CN112041610A - 加氢站及该加氢站的运行方法 - Google Patents
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Abstract
将蓄压罐A(3a)用作低压库时,为了使蓄压罐A(3a)内的氢气能够供往FCV的填充罐(未图示),从控制部向电磁开关阀A(10a)发送开启控制信号,开启电磁开关阀A(10a)。此外,与此同时,为了从压缩机(2)也能够将氢气供往FCV的填充罐,从控制部向第一电磁开关阀(6a)和第二电磁开关阀(6b)发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀(6a)和第二电磁开关阀(6b)。
Description
技术领域
本发明涉及一种加氢站及该加氢站的运行方法,该加氢站例如向燃料电池汽车等填充对象供给氢气。
背景技术
迄今,例如,向燃料电池汽车等填充对象供给氢气的加氢站包括使氢气升压的升压部、对该升压后的氢气进行蓄压的蓄压部(pressure accumulator unit)以及将在该蓄压部等中蓄压过的氢气供往填充对象的供给部。
为了普及上述加氢站,需要减少加氢站的管理维护成本。并且,该管理维护成本中较大的一项是对氢气进行蓄压的蓄压部所使用的蓄压器即蓄压罐的更换费用。于是,需要尽可能地减少蓄压罐的更换次数。
该蓄压罐根据耐久性给可使用的蓄压周期的总数设有上限值,必须在该蓄压周期的总数超过上限值之前更换该蓄压罐。因此,为了减少更换次数,如何减少该蓄压周期的总数便成了一个问题。
对于该问题,在下述专利文献1中,提出一种技术,其通过所谓的“库轮换(bankrotation)”方式这一运行方法来使加氢站运行,“库轮换”方式如下:准备多个蓄压罐,使上述蓄压罐在供给时的压力变化幅度存在差异,例如,使四个蓄压罐具有低压库、中压库、高压库、压力恢复(及待机)库这四种作用,每次供给时,依次改变上述蓄压罐的作用。
如果像该专利文献1那样通过“库轮换”方式使加氢站运行,则例如在使各蓄压罐具有四种作用的情况下,各蓄压罐的蓄压次数为每供给四次时仅进行一次蓄压(压力恢复)即可,因此与每次供给时对所有蓄压罐进行蓄压的情况相比,能够使蓄压周期的总数变为1/4。因此,如果通过该“库轮换”方式运行,则能够削减蓄压罐的更换费用,从而能够减少加氢站的管理维护成本。
专利文献1:日本公开专利公报特开2016-84902号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在通过该“库轮换”方式使加氢站运行的情况下,通常从具有低压库作用的蓄压罐起按顺序向燃料电池汽车等填充对象的罐(以下称为填充罐)供给氢气,此时氢气的供给通过所谓的“压差填充”来进行。
该“压差填充”是指下述氢气填充方法:利用蓄压罐与填充罐的压力差供给氢气,当蓄压罐与填充罐之间压力均衡时,结束氢气供给。
例如,假设蓄压罐和填充罐的容量相同,如果填充前蓄压罐为100MPa且填充罐为0MPa,则蓄压罐和填充罐均达到约50MPa时压力均衡,结束氢气供给(填充)。此外,如果蓄压罐为60MPa且填充罐为0MPa,则蓄压罐和填充罐均达到约30MPa时压力均衡,结束氢气供给(填充)。上述利用压力差供给氢气的填充方法就是“压差填充”。
并且,通过上述压差填充供给氢气时,如上所述,会出现下述现象:填充前蓄压罐的压力值越小,压力均衡而结束氢气填充时的压力值越低。
因此,利用压差填充通过“库轮换”方式使加氢站运行时,就会出现新的问题。该问题如下:在“库轮换”方式中,因为作为低压库的蓄压罐的压力值比通常的蓄压罐的压力值低,所以填充结束后的压力值会比通常的蓄压罐的压力值低。
像这样,如果作为低压库的蓄压罐在填充结束时的压力值较低,则之后在将蓄压罐作为压力恢复库对升压后的氢气进行蓄压的情况下,上述较低的压力值与在压力恢复之际升高的压力值(最大压力值)之间的压力差即“压力变动幅度(压力振幅)”会比现有方式中大,导致出现下述新的问题:蓄压罐的所谓的S-N线图(应力-循环次数图)中循环次数的次数减少。
即,采用“库轮换”方式,虽然能减少蓄压周期的总数,但“压力变动幅度(压力振幅)”会比现有方式中大,因此最终会对蓄压罐造成较大负担,导致蓄压罐的S-N线图的循环次数的次数减少,可能无法充分实现减少库轮换方式的蓄压罐的更换次数这一目标。
实际上,设计蓄压罐时,只要实际的压力变动幅度落在作为设计前提的压力变动幅度(压力振幅)范围内,则即使压力变动幅度(压力振幅)较大,也不必改变蓄压罐的更换次数。然而,在“库轮换”方式中,如上所述,因为蓄压罐的压力变动幅度(压力振幅)特别大,所以可能超过作为设计前提的压力变动幅度。像这样,如果作为设计前提的压力变动幅度较大,则也可能出现下述问题:需要增加蓄压罐的更换次数或必须准备疲劳性能较高的昂贵蓄压罐。
本发明正是为解决上述技术问题而完成的,其目的在于:关于通过所谓的库轮换方式运行的加氢站及该加氢站的运行方法,提供一种加氢站及该加氢站的运行方法,其能够防止作为低压库的蓄压罐在填充结束时的压力值较低,从而能够可靠地达到减少蓄压罐的更换次数这一目标。
-用以解决技术问题的技术方案-
为了达到该目的,在该发明中,提供一种通过所谓的库轮换方式运行的加氢站及该加氢站的运行方法,不仅从通过库轮换方式运行的蓄压罐供给氢气,同时也从对氢气进行压缩的压缩机供给氢气,由此防止作为低压库的蓄压罐在填充结束时的压力值较低。
具体而言,第一方面的发明是一种加氢站,包括使氢气升压的升压部、对由升压部升压后的氢气进行蓄压的蓄压部以及将在蓄压部中蓄压过的氢气供往填充对象的供给部,所述蓄压部包括至少三个蓄压罐,其中第一蓄压罐在第一蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第二蓄压罐在比所述第一蓄压压力范围低的第二蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第三蓄压罐在比所述第二蓄压压力范围低的第三蓄压压力范围对氢气进行蓄压,该加氢站包括蓄压部控制单元,所述蓄压部控制单元进行供给控制:从所述供给部向最初的填充对象供给氢气时,首先从所述第二蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第二蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第一蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第一蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于所述第三蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,所述蓄压部控制单元进行供给控制:从所述供给部向下一填充对象供给氢气时,首先从所述第一蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第一蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第三蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第三蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于第二蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,该加氢站包括辅助控制单元,所述辅助控制单元进行控制,以使从所述蓄压部向所述供给部供给氢气时,同时也从对氢气进行压缩的压缩部向该供给部供给氢气。
根据该构成方式,利用蓄压部控制单元,至少三个蓄压罐作为第一蓄压罐、第二蓄压罐、第三蓄压罐按顺序针对每个填充对象使蓄压压力范围变化,从供给部向填充对象供给氢气,由此使多个蓄压罐通过所谓的库轮换方式运行。并且,对于同一供给部,同时也从对氢气进行压缩的压缩部供给氢气,由此向供给部辅助供给氢气。
因此,因为不仅从蓄压罐向填充对象供给氢气,同时也从压缩部向填充对象供给氢气,所以向填充对象供给的氢气比仅从蓄压罐供给氢气的情况下多,能够使进行压差填充之际罐压力均衡时的压力值(填充结束时的压力值)比仅从蓄压罐供给氢气的情况下高。
其结果是,能够尽可能地使作为低压库的蓄压罐在填充结束时的压力值较高,其中该压力值在库轮换方式下较低。
需要说明的是,关于蓄压罐的数量,只要在三个以上即可,可以是四个,也可以是五个,该数量只要保证各蓄压罐能轮换地使作用变化,便没有特别限定。
而且,关于由辅助控制单元控制且对氢气进行压缩的压缩部,可以构成为仅为了进行该辅助控制而对氢气进行压缩,也可以构成为为了其他功能而对氢气进行压缩。
此外,关于填充氢气的填充对象能够想到燃料电池汽车,另外也可以是以氢气为燃料的燃烧器具或在线路上行驶的轨道行驶车辆等。
在第二方面的发明中,所述辅助控制单元进行控制,以使结束从所述蓄压部向所述供给部供给氢气后,也仍然从压缩部向该供给部供给氢气。
根据该构成方式,因为结束从蓄压部供给氢气后,也仍然从压缩部供给氢气,所以在蓄压部中不怎么提高蓄压罐的最大压力值,就能够向填充对象供给压力较高的氢气。
因此,不必提高蓄压罐的最大压力值,就能够使压力变动幅度(压力振幅)更小。
其结果是,通过使蓄压罐的压力振幅更小,能够减小蓄压罐的负担,从而能够进一步提高蓄压罐的耐久性。
在第三方面的发明中,所述压缩部兼用作使氢气升压的所述升压部。
根据该构成方式,通过将一个压缩单元(压缩机)兼用作对氢气进行压缩的压缩部和使氢气升压的升压部,与分别设置的情况相比,能够削减设备成本。
因此,能够进一步减少设置及维护管理加氢站的成本。
第四方面的发明是一种加氢站的运行方法,包括使氢气升压的升压部、对由升压部升压后的氢气进行蓄压的蓄压部以及将在蓄压部中蓄压过的氢气供往填充对象的供给部,所述蓄压部包括至少三个蓄压罐,其中第一蓄压罐设为在第一蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第二蓄压罐设为在比所述第一蓄压压力范围低的第二蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第三蓄压罐设为在比所述第二蓄压压力范围低的第三蓄压压力范围对氢气进行蓄压,在该运行方法中,在从所述供给部向最初的填充对象供给氢气的第一氢气供给工序中,设为首先从所述第二蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第二蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第一蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第一蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于所述第三蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,在从所述供给部向下一填充对象供给氢气的第二氢气供给工序中,设为首先从所述第一蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第一蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第三蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第三蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于第二蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,在所述第一氢气供给工序和所述第二氢气供给工序中,从所述蓄压部向所述供给部供给氢气时,同时也从对氢气进行压缩的压缩部向所述供给部供给氢气。
根据该构成方式,在第一氢气供给工序和第二氢气供给工序中,至少三个蓄压罐作为第一蓄压罐、第二蓄压罐、第三蓄压罐按顺序针对每个填充对象使蓄压压力范围变化,从供给部向填充对象供给氢气,由此使多个蓄压罐通过所谓的库轮换方式运行。并且,对于同一供给部,同时也从对氢气进行压缩的压缩部供给氢气,由此向供给部辅助供给氢气。
因此,因为不仅从蓄压罐向填充对象供给氢气,同时也从压缩部向填充对象供给氢气,所以向填充对象供给的氢气比仅从蓄压罐供给氢气的情况下多,能够使进行压差填充之际罐压力均衡时的压力值(填充结束时的压力值)比仅从蓄压罐供给氢气的情况下高。
其结果是,能够尽可能地使作为低压库的蓄压罐在填充结束时的压力值较高,其中该压力值在库轮换方式下较低。
在第五方面的发明中,在该运行方法中,结束从所述蓄压部向所述供给部供给氢气后,也仍然从压缩部向该供给部供给氢气。
根据该构成方式,因为结束从蓄压部供给氢气后,也仍然从压缩部供给氢气,所以在蓄压部中不怎么提高蓄压罐的最大压力值,就能够向填充对象供给压力较高的氢气。
