manner a relatively short refueling time is achieved.

Vorteilhaft ist, daß aufgrund des konstanten Gasdrucks in dem System hinter dem dynamischen Gasspeicher die Betankungszeit unabhängig vom Füllungsgrad des Gasspeichers ist. Diese ist vielmehr von der Leistung, mit der die Einrichtung dem Druckflüssigkeitsvolumen Druckflüssigkeit zuführen kann, abhängig.It is advantageous that due to the constant gas pressure in the system behind the dynamic gas storage the refueling time regardless of the filling level of the Is gas storage. Rather, it is based on the performance with which the facility Hydraulic fluid volume can supply hydraulic fluid, depending.

Als Gasquelle zur Versorgung des Systems kommt unmittelbar ein Gasnetzanschluß in Betracht, sofern das Gasnetz geeignet vorverdichtetes Gas bereitstellt, beispielsweise zu 50 bar. Als Gasquelle kommen insbesondere für entlegene Gastankstellen ohne eigenen Gasnetzanschluß auch mobile, austauschbare Gasdruckbehälter in Frage, die an die Zapfanlage angeschlossen werden. Falls jedoch die Zapfanlage an ein Gasleitungs netz mit relativ geringem Gasdruck angeschlossen ist, wird das Gas bei der Entnahme aus dem Gasnetz vorzugsweise geeignet vorverdichtet, wobei der Gasdruck nach der Verdichtung durchaus über dem Befülldruck des Gastanks liegen kann, um z. B. das Gesamtvolumen des dynamischen Gasspeichers zu reduzieren.A gas network connection comes in immediately as a gas source for supplying the system Consider if the gas network provides suitable pre-compressed gas, for example to 50 bar. As a gas source come especially for remote gas filling stations without own gas network connection also mobile, interchangeable gas pressure tanks in question, the the dispenser can be connected. However, if the tap is connected to a gas pipe network is connected with relatively low gas pressure, the gas is removed from the gas network preferably suitably pre-compressed, the gas pressure after Compression may well be above the filling pressure of the gas tank, e.g. B. that To reduce the total volume of the dynamic gas storage.

Bei der Einrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Hydraulikpumpe mit übli cher Regelung, um dem Druckflüssigkeitsvolumen eine geeignete Menge von Druck flüssigkeit, z. B. Hydrauliköl, zuzuführen bzw. von diesem abzuführen.The device is preferably a hydraulic pump with übli cher regulation to the hydraulic fluid volume a suitable amount of pressure liquid, e.g. B. hydraulic oil, supply or discharge from this.

In einer ersten Ausführungsform umfaßt die Zapfanlage einen oder mehrere dyna mische Gasspeicher, die entweder unmittelbar aus einer Gasquelle, wie vorstehend angeführt, mit Gas befüllt werden, oder die einem Verdichter zum Verdichten des aus der Gasquelle entnommenen Gases nachgeschaltet sind. Der Verdichter kann ständig oder intermittierend betrieben werden. Während des Befüllens des Gasvolumens ist vorzugsweise eine Verbindung zu einem Druckflüssigkeits- bzw. Hydraulikreservoir freigegeben, so daß das Gasvolumen des dynamischen Gasspeichers unter Verdrängung von Druckflüssigkeit zunehmen kann. Zum Befüllen des Gastanks gibt die Abgabeein richtung bzw. die Zapfsäule eine Verbindung zwischen dem Gasvolumen und dem Gastank frei. Ferner wird die Verbindung zwischen dem Druckflüssigkeitsreservoir und dem Druckflüssigkeitsvolumen vorzugsweise gesperrt und eine Hydraulikpumpe zum Fördern von Druck- bzw. Hydraulikflüssigkeit in das Druckflüssigkeitsvolumen zugeschaltet. Die Hydraulikpumpe wird so geregelt, daß der Gasdruck im Gasvolumen im wesentlichen konstant bleibt. Zusätzliche Druckflüssigkeit führt somit zu einer entsprechenden Zunahme des Druckflüssigkeitsvolumens und einer Abnahme des Gasvolumens des dynamischen Gasspeichers.In a first embodiment, the dispenser comprises one or more dynas mix gas storage either directly from a gas source, as above listed, filled with gas, or a compressor to compress the gas taken from the gas source are connected downstream. The compressor can constantly or operated intermittently. While filling the gas volume is preferably a connection to a hydraulic fluid or hydraulic reservoir released so that the gas volume of the dynamic gas storage is displaced of hydraulic fluid can increase. Enter the delivery to fill the gas tank direction or the gas pump a connection between the gas volume and the Gas tank free. Furthermore, the connection between the hydraulic fluid reservoir and preferably blocked the hydraulic fluid volume and a hydraulic pump for pumping hydraulic or hydraulic fluid into the hydraulic fluid volume switched on. The hydraulic pump is controlled so that the gas pressure in the gas volume remains essentially constant. Additional hydraulic fluid thus leads to a corresponding increase in the pressure fluid volume and a decrease in Gas volume of the dynamic gas storage.

Der Druck im Gasvolumen entspricht vorzugsweise dem Befülldruck des Gastanks. Jedoch kann - falls zweckmäßig - der dynamische Gasspeicher auch auf einen niedri geren Gasdruck ausgelegt werden als für den Betriebsdruck des Gastanks erforderlich. In diesen Fällen wird dem dynamischen Gasspeicher ein Verdichter nachgeordnet, der das Gas auf den Befülldruck nachverdichtet. Dieser Verdichter wird erfindungsgemäß mit einem konstanten Vordruck beaufschlagt, so daß der Durchsatz an Gas im wesent lichen konstant ist. Somit wird erfindungsgemäß ein konstanter Gasmengendurchsatz pro Zeiteinheit gewährleistet.The pressure in the gas volume preferably corresponds to the filling pressure of the gas tank. However, if appropriate, the dynamic gas storage can also be set to a low gas pressure than that required for the operating pressure of the gas tank. In these cases, the dynamic gas storage is followed by a compressor the gas is compressed to the filling pressure. This compressor is according to the invention charged with a constant admission pressure, so that the throughput of gas essentially is constant. Thus, according to the invention, a constant gas volume throughput guaranteed per unit of time.

