JP2007100906A - 水素供給ステーション - Google Patents
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Abstract
【課題】乗物への水素ガス充填効率を向上させ、信頼性の向上を図ること。
【解決手段】水素供給ステーションは、水素製造装置1と、製造された水素ガスを圧縮する第1の圧縮機2と、圧縮された水素ガスを蓄える蓄ガス器3と、蓄ガス器3に蓄えられた水素ガスを燃料電池自動車4に充填するディスペンサ5とを備える。加えて、このステーションは、水素ガスを保有する水素トレーラ8と、そのトレーラ8に保有された水素ガスを圧縮する第2の圧縮機9とを備え、必要に応じて第2の圧縮機9により圧縮された水素ガスを蓄ガス器3に補給するようになっている。また、水素製造装置1により製造された水素ガスを減圧する第1の減圧弁7と、水素トレーラ8から出た水素ガスを減圧する第2の減圧弁9とを備え、第1の減圧弁7の二次圧力が第2の減圧弁10の二次圧力より高く設定される。
【選択図】 図1
【解決手段】水素供給ステーションは、水素製造装置1と、製造された水素ガスを圧縮する第1の圧縮機2と、圧縮された水素ガスを蓄える蓄ガス器3と、蓄ガス器3に蓄えられた水素ガスを燃料電池自動車4に充填するディスペンサ5とを備える。加えて、このステーションは、水素ガスを保有する水素トレーラ8と、そのトレーラ8に保有された水素ガスを圧縮する第2の圧縮機9とを備え、必要に応じて第2の圧縮機9により圧縮された水素ガスを蓄ガス器3に補給するようになっている。また、水素製造装置1により製造された水素ガスを減圧する第1の減圧弁7と、水素トレーラ8から出た水素ガスを減圧する第2の減圧弁9とを備え、第1の減圧弁7の二次圧力が第2の減圧弁10の二次圧力より高く設定される。
【選択図】 図1
Description
この発明は、燃料電池自動車等の乗物へ水素を供給する水素供給ステーションに関する。
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載された水素供給ステーションがある。この水素供給ステーションは、水素製造装置と、水素製造装置で製造された水素ガスを昇圧する圧縮機と、圧縮機で圧縮された水素ガスを貯める蓄ガス器と、蓄ガス器からの水素ガスを燃料電池自動車等の車両に充填するディスペンサと、ディスペンサや蓄ガス器の状況に基づいて水素製造装置や圧縮機を監視し制御する監視制御装置とを備えている。この水素供給ステーションでは、複数台の車両に水素ガスを充填することで蓄ガス器の水素ガス保有量が減り、所定値を下回った場合に、水素製造装置を起動させ、製造した水素ガスを圧縮機で昇圧させて蓄ガス器に補給するようになっている。
ところが、特許文献1に記載された水素供給ステーションでは、蓄ガス器の容量に制約があり、一般的に車両がいつ水素ガス充填のためにステーションに来るのか分からないため、以下のような問題があった。すなわち、水素製造装置や圧縮機の起動・停止の回数が頻繁になり、水素製造装置の起動・停止に係る負荷変動に時間がかかることから、車両に対する水素ガスの充填効率が悪くなるおそれがあった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、乗物に対する水素ガスの充填効率を向上させ、信頼性の向上を図ることを可能とした水素供給ステーションを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、水素ガスを製造するための水素製造装置と、水素製造装置により製造された水素ガスを圧縮するための第1の圧縮機と、第1の圧縮機により圧縮された水素ガスを蓄えるための蓄ガス器と、蓄ガス器に蓄えられた水素ガスを乗物に充填するためのディスペンサとを備えた水素供給ステーションであって、水素ガスを保有するガス保有器と、ガス保有器に保有された水素ガスを圧縮するための第2の圧縮機とを備え、第2の圧縮機により圧縮された水素ガスを蓄ガス器に補給することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、蓄ガス器に蓄えられた水素ガスが不足すると、ディスペンサから乗物へ十分な水素ガスを充填できなくなる。この場合、水素製造装置を起動させても水素ガスを直ちに製造することができず、蓄ガス器に十分な水素ガスを速やかに補給することができない。このとき、第2の圧縮機を運転させることにより、ガス保有器に保有された水素ガスが高圧に圧縮されて蓄ガス器に速やかに補給される。従って、ディスペンサにより十分な水素ガスを速やかに乗物へ充填できるようになる。
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、水素製造装置により製造された水素ガスを減圧するための第1の減圧弁と、ガス保有器から流出した水素ガスを減圧するための第2の減圧弁とを備え、第1の減圧弁の二次圧力を第2の減圧弁の二次圧力より高く設定したことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、第1の減圧弁の二次圧力が第2の減圧弁の二次圧力より高く設定されるので、第1の減圧弁で減圧される水素ガス、すなわち水素製造装置により製造された水素ガスが、第2の減圧弁で減圧される水素ガス、すなわちガス保有器から流出する水素ガスよりも優先的に蓄ガス器に蓄えられることになる。