因此,不必提高蓄压罐的最大压力值,就能够使压力变动幅度(压力振幅)更小。
其结果是,通过使蓄压罐的压力振幅更小,能够减小蓄压罐的负担,从而能够进一步提高蓄压罐的耐久性。
在第六方面的发明中,在该运行方法中,所述压缩部兼用作所述升压部,向所述供给部供给氢气。
根据该构成方式,因为压缩部兼用作升压部,向供给部供给氢气,所以不用另外设置用于进行辅助供给的压缩单元,因此能够削减成本。
其结果是,能够进一步减少设置及维护管理加氢站的成本。
-发明的效果-
正如以上说明的那样,根据本发明,因为不仅从蓄压罐向填充对象供给氢气,同时也从压缩部向填充对象供给氢气,所以向填充对象供给的氢气比仅从蓄压罐供给氢气的情况下多,能够使进行压差填充之际罐压力均衡时的压力值(填充结束时的压力值)比仅从蓄压罐供给氢气的情况下高。
因此,关于通过所谓的库轮换方式运行的加氢站及该加氢站的运行方法,能够防止作为低压库的蓄压罐在填充结束后的压力值较低,从而能够可靠地实现减少蓄压罐的更换次数这一目标。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的加氢站的整体构成的系统构成图。
图2是说明第一实施方式所涉及的加氢站的运行状态的流程图。
图3是库轮换方式的低压库工序的简图。
图4是库轮换方式的中压库工序的简图。
图5是库轮换方式的高压库工序的简图。
图6是库轮换方式的直接填充工序的简图。
图7是库轮换方式的升压恢复工序的简图。
图8是库轮换方式的表,其中库的作用针对每个FCV变化。
图9是对现有方式和库轮换方式进行比较的压力变化的时间序列图。
图10是说明本发明的方式的效果的压力变化的时间序列图。
具体实施方式
下面,根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下优选实施方式仅为从本质上说明本发明的示例,并没有限制本发明、其应用对象或其用途的意图。
(第一实施方式)
首先,使用图1对本第一实施方式的加氢站的整体构成进行说明。
如图1的系统构成图所示,本实施方式的加氢站P包括集束瓶组1、压缩机2、多个蓄压罐3以及加氢机(dispenser)4,集束瓶组1是内部保有大量氢气的保有部,压缩机2是使从集束瓶组1取出的氢气升压的升压部,多个蓄压罐3是对该升压后的氢气进行蓄压的蓄压部,加氢机4是将在该蓄压罐3中蓄压过的氢气供往填充对象即燃料电池汽车(所谓的FCV(Fuel Cell Vehicle))的供给部。
并且,上述构成部位分别通过氢气供给线5连接起来,在各氢气供给线的中途设有各电磁开关阀6和各减压阀7。为了使上述构成部位适当地运行,设有对各电磁开关阀等进行控制的控制部8。
该控制部8包括导入各种信息的信息输入部、存储各种控制程序的存储部、通过控制程序对导入的信息进行运算的运算部以及输出通过运算部得到的各控制信号的输出部,详情未图示。
所述集束瓶组1由公知的容器构成,且内部保有大量氢气。并且,该集束瓶组1内部的压力设为例如约20MPa。在该集束瓶组1的下游的第一氢气供给线5a上,设有第一电磁开关阀6a和第一减压阀7a,其中,根据来自控制部8的开启信号开启第一电磁开关阀6a,由此从集束瓶组1中向下游取出氢气。
所述压缩机2由公知的压缩泵20构成,例如由具有约340Nm3/h的压缩性能的压缩泵20构成。利用该压缩机2,使从集束瓶组1取出的氢气升压,高压氢气流入压缩机2的下游的第二氢气供给线5b。并且,在该第二氢气供给线5b上,进一步设有第二电磁开关阀6b和第二减压阀7b,其中第二电磁开关阀6b构成为根据来自控制部8的开关信号开关。
多个所述蓄压罐3a~3d分别由相同的罐构成,例如由复合蓄压罐构成,该复合蓄压罐用金属材料构成衬里并用FRP材料加强而成,且由最高压力为约82MPa、容量为约300升的四个罐3a~3d构成。上述四个蓄压罐3a~3d例如从上往下定义为蓄压罐A3a、蓄压罐B3b、蓄压罐C3c、蓄压罐D3d,各蓄压罐3a~3d构成为对升压后的氢气进行蓄压。
并且,上述蓄压罐3a~3d的压力变化的变化幅度例如设在82MPa到45MPa的范围内,该压力值由蓄压在内部的氢气的量而定。
本实施方式的上述多个蓄压罐3a~3d通过所谓的“库轮换”方式运行,即,进行控制,以使各蓄压罐的压力值不同,该压力值也随作为填充对象的车辆不同而变化。
该“库轮换”方式是指下述的加氢站P的运行方法:准备多个蓄压罐,例如准备四个蓄压罐3a~3d,使每个蓄压罐在供给开始时的压力值存在差异,使各蓄压罐3a~3d分别具有低压库、中压库、高压库、恢复及待机库的作用,每次供给时(针对每个作为填充对象的FCV),依次改变该作用。
根据该运行方法,例如使四个蓄压罐3a~3d具有四种作用时,各蓄压罐3a~3d的升压次数为每供给四次时仅升压(压力恢复)一次即可,因此能够得到能够减少蓄压周期的总数这一效果。
需要说明的是,关于该“库轮换”方式的具体运行方法,将会后述。
在多个所述蓄压罐3a~3d的一端连接有各自供给及排出氢气的分支氢气供给线9a~9d,在该分支氢气供给线9a~9d上设有各电磁开关阀10a~10d和各减压阀11a~11d。例如,从上往下看,在分支氢气供给线A9a上,设有电磁开关阀A10a和减压阀A11a,在分支氢气供给线B9b上,设有电磁开关阀B10b和减压阀B11b,在分支氢气供给线C9c上,设有电磁开关阀C10c和减压阀C11c,在分支氢气供给线D9d上,设有电磁开关阀D10d和减压阀D11d。
其中,电磁开关阀A10a~电磁开关阀D10d构成为根据来自控制部8的开关控制信号进行开关控制,由此能够从分支氢气供给线A9a~分支氢气供给线D9d向蓄压罐A3a~蓄压罐D3d供给及排出氢气。
需要说明的是,关于该分支氢气供给线A10a~分支氢气供给线D10d,也可以构成为:分别设置供给用线和排出用线,并在各线上设置电磁开关阀10和减压阀11。在像这样构成的情况下,能够更精细地进行氢气的供给及排出控制。
所述加氢机4构成为:从多个所述蓄压罐3a~3d等接收氢气的供给,并对填充对象即FCV填充氢气。
具体而言,在该加氢机4的上游,设有将多条分支氢气供给线9a~9d和第二氢气供给线5b汇总的主氢气供给线12,为了从该主氢气供给线12接收氢气的供给,设有与主氢气供给线12的中间位置相连的第三氢气供给线5c。
并且,在所述加氢机4上,设有与FCV连接的氢气供给软管13。在该氢气供给软管13的末端,设有未图示的连接器,经由该连接器将氢气供给软管13连接到FCV上。需要说明的是,在该加氢机4上,设有流量控制阀等来对供往FCV的氢气的流量和流速等进行控制,未图示。
