CN111463454B - 高压容器系统以及燃料电池车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及高压容器系统以及燃料电池车辆。高压容器系统(10)具备:在比调压阀(32)靠上游处测量高压容器(12)的内压的上游侧压力传感器(34);在比调压阀(32)靠下游处测量流体的压力的多个下游侧压力传感器(36);以及控制装置(28)。在下游侧压力传感器(36)正常时,控制装置(28)基于下游侧压力传感器(36)的测量值来监视高压容器(12)的内压,在下游侧压力传感器(36)中的任一个处于异常的异常时,控制装置(28)基于下游侧压力传感器(36)的测量值和上游侧压力传感器(34)的测量值来监视高压容器(12)的内压。
Description
技术领域
本发明涉及将收容于高压容器的流体经由调压阀向下游侧供给的高压容器系统以及具备高压容器系统的燃料电池车辆。
背景技术
例如,如专利文献1所示,已知将收容于高压容器的流体经由调压阀向下游侧供给的高压容器系统。高压容器系统具备在调压阀的下游处测量流体压力的第一压力传感器和在设置于比该第一压力传感器靠下游的流体供给对象(燃料电池)的入口处测量流体的压力的第二压力传感器。
基于如上所述配设的第一压力传感器和第二压力传感器的测量值,由此设定考虑了从调压阀到燃料电池入口为止的压损等的、调压阀的下游的目标压力值。而且,以成为该目标压力值的方式来控制调压阀,由此向燃料电池供给适当压力的流体。
在该高压容器系统中,在检测到第二压力传感器异常的情况下,不使用该第二压力传感器的测量值,而根据第一压力传感器的测量值通过计算来估计目标压力值并控制调压阀。因此,即使第二压力传感器故障,高压容器系统也能够不停止而继续其动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-48519号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
上述的高压容器系统是根据正常地动作的第一压力传感器的测量值来估计被检测到异常的第二压力传感器的测量值而继续动作的系统,而不是使第二压力传感器冗余化的系统。这样,不是基于实际的测量值,而是基于所估计出的测量值进行的动作,很难说具有充分的可靠性。因此,在上述的高压容器系统中,在检测到压力传感器异常的情况下,难以在可靠性不降低的情况下继续动作。
本发明是为了解决上述的问题做出的,目的在于提供一种即使在检测到压力传感器异常的情况下也能够维持可靠性并且继续动作的高压容器系统以及具备高压容器系统的燃料电池车辆。
用于解决问题的方案
本发明的一方式是将收容于高压容器的流体经由调压阀向下游侧供给的高压容器系统,具备:上游侧压力传感器,其在比所述调压阀靠上游处测量所述高压容器的内压;多个下游侧压力传感器,其在比所述调压阀靠下游处测量所述流体的压力;以及控制装置,其在所述高压容器的内压降低至达到比所述调压阀靠下游的所述流体的压力时,监视该高压容器的内压不低于下限设定值的情形,其中,所述控制装置具有对所述下游侧压力传感器的异常进行检测的异常检测部,在所述下游侧压力传感器没有被检测到异常的正常时,所述控制装置基于所述下游侧压力传感器的测量值,监视所述高压容器的内压,在所述下游侧压力传感器中的任一个被检测到处于异常的异常时,所述控制装置基于所述下游侧压力传感器的测量值和所述上游侧压力传感器的测量值来监视所述高压容器的内压。
本发明的另一个方式是将收容于高压容器的流体经由调压阀向下游侧供给的高压容器系统,具备:上游侧压力传感器,为了至少计算出容器内流体剩余量,该上游侧压力传感器在比所述调压阀靠上游处测量所述高压容器的内压;两个下游侧压力传感器,所述两个下游侧压力传感器在比所述调压阀靠下游处测量所述流体的压力;以及控制装置,其在所述高压容器的内压降低至达到比所述调压阀靠下游的所述流体的压力时,监视该高压容器的内压不低于下限设定值的情形,其中,所述控制装置具有对所述两个下游侧压力传感器中的任一个的异常进行检测的异常检测部,在所述两个下游侧压力传感器没有被检测到异常的正常时,所述控制装置使用所述两个下游侧压力传感器的测量值来监视所述高压容器的内压,在所述两个下游侧压力传感器中的任一个被检测到处于异常的异常时,所述控制装置使用所述两个下游侧压力传感器中的至少一方的测量值和所述上游侧压力传感器的测量值来监视所述高压容器的内压。