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、水素製造装置による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機を制御するための第1の制御手段を備えたことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、水素製造装置による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機が第1の制御手段により制御されるので、水素製造装置による水素ガス製造量が変動しても、蓄ガス器に所要の圧力で水素ガスを補給することが可能となる。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、第1の圧縮機により圧縮された水素ガスを第1の圧縮機の入口へ戻すためのリターンラインと、リターンラインを流れる水素ガスを減圧するための第3の減圧弁とを備え、第3の減圧弁の二次圧力を第1の減圧弁及び第2の減圧弁の二次圧力より低く設定したことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、第1の圧縮機と蓄ガス器との間の水素ガスは、第3の減圧弁により減圧されてリターンラインを通じて第1の圧縮機の入口へ戻され、第1の圧縮機にて再び圧縮される。
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の発明において、蓄ガス器における水素ガスの圧力に応じて水素製造装置による水素ガス製造レートを制御するための第2の制御手段を備えたことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の作用に加え、蓄ガス器における水素ガスの圧力に応じて水素製造装置による水素ガス製造レートが第2の制御手段により制御されるので、蓄ガス器における水素ガスの不足状態に応じて水素製造装置が運転されることになり、水素製造装置が無駄に運転されることがない。
上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の発明において、蓄ガス器で余った水素ガスをガス保有器へ回収するための回収ラインと、回収ラインにおける水素ガスを減圧するための第4の減圧弁とを備えたことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の作用に加え、蓄ガス器で余った水素ガスが、第4の減圧弁で減圧され、回収ラインを通じてガス保有器に回収される。従って、余った水素ガスを有効に利用して、ガス保有器に水素ガスを補給することが可能となる。
請求項1に記載の発明によれば、乗物に対する水素ガスの充填効率を向上させることができ、水素供給ステーションとしての信頼性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、水素製造装置により製造された水素ガスを優先的に蓄ガス器に補給することができ、ガス保有器に保有された水素ガスの無駄な使用を防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、蓄ガス器における水素ガスの圧力を安定化することができ、蓄ガス器から乗物へ充填される水素ガスの圧力を安定化することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加え、水素製造装置や第1の圧縮機を低ロードで運転させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の効果に加え、水素製造装置の運転効率を向上させることができ、水素供給ステーションとしてのランニングコストを抑えることができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の効果に加え、1台のガス保有器をより長期にわたり使用することができる。
以下、本発明の水素供給ステーションを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
図1に、本実施形態の水素供給ステーションを概略構成図により示す。この水素供給ステーションは、水素ガスを製造するための水素製造装置1と、この水素製造装置1により製造された水素ガスを圧縮するための第1の圧縮機2と、この第1の圧縮機2により圧縮された水素ガスを蓄えるための蓄ガス器3と、この蓄ガス器3に蓄えられた水素ガスを乗物である燃料電池自動車(この実施形態では「バス」に具体化される。)4に充填するためのディスペンサ5と、これらの構成機器1〜3,5の間を接続する配管とを備える。水素製造装置1と第1の圧縮機2との間の配管には、製品水素タンク6と第1の減圧弁7が直列に設けられる。製品水素タンク6は、水素製造装置1により製造された水素ガスを所定の圧力で一旦貯めるようになっている。第1の減圧弁7は、製品水素タンク6からの水素ガス、すなわち、水素製造装置1により製造された水素ガスを減圧するようになっている。
