CN112154287B - 气体填充装置 - Google Patents

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Abstract

设置于分配器单元(4)内的控制装置(28)对流量调整阀(16)进行开闭控制，以使得在向燃料箱(2A)进行气体填充的情况下燃料箱(2A)内的气体压力以压力上升率为预先决定的基准上升率的方式上升。控制装置(28)在开始向燃料箱(2A)进行气体填充时，使压力上升率为比基准上升率高的高上升率来进行控制，控制装置(28)对流量调整阀(16)进行开闭控制，以使得在以高上升率进行气体填充时燃料箱(2A)内的气体压力与以基准上升率进行填充的情况下燃料箱(2A)内的气体压力之差达到规定压力差之后，以基准上升率向燃料箱(2A)进行气体填充。

Description

气体填充装置
技术领域
本发明例如涉及一种向车辆的燃料箱填充氢气的气体填充装置。
背景技术
一般地，已知一种向以氢气为燃料的车辆(四轮汽车等)的被填充箱(燃料箱)填充氢气的气体填充装置。这种气体填充装置例如使用压气机等升压器来向蓄压器内预先蓄压(贮存)高压气体。气体填充装置通过调整设置于气体供给管路的流量调整阀的阀开度，来从蓄压器向燃料箱填充高压气体。在该情况下，气体填充装置通过设置于气体供给路径的冷却器(热交换器)对氢气进行冷却，来抑制燃料箱内的气体温度的上升，由此进行气体填充时间的缩短(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-21573号公报
发明内容
另外，根据上述的现有技术，在待机过程中，比热交换器靠下游侧的气体供给管路以及将气体供给管路与燃料箱进行连接的填充软管的温度有可能受到环境温度(外部气温)的影响而上升。特别是在外部气温高的情况下以及从上次的气体填充结束起到本次的气体填充开始为止的时间间隔长的情况下，气体供给管路及填充软管有可能成为与外部气温同等的温度。当在这样的状态下开始进行气体填充时，由热交换器冷却后的燃料气体与温度上升了的气体供给管路及填充软管之间进行热交换。由此，到使向燃料箱供给的燃料气体下降为规定的温度为止的时间有可能增长。
本发明的目的在于提供一种能够使向燃料箱供给的燃料气体的温度更快速地下降、从而高效地进行填充作业的气体填充装置。
本发明的一个方式所涉及的气体填充装置具备：喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；以及控制单元，其对所述控制阀进行开闭控制，以使得在向所述被填充箱进行气体填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力以压力上升率为预先决定的基准上升率的方式上升，其中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在开始向所述被填充箱进行气体填充时，使所述压力上升率为比所述基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在以所述高上升率进行气体填充时由所述压力检测单元检测的气体压力与以所述基准上升率进行填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力之差达到规定压力差之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充。
另外，本发明的一个方式所涉及的气体填充装置具备：喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；以及控制单元，其对所述控制阀进行开闭控制，以使得在向所述被填充箱进行气体填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力以压力上升率为预先决定的基准上升率的方式上升，其中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到经过规定时间为止、或者从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到由所述压力检测单元检测到被假定为在经过了所述规定时间时由所述压力检测单元检测到的假定压力为止，使所述压力上升率为比所述基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在经过了所述规定时间之后或检测到所述假定压力之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充。
根据上述的气体填充装置，能够使向燃料箱供给的燃料气体的温度在从气体填充开始起的规定时间以内下降为规定的温度。
附图说明
图1是示意性地表示基于第一实施方式的气体填充装置的整体结构图。
图2是表示通过图1中的控制装置进行的气体供给的压力控制的说明图。
图3是表示通过图1中的控制装置进行的气体供给的控制处理的流程图。
图4是表示图3中的主填充控制处理的流程图。
图5是表示图4中的控制定时处理的流程图。
图6是表示图5中的偏移计算的控制处理的流程图。
图7是表示基于第二实施方式的偏移计算的控制处理的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图来详细地说明基于实施方式的气体填充装置。
图1至图6表示第一实施方式。图1中的气体填充装置1例如向车辆2的燃料箱2A(被填充箱)供给(填充)压缩后的燃料气体(在本实施方式中为氢气)。气体填充装置1一般设置于被称作气体供给站的设备等。气体填充装置1构成为包括用于贮存被高压地压缩后的气体的气体贮存部3、用于将来自该气体贮存部3的燃料气体填充、供给至车辆2的燃料箱2A的分配器单元4、以及从气体贮存部3起遍及分配器单元4的分配器壳体4A内地延伸的气体供给管路5。
作为气体供给系统的气体供给管路5配设于分配器壳体4A内。从蓄压器6向气体供给管路5供给加压后的燃料气体。该气体供给管路5包括从蓄压器6延伸至后述的切断阀18为止的上游侧供给管路5A、以及从切断阀18延伸至后述的填充软管12为止的下游侧供给管路5B。即，上游侧供给管路5A的一端(上游端)侧与蓄压器6连接，另一端(下游端)侧与切断阀18连接。另一方面，下游侧供给管路5B的一端(上游端)侧与切断阀18连接，另一端(下游端)侧与填充软管12连接。
气体填充装置1的气体贮存部3构成为包括蓄压器6以及作为升压器的压气机7。蓄压器6为用于对由压气机7压缩后的高压的燃料气体进行蓄压的容器。蓄压器6例如形成为将多个钢瓶彼此并列地连接形成的压力容器。蓄压器6的流入侧经由气体导管8来与压气机7的喷出侧连接。在气体导管8的中途设置有止回阀9。止回阀9用于阻止蓄压器6内的燃料气体在气体导管8内逆流。