本发明的另一个方式是具备上述高压容器系统的燃料电池车辆。
发明的效果
在高压容器的内压降低而低于调压阀的调压下限值时,高压容器的内压与比调压阀靠下游的流体成为相同压力。因此,能够利用在比调压阀靠下游设置的多个下游侧压力传感器,来有冗余性地测量在低压区域的、高压容器的内压。也就是说,在下游侧压力传感器没有被检测到异常的正常时,能够基于下游侧压力传感器各自的测量值,在可靠性高的状态下监视高压容器的内压。
另外,在下游侧压力传感器中的任一个被检测到异常的异常时,如上所述,除了利用下游侧压力传感器以外,还利用为了测量高压容器的内压而在调压阀的上游设置的上游侧压力传感器,来使下游侧压力传感器冗余化。即,即使处于异常时也能够测量高压罐的内压并且维持冗余性。这样,基于下游侧压力传感器和上游侧压力传感器的实际的测量值,由此能够在可靠性高的状态下继续监视高压容器的内压。
因此,根据本发明,即使在检测到压力传感器异常的情况下,也能够维持可靠性并且使高压容器系统的动作继续。
能够参照附图说明以下的实施方式从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的高压容器系统以及燃料电池车辆的概要结构图。
图2是说明下游侧压力传感器正常时的下游侧测量值、下游侧阈值、下限设定值的关系的说明图。
图3是说明在判定为第一下游侧压力传感器处于异常的情况下的第二测量值、下游侧阈值、上游侧测量值、上游侧阈值、下限设定值的关系的说明图。
图4是说明在判定为下游侧压力传感器中的任一个处于异常的情况下的下游侧测量值、下游侧阈值、上游侧测量值、上游侧阈值、下限设定值的关系的说明图。
图5是说明高压容器系统的控制方法的一例的流程图。
具体实施方式
举出适合的实施方式,并参照附图来对本发明涉及的高压容器系统以及燃料电池车辆进行详细地说明。另外,在以下的附图中,有时对发挥同一或者同样的功能和效果的结构要素附加同一附图标记,省略重复的说明。
如图1所示,本实施方式涉及的高压容器系统10例如搭载于作为燃料电池车辆11的搭载体,能够适当地作为具备高压容器12(高压罐)的系统而使用,该高压容器12收容要向燃料电池11a供给的氢气。因而,在本实施方式中,说明将燃料电池车辆11作为搭载体并且高压容器12收容氢气作为流体的例子,但不特别限定于此。高压容器系统10也可以搭载于燃料电池车辆11以外的搭载体,也能够将氢气以外的流体收容于高压容器12。
另外,在本实施方式中,设为高压容器系统10具备两个彼此容量不同的第一高压容器12a和第二高压容器12b来作为高压容器12。但是,高压容器系统10也可以仅具备一个高压容器12,也可以具备三个以上的多个高压容器12。在具备多个高压容器12的情况下,彼此的容量可以相同,也可以不同。另外,在以下中,将第一高压容器12a和第二高压容器12b统称为“高压容器12”。
高压容器12具有树脂制的内胆14和纤维强化塑料制的增强层16,该内胆14由内部能被供给和排出氢气的中空体形成,该增强层16覆盖内胆14的外表面。也就是说,高压容器12的内压表示在内胆14的内部收容的氢气的压力。
在高压容器系统10中,高压容器12和燃料电池11a设置成能够经由排出流路18连通。排出流路18例如由从第一高压容器12a排出的氢气所流入的第一配管20、从第二高压容器12b排出的氢气所流入的第二配管22、以及使从第一配管20和第二配管22的氢气合流而向下游侧的燃料电池11a引导的合流管24构成。
在第一配管20插入安装有第一主止阀26。由对高压容器系统10进行控制的控制装置28将第一主止阀26进行开闭,由此能够切换将排出流路18与第一高压容器12a的内部连通的状态和切断的状态。同样地,在第二配管22插入安装有第二主止阀30,由控制装置28将第二主止阀30进行开闭,由此能够切换将排出流路18与第二高压容器12b的内部连通的状态和切断的状态。
