CN113614440A - 氢气的填充方法和加氢站 - Google Patents

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Abstract

提供通过能够总是维持高压的储存部而使向第2台以后的FCV的氢气的供给时间的延迟减少的氢气向储存部的填充方法及加氢站。一种氢气的填充方法及加氢站，其特征在于，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部）从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。

Description

氢气的填充方法和加氢站
技术领域
本发明涉及向在差压填充方式中使用的蓄压器的氢气的填充方法、加氢站。
背景技术
近年来，作为代替汽油车的环境负荷较小的汽车，以氢为燃料的燃料电池汽车（FCV：Fuel Cell Vehicle）受到关注。燃料电池汽车由于通过将含氧的空气和作为燃料气体的氢气向燃料电池供给且利用由此发电的电力将电动机驱动来行驶，所以没有如汽油车那样二氧化碳（CO2）、NOx、SOx等的排出而仅排出水，为对环境友好的汽车。
在FCV中，主流是在车内的氢罐预先贮存充分量的氢气、在行驶中利用氢罐内的氢气，向FCV的氢罐的氢气的供给与通常的汽油汽车同样，在供给氢气的加氢站中进行。
在加氢站中的向FCV供给氢气的方式中，有预先在蓄压器贮存高压的氢气、借助该蓄压器与FCV的氢罐的压力差供给氢气的差压填充方式。利用该差压填充方式的加氢站由于不需要在场地内设置氢气制造设备，所以能够削减加氢站的设备费用、场地面积，所以适合于容易在土地的确保方面发生制约的大城市中的建设。
在差压填充方式中，为了将氢气迅速地向FCV供给，构成了由将被压缩机压缩为高压的氢气贮存的多个蓄压器形成的多级蓄压器。当向FCV的氢罐（燃料罐）供给氢气时，通过一边将使用的蓄压器切换一边供给，将蓄压器内的压力与FCV的氢罐的压力的差压保持得较大，借助差压从蓄压器向FCV的氢罐迅速地供给氢气。
在现状下，由于FCV与汽油汽车等相比台数大幅地较少，所以加氢站也并不总是拥挤。因而，在采用差压填充方式的加氢站中，没有将压缩机及多级的蓄压器等供给设备以能够在短时间进行向许多个FCV的氢供给之程度有余裕地设计的情况较多。
由于如果从多级蓄压器向FCV供给氢气则多级蓄压器内的压力下降，所以需要使压缩机动作而将氢气向多级蓄压器再填充。因此，当在向第1台FCV供给氢气的期间中或在刚供给后第2台FCV就为了接受氢气的供给而到来时，也可能发生在到对多级压缩器完成氢气的再填充为止的期间中必须使第2台FCV等待的状况，所以寻求迅速地使多级压缩器的氢供给能力恢复的氢气的填充方法。
作为这样的氢气的填充方法，在专利文献1中公开了以下的氢气的填充控制方法：当从多个蓄压器向FCV的氢罐供给氢气时，依次反复进行最先选择残压最低的蓄压器并填充、接着向残压比填充完成的蓄压器高的蓄压器填充的操作，从而将多个蓄压器再填充。
此外，在专利文献2中，公开了以下的气体填充方法：在具备多个蓄压器的气体填充系统中，从残压较高的蓄压器起依次填充氢气而使蓄压器恢复，并且从残压较低的蓄压器起依次向FCV的氢罐供给氢气，并行地进行从压缩机向蓄压器的氢气的填充和从蓄压器向FCV的氢罐的供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－293752号公报
专利文献2：日本特许第6102006号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1的氢气的填充控制方法中，当多个蓄压器的压力下降时，以残压最低的蓄压器为优先并填充氢气，但如果这样填充氢气，则有到向多级蓄压器的填充完成、能够向下个FCV进行氢气的供给为止耗费时间的情况。