此外,在加氢机4上,设有对FCV的信息进行检测的信息检测单元和与FCV交换信息的信息通信单元等,未图示。
通过该信息检测单元和信息通信单元等得到的FCV的信息经由通信线路等发送至所述控制部8。并且,通过控制部8将该FCV的信息用于后述加氢站P的运行控制。
此外,该控制部8构成为供很多来自设在各种部位和位置的传感器等检测单元的检测信息输入,未图示。
下面,根据图2的加氢站的运行控制流程图对如上所述那样构成的加氢站P的运行方法进行说明。
首先,在S1中,将填充对象即FCV与加氢机4连接起来。通过将氢气供给软管13的末端连接到FCV上来进行该连接。然后,在S2中,从FCV上检测出车辆信息。例如,对FCV的填充罐(未图示)的罐容量、罐的最高填充压力、罐的种类等进行检测。此外,同时,对当前的外部环境状况也进行检测。例如,对外部压力(大气压)和外部气温等进行检测。
并且,在S3中,进行所谓的预填充,即,事先对FCV的填充罐填充(喷射)少量氢气。通过进行该预填充,对当前FCV的填充罐的压力和内容量进行检测。
然后,在S4中,判断当前FCV的填充罐的压力是在规定值以下还是在上限基准值以上。通过该判断,判断即将填充的FCV的填充罐是否处于能够承受填充的适当的压力状态。即,当压力在规定值以下时,能够想到填充罐破损而无法向罐内部填充高压氢气。当压力在上限基准值以上时,能够想到填充罐内已有高压氢气,因此无法继续填充氢气。因此,要在填充氢气之前进行上述判断。
在该S4中,如果判断为“是”,则进入S5,中止氢气的供给。具体而言,是不供给氢气。并且,在加氢机4的显示部上,显示警告,使作业者等得知无法供给氢气。然后,直接进入S50的“返回”,结束控制。
另一方面,在S4中,如果判断为“否”,则进入S6,判断FCV的填充罐的压力是否在低压库的压力以下。这是因为如果FVC的填充罐的压力比低压库的压力高,则通过压差填充填充氢气时,无法从低压库向填充罐供给氢气,所以要事先判断填充库的压力是否比低压库的压力低。例如,如果低压库的压力值为63MPa,则判断FCV的填充库的压力值是否比该63MPa低。
在S6中,如果判断为“是”,则进入S7。在S7中,低压库和压缩机2进行同时填充。低压库和压缩机2进行同时填充的方法如下:将在低压库中蓄压过的氢气和由压缩机2压缩后的氢气同时填充到FVC的填充罐中。关于低压库和压缩机进行同时填充的详情,将会后述。
然后,在S8中,由低压库进行填充,直到达到由FCV的填充罐的压力和外部气温而定的第一目标压力。该第一目标压力设为比低压库的压力值低的值。例如,当低压库的压力值为63MPa时,将第一目标压力设为45MPa。当填充氢气直到达到该第一目标压力后,低压库的压力与FCV的填充罐的压力均衡,无法再供给氢气,因此结束低压库的填充。
需要说明的是,代替该第一目标压力,也可以是:根据规定的标准工作表计算目标压力上升速率(每单位时间内的压力上升量),对填充罐的压力是否在该目标压力上升速率的变动容许范围内上升进行检测,当压力上升减缓而变为低于变动容许范围的状态时,在即将变为该状态之前,结束低压库的填充。
然后,进入S9。此外,在S6中,当判断为“否”时,即,当判断FCV的填充库的压力比低压库的压力高时,也进入S9。
在S9中,中压库和压缩机2进行同时填充。中压库和压缩机2进行同时填充的方法如下:将在中压库中蓄压过的氢气和在由压缩机2压缩后的氢气同时填充到FVC的填充罐中。关于中压库和压缩机2进行同时填充的详情,也会后述。
然后,在S10中,由中压库进行填充,直到达到由FCV的填充罐的压力和外部气温而定的第二目标压力。该第二目标压力设为比中压库的压力值低的值。例如,当中压库的压力值为72MPa时,将第二目标压力设为63MPa。当填充氢气直到达到该第二目标压力后,中压库的压力与FCV的填充罐的压力均衡,无法再供给氢气,因此结束中压库的填充。
需要说明的是,关于该第二目标压力,代替该第二目标压力,也可以是:根据规定的标准工作表计算目标压力上升速率(每单位时间内的压力上升量),对填充罐的压力是否在该目标压力上升速率的变动容许范围内上升进行检测,当压力上升减缓而变为低于变动容许范围的状态时,在即将变为该状态之前,结束中压库的填充。
然后,进入S11。在该S11中,高压库和压缩机2进行同时填充。高压库和压缩机2进行同时填充的方法如下:将在高压库中蓄压过的氢气和由压缩机2压缩后的氢气同时填充到FVC的填充罐中。关于高压库和压缩机2进行同时填充的详情,也会后述。
然后,在S12中,由高压库进行填充,直到达到由FCV的填充罐的压力和外部气温而定的第三目标压力。该第三目标压力设为比高压库的压力值低的值。例如,当高压库的压力值为82MPa时,将第三目标压力设为72MPa。当填充氢气直到达到该第三目标压力后,高压库的压力与FCV的填充罐的压力均衡,无法再供给氢气,因此结束高压库的填充。
需要说明的是,关于该第三目标压力,代替该第三目标压力,也可以是:根据某标准工作表计算目标压力上升速率(每单位时间内的压力上升量),对填充罐的压力是否在该目标压力上升速率的变动容许范围内上升进行检测,当压力上升减缓而变为低于变动容许范围的状态时,在即将变为该状态之前,结束高压库的填充。
然后,在S13中,仅利用由压缩机2压缩后的氢气进行填充(直接填充),直到达到最终目标压力。例如,如果通过到此位置的蓄压罐的填充,使FCV的填充罐中填充有68MPa的氢气,则由压缩机2压缩氢气并将压缩后的氢气供往FCV的填充罐,直到达到最终目标压力70MPa。关于该直接填充的详情,也会后述。
当上述一系列填充结束后,进入S14,从加氢机4上拆下FCV。这样一来,第一台FCV的填充作业就结束了。
然后,在该加氢站P的控制方法中,进入S15。在S15中,依次改变四个蓄压罐3a~3d各自的作用。即,低压库的作用变为恢复及待机库,中压库的作用变为低压库,高压库的作用变为中压库,恢复及待机库的作用变为高压库。通过该步骤,在对下一台FCV进行填充时,将各蓄压罐3a~3d用作与上次的作用不同的下一作用。像这样,每填充一台FCV,蓄压罐3a~3d的作用会轮换地变化一次,因此将该运行方式称为“库轮换”方式。
接着,在S16中,使恢复及待机库开始升压。该升压由所述压缩机2进行。关于该恢复及待机库的升压的详情,也会后述。
然后,在S17中,判断升压途中FCV是否来了。如果FCV来了,则判断为“是”,进入S18,中断压缩机的升压,并返回S1,为下一台FCV的氢气填充做准备。其原因在于,将一台压缩机2用于使恢复及待机库升压的同时,也作为辅助单元用于(兼用作)向FCV的填充罐供给(填充)氢气。像这样,如果在升压途中,下一台FCV来了,则中断恢复及待机库的升压,优先向FCV填充氢气(作为辅助单元的填充)。