Das Gasvolumen einer Zapfanlage wird ausgelegt entsprechend der Anzahl der in einem bestimmten Zeitintervall (z. B. Spitzenlast/Spitzenstunde) zu betankenden Fahr zeuge, der Größe ihrer jeweiligen Gastanks sowie der Leistung des Verdichters. Hierzu können mehrere dynamische Gasspeicher parallel geschaltet werden zu einer Kaskade bzw. zu einem Bündel, die bzw. das von der Steuerung des Systems als Einheit betrachtet wird, also gleichzeitig mit Gas befüllt wird oder zum Betanken von Fahr zeugen dient. Weiterhin können mehrere Kaskaden bzw. Bündel hintereinander ge schaltet werden, um so über eine Kaskade bzw. ein Bündel zu betanken und gleich zeitig eine andere Kaskade bzw. ein anderes Bündel wieder mit verdichtetem Gas zu befüllen.The gas volume of a dispensing system is designed according to the number of in a specific time interval (e.g. peak load / peak hour) to be refueled witness, the size of their respective gas tanks and the performance of the compressor. For this several dynamic gas storage units can be connected in parallel to form a cascade or to form a bundle, which by the control of the system as a unit is considered, i.e. filled with gas at the same time or for refueling driving serve serves. Furthermore, several cascades or bundles can be used one after the other can be switched to refuel via a cascade or a bundle and the same another cascade or another bundle with compressed gas fill.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die Zapfanlage sowohl dynamische als auch passive Gasspeicher, das heißt Gasspeicher mit im wesentlichen konstantem Gasvolumen, wie sie bei 1- oder Mehr-Bank-Systemen eingesetzt werden. Beispielsweise ist der passive Gasspeicher dem dynamischen Gasspeicher vorgeschaltet. Bei dem passiven Gasspeicher kann es sich um ein Ein-Bank-System oder auch um ein Mehr-Bank-System handeln. Bei dieser Ausführungsform wird das Gas aus der Gas quelle ständig oder auch intermittierend zunächst in den passiven Gasspeicher überführt und dort zwischengespeichert. Zu Beginn eines Zyklus wird anschließend das Gas von dem passiven in den dynamischen Gasspeicher überführt. Hierzu sind der passive und der dynamische Gasspeicher vorzugsweise über ein Absperrventil miteinander verbun den. Vorzugsweise ist das Absperrventil während der Abgabe von Gas aus dem dynamischen Gasspeicher in den Gastank geschlossen, so daß das Gas im passiven Gasspeicher für den nächsten Tankzyklus zwischengespeichert wird. Wenn die Abgabe von Gas an den Gastank abgeschlossen ist, wird Gas zum Wiederaufüllen des Gasvolu mens des dynamischen Gasspeichers vom passiven Gasspeicher über das dann geöff nete Absperrventil in das Gasvolumen des dynamischen Gasspeichers überführt. Bei diesem Wiederauffüllen des Gasvolumens des dynamischen Gasspeichers wird in der oben angeführten Weise Druckflüssigkeit abgelassen und das Gasvolumen des dyna mischen Gasspeichers vergrößert. Vor einem erneuten Betanken wird das Absperrventil wieder verschlossen und das Gas im Gasvolumen des dynamischen Gasspeichers gegebenenfalls auf den Betriebsdruck des Gastanks oder gegebenenfalls auf einen Vordruck verdichtet, der auf einen nachgeordneten Verdichter abgestimmt ist.In a further embodiment according to the invention, the dispensing system comprises both dynamic as well as passive gas storage, ie gas storage with essentially constant gas volume, as used in single or multiple bank systems. For example, the passive gas storage is connected upstream of the dynamic gas storage. The passive gas storage can be a one-bank system or one Trade multi-bank system. In this embodiment, the gas becomes the gas source continuously or intermittently first transferred to the passive gas storage and cached there. At the beginning of a cycle, the gas from the passive into the dynamic gas storage. The passive and the dynamic gas storage preferably connected to one another via a shut-off valve the. The shut-off valve is preferably during the delivery of gas from the dynamic gas storage in the gas tank closed, so that the gas in the passive Gas storage is temporarily stored for the next tank cycle. If the levy of gas to the gas tank is complete, gas is used to replenish the gas volume of the dynamic gas storage from the passive gas storage via the then opened nete shut-off valve in the gas volume of the dynamic gas storage transferred. At this replenishment of the gas volume of the dynamic gas storage is in the drained hydraulic fluid and the gas volume of the dyna mix gas storage enlarged. The shut-off valve is opened before refueling closed again and the gas in the gas volume of the dynamic gas storage if applicable, to the operating pressure of the gas tank or, if applicable, to a Form compressed, which is matched to a downstream compressor.

Die Steuerung der Zapfanlage kann wahlweise oder alternativ auch so erfolgen, daß der vorgeschaltete Gasspeicher immer dann gefüllt wird, wenn dies die Auslastung der Zapfanlage bzw. die Kapazität des Verdichters zuläßt, beispielsweise auch dann, wenn gerade kein Gas vom dynamischen Gasspeicher in den Gastank überführt wird.The dispenser can be controlled either alternatively or alternatively in such a way that the upstream gas storage is always filled when this is the utilization of the Dispensing system or the capacity of the compressor allows, for example, even if No gas is being transferred from the dynamic gas storage to the gas tank.

Auch bei dieser Ausführungsform können die einzelnen dynamischen Gasspeicher der Zapfanlage zu Kaskaden gebündelt und diese hintereinander geschaltet werden, um ein paralleles Betanken und Wiederauffüllen aus dem passiven Gasspeicher zu ermögli chen.In this embodiment, too, the individual dynamic gas storage devices can Tap system bundled into cascades and these can be connected in series to one parallel refueling and refilling from the passive gas storage chen.

Bei dieser Ausführungsform hängt der Nutzungsgrad des Gasspeichers der Zapfanlage vom Verhältnis des geometrischen Volumens von passiven und dynamischen Speichern ab und variiert zwischen 40% und 100%.In this embodiment, the degree of utilization of the gas storage device of the dispensing system depends on the ratio of the geometric volume of passive and dynamic memories and varies between 40% and 100%.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Gesamtzahl der installier ten Gasspeicher in zwei Gruppen unterteilt, wobei im Normalbetrieb jeweils die eine Gruppe als dynamischer Gasspeicher und die andere Gruppe als passiver Gasspeicher betrieben wird. Bei Ausfall eines Verdichters, sei es ein vorgeschalteter Verdichter, z. B. zum Verdichten des Gases aus dem Gasnetz und Überpumpen in den Gasspeicher, oder sei es ein nachgeschalteter Verdichter zwischen Gasspeicher und Gastank, wird auch die andere Gruppe als dynamischer Gasspeicher betrieben.In a further embodiment of the invention, the total number of installed th gas storage divided into two groups, one in normal operation Group as a dynamic gas storage and the other group as a passive gas storage is operated. If a compressor fails, be it an upstream compressor, e.g. B. for compressing the gas from the gas network and pumping over into the gas storage, or be it a downstream compressor between the gas storage and the gas tank the other group also operated as a dynamic gas storage.

Ist die im Normalbetrieb passive Gasspeicher-Gruppe der dynamischen Gasspeicher- Gruppe vorgeschaltet, so ist im Normalbetrieb die Funktionsweise des Gasspeichers wie in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben. Bei Ausfall des Verdichters zwischen Gasleitung und Gasspeicher übernimmt die bisher passive Gasspeichergruppe dessen Funktion. Dazu wird eine Verbindungsleitung zwischen Gasleitung und diesem Gasspeicher aktiviert. Das dann in das Gasvolumen dieser Gasspeicher-Gruppe ein strömende Gas wird durch die Hydraulikeinrichtung auf den Druck verdichtet, wie in der nachgeschalteten dynamischen Gasspeicher-Gruppe benötigt, und anschließend in diese übergepumpt. Ob durch die Verdichterleistung der vorgeschalteten Gasspeicher- Gruppe die Leistung des ausgefallenen Verdichters ganz oder nur teilweise kompensiert werden kann, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, beispielsweise von dem Prozent anteil des ausgefallenen Verdichters an der Gesamtverdichterleistung, von dem Vor druck im Gasnetz, von der Größe des Gasvolumens der vorgeschalteten Gasspeicher- Gruppe und von der Leistung der Hydraulikanlage.Is the passive gas storage group of the dynamic gas storage Upstream of the group, this is how the gas storage works in normal operation as described in the previous embodiment. If the compressor fails The previously passive gas storage group takes over between the gas line and the gas storage its function. For this purpose, a connecting line between the gas line and this Gas storage activated. This then in the gas volume of this gas storage group flowing gas is compressed by the hydraulic device to the pressure, as in the downstream dynamic gas storage group, and then in over pumped this. Whether through the compressor capacity of the upstream gas storage Group fully or partially compensated for the performance of the failed compressor can depend on a number of factors, including the percent share of the failed compressor in the total compressor output, from the previous pressure in the gas network, from the size of the gas volume of the upstream gas storage Group and on the performance of the hydraulic system.