通常，在差压填充式的氢填充装置中，为了向FCV以短时间效率良好地填充氢气，最先从容量较大的大容量储存部向FCV填充氢气。由于填充开始时的FCV的氢罐的压力较低，所以FCV的氢罐与大容量储存部的压力差较大，因从大容量储存部进行供给直到大容量储存部与FCV的氢罐的压力差达到规定的值，大容量储存部的压力较大地下降。因此，如果以残压最低的储存部为优先并填充氢，则大体成为选择容量较大的大容量储存部，填充时间变长，到能够向第2台FCV供给为止耗费时间。
在专利文献2的气体填充方法中，使氢气向多个蓄压器以残压较高的顺序填充，并且以残压较低的顺序将氢气从蓄压器向FCV的氢罐供给，但如果这样向FCV的氢罐供给氢气，则通常向中压用的储存部、高压用的储存部优先地进行氢气的填充，向在向FCV的氢气的供给中为了缩短供给时间而起到较大作用的低压用的储存部的氢气的填充被推迟，并且没有充分发挥设置大容量储存部的效果，有向第2台FCV的氢气的供给需要时间的情况。
本发明是为了解决上述的问题点而开发的，其目的在于提供通过能够总是维持高压的储存部、使向第2台以后的FCV的氢气的供给时间的延迟减少的氢气向储存部的填充方法及加氢站。
用来解决课题的手段
为了达成上述目的，有关技术方案1的发明是一种氢气的填充方法，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部），从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。
有关技术方案2的发明是一种氢气的填充方法，在对象储存部为多个的情况下，基于各对象储存部的该时点的压力，对每个对象储存部计算到满填充为止所需要的氢气填充量，基于此对每个对象储存部求出到满填充为止所需要的时间，将该填充时间最短的对象储存部选择为填充储存部。
有关技术方案3的发明是一种氢气的填充方法，对于各储存部，预先求出压力与到满填充为止所需要的时间的关系、以及基于该关系通过各储存部彼此的压力的比较判断到满填充为止所需要的时间的大小的基准，在对象储存部为多个的情况下，基于该基准将能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。
有关技术方案4的发明是一种氢气的填充方法，在多个储存部中，包括至少一个容量与其他储存部不同的储存部。
有关技术方案5的发明是一种加氢站，是具备由多个储存部构成的蓄压器单元、向蓄压器单元供给氢气的压缩机单元、以及从压缩机单元向燃料电池汽车供给氢的氢供给机构的加氢站，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部），从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，填充氢气。
发明效果
根据有关技术方案1的发明，由于当向压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够在最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。
根据有关技术方案2的发明，由于在能够以最短时间填充的储存部的选择时，对每个对象储存部基于该储存部的压力求出到满填充为止所需要的时间，所以即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。
根据有关技术方案3的发明，由于在能够以最短时间填充的储存部的选择时，预先设定压力与到满填充为止所需要的时间的关系、以及基于该关系通过各储存部彼此的压力的比较判断到满填充为止所需要的时间的大小的基准，基于该基准来选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以即使在储存部的容量中有差异，也能够简单地选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。
根据有关技术方案4的发明，即使各储存部的容量不同，也仅通过计测各储存部的压力就能够选择能够最快成为满填充状态的储存部，能够以最短时间维持高压的储存部。