在S17中,如果判断为“否”,即升压途中FCV没来,则进入S19,升压到恢复及待机库即蓄压罐3a~3d的最大值,例如82MPa。
当恢复及待机库的升压结束后,进入S50的“返回”,结束控制。
下面,使用图3~图7的简图,对前述“低压库和压缩机进行同时填充”、“中压库和压缩机进行同时填充”、“高压库和压缩机进行同时填充”、“压缩机的直接填充”、“恢复及待机库的升压”进行详细说明。
图3是示出库轮换方式的低压库工序(从低压库填充的工序)的简图。即,以下工序:如左上的表所示,使用多个蓄压罐3a~3d中的低压库,来填充氢气,例如使压力从63MPa下降到45MPa。并且,该低压库工序也是“低压库和压缩机进行同时填充”的工序。
如该图3所示,例如,将蓄压罐A3a用作低压库时,为了使蓄压罐A3a内的氢气能够供往FCV的填充罐(未图示),从控制部8(参照图1)向电磁开关阀A10a发送开启控制信号,开启电磁开关阀A10a。此外,与此同时,为了从压缩机2也能够将氢气供往FCV的填充罐,从控制部8向第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b。
通过像这样控制,从作为低压库的蓄压罐A3a通过分支氢气供给线A9a、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4。此外,压缩机2也将集束瓶组1的氢气压缩,并通过第一氢气供给线5a、第二氢气供给线5b、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4(粗线是氢气流动的线)。像这样,低压库和压缩机2进行同时填充。
并且,分别从该低压库和压缩机2供到加氢机4的氢气通过氢气供给软管13供往FCV。此时,填充氢气,使得FCV的填充罐的压力从例如2MPa上升到40MPa。
像这样,不仅从低压库供给氢气,也从压缩机2供给氢气,由此与仅从低压库供给氢气的情况相比,能够更迅速地填充氢气。此外,不仅由低压库供给氢气,也由压缩机2辅助地供给氢气,与仅由低压库进行压差填充的情况相比,能够提高低压库的下限压力。关于这一点,后面会详细说明。
像这样,当在低压库工序中低压库和压缩机2进行同时填充后,接着,在中压库工序中中压库和压缩机2开始进行同时填充。
图4是示出库轮换方式的中压库工序(从中压库填充的工序)的简图。即,如左上的表所示,使用多个蓄压罐中的中压库,来填充氢气,例如使压力从72MPa下降到63MPa。并且,该中压库工序也是“中压库和压缩机进行同时填充”的工序。
如该图4所示,例如,将蓄压罐B3b用作中压库时,为了使蓄压罐B内的氢气能够供往FCV的填充罐,从控制部8(参照图1)向电磁开关阀B10b发送开启控制信号,开启电磁开关阀B10b。此外,与此同时,为了从压缩机2也能够将氢气供往FCV的填充罐,从控制部8向第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b。需要说明的是,为了停止从低压库供给氢气,防止氢气向低压库侧流入(逆流),在发送上述信号之前,向电磁开关阀A10a发送关闭信号,关闭电磁开关阀A10a。
通过像这样控制,从作为中压库的蓄压罐B3b通过分支氢气供给线B9b、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4。此外,压缩机2将来自集束瓶组1的氢气压缩,并从该压缩机2通过第一氢气供给线5a、第二氢气供给线5b、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4(与图3相同,粗线是氢气流动的线)。像这样,中压库和压缩机2进行同时填充。
并且,分别从该中压库和压缩机2供到加氢机4的氢气通过氢气供给软管13供往FCV。此时,填充氢气,使得FCV的填充罐的压力从例如40MPa上升到58MPa。
像这样,不仅从中压库供给氢气,也从压缩机2供给氢气,由此与仅从中压库供给氢气的情况相比,能够更迅速地填充氢气。此外,在此情况下也一样,不仅由中压库供给氢气,也由压缩机2辅助地供给氢气,与仅由中压库进行压差填充的情况相比,能够提高中压库的下限压力。
像这样,当在中压库工序中中压库和压缩机2进行同时填充后,接着,在高压库工序中高压库和压缩机2开始进行同时填充。
图5是示出库轮换方式的高压库工序(从高压库填充的工序)的简图。即,如左上的表所示,使用多个蓄压罐中的高压库,来填充氢气,例如使压力从82MPa下降到72MPa。并且,该高压库工序也是“高压库和压缩机进行同时填充”的工序。
如该图5所示,例如,将蓄压罐C3c用作高压库时,为了使蓄压罐C内的氢气能够供往FCV的填充罐,从控制部8(参照图1)向电磁开关阀C10c发送开启控制信号,开启电磁开关阀C10c。此外,与此同时,为了从压缩机2也能够将氢气供往FCV的填充罐,从控制部8向第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b。需要说明的是,为了停止从中压库供给氢气,防止氢气向中压库侧流入(逆流),在发送上述信号之前,向电磁开关阀B10b发送关闭信号,关闭电磁开关阀B10b。
通过像这样控制,从作为高压库的蓄压罐C3c通过分支氢气供给线C9c、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4。此外,压缩机2将集束瓶组1的氢气压缩,并从该压缩机2通过第一氢气供给线5a、第二氢气供给线5b、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4(与图3、4相同,粗线是氢气流动的线)。像这样,高压库和压缩机2进行同时填充。
并且,分别从该高压库和压缩机2供到加氢机4的氢气通过氢气供给软管13供往FCV。此时,填充氢气,使得FCV的填充罐的压力从例如58MPa上升到68MPa。
像这样,不仅从高压库供给氢气,也从压缩机2供给氢气,由此与仅从高压库供给氢气的情况相比,能够更迅速地填充氢气。此外,在此情况下也一样,不仅由高压库供给氢气,也由压缩机2辅助地供给氢气,与仅由高压库进行压差填充的情况相比,能够提高高压库的压力。
像这样,当在高压库工序中高压库和压缩机2进行同时填充后,接着,仅压缩机2开始进行填充,即,开始进行直接填充工序。