Soll die im Normalbetrieb passive Gasspeicher-Gruppe einen nachgeschalteten Verdich ter bei Auswahl ersetzen können, so ist sie zu diesem Zweck hinter diesem Verdichter angeordnet. Im Normalbetrieb wird diese Gasspeicher-Gruppe zwischen zwei Tank vorgängen von dem nachgeschalteten Verdichter auf den Befülldruck des Gastanks aufgefüllt. Während des anschließenden Betankungsvorgangs strömt Gas aus dieser passiven Gasspeicher-Gruppe in den Gastank, bis die Druckdifferenz zwischen diesem Gasspeicher und dem Gastank zu gering wird. Das vollständige Befüllen des Gastanks erfolgt über den Verdichter mit Gas aus dem dynamischen Gasspeicher. Bei Ausfall des nachgeschalteten Verdichters wird der bisherige passive Gasspeicher als dyna mischer Gasspeicher betrieben und dazu mit der dynamischen Gasspeicher-Gruppe - beispielsweise als weitere Kaskade (n) bzw. Bündel - gekoppelt. Dieser so vergrößer te dynamische Speicher arbeitet dann in zwei Takten: nach dem Füllen durch den vorgeschalteten Verdichter wird zunächst das Gas im Gasvolumen von dem Gasdruck, der durch den vorgeschalteten Verdichter erzeugt wurde, auf den jetzt erforderlichen Befülldruck des Gastanks nachverdichtet. Danach kann dann im zweiten Takt das Betanken der Fahrzeuge erfolgen. Auch hier gilt die im ersten Takt erforderliche Druckerhöhung auf den vollen Befülldruck des Gastanks nur dann, wenn der nach geschaltete Verdichter nur aus einer Einheit besteht. Handelt es sich hierbei jedoch um einen Verdichtergruppe, bei der der Ausfall einer Einheit abzusichern ist, so ist im ersten Takt der Druck im Gasvolumen nur soweit anzuheben, daß der so erhöhte Vordruck ausreicht, damit die verbliebenen Verdichter die geforderte Taktzeit sicher stellen können. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung einer Gasspeicher-Gruppe hinter einem nachgeschalteten Verdichter besteht darin, daß die zu installierende Verdichter leistung in Folge zeitlicher Streckung der zu erbringenden Verdichterarbeit niedriger ausgelegt werden kann.Should the gas storage group, which is passive in normal operation, have a downstream compression ter can be replaced in the selection, so it is behind this compressor for this purpose arranged. In normal operation, this gas storage group is between two tanks processes from the downstream compressor to the filling pressure of the gas tank replenished. During the subsequent refueling process, gas flows out of it passive gas storage group in the gas tank until the pressure difference between this Gas storage and the gas tank is too low. The full filling of the gas tank takes place via the compressor with gas from the dynamic gas storage. In the event of failure of the downstream compressor, the previous passive gas storage is called dyna mixer operated gas storage and with the dynamic gas storage group - for example as a further cascade (s) or bundle - coupled. This enlarges so The dynamic memory then works in two cycles: after filling by the upstream compressor, the gas in the gas volume is first of all the gas pressure, which was generated by the upstream compressor to the now required Refilling pressure of the gas tank. Then in the second bar that can The vehicles are refueled. The one required in the first bar also applies here Pressure increase to the full filling pressure of the gas tank only if after switched compressor consists of only one unit. However, this is a compressor group, in which the failure of a unit is to be secured, is in In the first cycle, the pressure in the gas volume should only be increased to such an extent that the pressure increased Form is sufficient to ensure that the remaining compressors have the required cycle time can put. Another advantage of this arrangement is a gas storage group behind A downstream compressor is that the compressor to be installed performance due to the temporal extension of the compression work to be performed lower can be interpreted.

Sämtliche zuvor beschriebenen Ausführungsformen können als Module betrachtet werden. Als solche können diese Module beliebig mit anderen oder gleichen Modulen oder mit Einzelelementen, wie beispielsweise passiven oder dynamischen Gasspei chern, Verdichtern etc., kombiniert werden. Insbesondere können sämtliche zuvor angeführten Ausführungsformen mit einem nachgeschalteten Verdichter oder mit einem oder mehreren nachgeschalteten Gasspeichern, insbesondere dynamischen Gasspei chern, kombiniert werden.All of the previously described embodiments can be regarded as modules become. As such, these modules can be combined with other or the same modules or with individual elements, such as passive or dynamic gas feed chers, compressors etc., can be combined. In particular, all previously Embodiments mentioned with a downstream compressor or with a or several downstream gas stores, in particular dynamic gas storage chern, be combined.

Bei sämtlichen Ausführungsformen wird die Steuerung des Gasspeichers in geeigneter Weise vorgenommen, beispielsweise mittels einer elektronischen, programmierbaren Steuerung, die über den erforderlichen Zugriff auf die Elemente der Anlage verfügt.In all embodiments, the control of the gas storage becomes more appropriate Made way, for example by means of an electronic, programmable Control system that has the necessary access to the elements of the system.

Diese Steuerung stellt auch die Kommunikation mit der Steuerung der Zapfsäule und der des vorgeschalteten Verdichters sicher. Der nachgeschaltete Verdichter wird vorzugsweise über die Steuerung der Zapfsäule bzw. eine zentrale Steuereinheit gesteuert.This controller also provides communication with the dispenser and controller that of the upstream compressor. The downstream compressor is preferably via the control of the fuel pump or a central control unit controlled.

Vorzugsweise wird bei Verringerung des Druckflüssigkeitsvolumens die darin enthalte ne Druckflüssigkeit in einen entsprechenden Behälter entleert und entspannt sich dabei auf den atmosphären Druck. Zur Vergrößerung des Druckflüssigkeitsvolumens wird entsprechend Druckflüssigkeit aus dem Behälter entnommen und von der Einrichtung beim Einpumpen in das Druckflüssigkeitsvolumen auf das Druckniveau im dyna mischen Gasspeicher gebracht. Um auch die in der Hydraulikflüssigkeit enthaltene Energie auszunutzen, kann bei sämtlichen Ausführungsformen ein dynamischer Gas speicher mit einem konventionellen Hydraulikspeicher, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, kombiniert werden.When the volume of pressure fluid is reduced, it is preferably contained therein ne drains hydraulic fluid into a suitable container and relaxes to atmospheric pressure. To increase the pressure fluid volume according to the hydraulic fluid removed from the container and from the device when pumping into the hydraulic fluid volume to the pressure level in the dyna mix gas storage brought. To also include the one contained in the hydraulic fluid Utilizing energy can be a dynamic gas in all embodiments accumulator with a conventional hydraulic accumulator as it is from the state of the art Technology is known to be combined.

Hierzu wird die von dem Druckflüssigkeitsvolumen des dynamischen Gasspeichers beim Wiederauffüllen des Gasvolumens abgegebene Druckflüssigkeit in das Druck flüssigkeitsvolumen des Hydraulikspeichers unter gleichzeitiger Kompression eines Gasvolumens des Hydraulikspeichers geleitet. Umgekehrt wird das komprimierte Gas im Hydraulikspeicher als Energiequelle genutzt, um bei der Betankung des Gastanks Druckflüssigkeit aus dem Druckflüssigkeitsvolumen des Hydraulikspeichers in das Druckflüssigkeitsvolumen des dynamischen Speichers zu fördern, um so daß Gasvolu men des dynamischen Gasspeichers zu verkleinern.For this purpose, the pressure fluid volume of the dynamic gas storage hydraulic fluid released when the gas volume is refilled into the pressure volume of fluid in the hydraulic accumulator with simultaneous compression of a Gas volume of the hydraulic accumulator directed. The compressed gas is reversed used in the hydraulic accumulator as an energy source to refuel the gas tank Hydraulic fluid from the hydraulic fluid volume in the hydraulic accumulator To promote pressure fluid volume of the dynamic memory, so that gas volume to reduce the size of the dynamic gas storage.

Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:The invention is illustrated below by way of example and with reference to FIG attached drawings, in which:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung ohne (Fig. 1A) und mit (Fig. 1B) nachgeschaltetem Verdichter darstellt; Fig. 1 shows a first embodiment of the invention without ( Fig. 1A) and with ( Fig. 1B) downstream compressor;

Fig. 2A eine weitere Ausführungsform mit einem passiven und einem dyna mischen Gasspeicher darstellt; Fig. 2A shows a further embodiment with a passive and a dyna mix gas storage;

Fig. 2B eine weitere Ausführungsform mit einem passiven und einem dyna mischen Gasspeicher darstellt, wobei der passive Gasspeicher auch als dynamischer Gasspeicher betreibbar ist; FIG. 2B illustrates another embodiment with a passive and a dyna mix gas reservoir, wherein the passive gas storage can also be operated as a dynamic gas storage;

Fig. 3A eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer normalen Be triebsweise mit dynamischen und passiven Gasspeicher darstellt; Fig. 3A a further embodiment of the invention in a normal operating Be as with dynamic and passive gas storage group;

Fig. 3B die Ausführungsform gemäß Fig. 3A in einer weiteren Betriebsweise darstellt, wobei der passive in einen dynamischen Gasspeicher geändert wurde; Figure 3B, the embodiment of Figure 3A illustrates, in a further operating mode, wherein the passive was changed in a dynamic gas storage..;

Fig. 4 die Parallelschaltung von mehreren dynamischen Gasspeichern zu einer Kaskade bzw. einem Aggregat darstellt; Fig. 4 illustrates the parallel connection of a plurality of dynamic gas storage in a cascade or an aggregate;

Fig. 5 die Hintereinanderschaltung von mehreren solchen Kaskaden gemäß Fig. 4 darstellt; FIG. 5 shows the series connection of several such cascades according to FIG. 4;

Fig. 6 drei Beispiele für Gaszapfanlagen aus dem Stand der Technik darstellt; und Fig. 6, three examples of gas dispensers of the prior art is; and

Fig. 7 die Kombination eines dynamischen Gasspeichers und eines hydrau lischen Gasspeichers zur Speicherung der Energie der Druckflüssigkeit darstellt. Fig. 7 shows the combination of a dynamic gas storage and a hy metallic gas storage for storing the energy of the hydraulic fluid.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. gleichwirkende Teile bzw. Elemente. Es sei darauf hingewiesen, daß es sich bei den Figuren nur um Sche mazeichnungen handelt, in die nur die wesentlichsten Ventile und Elemente eingezeich net sind.In the figures, the same reference numerals designate the same or equivalent parts or elements. It should be noted that the figures are only Sche trade drawings, in which only the most important valves and elements are drawn are not.