加えて、この水素供給ステーションは、水素ガスを保有するガス保有器としての水素トレーラ8と、この水素トレーラ8に保有された水素ガスを圧縮するための第2の圧縮機9と、これらの構成機器8,9の間、並びに第2の圧縮機9と蓄ガス器3との間を接続する配管とを備え、第2の圧縮機9により圧縮された水素ガスを必要に応じて蓄ガス器3に補給するようになっている。水素トレーラ8と第2の圧縮機9との間の配管には、水素トレーラ8から流出した水素ガスを減圧するための第2の減圧弁10が設けられる。
更に、この水素供給ステーションは、第1の圧縮機2により圧縮された水素ガスを第1の圧縮機2の入口へ戻すための配管より構成されるリターンライン11と、このリターンライン11を流れる水素ガスを減圧するための第3の減圧弁12とを備える。
また、この水素供給ステーションは、蓄ガス器3で余った水素ガスを、水素トレーラ8へ回収するための配管より構成される回収ライン13と、この回収ライン13における水素ガスを減圧するための第4の減圧弁14とを備える。この回収ライン13の一端は、第2の減圧弁10の上流側に接続される。
ここで、水素製造装置1には、都市ガス(天然ガス)の供給を受けて水素ガスを製造する都市ガス改質方式(オンサイト方式)が採用される。この装置1は、都市ガス(天然ガス)を改質炉で高温水蒸気により改質し、高純度の水素ガスに精製することで、水素ガスを製造するようになっている。水素製造装置1は、この実施形態では、最大で、例えば「100Nm3/h」の能力で水素ガスを製造するようになっている。水素製造装置1は、この実施形態では、例えば「40%ロード〜100%ロード」の範囲でロード制御可能となっている。
製品水素タンク6は、水素製造装置1により製造された水素ガスを一旦貯めることで水素ガスの脈流を防止することができる。このタンク6には、タンク内の圧力を「製品水素タンク圧力」として検出するための第1の圧力センサ21が設けられる。
第1の減圧弁7は、この実施形態において、二次圧力が、例えば「0.55MPa」に設定される。第1の圧縮機2は、インバータ制御により駆動し、この実施形態では、例えば「55〜100Nm3/h」の範囲で水素ガスの吐出流量を制御可能となっている。この圧縮機2によれば、例えば「0.5MPa」の水素ガスを「40MPa」も昇圧することができる。
蓄ガス器3は、第1の圧縮機2により圧縮され昇圧された水素ガスを蓄えるために、複数のバンクにより構成される。蓄ガス器3は、この実施形態では、「2400Nm3」の容量を有し、各圧縮機2,9により昇圧された水素ガスを「40MPa」の圧力で蓄えることができる。蓄ガス器3には、その容器圧力を「蓄ガス器圧力」として検出するための第2の圧力センサ22が設けられる。
ディスペンサ5は、この実施形態では、蓄ガス器3に蓄えられた「40MPa」の水素ガスを、燃料電池自動車4の要求圧力である「35MPa」に減圧して同自動車4のタンクに充填するようになっている。ここでは、燃料電池自動車4に対する水素ガスの充填について説明するが、充填相手となる乗物は、燃料電池自動車4には限られず、水素ガスを燃料として使用する乗物であれば、あらゆる種類の乗物が該当する。
水素トレーラ8は、水素ガスを保有するタンク15を備える。この水素トレーラ8は、タンク15内の水素ガスが残り少なくなったときに、水素供給ステーションから移動して水素ガスを満杯にした水素トレーラと入れ替えることができる。水素トレーラ8は、この実施形態では、例えば「2600Nm3」の容量を有し、水素ガスを、例えば「20MPa」の圧力で蓄えることができる。
第2の減圧弁10は、この実施形態において、二次圧力が、例えば「0.50MPa」に設定される。従って、この実施形態では、第1の減圧弁7の二次圧力が、第2の減圧弁10の二次圧力よりも高く設定される。第2の圧縮機9は、この実施形態では、例えば「50Nm3/h」の流量で水素ガスを吐出可能となっている。この圧縮機9によれば、例えば「0.5MPa」の水素ガスを「40MPa」まで昇圧することができる。
第3の減圧弁12は、この実施形態において、二次圧力が、例えば「0.47MPa」に設定される。従って、この実施形態では、第3の減圧弁12の二次圧力が、第1の減圧7弁及び第2の減圧弁10の二次圧力よりも低く設定される。第4の減圧弁14は、この実施形態において、二次圧力が、例えば「20MPa」に設定される。これにより、蓄ガス器3で余った「40MPa」の水素ガスが、第4の減圧弁14により「20MPa」まで減圧されて水素トレーラ8のタンク15に回収可能となっている。