图6是示出库轮换方式的直接填充工序(仅压缩机2进行的填充工序)的简图。即,以下工序:如左上的表所示,从蓄压罐不进行填充,而仅由压缩机填充氢气。该工序也是“压缩机的直接填充”的工序。
如该图6所示,例如,在仅由压缩机2填充氢气的情况下,为了从压缩机2能够将氢气供往FCV的填充罐,从控制部8(参照图1)向第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b。需要说明的是,为了停止从高压库供给氢气,防止氢气向高压库侧流入(逆流),在发送上述信号之前,向电磁开关阀C10c发送关闭信号,关闭电磁开关阀C10c。
通过像这样控制,从蓄压罐3a~3d完全不对加氢机4供给氢气,另一方面,压缩机2将集束瓶组1的氢气压缩,并从该压缩机2通过第一氢气供给线5a、第二氢气供给线5b、主氢气供给线12以及第三氢气供给线5c,将氢气供往加氢机4(与图3、4、5相同,粗线是氢气流动的线)。
并且,从该压缩机2供到加氢机4的氢气通过氢气供给软管13供往FCV。此时,填充氢气,使得FCV的填充罐的压力从例如68MPa上升到70MPa。
像这样,由于具有仅从压缩机2填充氢气的直接填充模式,所以即使不准备最高压力值的值较高的昂贵蓄压罐,也能够可靠地将FCV的填充罐填满。
像这样,在直接填充工序中当FCV的填充罐填满后,向FCV填充氢气的作业结束。然后,在升压恢复工序中,恢复及待机库开始升压。
图7是示出库轮换方式的升压恢复工序(由压缩机使恢复及待机库升压的工序)的简图。即,以下工序:如左上的表所示,通过使恢复及待机库升压,来填充氢气,例如使恢复及待机库的压力从45MPa上升到82MPa。
需要说明的是,在图7中,与图6等不同,蓄压罐A从低压库改变为恢复及待机库。作用像这样被改变是因为填充一台FCV后,各蓄压罐的作用会轮换地变化(参照图2的S15)。并且,该工序是“恢复及待机库的升压”的工序。
如该图7所示,使恢复及待机库升压时,为了能够将由压缩机2升压后的氢气供往恢复及待机库,从控制部8(参照图1)向第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b发送开启控制信号,开启第一电磁开关阀6a和第二电磁开关阀6b。此外,向电磁开关阀A10a发送开启信号,也开启电磁开关阀A10a。需要说明的是,在发送上述信号之前,向加氢机4发送关闭未图示的开关阀的关闭信号,控制不让氢气流入加氢机4侧。
通过像这样控制,由压缩机2升压后的氢气通过第一氢气供给线5a、第二氢气供给线5b、主氢气供给线12以及分支氢气供给线A9a供往作为恢复及待机罐的蓄压罐A3a(与其他图相同,粗线是氢气流动的线)。
这样一来,能够将高压氢气填充到蓄压罐A3a中,从而能够使因向上一台FCV填充氢气而降低的压力升高到高压。
像这样,通过使作为恢复及待机罐的蓄压罐A3a升压,能够在填充下一台FVC时使蓄压罐A3a具有作为高压罐的作用。
通过上述流程,一系列的库轮换方式的各工序就结束了。
图8示出在该库轮换方式中蓄压罐的作用针对每台FCV的变化情况的表。
下面对该表的看法进行说明。纵轴表示氢气的供给源即各蓄压罐和压缩机,横轴表示填充氢气的各FCV的台数顺序。此外,各网格内记载的数值表示各蓄压罐的压力变化情况,括号内记载的数值表示各工序中FCV的填充罐的压力变化情况。
首先,填充第一台FCV时,蓄压罐A3a作为填充顺序第一的低压库发挥作用,蓄压罐B3b作为填充顺序第二的中压库发挥作用,蓄压罐C3d作为填充顺序第三的高压库发挥作用,而且,压缩机2作为填充顺序第四的直接填充单元发挥作用。需要说明的是,填充该第一台FCV时,蓄压罐D3d作为恢复及待机库不参与FCV的填充。
并且,在第一台FCV与第二台FCV之间,为了使曾是低压库的蓄压罐A3a升压,对蓄压罐A3a进行供给压缩氢气并升压的工序。需要说明的是,该升压由压缩机2进行。
接着,填充第二台FCV时,蓄压罐B3b作为填充顺序第一的低压库发挥作用,蓄压罐C3c作为填充顺序第二的中压库发挥作用,蓄压罐D3d作为填充顺序第三的高压库发挥作用,而且,压缩机2作为填充顺序第四的直接填充单元发挥作用。需要说明的是,填充该第二台FCV时,蓄压罐A3a作为恢复及待机库不参与FCV的填充。
并且,在第二台FCV与第三台FCV之间,为了使曾是低压库的蓄压罐B3b升压,对蓄压罐B3b进行供给压缩氢气并升压的工序。需要说明的是,该升压也由压缩机2进行。
此外,填充第三台FCV时,蓄压罐C3c作为填充顺序第一的低压库发挥作用,蓄压罐D3d作为填充顺序第二的中压库发挥作用,蓄压罐A3a作为填充顺序第三的高压库发挥作用,而且,压缩机2作为填充顺序第四的直接填充单元发挥作用。需要说明的是,填充该第三台FCV时,蓄压罐B3b作为恢复及待机库不参与FCV的填充。
并且,在第三台FCV与第四台FCV之间,为了使曾是低压库的蓄压罐C3c升压,对蓄压罐C3c进行供给压缩氢气并升压的工序。需要说明的是,该升压也由压缩机2进行。
最后,填充第四台FCV时,蓄压罐D3d作为填充顺序第一的低压库发挥作用,蓄压罐A3a作为填充顺序第二的中压库发挥作用,蓄压罐B3b作为填充顺序第三的高压库发挥作用,而且,压缩机2作为填充顺序第四的直接填充单元发挥作用。需要说明的是,填充该第四台FCV时,蓄压罐C3c作为恢复及待机库不参与FCV的填充。
并且,在第四台FCV与第五台FCV之间,为了使曾是低压库的蓄压罐D3d升压,对蓄压罐D3d进行供给压缩氢气并升压的工序,未图示。需要说明的是,该升压也由压缩机2进行。
像这样,可知:根据库轮换方式,蓄压罐3a~3d的作用按顺序针对每台FCV变化,关于蓄压罐3a~3d的升压次数,填充四台FCV的期间只进行一次升压。即,蓄压罐3a~3d的作用按顺序针对每台FCV变化,填充四台FCV的期间只进行一次升压。
下面进一步用图9详细说明这一点。该图示出各库的压力变化情况,纵轴表示压力值,横轴表示时间。在该图中,在现有方式中,实线表示第一个蓄压罐的压力变化情况,点虚线表示第二个蓄压罐的压力变化情况,单点划线表示第三个蓄压罐的压力变化情况,细线表示FCV的压力变化情况。另一方面,在库轮换方式中,实线表示蓄压罐A3a的压力变化情况,点虚线表示蓄压罐B3b的压力变化情况,单点划线表示蓄压罐C3c的压力变化情况,短线虚线表示蓄压罐D3d的压力变化情况,细线表示FCV的填充罐的压力变化情况。
首先,在现有方式中,例如,包括三个蓄压罐时,通常三个蓄压罐都被填充到最大压力,因此最初所有蓄压罐的压力值都是最大的。
并且,对第一台FCV的填充开始后,从第一个蓄压罐开始填充氢气,填充一直进行到该蓄压罐的压力与FCV的填充罐的压力基本均衡。其原因在于,氢气填充通过“压差填充”进行,因此压力均衡时无法继续填充到更高的压力。