根据有关技术方案5的发明，由于在具备由多个储存部构成的蓄压器单元、向蓄压器单元供给氢气的压缩机单元、以及从压缩机单元向燃料电池汽车供给氢的氢供给机构的加氢站中，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部），从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，填充氢气；当向压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够在最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。此外，即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。
因此，能够不以特定的储存部为优先，即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。该高压储存部对于某种程度被填充氢而压力变高的FCV也能够填充氢。因此，例如在通过虽说因这以前的氢供给而压力下降但维持着充分的氢量的大容量的储存部首先进行氢供给后、用维持着高压的储存部达到满填充等，能够通过将高压的储存部与大容量储存部良好地组合，整体上以短时间进行氢供给。即，通过能够总是维持高压的储存部，对于使第2台以后的FCV成为满填充变得有利，所以能够效率良好地运营加氢站。
附图说明
图1是说明使用本发明的实施方式的加氢站封装单元的简易型加氢站的结构的一例的图。
图2是示意地说明图1的本发明的加氢站封装单元的结构的图。
图3是本发明的第1方法的氢气填充方法的流程图。
图4是本发明的第2方法的氢气填充方法的流程图。
图5是本发明的实施例的氢气的供给的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式详细地进行说明。
图1表示本发明的加氢站封装单元及使用加氢站封装单元的简易型加氢站的结构的一例。在图1中，简易型加氢站10是所谓厂外（off－site）方式的简易型加氢站，由H2接纳单元12、加氢站封装单元13、分配器单元14、清除（purge）用N2单元15和冷冻机单元16构成。
H2接纳单元12将在既有的工厂等大规模制造、从由捆束了大型的储罐的拖车（trailer）或集结设备（curdle）输送来到加氢站的氢气接受，向加氢站封装单元13供给。
加氢站封装单元13在箱体17内将压缩机单元18、蓄压器单元19和阀单元20封装（package）化而设置。压缩机单元18与蓄压器单元19之间经由阀单元20被用填充流路21连接，蓄压器单元19与分配器单元14之间经由阀单元20被用供给流路22连接。
分配器单元14一边对被从加氢站封装单元13内的蓄压器单元19供给的高压氢气借助流量控制阀（未图示）进行流量控制，一边经由填充用喷嘴（未图示）向FCV供给氢气。此外，在分配器单元14中，具备将向FCV供给的氢气冷却为规定温度（例如－40℃）的预冷器（热交换器）（未图示）。
清除用N2单元15贮存除了将残留在加氢站封装单元13的流路内、阀内的氢以外还将空气等杂质除去的清除用的氮（N2）气体，根据需要而经由H2接纳单元12向加氢站封装13供给氮，将残留在流路内的氢气等清除。
冷冻机单元16将制冷剂向分配器单元14的预冷器循环供给，将向FCV供给的氢冷却为规定温度。
接着，通过图2说明加氢站封装单元13的结构。如在图2中示意地表示那样，加氢站封装单元13在箱体17内将压缩机单元18、蓄压器单元19和阀单元20封装化而设置。
在该加氢站封装单元13中，将来自外部氢供给源（氢集结设备等）的氢气用压缩机单元18升压到规定的压力（例如约82MPa），将其经由阀单元20向设在蓄压器单元19内的蓄压器24a、24b、24c、24d蓄压。被蓄压于蓄压器24a、24b、24c、24d的氢气经过阀单元20、经由分配器14最终被供给到FCV。
该加氢站封装单元13成为将储存部（bank）1用蓄压器24a和蓄压器24b构成、将储存部2用蓄压器24c构成、将储存部3用蓄压器24d构成的三储存部构造，构成为借助储存部1、2、3与FCV的氢罐的压力差进行氢气的供给的所谓差压填充方式。