この他、この水素供給ステーションは、水素製造装置1、第1の圧縮機2及び第2の圧縮機9を制御するための制御装置30を備える。この制御装置30には、水素製造装置1、第1の圧縮機2、第2の圧縮機9、第1の圧力センサ21及び第2の圧力センサ22がそれぞれ接続される。制御装置30は、例えば、シーケンサを含む回路等を備えて構成され、水素製造装置1による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機2を制御するようになっている。また、制御装置30は、蓄ガス器3における水素ガスの圧力(蓄ガス器圧力)に応じて水素製造装置1による水素ガス製造レートを制御するようになっている。この実施形態で、制御装置30は、本発明における第1の制御手段及び第2の制御手段に相当する。
次に、制御装置30が実行する制御内容の一例について説明する。図2に、制御プログラムをフローチャートにより示す。制御装置30は、このルーチンを所定間隔毎に周期的に実行する。
先ず、ステップ100で、制御装置30は、第2の圧力センサ22により検出される蓄ガス器圧力が40MPa以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定である場合、制御装置30は、ステップ101で、第1の圧縮機2を停止し、ステップ102で、水素製造装置1の運転を待機させる。
ステップ100の判断結果が否定である場合、制御装置30は、ステップ110で、第2の圧力センサ22により検出される蓄ガス器圧力が39MPa以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定である場合、制御装置30は、ステップ111で、水素製造装置1を40%ロードで運転させ、ステップ112で、第1の圧力センサ21により検出される製品水素タンク圧力が一定になるように第1の圧縮機2をインバータ制御により運転させる。すなわち、水素製造装置1による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機2を制御するようになっている。
ステップ110の判断結果が否定である場合、制御装置30は、ステップ120で、第2の圧力センサ22により検出される蓄ガス器圧力が38MPa以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定である場合、制御装置30は、ステップ121で、水素製造装置1を70%ロードで運転させ、ステップ112で、第1の圧力センサ21により検出される製品水素タンク圧力が一定になるように第1の圧縮機2をインバータ制御により運転させる。すなわち、水素製造装置1による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機2を制御するようになっている。
ステップ120の判断結果が否定である場合、制御装置30は、ステップ130で、第2の圧力センサ22により検出される蓄ガス器圧力が31MPa以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定である場合、制御装置30は、ステップ131で、水素製造装置1を100%ロードで運転させ、ステップ132で、第2の圧縮機9を停止させ、ステップ112で、第1の圧力センサ21により検出される製品水素タンク圧力が一定になるように第1の圧縮機2をインバータ制御により運転させる。すなわち、水素製造装置1による水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機2を制御するようになっている。
ステップ130の判断結果が否定である場合、制御装置30は、ステップ140で、水素製造装置1を100%ロードで運転させ、ステップ141で、第2の圧縮機9を運転させ、ステップ142で、第1の圧力センサ21により検出される製品水素タンク圧力が一定になるように第1の圧縮機2をインバータ制御により運転させる。
ここで、上記制御の結果による各種パラメータの挙動を、図3にタイムチャートにより示す。図3は、ディスペンサ5による水素ガスの充填量(ディスペンサ充填量)、水素トレーラ8における水素ガスの残量(トレーラ水素残量)、各圧縮機2,9により圧縮される水素ガス流量(圧縮水素ガス流量)及び蓄ガス器圧力の挙動を示す。このタイムチャートで、横軸の数値「9,12,15,18,21」は、一日の時刻を意味する。例えば「9」は午前9時を、「15」は午後3時をそれぞれ意味する。
このタイムチャートにおいて、時刻t1(午前9時)で、蓄ガス器圧力が「40MPa」の状態から、ディスペンサ5により燃料電池自動車4への水素ガスの充填を開始する。その後、時刻t2で、水素ガスの充填が終了すると、蓄ガス器圧力が「36MPa」まで低下するので、水素製造装置1が「100%ロード」で運転を開始すると共に、第1の圧縮機2が「100%」で運転を行う。これにより蓄ガス器圧力が少しずつ上昇する。
その後、時刻t3で、蓄ガス器圧力が「37MPa」の状態から、ディスペンサ5により燃料電池自動車4への水素ガスの充填を開始する。その後、時刻t4で、水素ガスの充填が終了すると、蓄ガス器圧力が「33MPa」まで低下するので、水素製造装置1が「100%ロード」で運転を続けると共に、第1の圧縮機2が「100%」で運転を続ける。これにより蓄ガス器圧力が少しずつ上昇する。