压气机7例如由多级地压缩燃料气体的多级式的压缩机构成。压气机7的吸入侧与吸入管路10连接。吸入管路10例如与同贮存氢气的气体箱(或生成氢气的氢生成设备)连通的中压配管11连接。燃料气体从中压配管11经由吸入管路10后被压气机7压缩。升压后的燃料气体经由气体导管8和止回阀9被供给至蓄压器6。向蓄压器6以蓄压的方式贮存由压气机7升压后的高压的燃料气体直到满压为止。
填充软管12的基端侧与下游侧供给管路5B连通。填充软管12向分配器壳体4A的外部延伸。填充软管12与气体供给管路5一同构成气体供给系统。在填充软管12的前端侧设置有与搭载于车辆2的燃料箱2A的连接口2B(即加气口)连结的喷嘴13。
喷嘴13经由气体供给管路5和填充软管12来与用于蓄积燃料气体的蓄压器6连接。喷嘴13将燃料气体填充至燃料箱2A。即，喷嘴13构成填充耦联器，该填充耦联器与燃料箱2A的连接口2B以气密状态可装卸地连接，以向车辆2的燃料箱2A供给例如由氢气构成的燃料。
喷嘴13具备锁定机构(未图示)，该锁定机构可卡合脱离地将喷嘴13锁定于连接口2B，以使得例如在氢气的填充过程中喷嘴13不会由于气体的压力而从燃料箱2A的连接口2B错误地脱离。由此，在将喷嘴13连接(锁定)于燃料箱2A的连接口2B的状态下，能够将蓄压器6内的高压的燃料气体(氢气)通过气体供给管路5、填充软管12以及喷嘴13填充至车辆2的燃料箱2A。
在分配器壳体4A内的气体供给管路5，从上游侧起向下游侧依次设置有初级压力传感器14、流量计15、流量调整阀16、冷却器17、切断阀18、次级压力传感器19以及温度传感器20。此外，从气体供给管路5的上游侧朝向下游侧设置的流量计15、流量调整阀16、冷却器17、切断阀18、和传感器19以及20的安装顺序不限定于图1中所示的顺序。
初级压力传感器14设置于上游侧供给管路5A，位于比流量计15和流量调整阀16靠上游侧的位置。该初级压力传感器14用于检测从蓄压器6向上游侧供给管路5A内供给的燃料气体的气体压力。初级压力传感器14将与其检测值(压力值)相应的检测信号输出到控制装置28。
流量计15设置于上游侧供给管路5A。流量计15由对在气体供给管路5内流通的被测流体的质量流量进行测量的科里奥利式流量计等构成。流量计15例如对经由流量调整阀16和切断阀18等在气体供给管路5内流动的燃料气体、即氢气的流量(质量流量)进行测量，并将与测量出的流量成比例的数量的流量脉冲输出到后述的控制装置28。
由此，控制装置28能够通过运算求出针对车辆2的燃料箱2A填充的燃料(氢气)的填充量。其结果，控制装置28能够通过显示装置(例如后述的显示器27或除显示器27以外的显示部)等显示针对车辆2支付的燃料的支付量(相当于供油量)，来向例如顾客等通知显示内容。
流量调整阀16设置于上游侧供给管路5A。流量调整阀16用于控制燃料气体向车辆2的燃料箱2A的流通。流量调整阀16例如为气动式，流量调整阀16是通过空气的供给进行开阀、通过控制信号对控制压力(空气压力)进行控制从而被调整阀开度的阀装置。作为控制阀的流量调整阀16通过基于后述的控制装置28的控制程序的指令被控制为任意的阀开度，从而可变地控制在气体供给管路5内流动的燃料气体的流量、气体压力。
冷却器17为用于冷却在气体供给管路5(上游侧供给管路5A)内流动的燃料气体的装置。该冷却器17构成为包括：冷却单元17A，其设置于分配器壳体4A外，具有用于冷却制冷剂的冷冻器(未图示)；热交换器17B，其设置于上游侧供给管路5A，位于比流量调整阀16靠下游侧的位置；以及制冷剂管路17C，其用于使制冷剂在冷却单元17A的冷冻器与热交换器17B之间循环。
热交换器17B用于冷却在上游侧供给管路5A内流动的燃料。即，热交换器17B配设于气体供给管路5的中途，以抑制被填充燃料气体的车辆2的燃料箱2A的温度上升。热交换器17B在气体供给管路5的中途位置冷却燃料气体。
热交换器17B经由制冷剂管路17C来与冷却单元17A连接。冷却单元17A使制冷剂(例如含有乙二醇等的液体)流通至制冷剂管路17C来使制冷剂在该冷却单元17A与热交换器17B之间循环。由此，热交换器17B使制冷剂与燃料气体之间进行热交换，使燃料气体(氢气)的温度降低至规定温度(例如-33℃～-40℃)为止。
在该情况下，热交换器17B交替地层叠有第一层和第二层，该第一层例如形成有供制冷剂流通的大量的制冷剂流路(未图示)，该第二层形成有供燃料气体流通的大量的气体流路(未图示)。即，热交换器17B构成为多个各层被一体地形成的一体型层叠构造热交换器。此外，热交换器17B不限于一体型层叠构造热交换器，例如也可以通过在填充有被冷却液化后的制冷剂(二氧化碳)的容器内配设供燃料气体流通的气体供给管路，来冷却燃料气体。热交换器17B的构造不限于这些构造。
切断阀18设置于气体供给管路5，用于控制燃料气体向车辆2的燃料箱2A的流通。该切断阀18为设置于气体供给管路5的中途部位(上游侧供给管路5A与下游侧供给管路5B之间)的气动式或电磁式的阀装置。切断阀18以来自后述的控制装置28的控制信号进行打开、关闭，由此进行燃料气体向燃料箱2A的供给、切断。
次级压力传感器19设置于比流量调整阀16、冷却器17、和切断阀18靠下游侧的位置。即，次级压力传感器19设置于下游侧供给管路5B中的靠填充软管12侧的位置。该次级压力传感器19用于检测从蓄压器6向车辆2的燃料箱2A供给的燃料气体的气体压力。作为压力检测单元的次级压力传感器19在喷嘴13的附近测定下游侧供给管路5B内的气体压力(压力值P)。次级压力传感器19将与测定出的压力值P相应的检测信号输出到控制装置28。
温度传感器20设置于下游侧供给管路5B，位于比次级压力传感器19靠下游侧的位置。即，温度传感器20设置于下游侧供给管路5B中的靠填充软管12侧的位置。该温度传感器20用于检测向车辆2的燃料箱2A供给的燃料气体的温度。温度传感器20在喷嘴13的附近测定下游侧供给管路5B内的温度。温度传感器20将与测定出的温度相应的检测信号输出到控制装置28。此外，温度传感器20也可以设置于比次级压力传感器19靠上游侧的位置。
泄压管路21位于切断阀18与填充软管12之间，且被设置为在下游侧供给管路5B的中途分支。在燃料气体向车辆2的燃料箱2A的供给完成时，泄压管路21从喷嘴13侧使气体压力泄压。因此，在泄压管路21的中途例如设置有由电磁阀或空气压力驱动阀等自动阀构成的泄压阀22。