合流管24与第一配管20的靠第一主止阀26下游侧和第二配管22的靠第二主止阀30下游侧连通。另外,在合流管24插入安装有调压阀32,该调压阀32经由打开状态的第一主止阀26和第二主止阀30对从高压容器12向排出流路18排出的氢气进行减压并送到下游侧。也就是说,比调压阀32靠上游的氢气的压力与高压容器12的内压(高压容器12内的氢气的剩余量)对应。当比该调压阀32靠上游的氢气的压力大于适合于向燃料电池11a供给的值时,调压阀32将氢气的压力进行减压而设为适合于向燃料电池11a供给的大小。另外,当高压容器12的内压降低至达到调压阀32的调压下限值时,调压阀32的上游与下游的压力一致。
在合流管24的比调压阀32靠上游处设置上游侧压力传感器34。如上所述,比调压阀32靠上游的氢气的压力与高压容器12的内压对应。因此,上游侧压力传感器34能够测量比调压阀32靠上游的氢气的压力来作为高压容器12的内压。上游侧压力传感器34例如能够用于对燃料电池车辆11的乘客等显示高压容器12内的氢气的剩余量(容器内流体剩余量)的用途。另外,上游侧压力传感器34具有比较大的测量范围,以能够测量例如作为70MPa等的设为满填充的高压容器12的内压。
在合流管24的比调压阀32靠下游处设置彼此有冗余关系的多个下游侧压力传感器36。在本实施方式中,设为多个下游侧压力传感器36由第一下游侧压力传感器38和第二下游侧压力传感器40这两个构成,但不特别限定于此,也可以由三个以上构成。以下,在没有特别地区别第一下游侧压力传感器38和第二下游侧压力传感器40时等,也将它们统称为“下游侧压力传感器36”。
在高压容器12的内压大于调压阀32的调压下限值的情况下,下游侧压力传感器36测量被调压阀32调压了的氢气的压力。另一方面,在高压容器12的内压降低至达到调压阀32的调压下限值的情况下,下游侧压力传感器36能够测量比调压阀32靠下游的氢气的压力来作为高压容器12的内压。也就是说,下游侧压力传感器36测量在比调压阀32的调压下限值小的低压区域的、高压容器12的内压。因此,优选下游侧压力传感器36的测量范围被设定为小于上游侧压力传感器34的测量范围,以使能够高精度地测量例如在0.5MPa~1.5MPa等低压区域的、高压容器12的内压。
控制装置28作为具备未图示的CPU、存储器等的计算机而构成,监视高压容器12的内压不低于下限设定值的情形。下限设定值是高压容器12需要的最低剩余压力,以高压容器12的内压不低于下限设定值的方式进行管理,由此能够维持高压容器12的可靠性。
如上所述,在高压容器12具有树脂制的内胆14和增强层16的情况下,有时收容于内胆14内的氢气会通过内胆14进入该内胆14的外表面与增强层16之间等(以下,称为覆盖部)。在流体滞留在覆盖部的状态下,当高压容器12(内胆14)的内压降低而小于覆盖部的内压时,容易产生内胆14与增强层16的剥离、内胆14朝向其内部突出的压曲等的担忧。因而,例如,优选将能够维持在能够抑制上述的剥离、压曲等的状态下的高压容器12的内压的最小值设定作为下限设定值。
控制装置28具有对下游侧压力传感器36的异常进行检测的异常检测部42。另外,在下游侧压力传感器36没有被异常检测部42检测到异常的正常时,控制装置28基于第一下游侧压力传感器38的测量值和第二下游侧压力传感器40的测量值,有冗余性地监视高压容器12的内压。而且,在以下中,将第一下游侧压力传感器38的测量值称为“第一测量值”,将第二下游侧压力传感器40的测量值称为“第二测量值”,将它们的第一测量值和第二测量值统称为“下游侧测量值”。
具体来讲,如图2所示,控制装置28将第一测量值和第二测量值各自与下游侧阈值进行比较,在第一测量值和第二测量值中的至少任一方成为下游侧阈值以下时,判定为是停止从高压容器12排出流体的停止定时。而且,在图2中,例示第一测量值成为下游侧阈值以下的情况。
优选为,下游侧阈值设定为,比上述的下限设定值大与下游侧压力传感器36的测量误差的范围相应的大小相当的量。即,当将在下游侧测量值中包含有下游侧压力传感器36的测量误差而成的范围设为“下游侧测量范围”时,下游侧阈值例如能够设为在下限设定值加上(下游侧测量范围/2)而成的值。