その後、時刻t5で、蓄ガス器圧力が「34MPa」の状態から、ディスペンサ5により燃料電池自動車4への水素ガスの充填を開始する。その後、時刻t6で、水素ガスの充填が終了すると、蓄ガス器圧力が「30MPa」まで低下するので、水素製造装置1が「100%ロード」で運転を続けると共に、第1の圧縮機2が「100%」で運転を続ける。加えて、時刻t6で、第2の圧縮機9が運転を開始し、時刻t7で、その運転が停止する。これにより蓄ガス器圧力が少しずつ上昇する。この段階では、トレーラ水素残量が若干減少する。
その後、時刻t8で、蓄ガス器圧力が「34MPa」の状態から、ディスペンサ5により燃料電池自動車4への水素ガスの充填を開始する。その後、時刻t9で、水素ガスの充填が終了すると、蓄ガス器圧力が「30MPa」まで低下するので、水素製造装置1が「100%ロード」で運転を続けると共に、第1の圧縮機2が「100%」で運転を続ける。加えて、時刻t9で、第2の圧縮機9が運転を開始し、時刻t10で、その運転が停止する。これにより蓄ガス器圧力が「31MPa」まで上昇する。この段階では、トレーラ水素残量が再び若干減少する。
その後、水素製造装置1が「100%ロード」で運転を続け、第1の圧縮機2が「100%」で運転を続けると、時刻t11で、蓄ガス器圧力が「38MPa」まで回復し、水素製造装置1が「70%ロード」の運転へ移行し、第1の圧縮機2が「70%」の運転へ移行する。
その後、時刻t12で、蓄ガス器圧力が「39MPa」まで回復すると、水素製造装置1が「40%ロード」の運転へ移行し、第1の圧縮機2が「55%」の運転へ移行する。これにより、第3の減圧弁12を介し一部の水素ガスが戻りライン11を通じて、第1の圧縮機2の入口へ戻される。
そして、時刻t13で、蓄ガス器圧力が「40MPa」まで回復すると、水素製造装置1が待機運転へ移行し、第1の圧縮機2が運転を停止する。その後、蓄ガス器圧力は「40MPa」の状態が保たれる。
以上説明したこの実施形態の水素供給ステーションによれば、蓄ガス器3に蓄えられた水素ガスが不足すると、ディスペンサ5から燃料電池自動車4へ十分な水素ガスを充填できなくなる。この場合、水素製造装置1を起動させても水素ガスを直ちに製造することができず、蓄ガス器3に十分な水素ガスを速やかに補給することができない。このとき、第2の圧縮機9を運転することにより、水素トレーラ8に保有された水素ガスが高圧に圧縮されて蓄ガス器3に速やかに補給される。従って、ディスペンサ5により十分な水素ガスを速やかに燃料電池自動車4へ充填することが可能となる。このため、燃料電池自動車4に対する水素ガスの充填効率を向上させることができ、水素供給ステーションとしての信頼性を向上させることができる。
すなわち、この水素供給ステーションによれば、蓄ガス器3の容量に制約があり、燃料電池自動車4などの乗物がいつ水素ガス充填のためにステーションに来るのか分からない状況にあっても、水素トレーラ8に保有された水素ガスを第2の圧縮機9を運転することで蓄ガス器3に補給することにより、蓄ガス器3における水素ガス不足に対処することができる。このため、水素製造装置1や第1の圧縮機2につき、その起動・停止の回数増加を抑えることができる。このため、燃料電池自動車4などの乗物に対する水素ガスの充填効率を向上させることができ、水素製造装置1の運転効率をも向上させることができる。
この実施形態の水素供給ステーションによれば、第1の減圧弁7の二次圧力が第2の減圧弁10の二次圧力より高く設定されるので、第1の減圧弁7で減圧される水素ガス、すなわち水素製造装置1により製造された水素ガスが、第2の減圧弁10で減圧される水素ガス、すなわち水素トレーラ8から流出する水素ガスよりも優先的に蓄ガス器3に蓄えられることになる。このため、水素製造装置1により製造された水素ガスを優先的に蓄ガス器3に補給することができ、水素トレーラ8に保有された水素ガスの無駄な使用を防止することができる。この結果、1台の水素トレーラ8を比較的長期にわたり使用することができる。
この実施形態の水素供給ステーションによれば、水素製造装置1による水素ガス製造量に応じて、すなわち、製品水素タンク圧力が一定になるように第1の圧縮機2が制御装置30により制御される。例えば、水素製造装置1の負荷変動が大きい場合や、水素製造装置1の起動・停止による水素ガス製造レート変更時には、その水素ガス製造量に応じて第1の圧縮機2の能力をインバータ制御により追従させる。従って、水素製造装置1による水素ガス製造量が変動しても、蓄ガス器3には、所要の圧力で水素ガスを補給することが可能となる。このため、蓄ガス器圧力を安定化することができ、蓄ガス器3から燃料電池自動車4へ充填される水素ガスの圧力を安定化することができる。