这样，储存部1由2个蓄压器构成，储存部2及储存部3分别由1个蓄压器构成。由于该蓄压器都具有相同的容量，所以储存部1相对于储存部2及储存部3成为2倍的容量。
由分配器14控制从各储存部向FCV的氢气的供给，根据储存部与FCV的氢罐的压力差的关系，适当切换供给氢气的储存部，进行控制以使向FCV的氢气的供给在尽可能短时间完成。
压缩机单元18具备压缩机（气体压缩器）25、作为截止阀发挥功能的自动球阀26、27和止回阀28，将被从H2接纳单元12供给的氢气升压（压缩），经由填充流路21填充至蓄压器单元19。
为了向蓄压器的氢气的填充和取出，在储存部1连接着流路31a，在储存部2连接着流路31b，在储存部3连接着流路31c。另外，由于储存部1由2个蓄压器24a、24b构成，所以流路31a在蓄压器24a、24b的紧前分支，与蓄压器24a、24b分别连接。
阀单元20对由压缩机单元18升压后的氢气向蓄压器单元19内的蓄压器24a、24b、24c、24d的填充、以及填充在蓄压器24a、24b、24c、24d的氢气的取出进行控制。因此，在阀单元20，设有分支流路21能够装卸的氢气的流入口33和供给流路22能够装卸的氢气的流出口34，并且设有能够装卸蓄压单元19的3条流路31a、31b、31c的氢气的出入口35a、35b、35c。
填充流路21在阀单元20内分支为向储存部1供给氢气的分支流路21a、向储存部2供给氢气的分支流路21b和向储存部3供给氢气的分支流路21c，分支流路21a与氢气的出入口35a连接，分支流路21b与氢气的出入口35b连接，分支流路21c与氢气的出入口35c连接。
此外，为了从蓄压器单元19内的蓄压器24a、24b、24c、24d向分配器单元14供给氢气，设置从储存部1将氢气取出的支流路22a、从储存部2将氢气取出的支流路22b、从储存部3将氢气取出的支流路22c，将支流路22a与氢气的出入口35a连接，将支流路22b与氢气的出入口35b连接，将支流路22c与氢气的出入口35c连接，并且在阀单元20内使支流路22a、22b、22c集合，构成供给流路22。
在分支流路21a设有自动球阀37a和止回阀38a，在分支流路21b设有自动球阀37b和止回阀38b，在分支流路21c设有自动球阀37c和止回阀38c。这些自动球阀37a、37b、37c是将从压缩机单元18向蓄压器单元19的氢气的供给开闭的第1阀。由此，控制从压缩机单元18向蓄压器单元19的氢气的供给，并且防止氢气的倒流。
此外，在支流路22a设有自动球阀39a和止回阀40a，在支流路22b设有自动球阀39b和止回阀40b，在支流路22c设有自动球阀39c和止回阀40c。这些自动球阀39a、39b、39c是将从蓄压器单元19到氢气的流出口34的氢气的供给开闭的第2阀。由此，控制从蓄压器单元19向氢气的流出口34的氢气的供给，并且防止氢气的倒流。
此外，在储存部1的流路31a、储存部2的流路31b、储存部3的流路31c设有未图示的压力计，计测储存部1、2、3的残压。
如以上这样构成加氢站封装单元13，能够将被从H2接纳单元12供给的氢气用压缩机单元18升压（压缩）并填充到蓄压单元19，根据需要向分配器单元14供给。
接着，对本发明的氢气的填充方法进行说明。
在本发明的加氢站封装单元中，由分配器控制从各储存部向FCV的氢气的供给，根据储存部与FCV的氢罐的压力差的关系适当切换供给氢气的储存部，进行控制以使向FCV的氢气的供给在尽可能短时间完成。
另一方面，将从压缩机向各储存部的氢气的供给与从储存部向FCV的氢气的供给分别地控制。在本发明中，对于氢气的压力下降到一定以下的储存部，从压缩机进行氢气的填充。此时，在氢气的压力下降到一定以下、应进行氢气的填充的储存部（对象储存部）有多个的情况下，选择一个在从该时点的压力进行借助压缩机的氢气的供给的情况下能够以最短时间成为满填充状态的储存部。
具体而言，当氢气的残压下降到一定以下的对象储存部有多个时，将最早能够成为满填充状态的储存部选定为填充储存部，用压缩机供给氢气而进行填充。