另一方面,在下游侧压力传感器36中的任一个被异常检测部42检测到处于异常的异常时,控制装置28利用上游侧压力传感器34来使下游侧压力传感器36冗余化。即,如图3以及图4所示,控制装置28基于下游侧测量值和上游侧压力传感器34的测量值(以下,也称“上游侧测量值”)来监视高压容器12的内压。
具体来讲,在例如因电路的断线、短路等而从第一下游侧压力传感器38或者第二下游侧压力传感器40中的任一个对控制装置28的输入成为异常的情况下,异常检测部42检测为下游侧压力传感器36处于异常。该情况下,能够将第一下游侧压力传感器38和第二下游侧压力传感器40中的、对控制装置28的输入成为异常的一方确定为产生异常的下游侧压力传感器36,由此异常检测部42判定为处于异常传感器确定模式。而且,在图3中示出从第一下游侧压力传感器38来的输入成为异常而不能正常地得到第一测量值的例子。
另外,即使在从下游侧压力传感器36对控制装置28的输入没有成为异常的情况下,例如,在第一测量值与第二测量值的差大于规定值的情况下,异常检测部42也检测为下游侧压力传感器36处于异常。在该情况下,考虑例如是在第一测量值和第二测量值中的任一个产生了漂移和偏移中的至少一方,但无法确定第一下游侧压力传感器38和第二下游侧压力传感器40中的哪一个产生异常,由此异常检测部42判定为处于异常传感器不确定模式。
然而,由于下游侧压力传感器36的个体差异等,即使第一测量值和第二测量值是正常时所输出的值,也会彼此之间产生些许的差。因而,在异常检测部42中,例如如图2所示,在第一测量值中包含有第一下游侧压力传感器38的测量误差的范围而成的第一测量范围与在第二测量值中包含有第二下游侧压力传感器40的测量误差的范围而成的第二测量范围的至少一部分彼此重复的情况下,判定为下游侧压力传感器36正常地动作。
另一方面,例如图4所示,在第一测量范围与第二测量范围没有全部重复的情况下,异常检测部42判定为产生了不确定模式的异常。在该情况下,能够将用于检测异常的上述差的规定值设为{(第一测量范围/2)+(第二测量范围/2)}。
在异常检测部42如上所述判定为处于异常传感器确定模式的情况下,控制装置28将除被确定为处于异常的下游侧压力传感器36之外的剩余的下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧压力传感器34的测量值与上游侧阈值进行比较,由此有冗余性地监视高压容器12的内压。
即,如图3所示,在第一下游侧压力传感器38被异常检测部42检测到处于异常的情况下,将第二下游侧压力传感器40的第二测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧测量值与上游侧阈值进行比较。而且,在第二测量值成为下游侧阈值以下时,或者上游侧测量值成为上游侧阈值以下时,判定为是停止从高压容器12排出流体的停止定时。而且,在图3中,例示上游侧测量值成为上游侧阈值以下的情况。
优选为,上游侧阈值设定为,比上述的下限设定值大与上游侧压力传感器34的测量误差的范围相应的大小相当的量。即,当将在上游侧测量值中包含有上游侧压力传感器34的测量误差而成的范围设为“上游侧测量范围”时,上游侧阈值例如能够设为在下限设定值加上(上游侧测量范围/2)而成的值。如上所述,上游侧压力传感器34的测量范围大于下游侧压力传感器36的测量范围,因此上游侧压力传感器34的测量误差的范围也大于下游侧压力传感器36的测量误差的范围。因此,上游侧测量范围大于下游侧测量范围,上游侧阈值大于下游侧阈值。
在异常检测部42如上所述判定为处于异常传感器不确定模式的情况下,控制装置28将全部下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧压力传感器34的测量值与上游侧阈值进行比较,由此有冗余性地监视高压容器12的内压。
即,如图4所示,将第一测量值和第二测量值双方与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧测量值与上游侧阈值进行比较。而且,在将第一测量值和第二测量值中的任一个成为下游侧阈值以下时,或者上游侧测量值成为上游侧阈值以下时,判定为是停止从高压容器12排出流体的停止定时。而且,在图4中,例示上游侧测量值成为上游侧阈值以下的情况。