この実施形態の水素供給ステーションによれば、第1の圧縮機2と蓄ガス器3との間の水素ガスは、第3の減圧弁12により減圧されてリターンライン11を通じて第1の圧縮機2の入口へ戻され、第1の圧縮機2にて再び圧縮されることになる。このため、水素製造装置1や第1の圧縮機2を比較的低ロードで運転させることができる。また、水素製造装置1や水素トレーラ8により供給される水素ガスを無駄に廃棄する必要がなくなり、水素ガスを有効に使用することができる。
この実施形態の水素供給ステーションによれば、蓄ガス器圧力に応じて水素製造装置1による水素ガス製造レート、すなわち水素製造装置1の運転ロードが制御装置30により制御される。従って、蓄ガス器3における水素ガスの不足状態に応じて水素製造装置1が運転されることになり、水素製造装置1が無駄に運転されることがない。このため、水素製造装置1の運転効率を向上させることができ、水素供給ステーションとしてのランニングコストを抑えることができる。
この水素供給ステーションによれば、蓄ガス器3で余った水素ガスが、第4の減圧弁14で減圧され、回収ライン13を通じて水素トレーラ8に回収される。従って、余った水素ガスを有効に利用して、水素トレーラ8に水素ガスを補給することが可能となる。この意味でも、1台の水素トレーラ8を比較的長期にわたり使用することができる。
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
例えば、前記実施形態では、蓄ガス器圧力の変化に応じて第2の圧縮機9を運転することで蓄ガス器3に水素トレーラ8から水素ガスを補給するようにした。これに対し、制御装置30に学習機能を持たせて月日、曜日又は時刻等に応じた来車パターン(燃料電池自動車4がステーションに来る頻度パターン)を記憶させ、その来車パターンに基づき予め水素製造装置1、各圧縮機2,9を起動・停止させるなどの機能を持たせてもよい。
1 水素製造装置
2 第1の圧縮機
3 蓄ガス器
4 燃料電池自動車(乗物)
5 ディスペンサ
7 第1の減圧弁
8 水素トレーラ(ガス保有器)
9 第2の圧縮機
10 第2の減圧弁
11 リターンライン
12 第3の減圧弁
13 回収ライン
14 第4の減圧弁
30 制御装置(第1の制御手段、第2の制御手段)
2 第1の圧縮機
3 蓄ガス器
4 燃料電池自動車(乗物)
5 ディスペンサ
7 第1の減圧弁
8 水素トレーラ(ガス保有器)
9 第2の圧縮機
10 第2の減圧弁
11 リターンライン
12 第3の減圧弁
13 回収ライン
14 第4の減圧弁
30 制御装置(第1の制御手段、第2の制御手段)
Claims (6)
- 水素ガスを製造するための水素製造装置と、
前記水素製造装置により製造された水素ガスを圧縮するための第1の圧縮機と、
前記第1の圧縮機により圧縮された水素ガスを蓄えるための蓄ガス器と、
前記蓄ガス器に蓄えられた水素ガスを乗物に充填するためのディスペンサと
を備えた水素供給ステーションであって、
水素ガスを保有するガス保有器と、
前記ガス保有器に保有された水素ガスを圧縮するための第2の圧縮機と
を備え、前記第2の圧縮機により圧縮された水素ガスを前記蓄ガス器に補給することを特徴とする水素供給ステーション。 - 前記水素製造装置により製造された水素ガスを減圧するための第1の減圧弁と、
前記ガス保有器から流出した水素ガスを減圧するための第2の減圧弁と
を備え、前記第1の減圧弁の二次圧力を前記第2の減圧弁の二次圧力より高く設定したことを特徴とする請求項1に記載の水素供給ステーション。 - 前記水素製造装置による水素ガス製造量に応じて前記第1の圧縮機を制御するための第1の制御手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水素供給ステーション。
- 前記第1の圧縮機により圧縮された水素ガスを前記第1の圧縮機の入口へ戻すためのリターンラインと、
前記リターンラインを流れる水素ガスを減圧するための第3の減圧弁と
を備え、前記第3の減圧弁の二次圧力を前記第1の減圧弁及び前記第2の減圧弁の二次圧力より低く設定したことを特徴とする請求項3に記載の水素供給ステーション。 - 前記蓄ガス器における水素ガスの圧力に応じて前記水素製造装置による水素ガス製造レートを制御するための第2の制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の水素供給ステーション。
- 前記蓄ガス器で余った水素ガスを前記ガス保有器へ回収するための回収ラインと、
前記回収ラインにおける水素ガスを減圧するための第4の減圧弁と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の水素供給ステーション。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190514A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 水素ステーション |
JP2016183684A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | Jxエネルギー株式会社 | 水素ステーション |