在使用喷嘴13进行的针对燃料箱2A的气体填充作业完成、从而切断阀18闭阀时，根据来自控制装置28的信号对泄压阀22进行开阀控制。在下游侧供给管路5B内被减压后对泄压阀22进行闭阀控制。在泄压阀22开阀时，下游侧供给管路5B内的燃料气体被释放到排放管线23，喷嘴13的压力被减压为大气压。由此，能够将喷嘴13与燃料箱2A的连接口2B之间的连接解除。
载置部24设置于分配器壳体4A。在载置部24载置喷嘴13。该载置部24用于在结束燃料气体的填充而将喷嘴13返回的情况下收纳该喷嘴13。在该情况下，喷嘴13以维持气密状态的状态收纳于载置部24。在向车辆2的燃料箱2A填充燃料时，如图1中用双点划线所示那样，将喷嘴13从载置部24取下并与车辆2(燃料箱2A)的连接口2B连结。然后，在将喷嘴13连接于燃料箱2A的状态下，将蓄压器6内的燃料气体通过气体供给管路5、填充软管12以及喷嘴13等填充至车辆2的燃料箱2A。
外部气温传感器25设置于分配器壳体4A内。外部气温传感器25用于检测分配器壳体4A的周围温度。该外部气温传感器25将与测定出的温度相应的检测信号输出至后述的控制装置28。外部气温传感器25的检测值(外部气温)例如用于设定向车辆2的燃料箱2A供给燃料气体时的压力升压率(APRR)和目标结束压力(Ptarget)。
操作部26设置于分配器壳体4A。操作部26例如构成为包括填充开始开关26A、填充停止开关26B以及预设开关26C。填充开始开关26A例如为能够由燃料供给处的作业者等手动地操作的操作开关。在开始进行燃料气体的填充的情况下操作填充开始开关26A。即，填充开始开关26A为在将设置于填充软管12的前端的喷嘴13连接于燃料箱2A的连接口2B后被操作以开始进行气体填充作业(主填充)的填充开始用的操作开关。
填充停止开关26B为在停止气体填充作业时被操作的填充停止用的操作开关。在气体填充过程中使填充停止的情况下操作填充停止开关26B。另外，预设开关26C用于在向燃料箱2A填充燃料气体之前设定气体填充量和气体压力。操作部26的填充开始开关26A、填充停止开关26B以及预设开关26C将与操作状态相应的信号分别输出至后述的控制装置28。然后，控制装置28根据这些信号来使由气动式的空气压力驱动阀或电磁阀等自动阀构成的切断阀18开阀或闭阀。
显示器27设置于分配器壳体4A的、进行燃料气体的填充作业的作业者容易视觉确认的位置。该显示器27进行燃料气体的填充作业所需的信息显示等。显示器27在后述的控制装置28进行依据填充协议的填充控制时，根据来自控制装置28的控制信号来显示需要的信息。显示器27例如显示针对车辆2的燃料箱2A填充的燃料气体的填充状态(高上升率控制、基准上升率控制、燃料气体供给量、异常发生等)。
作为控制单元的控制装置28通过对流量调整阀16和切断阀18进行控制(开闭控制)来控制燃料气体向车辆2的燃料箱2A的供给。该控制装置28例如使用微型计算机等构成。控制装置28的输入侧与初级压力传感器14、流量计15、次级压力传感器19、温度传感器20、外部气温传感器25、操作部26等连接。另一方面，控制装置28的输出侧与流量调整阀16、切断阀18、泄压阀22、显示器27等连接。
控制装置28具有填充控制部30和异常检测部31。填充控制部30通过存储于存储器29的气体填充控制处理用的程序(图3至图6)来进行燃料气体的填充控制。在由填充控制部30进行填充控制的情况下由次级压力传感器19检测出的气体压力(压力值)达到了规定的压力值(例如容许上限压力：Pupper或容许下限压力：Plower)时，异常检测部31检测到向燃料箱2A进行的气体填充异常。
在将喷嘴13连接于车辆2的燃料箱2A的连接口2B的状态下、例如对操作部26的填充开始开关26A进行了接通(ON)操作时，控制装置28的填充控制部30对流量调整阀16和切断阀18输出开阀信号。由此，流量调整阀16和切断阀18开阀，开始进行向燃料箱2A内供给蓄压器6内的燃料气体的气体填充作业。
另外，控制装置28的填充控制部30例如一边监视流量计15、初级压力传感器14、次级压力传感器19以及温度传感器20的测定结果，一边以预先设定的控制方式(例如恒压上升控制方式)来调整流量调整阀16的开度等。即，填充控制部30控制流量调整阀16的阀开度，以使得例如在进行燃料气体的填充时根据由次级压力传感器19检测出的压力值得到的压力升压率(上升率)与预先设定的规定的压力上升(升压)率一致。
由此，控制装置28能够将向燃料箱2A内供给的燃料气体的压力、流量控制为适当的状态。此时，控制装置28对来自流量计15的流量脉冲进行累计来运算燃料的填充量(质量)。在由次级压力传感器19检测出的燃料气体的压力值达到了目标结束压力(Ptarget)时，控制装置28使流量调整阀16和切断阀18闭阀来停止燃料的填充。
另外，在对操作部26的填充停止开关26B进行了操作的情况下，例如即使燃料气体的填充量、压力值没有达到目标，也强制性地停止填充动作。在该情况下，流量调整阀16和切断阀18根据来自控制装置28的信号被闭阀。之后，控制装置28使泄压阀22开阀，来使下游侧供给管路5B内的燃料气体释放到排放管线23，在将下游侧供给管路5B内和喷嘴13减压后将泄压阀22闭阀。
控制装置28的存储器29例如包括非易失性存储器、RAM、ROM等。在存储器29中例如保存有图3至图6所示的气体填充控制处理用的程序等。另外，在存储器29中保存有用于决定基准上升率(压力升压率：APRR)和目标结束压力(Ptarget)的查找表(Lookup table)。
在查找表中，根据填充压力划分(例如70MPa级、35MPa级等)、供给燃料温度划分(例如-40℃、-20℃等)以及燃料箱2A的容量划分设定有基准上升率和目标结束压力。在该情况下，与外部气温传感器25的检测值(外部气温)及燃料箱2A的初始压力(Pc0)对应地设定有基准上升率和目标结束压力。能够根据由外部气温传感器25检测出的外部气温(环境温度)，通过参照查找表来获得基准上升率。能够根据外部气温和燃料箱2A内的初始压力(Pc0)来获得目标结束压力。
图2中用双点划线表示的假想线32为假设燃料箱2A内在从燃料箱2A的主填充初始压力(Pc0)起至目标结束压力(Ptarget)为止以基准上升率向燃料箱2A供给燃料气体的情况下的压力上升。此外，该假想线32作为在气体填充过程中由于存储库(日语：バンク)(蓄压器6)的切换等而存在非填充时间的情况下、在该非填充时间的期间没有压力变化的假想线来示出。
在该情况下，对于燃料箱2A内的压力上升，针对基准上升率设定压力容许范围。该压力容许范围设定有作为压力管理的上限的容许上限压力(Pupper)和作为压力管理的下限的容许下限压力(Plower)，以使得以用假想线32表示的基准上升率为基准来进行供给燃料气体的压力管理。