在判定为是停止定时的情况下,控制装置28将第一主止阀26和第二主止阀30设为关闭状态,避免高压容器12的内压进一步降低。由此,在高压容器系统10中,能够以高压容器12的内压不低于下限设定值的方式进行管理。
本实施方式涉及的高压容器系统10基本是构成为如以上那样。经由未图示的氢补充源和供给流路向高压容器12(内胆14)内填充氢气。另外,在将高压容器12内的氢气向燃料电池11a供给的情况下,由控制装置28将第一主止阀26和第二主止阀30设为打开状态。由此,从高压容器12内经由第一配管20和第二配管22向合流管24流入的氢气被调压阀32调整压力后,向燃料电池11a供给,因该燃料电池11a的电化学反应(发电反应)被消耗。能够利用由该电化学反应得到的电力使搭载体行驶。
接着,同时参照图5,说明本实施方式涉及的高压容器系统10的控制方法的一个示例。在该控制方法中,首先,进行步骤S1的第一异常检测工序。在第一异常检测工序中,检测从第一下游侧压力传感器38或者第二下游侧压力传感器40对控制装置28的输入是否处于异常。
在第一异常检测工序中,在从第一下游侧压力传感器38和第二下游侧压力传感器40中的任一个来的输入均没有被检测到异常的情况下(步骤S1:否),进入步骤S2,进行判定第一测量值与第二测量值的差是否大于规定值的第二异常检测工序。在第二异常检测工序中,在判定为第一测量值与第二测量值的差为规定值以下的情况下(步骤S2:否),进入步骤S3的正常时监视工序。
在正常时监视工序中,基于下游侧测量值,有冗余性地监视高压容器12的内压。即,将第一测量值和第二测量值各自与下游侧阈值进行比较。而且,当判定为第一测量值和第二测量值双方大于下游侧阈值的情况下(步骤S3:否),判定为高压容器12的内压大于下限设定值,重复步骤S3的处理。
另一方面,在正常时监视工序中,在判定为第一测量值或者第二测量值为下游侧阈值以下的情况下(步骤S3:是),进入步骤S4,判定为是停止从高压容器12排出氢气的停止定时。
在步骤S1的第一异常检测工序中,在检测到从第一下游侧压力传感器38或者第二下游侧压力传感器40来的输入处于异常的情况下(步骤S1:是),进入步骤S5的处理。在步骤S5中,当判定为下游侧压力传感器36的异常处于异常传感器确定模式时,并且确定输入处于异常的下游侧压力传感器36(在本实施方式中第一下游侧压力传感器38)。该步骤S5之后,进行步骤S6的第一异常时监视工序。
在第一异常时监视工序中,基于没有被检测到异常的第二下游侧压力传感器40的第二测量值和上游侧测量值,来有冗余性地监视高压容器12的内压。即,将第二测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧测量值与上游侧阈值进行比较。在判定为第二测量值大于下游侧阈值并且上游侧测量值大于上游侧阈值的情况下(步骤S6:否),判定为高压容器12的内压大于下限设定值,重复步骤S6的处理。
在第一异常时监视工序中,在判定为第二测量值为下游侧阈值以下的情况下,或者判定为上游侧测量值为上游侧阈值以下的情况下(步骤S6:是),进入步骤S4,判定为是停止从高压容器12排出氢气的停止定时。
在步骤S2的第二异常检测工序中,在判定为第一测量值与第二测量值的差大于规定值的情况下(步骤S2:是),在步骤S7中,在判定为下游侧压力传感器36的异常处于异常传感器不确定模式后,进行步骤S8的第二异常时监视工序。
在第二异常时监视工序中,基于第一测量值和第二测量值以及上游侧测量值全部,来有冗余性地监视高压容器12的内压。即,将第一测量值和第二测量值各自与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧测量值与上游侧阈值进行比较。在判定为第一测量值和第二测量值双方大于下游侧阈值并且上游侧测量值大于上游侧阈值的情况下(步骤S8:否),判定为高压容器12的内压大于下限设定值,重复步骤S8的处理。
在第二异常时监视工序中,在判定为第一测量值和第二测量值中的任一个为下游侧阈值以下的情况下,或者判定为上游侧测量值为上游侧阈值以下的情况下(步骤S8:是),进入步骤S4,判定为是停止从高压容器12排出氢气的停止定时。