在选定该填充储存部的方法中，有（1）考虑储存部的氢残压和容量来计算填充时间的方法（第1方法）和（2）将基于储存部的氢残压而选择的储存部预先表格化的方法（第2方法）这两个。以下，对这两个方法详细地进行说明。
首先，对作为第1方法的考虑储存部的氢残压和容量计算填充时间的方法进行说明。图3是借助第1方法的氢气的填充方法的流程图。
为了选定填充氢气的填充储存部，首先用未图示的压力计测量各储存部（储存部1、储存部2、储存部3）的压力（步骤S1）。接着，将计测出的各储存部的压力值向未图示的控制部供给，判定是否有多个比规定的压力降低的储存部（步骤S2）。
当有多个比预先设定的规定的压力降低的储存部时，根据各储存部的容积计算储存部的满填充状态所需要的氢气量（步骤S3）。接着，基于计算出的满填充状态所需要的氢气量，也考虑压缩机单元的氢气供给能力，计算各储存部的满填充状态所需要的时间（步骤S4）。然后，将各储存部的满填充所需要的时间比较，将能够使储存部成为满填充状态的时间最短的储存部决定为填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）（步骤S5）。
如果填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）被决定，则为了从压缩机单元18向储存部供给氢气，对阀单元20进行控制，对填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）开始氢气的填充（步骤S6）。进行借助压缩机单元18的氢气供给，直到填充中的储存部成为满填充状态（步骤S7）。如果储存部成为满填充状态，则对阀单元20进行控制，停止所选择的储存部的氢气供给。接着，判定是否结束借助压缩机单元18的氢气供给的控制（步骤S8）。在判定为控制结束的情况下结束控制。此外，在判定为需要对其他的多个储存部填充氢气的情况下，回到步骤S1，重复储存部选择的流程。
这样，当有多个氢残压下降到一定以下的对象储存部时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，用压缩机供给氢气，对储存部进行氢气的填充，所以当需要将多个储存部恢复时，能够以最短时间使储存部成为满填充状态，并且能够尽可能将高压的储存部在短时间维持得较多。
而且，由于将到满填充状态为止的时间较短的储存部选定为填充储存部并从压缩机进行氢气的填充，所以与单单从残压较高的储存部起进行氢气的填充的填充方法相比，更容易维持高压的储存部。特别是，在多个储存部的全部的残压下降的状态下也进行向FCV的氢气的供给的情况下等，借助压缩机的向储存部的氢气的供给也成为严峻的状态，所以不仅是储存部的残压还考虑填充容量来实现储存部的氢压的恢复的填充方法变得有效。
即，在差压填充方式中，在必须对FCV连续地进行氢气供给的情况、空闲的时间较短的情况下，需要提高储存部的开工率，如果用来将储存部恢复为满填充状态的时间较短，则能够用更多的高压储存部进行氢气供给，能够缩短对FCV进行氢气供给的时间，并且能够缩短氢气供给的待机时间。
另外，在有多个应从压缩机进行氢气供给的对象储存部的情况下，作为选择对象的储存部的时机，在向FCV的氢气供给结束的时机以外，也可以在从压缩机通过氢气供给而1个储存部成为满填充的时机等任意的时机，选择从压缩机供给氢气的储存部。
接着，对第2方法进行说明。在该方法中，预先决定选择能够最快成为满填充状态的储存部的基准，基于该基准，当有多个压力下降的储存部时，选择能够最快成为满填充状态的储存部而进行氢气的填充。
该基准对于各储存部将压力与考虑到借助压缩机单元的氢气供给能力的使储存部达到满填充状态所需要的时间的关系表格化，只要将各储存部的压力比较，就能够判断哪个储存部能够最快成为满填充状态。通过预先设定基准，仅通过测量各储存部的压力就能够立即选择成为对象的储存部。
此外，该基准例如也可以是使储存部成为满填充状态所需要的时间，也可以是通过根据储存部的容积、高峰（peak）时间带和其他的关系参数等综合评价的指数来预先设定的基准。