容许上限压力及容许下限压力分别与规定的压力值(上限侧规定压力值、下限侧规定压力值)对应。控制装置28的异常检测部31监视由次级压力传感器19检测出的填充压力(Pm)是否在该压力容许范围内推移。控制装置28的异常检测部31例如基于由次级压力传感器19检测出的填充压力(Pm)是否在压力容许范围内来检测(判定)气体填充是正常还是异常。而且，在由异常检测部31检测到异常的情况下，控制装置28的填充控制部30进行将高上升率切换为基准上升率的升压率异常处理(上升率变更处理)、或停止气体填充的升压率异常处理(停止处理)。
图2中的位于比假想线32高的压力侧的虚线33表示容许上限压力。虚线33例如为比假想线32高7.0MPa的压力。另一方面，图2中的位于比假想线32低的压力侧的虚线34表示容许下限压力。虚线34例如为比假想线32低2.5MPa的压力。此外，容许上限压力(Pupper)和容许下限压力(Plower)不限于上述的高7.0MPa的压力和低2.5MPa的压力，能够适当地进行设定。
在此，在本实施方式中，如图2中的特性线35所示，在填充初期，以比基准上升率高的高上升率(特性线35A)进行燃料气体的供给，在主要的填充气体的供给过程中(填充中期及后期)，以基准上升率(特性线35B)进行填充。而且，在由次级压力传感器19检测出的压力值达到了目标结束压力(Ptarget)时，停止(结束)气体填充。即，到从开始向燃料箱2A进行气体填充起的经过时间(tc1)为止，以高上升率进行气体填充，在时间(tc1)之后以基准上升率进行气体填充至目标结束压力为止。
由此，能够在从开始进行气体填充起到时间(tc1)为止，使向下游侧供给管路5B和填充软管12流通的气体流量增加。由此，能够使温度因外部气温而上升了的下游侧供给管路5B和填充软管12的温度在时间(tc1)以内高效地下降。因而，即使在下游侧供给管路5B和填充软管12的温度上升了的情况下，也能够在时间(tc1)以后向燃料箱2A供给由冷却器17(热交换器17B)进行冷却控制后的燃料气体。通过由控制装置28对流量调整阀16进行开闭控制来进行本实施方式的这样的气体填充。
因此，在存储器29中保存有每隔采样定时加至基准上升率的升压率(OPRR)、初始值(OS0)以及最大升压率上升值(OSmax)。在该情况下，基于时间(tc1)来设定升压率(OPRR)、初始值(OS0)以及最大升压率上升值(OSmax)，以将向燃料箱2A供给的燃料气体设为规定的温度。
举出一例，将时间(tc1)设定为30秒左右，并基于此通过实验、计算、模拟等来设定升压率(OPRR)、初始值(OS0)以及最大升压率上升值(OSmax)。在图2中，将初始值(OS0)设定为“0”。另外，将最大升压率上升值(OSmax)设定为不会成为以基准上升率进行气体供给控制的情况下的容许上限压力(Pupper)以上的值(OSmax≤Pupper＝7.0MPa)。
控制装置28的填充控制部30在以最大升压率上升值(OSmax)对向燃料箱2A进行的气体填充进行了控制时从高上升率切换为基准上升率。换言之，如图2所示，在“以高上升率进行气体填充时的燃料箱2A内的气体压力(Pc2)”与“假设从气体填充开始起以基准上升率进行填充的情况下的燃料箱2A内的气体压力(Pc1)之差(Pc2-Pc1)”达到了规定压力差(即最大升压率上升值)后，控制装置28的填充控制部30以基准上升率向燃料箱2A进行气体填充，直至达到目标结束压力的时间(tc2)为止。
基于本实施方式的气体填充装置1具有上述那样的结构，接着，对用于向车辆2的燃料箱2A供给燃料气体(氢气)的控制进行说明。
作业者从载置部24取下喷嘴13，并将喷嘴13与车辆2的燃料箱2A的连接口2B连结。然后，通过对操作部26的填充开始开关26A进行操作来使流量调整阀16和切断阀18开阀，从而从蓄压器6向燃料箱2A供给燃料气体。在该情况下，控制装置28的填充控制部30控制流量调整阀16的阀开度，以使得根据由次级压力传感器19检测出的压力值得到的压力上升率与预先设定的规定的压力升压率一致。
而且，控制装置28对来自流量计15的流量脉冲进行累计来运算燃料的填充量(质量)，并在燃料的填充量达到了预先设定的目标填充量时使流量调整阀16和切断阀18闭阀来停止燃料的填充。或者，控制装置28在由次级压力传感器19检测出的燃料气体的压力值达到了预先设定的目标结束压力(Ptarget)时使流量调整阀16和切断阀18闭阀来停止燃料的填充。另外，在对操作部26的填充停止开关26B进行了操作的情况下，例如即使燃料气体的填充量以及压力值没有达到目标值，也强制性地停止填充动作。即，在该情况下，根据来自控制装置28的信号来对流量调整阀16和切断阀18进行闭阀。
之后，控制装置28使泄压阀22开阀来使下游侧供给管路5B内的燃料气体释放到排放管线23，并在将下游侧供给管路5B、填充软管12以及喷嘴13减压后将泄压阀22闭阀。由此，下游侧供给管路5B内的燃料气体被释放到排放管线23，从而喷嘴13的压力被减压为大气压。之后，作业者解除喷嘴13与燃料箱2A的连接口2B之间的连接，将喷嘴13返回(收纳)于载置部24。
另外，在上述的现有技术中，在待机过程中，比热交换器17B靠下游侧的气体供给管路5(下游侧供给管路5B)和填充软管12的温度有可能受到环境温度(外部气温)的影响而上升。在该情况下，为了使得向燃料箱2A的填充效率不下降，期望在从填充开始起的规定时间以内(例如30秒以内)将向燃料箱2A供给的燃料气体的温度设为规定的温度以下。但是，在外部气温高的情况以及从上次的填充结束起到本次的填充开始为止的时间间隔长的情况下，下游侧供给管路5B和填充软管12的温度有可能上升。在该情况下，有可能无法在从填充开始起的规定时间以内使向燃料箱2A供给的燃料气体的温度下降至规定的温度，从而填充时间增加。
因此，在本实施方式中，如图2中的特性线35所示，在燃料气体的填充初期，以比根据外部气温设定的基准上升率高的上升率即高上升率(特性线35A)向车辆2的燃料箱2A供给燃料气体。而且，在填充中期及后期，以基准上升率(特性线35B)向燃料箱2A供给燃料气体。
下面，参照图3至图6来说明由控制装置28进行的气体填充控制处理。在气体填充装置1启动的期间，每隔规定周期重复地执行该控制处理。
首先，对图3所示的气体供给的控制处理进行说明。当处理动作开始时，在步骤1，进行数据初始化。即，例如对操作部26的填充开始开关26A进行了接通操作时，控制装置28以上次的气体填充控制中的数据(基准上升率、目标结束压力等)进行初始化。在接下来的步骤2，进行初始压力测定填充等准备工序。在该初始压力测定填充等准备工序中，在开始向燃料箱2A进行气体填充前对燃料箱2A进行少量的气体供给。控制装置28根据此时的气体流量、气体压力等来估计运算出燃料箱2A内的初始压力(Pc0)。此外，使进行该准备工序时供给的气体的量(累计流量)尽可能多是有效果的，优选供给50g以上、更加优选供给120g以上且200g以下的量是更加有效果的。