在步骤S4中判定为是停止定时后,进入步骤S9,将第一主止阀26和第二主止阀30设为关闭状态,避免高压容器12的内压进一步降低。在该步骤S9的处理之后,本实施方式涉及的流程图结束。
根据以上,在本实施方式涉及的高压容器系统10中,当高压容器12的内压降低而低于调压阀32的调压下限值时,高压容器12的内压与比调压阀32靠下游的流体为相同压力。因此,能够由在比调压阀32靠下游设置的多个下游侧压力传感器36,来有冗余性地测量在低压区域的、高压容器12的内压。也就是说,在下游侧压力传感器36没有被检测到异常的正常时,基于下游侧压力传感器36各自的测量值,能够在可靠性高的状态下监视高压容器12在低压区域的内压。
另外,在下游侧压力传感器36中的任一个被检测到异常的异常时,如上所述,除了利用下游侧压力传感器36以外,还利用为了测量高压容器12的内压而在调压阀32的上游设置的上游侧压力传感器34,来使下游侧压力传感器36冗余化。即,即使处于异常时也能够维持冗余性并且测量高压容器12的内压。这样,基于下游侧压力传感器36和上游侧压力传感器34的实际的测量值,由此能够在可靠性高的状态下继续监视高压容器12在低压区域的内压。
因此,根据该高压容器系统10,即使在下游侧压力传感器36被检测到异常的情况下,也能够维持可靠性并且使高压容器系统10的动作继续。
也就是说,例如,在该高压容器系统10所搭载的燃料电池车辆11等中,即使下游侧压力传感器36中的任一个被检测到异常,也不需要进行紧急停止等,因此能够提高产品性能。
另外,在该高压容器系统10中,在下游侧压力传感器36异常时,作为用于维持冗余性的结构,能够代替使下游侧压力传感器36的个数增加,而使用与下游侧压力传感器36不同用途的、高压容器系统10具备的上游侧压力传感器34。因此,能够使部件数量不增加而廉价地维持下游侧压力传感器36的冗余性。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中设为,在正常时,控制装置28将多个下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,由此监视高压容器12的内压,在多个下游侧压力传感器36中的至少一个的测量值成为下游侧阈值以下时,判定为是停止从高压容器12排出流体的停止定时。这样,在下游侧压力传感器36没有被检测到异常的正常时,将多个下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,由此能够有冗余性地判定停止定时,因此能够以高可靠性来避免高压容器12的内压低于下限设定值。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中,异常检测部42在能确定多个下游侧压力传感器36中的哪一个处于异常时,将异常时判定作为异常传感器确定模式,在无法确定多个下游侧压力传感器36中的哪一个处于异常时,将异常时判定作为异常传感器不确定模式。该情况下,能够以与下游侧压力传感器36的异常的种类相应的方法来监视高压容器12的内压。因此,即使在下游侧压力传感器36被检测到异常的异常时,也能够维持可靠性并且使高压容器系统10的动作继续。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中设为,在异常检测部42判定为处于异常传感器确定模式的情况下,控制装置28将除被确定为处于异常的下游侧压力传感器36之外的剩余的下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧压力传感器34的测量值与上游侧阈值进行比较,由此监视高压容器12的内压,在剩余的下游侧压力传感器36的测量值成为下游侧阈值以下时,或者在上游侧压力传感器34的测量值成为上游侧阈值以下时,判定为是停止定时。