然后,从第二个蓄压罐填充氢气。关于该第二个蓄压罐,也是FCV的填充罐的压力与蓄压罐的压力均衡时填充结束。最后,从第三个蓄压罐填充氢气,最终FCV的填充罐的压力与蓄压罐的压力均衡时,FCV的填充结束。
填充结束后,使各蓄压罐升压,为接下来的第二台FCV的填充做准备。具体而言,先使第三个进行填充的蓄压罐升压,然后使第二个进行填充的蓄压罐升压,最后使第一个进行填充的蓄压罐升压。像这样,使所有蓄压罐升高到最大压力。
像这样,根据现有方式,因为每填充一台FCV就使所有蓄压罐升压一次,所以每次供给时需要进行一次蓄压(升压)(参照黑箭头和白箭头),与耐久性相关的“蓄压周期的总数”增加。因此,蓄压罐的更换频度必然增加。
相对于此,在本实施方式所采用的库轮换方式中,对于第一台FCV,最初从作为低压库的蓄压罐A3a开始填充,然后按照作为中压库的蓄压罐B3b、作为高压库的蓄压罐C3c这一顺序进行填充。
当然,达到与FCV的填充罐的压力均衡的压力时,各蓄压罐3a~3d的填充结束,但因为各蓄压罐3a~3d的初始压力值不同,所以各蓄压罐3a~3d中与FCV的填充罐的压力均衡的值(下限值)也不同。因此,如果按照低压库、中压库、高压库这一顺序进行蓄压,就能够以最佳状态对FCV进行填充。像这样,由具有各作用的多个蓄压罐3a~3d按顺序对第一台FCV进行填充。
并且,当第一台FCV的填充结束后,曾是低压库的蓄压罐A3a通过轮换被切换成恢复及待机库(参照S15),并升压,为下一台FCV的填充做准备。通过该升压,蓄压罐A3a的压力被填充到最大压力。
此外,关于第二台以后的FVC的填充,各蓄压罐3a~3d按顺序改变作用并对FCV进行填充。
其中,观察短线虚线示出的蓄压罐D3d的压力变化情况可知,填充第一台FCV时,蓄压罐D3d因为是恢复及待机库所以没有压力变化(参照黑箭头),填充第二台FCV时,蓄压罐D3d作为高压库在高压区进行填充(参照黑箭头),填充第三台FCV时,蓄压罐D3d作为中压库在中压区进行填充(参照黑箭头),填充第四台FCV时,蓄压罐D3d作为低压库在低压区进行填充(参照黑箭头),然后,作为恢复及待机库,只有蓄压罐D3d被升压(参照白箭头)。
像该蓄压罐D3d那样,根据上述库轮换方式,仅观察一个蓄压罐可知,填充四台FCV的期间仅进行一次蓄压,因此能够减少蓄压周期的总数。因此,与现有方式不同,能够减少蓄压罐的更换次数。
即,根据库轮换方式,因为能够减少蓄压罐3a~3d的蓄压次数,所以能够减少蓄压周期的总数。因此,能够削减蓄压罐3a~3d的更换费用,从而能够削减加氢站P的管理维护费用。
然而,仅通过库轮换方式使氢气加氢站运行,无法充分提高蓄压罐3a~3d的耐久性。于是,在本实施方式中,进一步由压缩机辅助填充,由此来提高该耐久性。下面用图10详细说明这一点。
图10示出现有方式、库轮换方式以及本实施方式的库轮换方式+辅助方式的压力变化情况。与图9一样,纵轴表示压力值,横轴表示时间。
如该图所示,首先,在现有方式中,对FCV填充氢气时,在第一个蓄压罐中产生较大的压力变化,压力一口气从最大压力降低到最小压力,然后,使该蓄压罐升压,由此使压力一口气从最小压力上升到最大压力。并且,该蓄压罐的压力变动的幅度PW1例如是从82Mpa到60MPa的幅度。
因为通过压差填充进行填充,所以此时的最小压力值(60Mpa)由蓄压罐开始填充时的压力值而定,但在现有方式中,初始压力为最大压力(82Mpa),因此维持在相对较高的压力值(60MPa)。
相对于此,在库轮换方式中,因为具有低压库作用的蓄压罐在填充结束时的压力为最小压力值,所以蓄压罐的压力变动的幅度PW2例如是从82MPa到40MPa的幅度。
这是因为作为低压库的蓄压罐在开始填充时的压力值比现有方式低(例如,相对于82Mpa为63MPa),所以无论如何最小压力值(40MPa)都会较低,蓄压罐的压力变动的幅度PW2较大。
然而,像这样,如果压力变动的幅度较大,则对蓄压罐的负荷变动就较大,因此对蓄压罐本身会产生较大的负荷,即使好不容易做到减少蓄压周期的总数,也有可能使蓄压罐的耐久性变差。换言之,有可能使蓄压罐的所谓的S-N线图的循环次数的次数减少。
于是,在本实施方式中,通过采用库轮换方式+辅助方式,解决了该问题。即,由作为低压库的蓄压罐3填充FCV时,同时也由压缩机2供给氢气,由此使由压差填充而定的最小压力值(40MPa)上升。
简而言之,不仅从作为低压库的蓄压罐3a~3d供给氢气,从压缩机2也供给氢气,由此用较多的氢气填充FCV的填充罐,从而使因压差填充而均衡的压力值较高,使最小压力值上升。
具体而言,最小压力值例如能够设为45MPa左右,因此蓄压罐3a~3d的压力变动的幅度PW3是例如从82Mpa到45MPa的幅度。该值是比现有方式大的值,但与通常的库轮换方式相比,最小压力值上升,相应地能够使该值较小。
像这样,根据本实施方式,通过库轮换方式,由压缩机2供给(辅助)压缩后的氢气,即使蓄压罐的压力变动的幅度相对较大,也能够使作为低压库的蓄压罐3的最小压力值上升,因此能够使压力变动的幅度PW3较小。
因此,通过从压缩机2供给氢气,进行辅助,即使是库轮换方式也能够使压力变动的幅度较小,减轻施加于蓄压罐3a~3d的负荷,利用库轮换方式的减少蓄压周期的总数这一优点,提高蓄压罐3a~3d的耐久性。
其结果是,根据本实施方式,关于通过所谓的库轮换方式运行的加氢站P及该加氢站P的运行方法,能够尽可能地防止作为低压库的蓄压罐3a~3d在填充结束时的压力值(最小压力值)较低,从而能够得到以下效果:能够可靠地实现减少蓄压罐3a~3d的更换次数这一目标。
此外,在本实施方式中,进行控制,以使通过库轮换方式由各蓄压罐3a~3d进行填充后,仅从压缩机2进一步对FCV供给氢气(直接填充)。
这样一来,因为结束从各蓄压罐3a~3d供给氢气后,也仍然从压缩机供给氢气,所以不怎么提高蓄压罐3a~3d的最大压力值,就能够向FCV以较高压力供给氢气。
因此,不必提高各蓄压罐3a~3d的最大压力值,就能够使蓄压罐3a~3d的压力变动的幅度(压力振幅)较小。
其结果是,能够使蓄压罐3a~3d的压力变动的幅度(压力振幅)更小,从而能够进一步减小蓄压罐3a~3d的负担,能够提高蓄压罐3a~3d的耐久性。
此外,因为即使蓄压罐3a~3d的最大压力值不高也可以,所以也能够使蓄压罐3a~3d的单价比较便宜,因此更换蓄压罐3a~3d时也能够抑制设备管理费用。
此外,在本实施方式中,构成为:一台压缩机2具有使蓄压罐3a~3d升压的功能和辅助蓄压罐3a~3d供给氢气(填充FCV的作业)的功能。