接着，对作为第2方法的将基于储存部的氢残压选择的储存部预先表格化的方法进行说明。图4是借助第2方法的氢气的填充方法的流程图。为了控制供给氢气的储存部，首先用未图示的压力计测量各储存部的压力（步骤S21）。接着，将计测出的各储存部的压力值向未图示的控制部供给，判定是否有多个比规定的压力降低的储存部（步骤S22）。
当有多个压力比预先设定的规定的压力降低的储存部时，将基于各储存部的测量压力的基准与预先决定的基准对比（步骤S23）。表格化了的基准被存储在数据库，参考该数据库的信息，决定判断的基准。例如，当该判断基准是使储存部成为满填充所需要的时间时，各储存部的满填充所需要的时间被决定（步骤S24）。接着，将各储存部的基准对比（将满填充所需要的时间比较），决定填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）（步骤S25）。
如果填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）被决定，则为了从压缩机单元18向储存部供给氢气，对阀单元20进行控制，对填充储存部（能够最快成为满填充状态的储存部）开始氢气的填充（步骤S26）。进行借助压缩机单元18的氢气供给，直到填充中的储存部成为满填充状态（步骤S27）。如果储存部成为满填充状态，则对阀单元20进行控制，将所选择的储存部的氢气供给停止。接着，判定是否结束借助压缩机单元18的氢气供给的控制（步骤S28）。在判定为控制结束的情况下结束控制。此外，在判定为需要向其他的多个储存部填充氢气的情况下，回到步骤S21，重复储存部选择的流程。
这样，当有多个氢残压下降到一定以下的对象储存部时，将能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部并填充氢气。
另外，数据库的信息也可以为能够经由因特网线路等从服务器接收/发送成为判断基准的信息、基于储存部的压力的信息的结构。此外，也可以做成以下的结构：当由压缩机单元对蓄压器单元进行氢气供给时，记录从对储存部开始氢气填充到成为满填充状态的时间、压力变动，能够进行加氢站封装单元及加氢站的设备的故障预测、诊断。
以下，通过示意图说明本发明的实施例。图5是表示从压缩机向储存部的氢气的供给的一例的图表。在本例中，各储存部在82MPa成为满填充状态。此外，从压缩机向储存部的氢气的供给一旦储存部的残压低于80MPa就开始。另外，各储存部的残压既可以连续地计测，也可以按照一定时间间隔计测。
另外，储存部的满填充状态下的压力及开始从压缩机向储存部的氢气的填充的压力的条件可以适当变更。
首先，全部的储存部从满填充状态对FCV进行氢气的供给。在T1的时点，从容量最大的储存部1对第1台FCV供给氢气（虚线）。因向FCV的氢气的供给，储存部1的氢压逐渐下降，在残压低于80MPa的时点，开始从压缩器向储存部1的氢气的供给（虚线）。
在该阶段，一边从储存部1对FCV供给氢气，一边也进行从压缩机向储存部1的氢气的填充。但是，由于从压缩机的氢气的供给量与从储存部1向FCV的氢气的供给量相比是极少量，所以在该状态下储存部1的压力不会恢复，是储存部1的压力的下降率稍稍变得平缓的程度。
如果从储存部1对FCV供给氢气，则储存部1的氢压下降，另一方面，FCV的氢罐的氢压上升，所以储存部1与FCV的氢罐的差压逐渐变小，由此向FCV的氢罐的氢气的供给速度也逐渐变慢。
所以，一旦低于预先决定的条件（例如，FCV的氢罐的氢压、储存部与FCV的氢罐的差压、氢气的供给速度等），就将进行向FCV的氢罐的氢气的供给的储存部从储存部1切换为储存部2（单点划线）。由此，使储存部与FCV的氢罐的差压变大，使向FCV的氢气的供给速度变大。
如果进行从储存部2向FCV的氢气的供给，则储存部2的压力逐渐下降，低于80MPa。在该时点，储存部2也满足被从压缩机开始氢气的填充的条件。在本例中，原样继续向储存部1的氢气的填充。
对于第1台FCV，通过由储存部2进行的向FCV的氢气的供给，FCV成为满填充状态，向FCV的氢气的供给完成。在T2的时点，进行从压缩机供给氢气的储存部的重新审视。