Fig. 1A zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. Das Gas wird der Gasquelle 1, beispielsweise einer Gasleitung oder einem mobilen Gasbehälter, entnommen, über den Verdichter 2 verdichtet und in das Gasvolumen 3g des dynamischen Gasspeichers 3 überführt. Neben dem Gasvolumen 3g umfaßt der dynamische Gasspeicher außerdem ein Druckflüssigkeitsvolumen 3ö, das über einen Kolben, über eine Membran oder dergleichen vom Gasvolumen 3g getrennt ist. Durch Verschieben des Kolbens bzw. Verformung der Membran kann das Gasvolumen 3g und das Druckflüssigkeitsvolumen 3ö stufenlos geändert werden. Die Summe aus den beiden Volumina ist dabei konstant. Zum Befüllen strömt in einem ersten Takt Druckflüssigkeit über das Absperrventil 9 in ein Druckflüssigkeitsreservoir 4. Das Gasvolumen 3g erreicht so seine maximale Größe. In einem zweiten Takt wird anschließend das Absperrventil 9 geschlossen und das Gasvolumen 3g über den Verdichter 2 mit Gas gefüllt, bis der maximale Betriebs druck im dynamischen Gasspeicher 3 erreicht ist. Fig. 1A shows a first embodiment of the invention. The gas is taken from the gas source 1 , for example a gas line or a mobile gas container, compressed by the compressor 2 and transferred into the gas volume 3 g of the dynamic gas storage 3 . In addition to the gas volume of 3 g of the dynamic gas reservoir further comprises a pressure fluid volume ö 3, g is separated from the gas volume 3 through a piston, a membrane or the like. By moving the piston or deformation of the membrane the volume of gas 3 may g and the pressure fluid volume 3 ö be changed continuously. The sum of the two volumes is constant. For filling, hydraulic fluid flows in a first cycle via the shut-off valve 9 into a hydraulic fluid reservoir 4 . The gas volume 3 g thus reaches its maximum size. In a second cycle, the shut-off valve 9 is then closed and the gas volume 3 g is filled with gas via the compressor 2 until the maximum operating pressure in the dynamic gas reservoir 3 is reached.

Zum Betanken des Gastanks, beispielsweise eines Fahrzeuges, wird das Ventil 5 bzw. ein Ventil der Abgabeeinrichtung bzw. Zapfsäule 6 geöffnet und die Verbindung zwischen dem Gasvolumen 3g und dem Gastank 7 freigegeben. Dann strömt verdichte tes Gas über die Abgabeeinrichtung 6 in den Gastank 7 ein. über die Hydraulikpumpe 4 wird gleichzeitig Druckflüssigkeit bzw. Hydrauliköl in das Druckflüssigkeitsvolumen 3ö des dynamischen Gasspeichers 3 gepumpt. Die Leistung der Hydraulikpumpe 4 wird so geregelt, daß der Druck im Gasvolumen 3g im wesentlichen konstant bleibt. Somit entspricht das Volumen an Druckflüssigkeit, die dem Druckflüssigkeitsvolumen 3ö zugeführt wird, dem Volumen des bei dem vorgegebenen Druck an den Gastank abgegebenen Gases.To refuel the gas tank, for example a vehicle, the valve 5 or a valve of the dispensing device or dispenser 6 is opened and the connection between the gas volume 3 g and the gas tank 7 is released. Then compressed gas flows through the dispenser 6 into the gas tank 7 . Hydraulic pump 4 simultaneously pumps hydraulic fluid or hydraulic oil into hydraulic fluid volume 3 ö of dynamic gas accumulator 3 . The power of the hydraulic pump 4 is controlled so that the pressure in the gas volume 3 g remains essentially constant. Thus, the volume of hydraulic fluid that is supplied to the hydraulic fluid volume 3 o corresponds to the volume of the gas delivered to the gas tank at the predetermined pressure.

Das Gasvolumen 3g kann bis auf einen Minimalwert geleert werden, um den Gastank 7 eines Fahrzeuges zu befüllen. Nach Erreichen des Minimalwerts unterbricht die Steuerung die Verbindung mit dem Gastank 7. Das Ventil 9 wird wiederum geöffnet, so daß die Hydraulikflüssigkeit aufgrund eines Restes an komprimiertem Gas in dem Gasvolumen 3g oder aufgrund des aus dem Verdichter 2 nachströmenden Gases aus dem Druckflüssigkeitsvolumen 3ö des Gasspeichers herausgepreßt wird. Nach Er reichen des maximalen Gasvolumens steht der dynamische Gasspeicher 3 für einen erneuten Betankungsvorgang zur Verfügung. Falls der Verdichter 2 das Gas nicht auf den im Gastank 7 zu erzielenden Betriebsdruck verdichtet, wird das Gas im Gasvolu men 3g vor dem erneuten Betankungsvorgang durch Vergrößerung des Druckflüssig keitsvolumens 3ö auf den Betriebssdruck komprimiert.The gas volume 3 g can be emptied to a minimum value in order to fill the gas tank 7 of a vehicle. After the minimum value has been reached, the controller interrupts the connection to the gas tank 7 . The valve 9 is opened again, so that the hydraulic fluid is pressed out of the pressure fluid volume 3 ö of the gas accumulator due to a residue of compressed gas in the gas volume 3 g or due to the gas flowing in from the compressor 2 . After reaching the maximum gas volume, the dynamic gas storage 3 is available for a new refueling process. If the compressor 2 does not compress the gas to the operating pressure to be achieved in the gas tank 7 , the gas in the gas volume 3 g is compressed before the renewed refueling process by increasing the pressure fluid volume 3 ö to the operating pressure.

Fig. 1B zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der dem dynamischen Gasspeicher 3 ein weiterer Verdichter 11 nachgeschaltet ist, um das Gas aus dem Gasvolumen 3g auf den zu erzielenden Betriebsdruck im Gastank zu verdichten. Weil aufgrund der Hy draulikpumpe 4 der Gasvordruck des Verdichters 11 konstant gehalten wird, ist die durch den Verdichter 11 geförderte Gasmenge pro Zeiteinheit im wesentlichen kon stant. Der Druck im dynamischen Gasspeicher ist entsprechend niedriger als der Betriebsdruck im Gastank. Fig. 1B shows a further embodiment in which the dynamic gas storage 3, a further compressor 11 is connected downstream to the gas from the gas volume on the 3 g to be achieved operating pressure to condense in the gas tank. Because due to the hy draulic pump 4, the gas admission pressure of the compressor 11 is kept constant, the amount of gas delivered by the compressor 11 per unit of time is essentially constant. The pressure in the dynamic gas storage is correspondingly lower than the operating pressure in the gas tank.

Fig. 2A zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die einen passiven Gas speicher 17, d. h. einen Gasspeicher mit konstantem Gasvolumen, und einen dyna mischen Gasspeicher 3 umfaßt. Bei dem passiven Gasspeicher handelt es sich um einen 1-Bank- oder Mehr-Bank-Gasspeicher. Die Abgabe von verdichtetem Gas aus dem Gasvolumen 3g des dynamischen Gasspeichers 3 erfolgt in der Art und Weise wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1. Fig. 2A shows another embodiment of the invention, a passive gas storage 17, that is, a gas reservoir with constant volume of gas, and includes a gas mixing dyna memory 3. The passive gas storage is a 1-bank or multi-bank gas storage. The discharge of compressed gas from the gas volume 3 g of the dynamic gas storage 3 takes place in the manner as in the embodiments according to FIG. 1.