这样一来,因为一台压缩机兼具使蓄压罐3a~3d升压的升压功能和辅助填充FCV的辅助功能,所以与分别设置这些功能的情况相比,能够削减设备成本。
因此,根据本实施方式,能够进一步减少设置及维护管理加氢站P的成本。
(其他实施方式)
下面说明其他实施方式。
首先,关于蓄压罐,也可以由三个构成,而不是由四个构成。在此情况下,蓄压罐也可以轮换地作为例如低压库、高压库、恢复及待机库发挥作用。此外,蓄压罐也可以由五个构成。在此情况下,蓄压罐也可以轮换地作为例如低压库、中低压库、中高压库、高压库、恢复及待机库发挥作用。同样,也可以增加到六个或七个等。
而且,关于压缩机2,也可以分别设置进行辅助控制的压缩机和使蓄压罐升压的压缩机。像这样分别设置压缩机时,即使在使蓄压罐升压的途中出现需要填充FCV的情况,也不必停止蓄压罐的升压。此外,像这样,分别设置进行辅助控制的压缩机和使蓄压罐升压的压缩机时,能够设置与各自的压缩压力和运行状况匹配的压缩机,因此也能够进一步提高加氢站的性能。
此外,在本第一实施方式中,说明了库轮换方式的加氢站,但也可以构成为在下述加氢站使用,该氢气站为:将该库轮换方式的运行状态作为多个运行模式中之一使用。
此外,只要不脱离发明主旨,也可以变更或增加构造。
-产业实用性-
综上所述,本发明所涉及的加氢站及该加氢站的运行方法在例如包括多个蓄压罐且以所谓的库轮换方式这一运行状态运行的加氢站及该加氢站的运行方法中很有用。
-符号说明-
T 加氢站
2 压缩机
3 蓄压罐
3a 蓄压罐A
3b 蓄压罐B
3c 蓄压罐C
3d 蓄压罐D
4 加氢机。
Claims (6)
1.一种加氢站,包括使氢气升压的升压部、对由升压部升压后的氢气进行蓄压的蓄压部以及将在蓄压部中蓄压过的氢气供往填充对象的供给部,
所述蓄压部包括至少三个蓄压罐,其中第一蓄压罐在第一蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第二蓄压罐在比所述第一蓄压压力范围低的第二蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第三蓄压罐在比所述第二蓄压压力范围低的第三蓄压压力范围对氢气进行蓄压,
该加氢站包括蓄压部控制单元,
所述蓄压部控制单元进行供给控制:从所述供给部向最初的填充对象供给氢气时,首先从所述第二蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第二蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第一蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第一蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于所述第三蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,
所述蓄压部控制单元进行供给控制:从所述供给部向下一填充对象供给氢气时,首先从所述第一蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第一蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第三蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第三蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于第二蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,其特征在于:
该加氢站包括辅助控制单元,所述辅助控制单元进行控制,以使从所述蓄压部向所述供给部供给氢气时,同时也从对氢气进行压缩的压缩部向该供给部供给氢气。
2.根据权利要求1所述的加氢站,其特征在于:
所述辅助控制单元进行控制,以使结束从所述蓄压部向所述供给部供给氢气后,也仍然从压缩部向该供给部供给氢气。
3.根据权利要求1或2所述的加氢站,其特征在于:
所述压缩部兼用作使氢气升压的所述升压部。
4.一种加氢站的运行方法,包括使氢气升压的升压部、对由升压部升压后的氢气进行蓄压的蓄压部以及将在蓄压部中蓄压过的氢气供往填充对象的供给部,
所述蓄压部包括至少三个蓄压罐,其中第一蓄压罐设为在第一蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第二蓄压罐设为在比所述第一蓄压压力范围低的第二蓄压压力范围对氢气进行蓄压,第三蓄压罐设为在比所述第二蓄压压力范围低的第三蓄压压力范围对氢气进行蓄压,其特征在于:
在从所述供给部向最初的填充对象供给氢气的第一氢气供给工序中,设为首先从所述第二蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第二蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第一蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第一蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于所述第三蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,
在从所述供给部向下一填充对象供给氢气的第二氢气供给工序中,设为首先从所述第一蓄压罐供给第二蓄压压力范围的氢气,该第一蓄压罐达到第三蓄压压力范围后,接着从所述第三蓄压罐供给第一蓄压压力范围的氢气,且供给氢气直到该第三蓄压罐达到第二蓄压压力范围,对于第二蓄压罐,供给由所述升压部升压后的氢气直到蓄压达到第一蓄压压力范围,
在所述第一氢气供给工序和所述第二氢气供给工序中,从所述蓄压部向所述供给部供给氢气时,同时也从对氢气进行压缩的压缩部向所述供给部供给氢气。
5.根据权利要求4所述的加氢站的运行方法,其特征在于:
在该加氢站的运行方法中,结束从所述蓄压部向所述供给部供给氢气后,也仍然从压缩部向该供给部供给氢气。
6.根据权利要求4或5所述的加氢站的运行方法,其特征在于:
在该加氢站的运行方法中,所述压缩部兼用作所述升压部,向所述供给部供给氢气。
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