该情况下,通过没有被检测到异常的下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值之间的比较以及上游侧测量值与上游侧阈值之间的比较,能够有冗余性地判定停止定时。因此,即使在下游侧压力传感器36处于异常时,也能够维持可靠性并且避免高压容器12的内压低于下限设定值。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中设为,在异常检测部42判定为处于异常传感器不确定模式的情况下,控制装置28将全部下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将上游侧压力传感器34的测量值与上游侧阈值进行比较,由此监视高压容器12的内压,在下游侧压力传感器36中的至少一个测量值成为下游侧阈值以下时,或者在上游侧压力传感器34的测量值成为上游侧阈值以下时,判定为是停止定时。
这样,即使在无法确定多个下游侧压力传感器36中的哪一个处于异常的情况下,多个下游侧压力传感器36也包括没有被检测到异常的下游侧压力传感器36。因此,将全部下游侧压力传感器36的测量值与下游侧阈值进行比较以及将上游侧测量值与上游侧阈值进行比较,由此能够维持冗余性并且判定停止定时。由此,即使下游侧压力传感器36处于异常时,也能够抑制可靠性降低,并且避免高压容器12的内压低于下限设定值。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中设为,上游侧压力传感器34的测量范围大于下游侧压力传感器36的测量范围,上游侧阈值设定为比下限设定值大与上游侧压力传感器34的测量误差的范围相应的大小相当的量,下游侧阈值设定为比下限设定值大与下游侧压力传感器36的测量误差的范围相应大小相当的量,上游侧阈值大于下游侧阈值。
该情况下,能够由上游侧压力传感器34良好地测量处于高压区域的高压容器12的内压。另外,能够由下游侧压力传感器36高精度地测量处于低压区域的高压容器12的内压,由此,能够由高压容器系统10来提高监视高压容器12的内压时的可靠性。
另外,与下游侧压力传感器36相比,在测量范围大的上游侧压力传感器34中,测量误差也大。根据这样的上游侧压力传感器34和下游侧压力传感器36各自的测量误差的大小,分别设定下游侧阈值和上游侧阈值,还能够由高压容器系统10来提高监视高压容器12的内压时的可靠性。
在上述的实施方式涉及的高压容器系统10中设为,高压容器12具有树脂制的内胆14和纤维强化塑料制的增强层16,该内胆14能被供给和排出流体,该增强层16覆盖内胆14的外表面。根据该高压容器系统10,如上所述,能够以高可靠性来监视高压容器12的内压低于下限设定值的情形。因此,由高压容器系统10监视具备树脂制的内胆14和增强层16的高压容器12的内压,由此能够有效果地抑制内胆14与增强层16的剥离、内胆14朝向其内部突出的压曲等。
本发明并不特别地限定于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
例如,给排流路不限定于由第一配管20、第二配管22、合流管24构成,能够采用将收容于高压容器12的氢气(流体)经由调压阀32向下游侧供给的各种结构。
Claims (7)
1.一种高压容器系统,将在高压容器(12)收容的流体经由调压阀(32)向下游侧供给,该高压容器系统(10)具备:
上游侧压力传感器(34),其在比所述调压阀靠上游处测量所述高压容器的内压;
多个下游侧压力传感器(36),所述多个下游侧压力传感器在比所述调压阀靠下游处测量所述流体的压力;以及
控制装置(28),其在所述高压容器的内压降低至达到比所述调压阀靠下游的所述流体的压力时,监视该高压容器的内压不低于下限设定值的情形,
其中,所述控制装置具有对所述下游侧压力传感器的异常进行检测的异常检测部(42),
在能确定多个所述下游侧压力传感器中的哪一个处于异常时,所述异常检测部将所述异常时判定作为异常传感器确定模式,
在无法确定多个所述下游侧压力传感器中的哪一个处于异常时,所述异常检测部将所述异常时判定作为异常传感器不确定模式,
在所述下游侧压力传感器没有被检测到异常的正常时,所述控制装置基于所述下游侧压力传感器的测量值来监视所述高压容器的内压,