Das Zusammenwirken zwischen dem passiven Gasspeicher 17 und dem dynamischen Gasspeicher 3 geschieht wie folgt: solange der Gasdruck im Gasspeicher 17 größer oder gleich ist als der zum Befüllen des Gastanks 7 im Gasvolumen 3g des Gasspei chers 3 erforderliche Gasdruck, wird zum Befüllen des Gasvolumens 3g das Ventil 12 geöffnet. Wenn das Volumen 3g den Sollwert bezüglich Gasmenge und/oder Druck erreicht hat, wird das Ventil 12 geschlossen. Anschließend kann der Gastank 7 von Fahrzeugen aus dem Gasvolumen 3g in der oben beschriebenen Art und Weise betankt werden. Der Betriebsdruck wird über die Leistung der Hydraulikpumpe 4 eingeregelt.The interaction between the passive gas storage device 17 and the dynamic gas storage device 3 takes place as follows: as long as the gas pressure in the gas storage device 17 is greater than or equal to the gas pressure required for filling the gas tank 7 in the gas volume 3 g of the gas storage device 3 , the gas volume 3 is filled g valve 12 opened. When the volume 3 g has reached the desired value with regard to gas quantity and / or pressure, the valve 12 is closed. The gas tank 7 can then be refueled by vehicles from the gas volume 3 g in the manner described above. The operating pressure is regulated via the power of the hydraulic pump 4 .

Wenn der Gasdruck im passiven Gasspeicher 17 kleiner ist als der zum Befüllen des Gastanks 7 im Gasvolumen 3g erforderliche Druck, so ist nach Schließen des Ventils 12 ein Anheben des Gasdrucks im Gasvolumen 3g auf den erforderlichen Druck, d. h. den Befüllungsdruck des Gastanks nötig. Dies geschieht dadurch, daß über die Hydrau likpumpe 4 solange Druckflüssigkeit bzw. Hydrauliköl in das Druckflüssigkeits volumen 3ö gepumpt und damit dieses Volumen vergrößert wird, bis durch die ent sprechende Reduzierung des Gasvolumens der Gasdruck auf den erforderlichen Druck angehoben wurde.If the gas pressure in the passive gas storage device 17 is less than the pressure required to fill the gas tank 7 in the gas volume 3 g, then after closing the valve 12 it is necessary to raise the gas pressure in the gas volume 3 g to the required pressure, ie the filling pressure of the gas tank. This is done in that the hydraulic pump 4 as long as hydraulic fluid or hydraulic oil is pumped into the hydraulic fluid volume 3 ö and thus this volume is increased until the gas pressure has been raised to the required pressure by the corresponding reduction in the gas volume.

Bei der Konfiguration gemäß Fig. 2A ist dies der Befüllungsdruck des Gastanks 7. Falls dem dynamischen Gasspeicher 3 hingegen ein weiterer Verdichter nachgeschaltet ist, kann der erforderliche Druck kleiner gewählt werden, entsprechend einem ge eigneten Vordruck des Verdichters. Anschließend kann das Betanken von Fahrzeugen beginnen. In the configuration shown in Fig. 2A this is the filling pressure of the gas tank 7. If, on the other hand, the dynamic gas storage 3 is followed by a further compressor, the required pressure can be selected to be lower, corresponding to a suitable pre-pressure of the compressor. Subsequently, the vehicle can be refueled.

Fig. 2B zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der dem dynamischen Gasspeicher 3 ein weiterer Gasspeicher vorgeschaltet ist. Im Normalbetrieb ist die Funktionsweise des Gasspeichers 13 entsprechend der Funktionsweise des passiven Gasspeichers 17 in Fig. 2A. Die Funktion des Gasspeichers 3 ist entsprechend der Beschreibung zu Fig. 1A. Fig. 2B shows a further embodiment of the invention, wherein the dynamic gas storage 3 is preceded by a further gas reservoir. In normal operation, the mode of operation of the gas store 13 corresponds to the mode of operation of the passive gas store 17 in FIG. 2A. The function of the gas storage device 3 corresponds to the description of FIG. 1A.

Bei Ausfall des Verdichters 2 wird der Gasspeicher 13 als dynamischer Gasspeicher betrieben, um die Funktion des ausgefallenen Verdichters 2 ganz oder teilweise zu übernehmen. Hierzu wird in einem ersten Takt überprüft, ob die im Gasvolumen 13g enthaltene Gasmenge den Druck aufweist, den der Verdichter 2 im Normalfall liefert und der vom Gasspeicher 3 erwartet wird. Ist dies nicht der Fall, so wird über die Hydraulikanlage durch Einpumpen von Druckflüssigkeit in das Druckflüssigkeits volumen 13ö dieses vergrößert und durch entsprechende Verkleinerung des Gasvolu mens 13g der erforderliche Gasdruck aufgebaut. Ist dies geschehen, so kann der Verdichter-Zyklus beginnen.If the compressor 2 fails, the gas store 13 is operated as a dynamic gas store in order to take over the function of the failed compressor 2 in whole or in part. For this purpose, it is checked in a first cycle whether the amount of gas contained in the gas volume 13 g has the pressure that the compressor 2 normally delivers and that is expected from the gas storage device 3 . If this is not the case, the hydraulic system is increased by pumping hydraulic fluid into the hydraulic fluid volume 13 ö and 13 g of the required gas pressure is built up by reducing the gas volume accordingly. Once this has been done, the compressor cycle can begin.

Auf Anforderung durch den Gasspeicher 3 wird das Ventil 12 geöffnet und Gas aus dem Gasvolumen 13g in das Gasvolumen 3g mit Hilfe der Hydraulikanlage 4 überge pumpt. Anschließend wird Ventil 12 geschlossen und über das Ventil der Hydraulikan lage die Druckflüssigkeit in das Druckflüssigkeitsreservoir entleert. Wenn das Gasvolu men so sein Maximum erreicht hat, wird das Ventil der Hydraulikanlage 4 geschlossen und das Ventil 10 geöffnet. Dadurch strömt Gas aus der Gasquelle in das Gasvolumen 13g. Sobald hier der Druckausgleich erreicht ist, wird das Ventil 10 geschlossen und über die Hydraulikanlage 4 das Gas im Gasvolumen 13g auf den erforderlichen Druck verdichtet. Anschließend kann so der nächste Verdichterzyklus beginnen.Upon request by the gas storage device 3 , the valve 12 is opened and gas is pumped from the gas volume 13 g into the gas volume 3 g by means of the hydraulic system 4 . Then valve 12 is closed and the hydraulic fluid was emptied into the hydraulic fluid reservoir via the hydraulic valve. When the gas volume has reached its maximum, the valve of the hydraulic system 4 is closed and the valve 10 is opened. As a result, gas flows from the gas source into the gas volume 13 g. As soon as the pressure equalization is reached here, the valve 10 is closed and the gas in the gas volume 13 g is compressed to the required pressure via the hydraulic system 4 . The next compressor cycle can then begin.

Fig. 3 zeigt zwei Betriebsweisen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In den Figuren bezeichnen gestrichelte Linien in der jeweiligen Betriebsweise nicht aktive Elemente bzw. Verbindungen. Fig. 3 shows two modes of operation of a further embodiment of the invention. In the figures, dashed lines indicate elements or connections which are not active in the respective operating mode.

In der in Fig. 3A dargestellten normalen Betriebsweise arbeitet der erste Gasspeicher 3 als dynamischer Gasspeicher mit einem Druck von beispielsweise 160 bar und der zweite Gasspeicher 13 als passiver Gasspeicher, d. h. als Gasspeicher mit konstantem Gasvolumen 13g. Das Gasvolumen 3g wird in der oben beschriebenen Weise solange befüllt, bis das Maximalvolumen und ein Gasdruck von beispielsweise 160 bar erreicht ist. Außerdem wird in den Pausen zwischen zwei Betankungsvorgängen das Gasvolu men 13g entsprechend dem vom Verdichter 16 geführten Druck, beispielsweise auf 200 bar, befüllt. Zu Beginn eines Betankungsvorgangs arbeitet das Gasvolumen 13g als 1-Bank-System und gibt über eine dann geöffnete Verbindungsleitung aufgrund des Druckgefälles zwischen den beiden Gasvolumina Gas in den Gastank 7 ab. Die Befül lung des Gastanks 7 auf den maximalen Befüllungsdruck erfolgt in der oben beschrie benen Weise durch Volumenänderung des Gasvolumens 3g bei konstantem Druck und anschließender Nachverdichtung mit Hilfe des Verdichters 16.In the normal operating mode shown in FIG. 3A, the first gas store 3 works as a dynamic gas store with a pressure of, for example, 160 bar and the second gas store 13 as a passive gas store, ie as a gas store with a constant gas volume 13 g. The gas volume 3 g is filled in the manner described above until the maximum volume and a gas pressure of, for example, 160 bar is reached. In addition, in the breaks between two refueling operations, the gas volume 13 g is filled in accordance with the pressure carried by the compressor 16 , for example to 200 bar. At the beginning of a refueling process, the gas volume 13 g works as a 1-bank system and releases gas into the gas tank 7 via a connecting line which is then open due to the pressure drop between the two gas volumes. The filling of the gas tank 7 to the maximum filling pressure is carried out in the manner described above by changing the volume of the gas volume 3 g at constant pressure and subsequent post-compression with the aid of the compressor 16 .