在接下来的步骤3，参照查找表来决定基准上升率(压力升压率：APRR)和目标结束压力(Ptarget)。即，控制装置28根据由外部气温传感器25检测出的外部气温，参照查找表来决定基准上升率，并根据外部气温和燃料箱2A内的初始压力(Pc0)，参照查找表来决定目标结束压力。然后，在接下来的步骤4，进行燃料气体的主填充。即，控制装置28的填充控制部30监视初级压力传感器14、次级压力传感器19以及温度传感器20等的检测值，来向车辆2的燃料箱2A进行气体供给。
接着，说明图4所示的燃料气体的主填充控制处理(图3中的步骤4的处理)。
在步骤11，设定主填充时间(tc)＝0、主填充初始压力(Pc0)＝填充压力(Pm)、目标更新请求＝“是”。主填充时间为在除存储库(蓄压器6)的切换时间等非填充时间以外的、目标更新请求为“是”的期间(进行了目标更新请求的情况)中的进行升压率固定控制的时间。在本实施方式中，例如将采样定时设定为0.1秒。此外，采样定时不限于0.1秒，能够适当地进行设定。而且，在开始向燃料箱2A进行主填充时，设定为主填充时间＝0(tc＝0)。
填充压力为由次级压力传感器19检测出的检测值(压力值)，在主填充开始时为燃料箱2A内的初始压力。在以升压率固定的方式进行目标生成的情况下，目标更新请求为“是”，在由于存储库(蓄压器6)的切换等而不更新目标压力的情况下，目标更新请求为“否”。因而，在主填充开始时，目标更新请求为“是”。
在接下来的步骤12，设定升压率上升处理标志(OSf)＝1、升压率上升值(OS)＝升压率上升初始值(OS0)。升压率上升处理标志为用于决定是否以高上升率进行气体填充控制的指示标志，高上升率是比根据外部气温、参照查找表得到的基准上升率高的压力上升率。当升压率上升处理标志例如被设置“1”的标志时为存在以高上升率进行的控制，当升压率上升处理标志被设置“0”的标志时为不存在以高上升率进行的控制。因而，由于在主填充开始时进行以高上升率进行的控制，因此为升压率上升处理标志＝1。升压率上升值是作为与相对于基准上升率的升压率上升相应的量而加至目标压力的偏移量。因而，在主填充开始时，升压率上升值被设定为升压率上升初始值(例如OS0＝0MPa)。
在接下来的步骤13，使控制定时开始。即，控制装置28的填充控制部30使用于向车辆2的燃料箱2A进行气体填充的控制定时开始，进入接下来的步骤14。
在步骤14，判定是否进行控制定时处理。即，控制装置28的填充控制部30判定是否经过了被设定为采样定时的时间(例如0.1秒)。然后，在步骤14为“是”、即判定为经过了被设定为采样定时的时间的情况下，进入步骤15。另一方面，当在步骤14为“否”、即判定为没有经过被设定为采样定时的时间的情况下，进入步骤16。
在步骤15，进行控制定时处理。即，控制装置28的填充控制部30执行图5所示的控制定时处理，进入接下来的步骤16。在后文说明该控制定时处理。
在步骤16，判定填充压力(Pm)是否达到了目标结束压力(Ptarget)(Pm≥Ptarget)以及填充率是否达到了目标填充率(SOC≥目标SOC)。即，控制装置28的填充控制部30通过在气体填充过程中由次级压力传感器19检测的填充压力(Pm)达到目标结束压力(Ptarget)，来判定是否对燃料箱2A内充分地进行了气体填充。另外，填充控制部30判定燃料箱2A内的填充率是否达到了预先设定的表示燃料箱2A内的满箱状态的填充率。在该情况下，填充率例如是将15℃下的70MPa设为100％的填充量来以比率表示填充量的。
然后，在步骤16为“否”、即判定为填充压力没有达到目标结束压力的情况且判定为填充率没有达到目标填充率的情况下，进入步骤17。另一方面，在步骤16为“是”、即判定为填充压力达到了目标结束压力的情况或判定为填充率达到了目标填充率的情况下，进入步骤18。
在步骤17，判定是否存在异常。即，控制装置28判定在向燃料箱2A进行气体填充过程中是否发生了异常。然后，在步骤17为“否”、即判定为没有发生异常的情况下，返回步骤14。另一方面，在步骤17为“是”、即判定为发生了异常的情况下，进入步骤18，结束向燃料箱2A进行的气体填充并返回。
接着，对图5所示的控制定时处理(图4中的步骤15的处理)进行说明。
在步骤21，判定是否有目标更新请求。即，控制装置28的填充控制部30判定是否以使气体供给的上升率(升压率)固定的方式进行目标生成。然后，在步骤21为“是”、即判定为以使气体供给的上升率(升压率)固定的方式进行目标生成的情况下，进入步骤22。另一方面，在步骤21为“否”、即由于蓄压器6的切换等而不更新目标压力的情况下进入步骤S26。
在步骤22，对主填充时间加上采样定时(tc＝tc+0.1)，进入接下来的步骤23，进行偏移计算(OS)的控制处理。在后文说明该偏移计算的控制处理。
在接下来的步骤24，进行目标压力(Ptc)的运算。即，控制装置28的填充控制部30根据基准上升率(APRR)、主填充时间(tc)、主填充初始压力(Pc0)、升压率上升值(OS)，通过下述的数1的式子来运算时刻(每隔采样定时)的目标压力(Ptc)，进入接下来的步骤25。
[数1]
Ptc＝APRR×tc+Pc0+OS
在接下来的步骤25，决定容许上限压力(Pupper)和容许下限压力(Plower)。即，控制装置28的填充控制部30根据上述数1的式子中设为OS＝0的情况下的时刻的目标压力(Ptc0)，来运算气体填充控制过程中的压力管理的上限值和下限值。即，根据假设从气体填充开始起以基准上升率进行压力控制的情况(图2中的假想线32)下的时刻的目标压力(Ptc0)来运算容许上限压力(Pupper)和容许下限压力(Plower)。容许上限压力例如能够设定为将目标压力(Ptc0)加上7.0MPa得到的值(Pupper＝Ptc0+7.0)。另一方面，容许下限压力能够设定为将Ptc0减去2.5MPa得到的值(Plower＝Ptc0-2.5)。
在接下来的步骤26，进行填充控制。即，控制装置28的填充控制部30例如通过PID控制来进行反馈控制，以使得由次级压力传感器19检测出的填充压力(Pm)成为目标压力(Ptc)，进入接下来的步骤27。
在步骤27，判定填充压力(Pm)是否为容许上限压力(Pupper)以上(Pm≥Pupper)。即，控制装置28的异常检测部31判定在燃料气体的填充控制过程中由次级压力传感器19检测出的填充压力(Pm)是否超过目标压力(Ptc)而成为容许上限压力(Pupper)以上。然后，在步骤27为“否”、即判定为填充压力没有成为容许上限压力以上的情况下，进入步骤28。另一方面，在步骤27为“是”、即判定为填充压力为容许上限压力以上的情况下，进入步骤31。