WO2017126580A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 伸和コントロールズ株式会社 | 冷却水素供給ステーション及び水素冷却装置 |
JP2017198236A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 東京瓦斯株式会社 | 高圧水素製造システム |
CN109140226A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-04 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种适用于35或70MPa加注压力的加氢方法和系统 |
CN110566805A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种水电站加压储氢、减压输氢发电装置 |
KR102073137B1 (ko) * | 2019-06-14 | 2020-02-04 | (주)이앤씨 | 안정적인 수소 충전을 위한 수소 스테이션에서의 연료전지용 수소 충전 시스템 |
CN112805237A (zh) * | 2018-10-02 | 2021-05-14 | 引能仕株式会社 | 氢制造装置的运转方法和氢制造装置的控制装置 |
JP2021113145A (ja) * | 2020-01-20 | 2021-08-05 | 東京瓦斯株式会社 | 製品ガス供給システム |
JP2021116206A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 東京瓦斯株式会社 | 水素供給システム、水素供給方法 |
CN113375047A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-10 | 河南氢枫能源技术有限公司 | 一种双压缩系统运行的氢站及其运行方法 |
CN115244328A (zh) * | 2020-02-27 | 2022-10-25 | 引能仕株式会社 | 供氢系统、加氢站以及氢气供需管理方法 |
CN112805237B (zh) * | 2018-10-02 | 2024-05-28 | 引能仕株式会社 | 氢制造装置的运转方法和氢制造装置的控制装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0694199A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-04-05 | Osaka Gas Co Ltd | 液化天然ガスの運搬方法、液化基地および受入れ基地 |
JP2003172497A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Koatsu Gas Kogyo Co Ltd | 自動車用天然ガス充填設備 |
JP2004116544A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 水素供給ステーション及びその制御方法 |
JP2005024061A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Air Water Inc | 移動式水素ステーションおよびその運転方法 |
-
2005
- 2005-10-06 JP JP2005293961A patent/JP2007100906A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0694199A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-04-05 | Osaka Gas Co Ltd | 液化天然ガスの運搬方法、液化基地および受入れ基地 |
JP2003172497A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Koatsu Gas Kogyo Co Ltd | 自動車用天然ガス充填設備 |
JP2004116544A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 水素供給ステーション及びその制御方法 |
JP2005024061A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Air Water Inc | 移動式水素ステーションおよびその運転方法 |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015190514A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 水素ステーション |
JP2016183684A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | Jxエネルギー株式会社 | 水素ステーション |