如图5所示，虽然若以氢残压比较则储存部1比储存部2高，但作为进行来自压缩机的氢气的供给的对象储存部而选择储存部2。
这样将储存部2选择为对象储存部的理由是因为，在该时点，应从压缩机进行氢气的供给的对象储存部（氢残压低于80MPa的储存部）为储存部1和储存部2这两个，但储存部1的容量比储存部2的容量大，结果若比较到能够成为满填充状态为止的时间，则可以判断为能够以更短时间成为满填充状态的是储存部2，所以将储存部2选择为从压缩机供给氢气的填充储存部。
这里，“到满填充状态为止所需要的时间”，取决于到各储存部的满填充为止所需要的氢气的填充量、以及借助压缩机的向储存部的氢气的供给能力。所以，填充储存部的判断例如可以通过以下的（1）或（2）进行。
（1）首先，根据应从压缩机进行氢气的供给的储存部的氢压（残压），计算到该储存部成为满填充状态为止所需要的氢气量。接着，根据压缩机的氢气供给能力计算填充该氢气量所需要的时间。将该计算出的时间较短的对象储存部选定为填充储存部。
（2）首先，对于各储存部，预先求出基准，所述基准是基于氢压（残压）与基于借助压缩机的氢气供给能力从该氢压到满填充状态所需要的时间的关系、在比较各储存部的氢压的情况下、将哪个储存部选定为填充储存部的基准。通过将该基准预先做成参数或表格化，仅通过测量储存部的氢压就能够立即选择填充储存部。
在图5所示的例子中，表示在进行向储存部2的氢气的供给的期间中从T3的时点起进行向第2台FCV的氢气的供给的情况。在此情况下，首先，通过储存部1进行向FCV的氢气的供给。在此期间中，继续从压缩机向储存部2的氢气的供给。接着，随着储存部1的氢压的下降，将向FCV的氢气的供给切换为储存部2。在此期间中，也继续从压缩机向储存部2的氢气的供给。
如果储存部2的氢压下降，与FCV的氢罐的压力差变小，则再将向FCV的氢气的供给从储存部2切换为储存部3（双点划线）。在进行从储存部3向FCV的氢气的供给的期间中，也继续从压缩机向储存部2的氢气的供给。
如果通过从储存部3的氢气的供给而第2台FCV成为满填充状态，则向第2台FCV的氢气的供给结束。在T4的时点，应从压缩机进行氢气的填充的对象储存部变为储存部1、储存部2、储存部3的全部。所以，分别测量储存部1至3的残压，通过上述（1）或（2）的手法，选定从压缩机填充氢气的填充储存部。这里，将储存部3选定为填充储存部。
在图5所示的例子中，在全部的储存部成为满填充状态之前，不进行从储存部向FCV的氢气的供给，在储存部3成为满填充状态的时点，通过同样的手法，选定储存部2作为接着从压缩机进行氢气的填充的填充储存部。一旦以储存部2、储存部1的顺序成为满填充状态，就结束从压缩机向储存部的氢气的填充，待机直到对于第3台以后的FCV的氢气的供给。
上述的例子是一例，根据FCV的到来频度、其氢罐的残压等的差异，可以想到各种各样的图案。例如，有在向第1台FCV的氢气供给完成后、有足够全部的储存部成为满填充状态的时间的情况、在向第2台的FCV的氢气供给完成后、在全部的储存部成为满填充状态之前进行向下个FCV的氢气的供给的情况。不论是哪种情况，都通过用上述的手法选定从压缩机进行氢气的供给的填充储存部，能够总是维持高压的储存部，向FCV的氢气的供给变得有利。
在有多个应从压缩机进行氢气的供给的对象储存部的情况下，作为选定填充储存部的时机，例如可以举出向FCV的氢气的供给结束的时点、或通过从压缩机的氢气的供给而一个储存部成为满填充状态的时点等。但是，并不限定于这些，可以适当地设定选定时机。例如，也可以在对象储存部成为多个的时点选择填充储存部。就前面的例子而言，当向第1台FCV的氢气供给时，储存部2的压力低于80MPa的时机符合于此，也可以在该时点将填充氢气的储存部从储存部1切换为储存部2。