在步骤28，判定填充压力(Pm)是否为容许下限压力(Plower)以下(Pm≤Plower)。即、控制装置28的异常检测部31判定在燃料气体的填充控制过程中由次级压力传感器19检测出的填充压力(Pm)是否没有达到目标压力(Ptc)而为容许下限压力(Plower)以下。然后，在步骤28为“否”、即判定为填充压力不为容许下限压力以下的情况下，进入步骤29。另一方面，在步骤28为“是”、即判定为填充压力为容许下限压力以上的情况下，进入步骤31。
在步骤29，判定目标压力是否为目标结束压力以上(Ptc≥Ptarget)。即、控制装置28的填充控制部30判定通过步骤24运算出的目标压力(Ptc)是否为在气体填充开始时基于外部气温和燃料箱2A的初始压力(Pc0)、参照查找表决定出的目标结束压力(Ptarget)以上。然后，在步骤29为“是”、即判定为目标压力为目标结束压力以上的情况下，进入步骤30，将目标压力(Ptc)设定为目标结束压力(Ptarget)。另外，将目标更新请求设定为“否”，以不更新目标压力，并返回。
在步骤31，进行升压率异常处理。即，控制装置28的填充控制部30进行由异常检测部31检测到异常的情况(即、气体填充控制发生了异常的情况)下的异常处理。例如在以高上升率控制向燃料箱2A进行的气体填充的情况下，该升压率异常处理能够设为将向燃料箱2A进行的气体填充从高上升率切换为基准上升率的控制。另外，该升压率异常处理例如也可以设为停止向燃料箱2A进行的气体填充的控制。在该情况下，可以从设置于分配器壳体4A的警报装置(未图示)发生警报声，也可以在显示器27显示发生了异常。然后，在进行了升压率异常处理之后返回。
接着，对图6所示的偏移计算处理(图5中的步骤23的处理)进行说明。
在步骤41，将升压率上升处理标志(OSf)设为“1”。即，控制装置28的填充控制部30启动偏移标志(OSf＝1)，以在开始向燃料箱2A进行气体填充时以将压力上升率相比于基准上升率进行提高后的高上升率进行控制，进入接下来的步骤42。
在步骤42，进行升压率上升值(OS)的运算。即，控制装置28的填充控制部30通过下述的数2的式子来运算用于时刻的目标压力(Ptc)的运算的升压率上升值(OS)。即，将上次的采样定时的升压率上升值加上升压率(OPRR)来决定本次的升压率上升值，进入接下来的步骤43。
[数2]
OS=OS+OPRR
在步骤43，判定升压率上升值(OS)是否为最大升压率上升值(OSmax)以上(OS≥OSmax)。即，控制装置28的填充控制部30判定伴随向燃料箱2A进行气体供给时的时间经过(每隔采样定时)而加上的升压率上升值是否达到了最大升压率上升值。
然后，在步骤43为“否”、即判定为升压率上升值不为最大升压率上升值以上的情况下，返回。另一方面，在步骤43为“是”、即判定为升压率上升值为最大升压率上升值以上的情况下，进入步骤44。
在步骤44，将升压率上升值(OS)设定为最大升压率上升值(OSmax)(OS＝OSmax)。另外，将升压率上升处理标志(OSf)设为“0”(OSf＝0)。即，控制装置28的填充控制部30将升压率上升处理标志从“1”切换为“0”，以将向燃料箱2A进行的气体供给从高上升率切换为基准上升率。然后，控制装置28的填充控制部30将升压率上升值(OS)设定为最大升压率上升值(OSmax)，以将通过图5中的步骤24运算的目标压力(Ptc)的升压率上升值(OS)固定为最大升压率上升值(OSmax)，并返回。
即，在以高上升率进行控制的情况下，控制装置28的填充控制部30将上述的数1的式子中的升压率上升值(OS)从初始值(OS0)朝向最大升压率上升值(OSmax)地每隔采样定时加上升压率(OPRR)来运算目标压力(Ptc)。另一方面，在从高上升率切换为基准上升率进行控制的情况下，控制装置28的填充控制部30将上述的数1的式子中的升压率上升值(OS)固定为最大升压率上升值(OSmax)来运算目标压力(Ptc)。
像这样，在本实施方式中，在向车辆2的燃料箱2A进行的气体填充初期，以比根据外部气温设定的基准上升率高的压力上升率即高上升率进行气体供给，在气体填充中期及后期以基准上升率进行气体供给。由此，在向燃料箱2A进行的气体填充初期，能够使向下游侧供给管路5B和填充软管12流通的燃料气体增加，因此能够高效地冷却温度受外部气温的影响而上升了的下游侧供给管路5B和填充软管12。其结果，能够在从燃料气体的填充开始起的规定时间以内使向燃料箱2A供给的燃料气体的温度为规定的温度以下，因此能够缩短气体填充的时间。
另外，在升压率上升值(OS)达到了最大升压率上升值(OSmax)时，控制装置28的填充控制部30进行从高上升率向基准上升率的切换。在该情况下，最大升压率上升值被设定为容许上限压力(Pupper)以下，因此即使是以高上升率进行气体填充的情况，也抑制超过容许上限压力，从而抑制对燃料箱2A、气体供给管路5以及填充软管12施加过度的压力。
另外，在由次级压力传感器19检测出的压力值达到了规定的压力值(例如，容许上限压力或容许下限压力)时，控制装置28的异常检测部31检测到向燃料箱2A进行的气体填充异常。而且，在由异常检测部31检测到异常的情况下，控制装置28的填充控制部30从高上升率切换为基准上升率或者停止向燃料箱2A进行的气体填充。由此，能够抑制对燃料箱2A、气体供给管路5以及填充软管12施加过度的压力或向燃料箱2A进行的气体供给不足。
接着，图7表示第二实施方式。第二实施方式的特征在于，在从气体填充开始起经过了规定的时间(tc1)时，从高上升率切换为基准上升率。此外，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的构成要素标注相同的标记，从而省略其说明。
在该情况下，使用图7的偏移计算的控制处理来代替基于第一实施方式的图6的偏移计算的控制处理。
即，图7中的步骤51及步骤52进行与图6中的步骤41及步骤42同样的控制。然后，在步骤53，判定主填充时间(tc)是否经过了升压率上升结束时间(tc1)(tc≥tc1)。即，控制装置28的填充控制部30判定通过图5中的步骤22相加计算的主填充时间是否经过了预先设定的升压率上升结束时间(tc1)。
因而，升压率上升结束时间为预先被设定为从开始进行使升压率上升的气体填充(高上升率)起到切换为以基准上升率进行的气体填充时为止的时间的时间(阈值)。换言之，升压率上升结束时间作为从开始以高上升率进行气体填充起到结束以高上升率进行气体填充为止的时间预先被保存(存储)于存储器29。
通过实验、计算、模拟等，将升压率上升结束时间例如设定为30秒左右(优选为20～35秒、更加优选为25～30秒)，以使得在以高上升率进行气体填充过程中由次级压力传感器19检测的气体压力不超过容许上限压力(Pupper)。