在所述异常检测部判定为处于所述异常传感器不确定模式的情况下,所述控制装置将全部所述下游侧压力传感器的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将所述上游侧压力传感器的测量值与上游侧阈值进行比较,由此监视所述高压容器的内压,在所述下游侧压力传感器中的至少一个测量值成为所述下游侧阈值以下时,或者所述上游侧压力传感器的测量值成为所述上游侧阈值以下时,所述控制装置判定为是停止从所述高压容器排出所述流体的停止定时,
所述上游侧压力传感器的测量范围大于所述下游侧压力传感器的测量范围,
所述上游侧阈值设定为比所述下限设定值大与所述上游侧压力传感器的测量误差的范围相应的大小相当的量,
所述下游侧阈值设定为比所述下限设定值大与所述下游侧压力传感器的测量误差的范围相应的大小相当的量。
2.根据权利要求1所述的高压容器系统,其特征在于,
在所述正常时,所述控制装置将多个所述下游侧压力传感器的测量值与下游侧阈值进行比较,由此监视所述高压容器的内压,
当多个所述下游侧压力传感器中的至少一个测量值成为所述下游侧阈值以下时,所述控制装置判定为是所述停止定时。
3.根据权利要求2所述的高压容器系统,其特征在于,
在所述异常检测部判定为处于所述异常传感器确定模式的情况下,所述控制装置将除被确定为处于异常的所述下游侧压力传感器之外的剩余的所述下游侧压力传感器的测量值与所述下游侧阈值进行比较,并且将所述上游侧压力传感器的测量值与上游侧阈值进行比较,由此监视所述高压容器的内压,
在所述剩余的下游侧压力传感器的测量值成为所述下游侧阈值以下时,或者在所述上游侧压力传感器的测量值成为所述上游侧阈值以下时,所述控制装置判定为是所述停止定时。
4.根据权利要求3所述的高压容器系统,其特征在于,
所述上游侧阈值大于所述下游侧阈值。
5.一种高压容器系统,将在高压容器(12)收容的流体经由调压阀(32)向下游侧供给,该高压容器系统(10)具备:
上游侧压力传感器(34),为了至少计算出容器内流体剩余量,该上游侧压力传感器在比所述调压阀靠上游处测量所述高压容器的内压;
两个下游侧压力传感器(36),所述两个下游侧压力传感器在比所述调压阀靠下游处测量所述流体的压力;以及
控制装置(28),其在所述高压容器的内压降低至达到比所述调压阀靠下游的所述流体的压力时,监视该高压容器的内压不低于下限设定值的情形,
其中,所述控制装置具有对所述两个下游侧压力传感器中的任一个的异常进行检测的异常检测部(42),
在能确定所述两个下游侧压力传感器中的哪一个处于异常时,所述异常检测部将所述异常时判定作为异常传感器确定模式,
在无法确定所述两个下游侧压力传感器中的哪一个处于异常时,所述异常检测部将所述异常时判定作为异常传感器不确定模式,
在所述两个下游侧压力传感器没有被检测到异常的正常时,所述控制装置使用所述两个下游侧压力传感器的测量值来监视所述高压容器的内压,
在所述异常检测部判定为处于所述异常传感器不确定模式的情况下,所述控制装置将全部所述下游侧压力传感器的测量值与下游侧阈值进行比较,并且将所述上游侧压力传感器的测量值与上游侧阈值进行比较,由此监视所述高压容器的内压,在所述两个下游侧压力传感器中的至少一方的测量值成为所述下游侧阈值以下时,或者所述上游侧压力传感器的测量值成为所述上游侧阈值以下时,所述控制装置判定为是停止从所述高压容器排出所述流体的停止定时,
所述上游侧压力传感器的测量范围大于所述下游侧压力传感器的测量范围,
所述上游侧阈值设定为比所述下限设定值大与所述上游侧压力传感器的测量误差的范围相应的大小相当的量,
所述下游侧阈值设定为比所述下限设定值大与所述下游侧压力传感器的测量误差的范围相应的大小相当的量。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的高压容器系统,其特征在于,
所述高压容器具有树脂制的内胆(14)和纤维强化塑料制的增强层(16),该内胆能被供给和排出所述流体,该增强层覆盖所述内胆的外表面。
7.一种燃料电池车辆,具备根据权利要求1~5中的任一项所述的高压容器系统。
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