Für den Fall, daß beispielsweise der Verdichter 16 ausfällt oder abgeschaltet wird, kann der Verdichter 16 über die Verbindungsleitung 15, wie in Fig. 3B dargestellt, überbrückt werden. Hierbei wechselt die Zapfanlage in die in Fig. 3B dargestellte Ausfall-Betriebsweise, bei der das Druckflüssigkeitsvolumen 13ö über die Hydraulik pumpe 4 mit dem Hydraulikreservoir in Verbindung steht und die gestrichelt dar gestellte direkte Verbindung zwischen dem Gasvolumen 13g und dem Gastank 7 unterbrochen ist.In the event that, for example, the compressor 16 fails or is switched off, the compressor 16 can be bridged via the connecting line 15 , as shown in FIG. 3B. Here, the dispensing system changes to the failure mode shown in Fig. 3B, in which the pressure fluid volume 13 ö via the hydraulic pump 4 is connected to the hydraulic reservoir and the dashed line shown direct connection between the gas volume 13 g and the gas tank 7 is interrupted .

Damit ist der Gasspeicher 13 mit dem Gasspeicher 3 gekoppelt als weitere Kaskade (n). Die Abläufe für diesen einen dynamischen Gasspeicher sind damit wie folgt: Der Verdichter 2 befüllt aus der Gasquelle 1 das Gasvolumen des Gasspeichers. Ist dieser Befüllvorgang abgeschlossen, verdichtet die Hydraulikanlage 4 das Gas im Gasvolumen auf den Befülldruck des Gastanks 7. Danach kann über die Zapfsäule 6 das Betanken des Gastanks 7 von Fahrzeugen erfolgen.The gas storage device 13 is thus coupled to the gas storage device 3 as a further cascade (s). The processes for this one dynamic gas storage are thus as follows: The compressor 2 fills the gas volume of the gas storage from the gas source 1 . When this filling process is complete, the hydraulic system 4 compresses the gas in the gas volume to the filling pressure of the gas tank 7 . The gas tank 7 of vehicles can then be refueled via the gas pump 6 .

Fig. 4 zeigt die Möglichkeit, statt nur eines dynamischen Gasspeichers - wie bei allen Ausführungsformen zuvor als bevorzugt dargestellt - auch mehrere Gasspeicher geeignet zusammenzuschalten und zum Befüllen des Gastanks von Fahrzeugen wahl weise zu entleeren. Fig. 4 shows the possibility, instead of just a dynamic gas storage - as shown in all embodiments as preferred - also interconnect several gas storage and selectively empty them for filling the gas tank of vehicles.

Hierzu wird beispielsweise bei der Grundkonfiguration gemäß Fig. 1A der eine dyna mische Gasspeicher 3 ersetzt durch die in Fig. 4 dargestellte Parallelschaltung mehre rer dynamischer Gasspeicher 3a, 3b, ... 3n. Dieses so gebildete Bündel von dyna mischen Gasspeichern wird als eine Einheit gesteuert: Von dem Verdichter 2 wird er als Einheit mit verdichtetem Gas befüllt, und zum Betanken von Fahrzeugen wird er über die Hydraulikanlage 4 über die Zapfsäule 6 als Einheit entleert.For this purpose, for example, in the basic configuration according to FIG. 1A, one of the dynamic gas stores 3 is replaced by the parallel connection shown in FIG. 4 of several dynamic gas stores 3 a, 3 b,... 3 n. This bundle of dynamic gas stores is formed controlled as one unit: the compressor 2 fills it as a unit with compressed gas, and for refueling vehicles it is emptied as a unit via the hydraulic system 4 via the fuel pump 6 .

Wie in Fig. 5 dargestellt, kann die Zapfanlage auch mehrere hintereinander geschalte te Gasspeicherkaskaden 3, 13, 23, ... umfassen, die jeweils aus mehreren parallel geschalteten dynamischen Gasspeichern 3a, 3b, ... 3n usw. bestehen.As shown in Fig. 5, the dispensing system can also comprise a plurality of gas storage cascades 3 , 13 , 23 , ... connected in series, each consisting of a plurality of dynamic gas storage units 3 a, 3 b, ... 3 n etc. connected in parallel.

Durch diese Gliederung des Gasspeichers in Kaskaden ist es möglich, die normaler weise nacheinander ablaufenden Arbeitstakte - wie z. B. Befüllen mit verdichtetem Gas, Betanken von Fahrzeugen und dem damit verbundenen Vergrößern des Druck flüssigkeitsvolumens durch Einfüllen von Hydraulikflüssigkeit und schließlich das Entleeren der Hydraulikflüssigkeit in das Hydraulikreservoir mit entsprechender Vergrößerung des Gasvolumens - nun parallel ablaufen zu lassen. Beispielsweise wir die Kaskade 3 zu einem bestimmten Zeitpunkt für das Betanken von Fahrzeugen genutzt, während gleichzeitig die Kaskade 13 vom Verdichter 2 mit verdichtetem Gas befüllt und gleichzeitig die Kaskade 23 von der Druckflüssigkeit entleert wird.This structure of the gas storage in cascades makes it possible to carry out the work cycles that normally run one after the other - such as, for. B. filling with compressed gas, refueling of vehicles and the associated increase in the pressure of the liquid volume by filling hydraulic fluid and finally emptying the hydraulic fluid into the hydraulic reservoir with a corresponding increase in the gas volume - now run in parallel. For example, the cascade 3 is used at a certain point in time for refueling vehicles, while at the same time the cascade 13 is filled with compressed gas by the compressor 2 and at the same time the cascade 23 is emptied of the pressure fluid.

Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Gasspeicherkaskaden kann es sich auch um mobile Einheiten handeln, beispielsweise zum Anliefern von verdichtetem aufberei tetem Biogas oder von Wasserstoff, die von einem Fahrzeug, beispielsweise einem Tieflader, angeliefert und an die Zapfanlage angeschlossen werden.In the case of in Figs. 4 and 5 illustrated gas storage cascade it may also be mobile units act, for example, for supplying of compressed aufberei tetem biogas or hydrogen, which are from a vehicle, for example a carrier, delivered and connected to the dispenser.

Um die in der Hydraulikflüssigkeit enthaltene Energie bestmöglich auszunutzen, können bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen ein oder mehrere dyna mische Gasspeicher mit einem konventionellen Hydraulikspeicher zum Speichern von Druckflüssigkeit bzw. Hydrauliköl kombiniert werden, wie in Fig. 7 dargestellt.In order to make the best possible use of the energy contained in the hydraulic fluid, one or more dynamic gas accumulators can be combined with a conventional hydraulic accumulator for storing hydraulic fluid or hydraulic oil in all of the previously described embodiments, as shown in FIG. 7.