然后，在步骤53为“否”、即判定为主填充时间(tc)没有经过升压率上升结束时间(tc1)的情况下返回。另一方面，在判定为主填充时间(tc)经过了升压率上升结束时间(tc1)的情况下进入步骤54。
在步骤54，将升压率上升处理标志(OSf)设为“0”(OSf＝0)。即，控制装置28的填充控制部30将升压率上升处理标志从“1”切换为“0”，以将向燃料箱2A进行的气体供给从高上升率切换为基准上升率。另外，主填充时间达到升压率上升结束时间时的升压率上升值(OS)被设定为固定值，在此之后(以基准上升率进行控制的过程中)通过图5中的步骤24来运算目标压力(Ptc)，并返回。
像这样，第二实施方式也能够得到与第一实施方式同样的作用、效果。尤其是，在第二实施方式中，根据从开始向燃料箱2A进行气体填充起的时间经过，来从高上升率切换为基准上升率。由此，容易了解在向燃料箱2A进行的气体填充过程中是在以高上升率进行控制还是在以基准上升率进行控制。
此外，在上述的第一实施方式中，以将升压率上升值(OS)、初始值(OS0)以及最大升压率上升值(OSmax)预先保存(存储)于存储器29的情况为例进行了说明。但是，不限于此，也可以是，例如将与在填充开始前由温度传感器20检测出的检测值(温度)以及从上次进行气体供给起的经过时间对应的表或运算式预先保存于存储器29，参照保存的该表或运算式来设定升压率上升值(OS)、初始值(OS0)以及最大升压率上升值(OSmax)。这对于基于第二实施方式的升压率上升结束时间(tc1)也是同样的。
另外，在上述的第一实施方式中，以通过在车辆2的燃料箱2A与分配器单元4之间不进行通信控制的非通信填充来控制向燃料箱2A进行的气体填充的情况为例进行了说明。但是，不限于此，例如也可以设为将车辆2的燃料箱2A的状态发送至分配器单元4的通信控制。即，在第一实施方式中，以使用设置于下游侧供给管路5B的次级压力传感器19的检测值来测定车辆2的燃料箱2A内的气体压力的情况为例进行了说明。但是，不限于此，也可以是，在车辆2的燃料箱2A设置用于检测燃料箱2A内的气体压力的压力传感器，将该压力传感器的检测值发送至分配器单元4的控制装置28来进行气体填充控制。这对于第二实施方式也是同样的。
另外，在上述的第一实施方式中，以在由次级压力传感器19检测的压力值达到了容许上限压力(Pupper)或容许下限压力(Plower)时、控制装置28的异常检测部31判定为向燃料箱2A进行的气体填充异常的情况为例进行了说明。但是，不限于此，也可以是，例如控制装置28的异常检测部31将比容许上限压力低的压力(容许上限压力与最大升压率上升值处的压力值之间)设定为规定的压力值。同样，也可以是，将比容许下限压力高的压力设定为规定的压力值。这对于第二实施方式也是同样的。
另外，在上述的第一实施方式中，说明了在由异常检测部31检测到异常的情况下、控制装置28的填充控制部30从高上升率切换为基准上升率的情况和停止气体填充的情况。但是，不限于此，也可以是，例如控制装置28的填充控制部30首先进行从高上升率切换为基准上升率的控制，之后在由次级压力传感器19再次检测到高的压力值的情况下，进行用于进行气体填充的停止的控制。这对于第二实施方式也是同样的。
另外，在上述的第二实施方式中，以在从开始向燃料箱2A进行气体填充起经过了规定时间(tc1)时、从高上升率切换为基准上升率的情况为例进行了说明。但是，不限于此，也可以设为，例如从开始向燃料箱2A进行气体填充起由次级压力传感器19检测到被假定为在经过了规定时间(tc1)时由次级压力传感器19检测到的假定压力时进行气体填充的从高上升率向基准上升率的切换，而不是在从开始向燃料箱2A进行气体填充起经过了规定时间(tc1)时进行气体填充的从高上升率向基准上升率的切换。
在该情况下，假定压力被设定为是将向燃料箱2A进行的气体填充从高上升率切换为基准上升率的压力阈值，且不超过容许上限压力(Pupper)。即，假定压力作为升压率上升结束压力，根据通过步骤2的初始压力测定填充等准备工序运算出的初始压力(Pc0)来决定，并与各初始压力(Pc0)对应地预先保存(存储)于控制装置28的存储器29。
另外，在上述的第一实施方式中，在从气体填充开始起至经过规定时间(tc1)为止的期间，以高上升率进行向燃料箱2A进行的气体填充。另外，在上述的第二实施方式中，在从气体填充开始起到经过规定时间(tc1)为止的期间、或从气体填充开始起到由压力传感器19检测到被假定为在经过了规定时间(tc1)时由压力传感器19检测到的假定压力为止的期间，以高上升率进行向燃料箱2A的气体填充。而且，考虑以下情况：在以该高上升率进行气体填充时，例如蓄压器6内的气体的压力伴随气体填充的进行而下降，由此不能再确保以高上升率进行的气体填充，结果由压力传感器19检测出的压力下降至下限压力(Plower)。在该情况下，在图5的步骤28判定为“是”，由此转移到步骤31的升压率异常处理。但是，如上述的那样，不能再确保以高上升率进行气体填充的原因是由蓄压器6内的气体压力下降引起的，而不是由气体填充控制的异常引起的。在该情况下，也可以是，即使是在图5的步骤28判定为“是”的情况，也转移到步骤29的处理。即，可以省略步骤28的处理本身。如果设为这样的结构，能够将蓄压器6内的气体更多地填充到燃料箱2A。
作为基于以上说明的实施方式的气体填充装置，例如考虑以下叙述的方式的气体填充装置。
作为第一方式，气体填充装置具备：喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；以及控制单元，其对所述控制阀进行开闭控制，以使得在向所述被填充箱进行气体填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力以压力上升率为预先决定的基准上升率的方式上升，其中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在开始向所述被填充箱进行气体填充时，使所述压力上升率为比所述基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在以所述高上升率进行气体填充时由所述压力检测单元检测的气体压力与以所述基准上升率进行填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力之差达到规定压力差之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充。