US10571077B2 (en) | 2016-01-22 | 2020-02-25 | Shinwa Controls Co., Ltd. | Cooled-hydrogen supply station and a cooling apparatus for hydrogen |
CN108474519A (zh) * | 2016-01-22 | 2018-08-31 | 伸和控制工业股份有限公司 | 冷却氢供给站和氢冷却装置 |
CN108474519B (zh) * | 2016-01-22 | 2019-12-10 | 伸和控制工业股份有限公司 | 冷却氢供给站和氢冷却装置 |
JP2017129259A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 伸和コントロールズ株式会社 | 冷却水素供給ステーション及び水素冷却装置 |
WO2017126580A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 伸和コントロールズ株式会社 | 冷却水素供給ステーション及び水素冷却装置 |
JP2017198236A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 東京瓦斯株式会社 | 高圧水素製造システム |
CN112805237A (zh) * | 2018-10-02 | 2021-05-14 | 引能仕株式会社 | 氢制造装置的运转方法和氢制造装置的控制装置 |
CN112805237B (zh) * | 2018-10-02 | 2024-05-28 | 引能仕株式会社 | 氢制造装置的运转方法和氢制造装置的控制装置 |
US11916266B2 (en) | 2018-10-02 | 2024-02-27 | Eneos Corporation | Operation method for hydrogen production apparatus and control device for hydrogen production apparatus |
CN109140226B (zh) * | 2018-10-17 | 2023-08-22 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种适用于35MPa或70MPa加注压力的加氢方法 |
CN109140226A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-04 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种适用于35或70MPa加注压力的加氢方法和系统 |
KR102073137B1 (ko) * | 2019-06-14 | 2020-02-04 | (주)이앤씨 | 안정적인 수소 충전을 위한 수소 스테이션에서의 연료전지용 수소 충전 시스템 |
CN110566805A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种水电站加压储氢、减压输氢发电装置 |
CN110566805B (zh) * | 2019-09-30 | 2024-04-16 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种水电站加压储氢、减压输氢发电装置 |
JP7355659B2 (ja) | 2020-01-20 | 2023-10-03 | 東京瓦斯株式会社 | 製品ガス供給システム |
JP2021113145A (ja) * | 2020-01-20 | 2021-08-05 | 東京瓦斯株式会社 | 製品ガス供給システム |
JP7312123B2 (ja) | 2020-01-27 | 2023-07-20 | 東京瓦斯株式会社 | 水素供給システム、水素供給方法 |
JP2021116206A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 東京瓦斯株式会社 | 水素供給システム、水素供給方法 |
CN115244328A (zh) * | 2020-02-27 | 2022-10-25 | 引能仕株式会社 | 供氢系统、加氢站以及氢气供需管理方法 |
CN113375047B (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-30 | 河南氢枫能源技术有限公司 | 一种双压缩系统运行的氢站及其运行方法 |
CN113375047A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-10 | 河南氢枫能源技术有限公司 | 一种双压缩系统运行的氢站及其运行方法 |
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