Gemäß dieser Ausführungsform ist dann, wenn der Verdichter 2 das Gasvolumen 3g wieder auf den Solldruck beispielsweise auf 230 bar gebracht hat, sowohl im dyna mischen Gasspeicher 3 als auch im Hydraulikspeicher 20 der Druck identisch 230 bar, und zwar sowohl in den Gasvolumina 3g und 20g als auch in den Druckflüssigkeits volumina 3ö und 20ö. Sobald der dynamische Gasspeicher zum Betanken Gas aus dem Gasvolumen 3g abgibt, wird über die Hydraulikpumpe 4 Druckflüssigkeit von 20ö nach 3ö gepumpt. Hierbei bleibt bestimmungsgemäß der Druck im dynamischen Gasspeicher konstant 230 bar, während er im Hydraulikspeicher 20 parallel zur Abgabe von Gas aus dem Gasvolumen 3g abnimmt. Damit ist die von der Hydraulik pumpe 4 benötigte Leistung zum Überpumpen von Hydrauliköl aus 20ö nach 3ö zu Beginn der Gasabgabe aus 3g sehr gering und erreicht erst ihren Maximalwert, wenn das Gasvolumen 3g sein Minimum erreicht hat. Ist zu diesem Zeitpunkt der Druck im Hydraulikspeicher 20 bis in die Nähe des atmosphärischen Drucks abgebaut, so hat die erforderliche Pumpenleistung erst dann den Wert erreicht, der bei Entnahme des Hydrauliköls aus einem drucklosen Hydraulikölreservoir für die gesamte Entnahme von Gas aus dem Gasvolumen 3g benötigt würde. Beim Umschalten auf Wiederbefüllen des Gasvolumens 3g durch den Verdichter 2 wird das Rücklaufventil der Hydraulikanlage geöffnet. Das in 3ö unter einem Druck von 230 bar gespeicherte Hydrauliköl sowie das Wiederauffüllen des Gasvolumens 3g bringen auch den Hydraulikspeicher wieder auf einen Druck von 230 bar, so daß nach Schließen des Rücklaufventils der nächste Tankzyklus beginnen kann. Bei dem im Gasvolumen 20g des Hydraulikspeichers gespeicherten Gas kann es sich um ein beliebiges technisches Gas, beispielsweise Stickstoff, handeln.According to this embodiment, when the compressor 2 has brought the gas volume 3 g back to the desired pressure, for example to 230 bar, both in the dynamic gas storage 3 and in the hydraulic storage 20 the pressure is identical 230 bar, both in the gas volumes 3 g and 20 g as well as in the hydraulic fluid volumes 3 ö and 20 ö. As soon as the dynamic gas storage tank delivers gas from the gas volume 3 g for refueling, 4 hydraulic fluid is pumped from 20 ö to 3 ö via the hydraulic pump. Here, the pressure in the dynamic gas storage device remains constant at 230 bar, while in the hydraulic storage device 20 it decreases 3 g in parallel with the delivery of gas from the gas volume. So the power required by the hydraulic pump 4 for pumping over hydraulic oil from 20 ö after 3 ö at the start of gas delivery from 3 g is very low and only reaches its maximum value when the gas volume 3 g has reached its minimum. If at this point in time the pressure in the hydraulic accumulator 20 is reduced to near atmospheric pressure, the required pump output has only reached the value which, when the hydraulic oil is withdrawn from an unpressurized hydraulic oil reservoir, requires 3 g for the entire withdrawal of gas from the gas volume would. When switching over to refilling the gas volume 3 g by the compressor 2 , the return valve of the hydraulic system is opened. The hydraulic oil stored in 3 ö under a pressure of 230 bar and the refilling of the gas volume 3 g also bring the hydraulic accumulator back to a pressure of 230 bar, so that the next tank cycle can begin after the return valve is closed. The gas stored in the gas volume 20 g of the hydraulic accumulator can be any technical gas, for example nitrogen.

Während die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit dem Betanken eines Gast anks mit verdichtetem Erdgas beschrieben wurde, kann sie in gleicher Weise für beliebige andere Gase verwendet werden, beispielsweise zum Betanken mit verdichte tem, aufbereitetem Biogas, Wasserstoff und dergleichen. Bevorzugt wird der Gastank auf einen Druck von etwa 200 bar befüllt, bei einem Fassungsvermögen des Gastanks von beispielsweise 80 l für Pkw und einigen 100 l für Busse oder Lkw.While the invention above relates to refueling a guest anks with compressed natural gas, it can be used in the same way for any other gases can be used, for example for refueling with compression treated biogas, hydrogen and the like. The gas tank is preferred filled to a pressure of about 200 bar, with a capacity of the gas tank for example 80 l for cars and some 100 l for buses or trucks.

Claims

1. dispensing system for filling a gas tank with a working gas, in particular natural gas, with a gas storage ( 3 ) for the working gas and a delivery device ( 6 ) to deliver the working gas to the gas tank ( 7 ), characterized in that the gas storage has a dynamic Gas storage device ( 3 ), wherein a device ( 4 ) during the delivery of the working gas from the dynamic gas storage device ( 3 ) via a change in the gas volume ( 3 g) in the dynamic gas storage device ( 3 ) the pressure in the dynamic gas storage device ( 3 ) is essentially constant holds.

2. The dispenser of claim 1, characterized in that the device (4) a pressure fluid volume (3 ö) in the dynamic gas storage supplies (3) pressure fluid, the pressure fluid volume (3 ö) the volume of gas acted upon (3 g) with a predetermined pressure.

3. Dispensing system according to one of the preceding claims, characterized in that the dynamic gas accumulator ( 3 ) is a hydraulic accumulator which comprises the gas volume ( 3 g) and the pressure fluid volume ( 3 ö).

4. Dispenser according to claim 3, characterized in that the sum of the gas volume ( 3 g) and the pressure fluid volume ( 3 ö) is constant.

5. Dispensing system according to one of the preceding claims, characterized in that the gas source comprises a compressor ( 2 ) which is connected upstream of the gas reservoir ( 3 ) in order to compress the working gas to a first pressure.

6. Dispenser according to one of claims 2 to 5, characterized in that the pressure fluid volume ( 3 ö) releases compressed gas during the filling of the gas volume ( 3 g) with compressed gas in order to reduce the pressure fluid volume, and that the device ( 4 ) supplies hydraulic fluid to the hydraulic fluid volume ( 3 ö) during the discharge of compressed gas in order to increase the hydraulic fluid volume ( 3 ö) and to keep the working gas at constant pressure.

7. The dispenser of claim 5 or 6, characterized in that the A direction (4) compressing the working gas in the gas dynamic memory (3) prior to discharge of the working gas in substantially the filling pressure of the gas tank (7).

8. Dispenser according to claim 5 or 6, characterized in that the gas storage is followed by a second compressor ( 11 ), the admission pressure corresponds to the gas pressure in the gas storage ( 3 ) and which compresses the working gas to the filling pressure in the gas tank ( 7 ).

9. Dispensing system according to one of claims 1 to 6, characterized by a passive gas storage ( 17 ) which is connected upstream of the gas storage ( 3 ) and which is connected to the dynamic gas storage ( 3 g), preferably via a shut-off valve ( 12 ).

10. Dispensing system according to claim 9, characterized by a controller to first fill the passive gas storage ( 17 ) with compressed working gas and then to transfer the compressed working gas into the dynamic gas storage.

11. Dispenser according to claim 10, characterized in that the passive gas reservoir ( 17 ) is filled while the working gas is emitted from the gas volume ( 3 g).

12. Dispensing system according to one of claims 9 to 11, characterized by a device which compresses the working gas in the dynamic gas storage ( 3 ) before the delivery of the working gas to the filling pressure of the gas tank ( 7 ).

13. Dispenser according to one of claims 9 to 11, characterized in that the dynamic gas storage ( 3 ) is followed by a second compressor ( 11 ), the admission pressure corresponds to the pressure in the gas volume and the working gas to the filling pressure in the gas tank ( 7 ) condensed.

14. Dispensing system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the dynamic gas storage ( 3 ) is preceded by a second gas storage ( 13 ) with a second gas volume ( 13 g) and a second pressure fluid volume ( 13 ö), which is optionally passive or can be operated as a dynamic gas storage device, the gas volumes ( 3 g, 13 g) being connected to one another, preferably via a shut-off valve ( 12 ).

15. Dispensing system according to claim 14, characterized by a controller to operate the second gas storage ( 13 ) in a normal operating mode as a passive gas storage, in which the passive gas storage ( 13 ) is initially filled with compressed working gas and then the compressed working gas in the dynamic gas storage ( 3 ) is transferred.

16. Dispenser according to claim 15, characterized in that the second gas reservoir ( 13 ) is filled, while the working gas from the gas volume ( 3 g) will give abge.

17. Dispensing system according to claim 15 or 16, characterized in that the working gas in the normal operating mode by overflow from the second gas storage ( 13 ) in the dynamic gas storage ( 3 ) is transferred.

18. Dispenser according to claim 15 or 16, characterized in that the control operates the second gas storage ( 13 ) in a further mode of operation as a dynamic gas storage in order to compress the working gas in the second gas volume ( 13 g) to a predetermined pressure and with to transfer the predetermined pressure into the gas volume ( 3 g) of the dynamic gas storage ( 3 ).

19. Dispensing system according to one of claims 14 to 18, characterized in that the dynamic gas storage ( 3 ) is followed by a second compressor in order to compress the working gas emitted from the dynamic gas storage ( 3 ) to the filling pressure of the gas tank ( 7 ).

20. Dispenser according to one of claims 1 to 6, characterized in that the dynamic gas storage ( 3 ) is followed by a second gas storage ( 13 ) which can be operated either as a passive or as a dynamic gas storage.