作为第二方式，气体填充装置具备：喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；控制单元，其对所述控制阀进行开闭控制，以使得在向所述被填充箱进行气体填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力以压力上升率为预先决定的基准上升率的方式上升，其中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到经过规定时间为止、或者从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到由所述压力检测单元检测到被假定为在经过了所述规定时间时由所述压力检测单元检测到的假定压力为止，使所述压力上升率为比所述基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在经过了所述规定时间之后或检测到所述假定压力之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充。
作为第三方式，在第一方式、第二方式中，所述控制单元具有异常检测部，在由所述压力检测单元检测出的气体压力达到了规定的压力值时，所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常。
作为第四方式，在第三方式中，在所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常的情况下，所述控制单元控制向所述被填充箱进行的气体填充，从所述高上升率切换为所述基准上升率。
作为第五方式，在第三方式中，在所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常的情况下，所述控制单元停止向所述被填充箱进行气体填充。
此外，虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，包括各种变形例。例如，对上述的实施方式详细地进行了说明，以容易理解地说明本发明，不一定限定于具备说明的所有结构的方式。另外，能够将某个实施方式的一部分结构置换为其它实施方式的结构，另外，还能够对某个实施方式的结构加入其它实施方式的结构。另外，能够对各实施方式的一部分结构进行其它结构的追加、删除、置换。
本申请主张基于在2018年4月27日申请的日本专利申请第2018-086740号的优先权。包括在2018年4月27日申请的日本专利申请第2018-086740号的说明书、权利要求书、附图和摘要在内的全部公开内容通过参照整体地援引至本申请。
附图标记说明
1：气体填充装置；2：车辆；2A：燃料箱(被填充箱)；5：气体供给管路(气体供给系统)；6：蓄压器；13：喷嘴；16：流量调整阀(控制阀)；17：冷却器；19：次级压力传感器(压力检测单元)；28：控制装置(控制单元)；31：异常检测部。

Claims (5)

1.一种气体填充装置，具备：
喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；
控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；
冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；
压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；以及
控制单元，其对所述气体填充装置进行控制，以执行如下步骤：准备工序，对所述被填充箱进行气体供给以估计所述被填充箱内的初始压力；以及主填充工序，对所述控制阀进行开闭控制，以对所述被填充箱进行气体供给，其中，所述气体填充装置的特征在于，
在所述主填充工序中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得在开始向所述被填充箱进行气体填充时，使由所述压力检测单元检测的气体压力的压力上升率为比基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，并且，在以所述高上升率进行气体填充时由所述压力检测单元检测的气体压力与以所述基准上升率进行填充的情况下由所述压力检测单元检测的气体压力之差达到规定压力差之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充至目标结束压力为止。
2.一种气体填充装置，具备：
喷嘴，其经由气体供给系统来与对气体进行蓄积的蓄压器连接，用于向被填充箱填充该气体；
控制阀，其设置于所述气体供给系统，用于控制气体向所述被填充箱的流通；
冷却器，其设置于所述气体供给系统，用于冷却由所述喷嘴向所述被填充箱填充的所述气体；
压力检测单元，其用于检测所述被填充箱内的气体压力和所述气体供给系统的比所述控制阀靠下游侧的位置的气体压力中的任一方的气体压力；以及
控制单元，其对所述气体填充装置进行控制，以执行如下步骤：准备工序，对所述被填充箱进行气体供给以估计所述被填充箱内的初始压力；以及主填充工序，对所述控制阀进行开闭控制，以对所述被填充箱进行气体供给，其中，所述气体填充装置的特征在于，
在所述主填充工序中，所述控制单元对所述控制阀进行开闭控制，以使得从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到经过规定时间为止、或者从开始向所述被填充箱进行气体填充时起到由所述压力检测单元检测到被假定为在经过了所述规定时间时由所述压力检测单元检测到的假定压力为止，使由所述压力检测单元检测的气体压力的压力上升率为比基准上升率高的高上升率来向所述被填充箱进行气体填充，并且，在经过了所述规定时间之后或检测到所述假定压力之后，以所述基准上升率向所述被填充箱进行气体填充，直至达到目标结束压力的时间为止。
3.根据权利要求1或2所述的气体填充装置，其特征在于，
所述控制单元具有异常检测部，在由所述压力检测单元检测出的气体压力达到了规定的压力值时，所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常。
4.根据权利要求3所述的气体填充装置，其特征在于，
在所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常的情况下，所述控制单元控制向所述被填充箱进行的气体填充，从所述高上升率切换为所述基准上升率。
5.根据权利要求3所述的气体填充装置，其特征在于，
在所述异常检测部检测到向所述被填充箱进行的气体填充异常的情况下，所述控制单元停止向所述被填充箱进行气体填充。
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