以上是一例，在有多个对象储存部的情况下，在选定能够最快成为满填充状态的储存部的技术范围内，也可以设为其他的实施方式。例如，在从储存部向FCV进行氢气的填充的情况下，储存部的选择、切换基本上由分配器控制。在上述的例子中，在全部的储存部为满填充状态下对FCV供给氢气的情况下，通常从容量最大的储存部1起进行氢气的供给，根据需要而切换为储存部2、储存部3。假如在各储存部从满填充状态分别残压减小的状态下进行向FCV的氢气的供给的情况下，可以考虑到FCV的满填充为止所需要的氢气量、各储存部的容量及氢残压来选定储存部，以便效率最好地进行氢气的供给。
例如，向FCV的氢气的供给由与FCV的氢残压差压较大的储存部进行是有利的，但尽管是氢残压相对较低的储存部，但在储存部容量较大、在相同时间中能够进行较多氢气的供给的情况下，也有选择该储存部的情况。
在上述那样的情况下，也可以也考虑进行向FCV的氢气的供给时的借助分配器的储存部的选择，来选定从压缩机进行氢气的填充的填充储存部。即，在上述的例子中，在尽管储存部1是能够最快成为满填充状态的状态，但例如考虑向FCV的氢气的供给的效率，在设想因首先从储存部1进行氢气的供给而储存部1的氢残压变低的情况下，也可以将储存部1以外的储存部选定为填充储存部。这样，通过接受分配器侧的信息并与其协作来控制向储存部的氢气填充，有能够效率更好地维持高压储存部的情况。
如以上说明，在本发明的填充方法中，在应从压缩机填充氢气的填充储存部的选定时，不是根据储存部的残压，而是根据到使储存部成为满填充状态为止的时间的长短来选定。并且，作为其具体的手法，提出了（1）考虑储存部的氢残压和容量来计算填充时间的手法、以及（2）将基于储存部的氢残压选择的储存部预先表格化的手法。
而且，根据本发明，由于将到满填充状态为止的时间较短的储存部选定为填充储存部而从压缩机进行氢气的填充，所以与单单从残压较高的储存部起进行氢气的填充的填充方法相比，更容易维持高压的储存部。特别是，在多个储存部的全部的残压下降的状态下也进行向FCV的氢气的供给的情况下等，借助压缩机的向储存部的氢气的供给也成为严峻的状态，所以不仅是储存部的残压、还考虑填充容量来实现储存部的氢压的恢复的填充方法变得有效。
附图标记说明
10 简易型加氢站
18 压缩机单元
19 蓄压器单元
20 阀单元。

Claims (5)

1.一种氢气的填充方法，其特征在于，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部），从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从前述压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。
2.如权利要求1所述的氢气的填充方法，其特征在于，在前述对象储存部为多个的情况下，基于各对象储存部的该时点的压力，对每个对象储存部计算到满填充为止所需要的氢气填充量，基于此对每个对象储存部求出到满填充为止所需要的时间，将该填充时间最短的对象储存部选择为填充储存部。
3.如权利要求1所述的氢气的填充方法，其特征在于，对于各储存部，预先求出压力与到满填充为止所需要的时间的关系、以及基于该关系通过各储存部彼此的压力的比较判断到满填充为止所需要的时间的大小的基准，在对象储存部为多个的情况下，基于该基准将能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。
4.如权利要求1～3中任一项所述的氢气的填充方法，其特征在于，在多个储存部中，包括至少一个容量与其他储存部不同的储存部。
5.一种加氢站，是具备由多个储存部构成的蓄压器单元、向前述蓄压器单元供给氢气的压缩机单元、以及从压缩机单元向燃料电池汽车供给氢的氢供给机构的加氢站，其特征在于，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部（对象储存部），从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从前述压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，填充氢气。
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