21. Dispenser according to claim 20, characterized by a controller to operate the second gas storage ( 13 ) in a normal operating mode as a passive gas storage, the gas tank ( 7 ) by overflowing working gas from the second gas storage ( 13 ) and by delivering Fill working gas from the dynamic gas storage ( 3 ), which takes place essentially at constant pressure.

22. Dispensing system according to claim 20 or 21, characterized in that a compressor ( 16 ) is connected between the dynamic ( 3 ) and the second gas accumulator ( 13 ) in order to compress the working gas to the filling pressure of the gas tank ( 7 ).

23. Dispenser according to one of claims 20 to 22, characterized in that the controller operates the second gas storage ( 13 ) in a further mode of operation as a dynamic gas storage, the working gas alternating from the dynamic ( 3 ) or the second gas storage ( 13 ) is delivered or saved.

24. Dispensing system according to one of claims 20 to 22, characterized in that the controller operates the second gas storage ( 13 ) in a further mode of operation as a dynamic gas storage, wherein both gas storage ( 3 , 13 ) are operated in synchronism.

25. Dispenser according to claim 23 or 24, characterized in that a connection bridges the compressor ( 16 ) in the further mode of operation.

26. Dispensing system according to one of the preceding claims, characterized in that the dispensing device ( 6 ) via the device ( 4 ) controls the volume of the pressurized liquid volume ( 3 ö, 13 ö) supplied to the working gas in the gas tank ( 7 ) to convict.

27. Dispenser according to one of the preceding claims, characterized in that the dynamic and / or the second gas store ( 3 , 13 ) comprises a number of gas stores connected in parallel, such bundles of gas stores being cascaded in series.

28. Dispenser according to one of the preceding claims, characterized in that the dynamic and / or the second gas accumulator ( 3 , 13 ) is a hydraulic accumulator, a piston accumulator, a membrane accumulator or a bladder accumulator.

29. Dispensing system according to one of the preceding claims, characterized in that for delivering the working gas to the dynamic or second gas reservoir ( 3 , 13 ) the pressure fluid is supplied at a constant rate, preferably at about 20 to 80 l / min.

30. Dispensing system according to one of claims 2 to 24, characterized in that the device ( 4 ) is connected to a hydraulic accumulator ( 20 ) in order to temporarily store pressure fluid that is emitted by the dynamic gas accumulator or to pressure fluid to the dynamic gas accumulator To make available.

31. A method for filling a gas tank with a working gas, in particular with natural gas, with the following steps:

1. the working gas is taken from a gas source ( 1 , 2 );
2. the working gas is stored in a dynamic gas storage ( 3 ); and
3. the working gas is transferred to the gas tank via a delivery device ( 6 ), wherein
4. the gas volume of the gas reservoir is changed during the delivery of the working gas from the dynamic gas reservoir ( 3 ) so that the pressure in the gas reservoir ( 3 ) is kept essentially constant.

32. The method of claim 31, wherein (3) pressurized fluid is for transferring the working gas in the gas tank to a pressure fluid volume (3 ö) in the dynamic gas storage supplied to the gas volume to act on (3 g) with a predetermined pressure.

33. The method of claim 31 or 32, wherein the sum of the gas volume ( 3 g) and the pressure fluid volume ( 3 ö) is kept constant.

34. The method according to any one of claims 31 to 33, in which the working gas is compressed with a compressor ( 2 ) which is connected upstream of the gas reservoir ( 3 ) when it is removed from the gas source ( 1 ).

35. The method according to any one of claims 31 to 34, in which the hydraulic fluid volume ( 3 ö) releases hydraulic fluid during the filling of the gas volume ( 3 g) with compressed gas in order to reduce the hydraulic fluid volume, and in which a device ( 4 ) the hydraulic fluid volume ( 3 ö) supplies hydraulic fluid during the discharge of compressed gas in order to increase the hydraulic fluid volume ( 3 ) and to keep the working gas at constant pressure.

36. The method according to claim 34 or 35, in which the working gas in the dynamic gas storage ( 3 ) before the release of the working gas is essentially compressed to the filling pressure of the gas tank ( 7 ).

37. The method of claim 34 or 35, wherein the working gas for transfer to the gas tank ( 7 ) in a second compressor ( 11 ), which is connected downstream of the dynamic gas storage, is compressed to the filling pressure in the gas tank ( 7 ).

38. The method according to claim 31, in which first a passive gas storage ( 17 ), which is connected upstream of the dynamic gas storage ( 3 ), is filled with compressed working gas and then the compressed working gas is transferred to the dynamic gas storage ( 3 ).

39. The method of claim 38, wherein the passive gas storage ( 17 ) is filled while the working gas is emitted from the gas volume ( 3 g).

40. The method of claim 38 or 39, wherein the working gas in the dynamic gas storage ( 3 ) is compressed to the filling pressure of the gas tank ( 7 ) before the working gas is released.

41. The method according to claim 38 or 39, wherein the working gas is compressed in a second compressor ( 11 ), which is connected downstream of the dynamic gas storage, to the filling pressure in the gas tank ( 7 ).

42. The method of claim 31, wherein the working gas in a normal mode of operation in a second gas storage ( 13 ), which is connected upstream of the dynamic gas storage ( 3 ), is first filled with working gas and then the working gas is transferred to the dynamic gas storage ( 3 ) becomes.

43. The method according to claim 42, wherein the second gas reservoir ( 13 ) is filled while the working gas is emitted from the gas volume ( 3 g).

44. The method according to claim 42 or 43, in which the working gas is transferred in the normal operating mode by overflow from the second gas storage ( 13 ) into the dynamic gas storage ( 3 ).

45. The method of claim 42 or 43, wherein the second gas storage is operated in a further mode of operation as a dynamic gas storage in order to compress the working gas in the gas volume of the second gas storage ( 13 ) to a predetermined pressure and the working gas with this predetermined pressure to transfer the gas volume of the dynamic gas storage ( 3 ).

46. The method according to any one of claims 42 to 45, wherein the working gas emitted from the dynamic gas storage ( 3 ) is compressed in a second compressor which is connected downstream of the dynamic gas storage ( 3 ) to the filling pressure of the gas tank ( 7 ).

47. The method as claimed in claim 31, in which, in a normal operating mode, a second gas store ( 13 ) which is connected downstream of the dynamic gas store ( 3 ) is operated as a passive gas store, the gas tank ( 7 ) being overflowed with working gas from the gas volume ( 13 g) of the second gas reservoir ( 13 ) and by delivering working gas from the gas volume of the dynamic gas reservoir ( 3 ), which takes place essentially at constant pressure.

48. The method according to claim 47, in which the working gas is compressed to the filling pressure of the gas tank ( 7 ) with a compressor ( 16 ), which is connected between the dynamic ( 3 ) and the second gas reservoir ( 13 ).

49. The method according to claim 47 or 48, in which the second gas storage ( 13 ) is operated in a further operating mode as a dynamic gas storage, the working gas being alternately discharged or stored by the dynamic ( 3 ) or the second gas storage ( 13 ).

50. The method of claim 47 or 48, wherein the second gas storage ( 13 ) is operated in a further operating mode as a dynamic gas storage, wherein both gas storage ( 3 , 13 ) are operated in common mode.

51. The method of claim 49 or 50, wherein the compressor ( 16 ) is bridged in the further mode of operation.

52. The method according to any one of claims 31 to 51, wherein the dispensing device ( 6 ) via the device ( 4 ) controls the volume of the pressurized liquid volume ( 3 ö, 13 ö) supplied to the working gas in the gas tank ( 7 ) convict.

53. The method as claimed in one of claims 31 to 52, in which the working gas is stored in a number of parallel and / or optionally dynamically or passively operable gas stores ( 3 , 13 ).

54. The method according to any one of claims 31 to 53, in which for delivering the working gas to the dynamic or second gas store ( 3 , 13 ) the pressure fluid is supplied at a constant rate, preferably at about 20 to 80 liters per minute.

55. The method according to any one of claims 32 to 54, in which hydraulic fluid that is released from the dynamic gas reservoir ( 3 ) is temporarily stored in the hydraulic fluid volume of a hydraulic reservoir ( 20 ) and in this way buffered hydraulic fluid is the hydraulic fluid volume of the dynamic gas reservoir ( 3 ) again is fed in order to transfer the working gas from the gas volume of the dynamic gas storage ( 3 ) into the gas tank ( 7 ).