JP2011002052A - Gas supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス供給対象に所定のガスを供給するガス供給システムに関する。 The present invention relates to a gas supply system that supplies a predetermined gas to a gas supply target.
ガス供給システムとして、車両に燃料として供給するCNG等のガスを所定圧力に圧縮してこの加圧されたガスを生成する圧力発生ユニットと、圧力発生ユニットにより圧縮されたガスを燃料タンクに供給するディスペンサユニットと、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a gas supply system, a gas such as CNG supplied as fuel to the vehicle is compressed to a predetermined pressure to generate the pressurized gas, and the gas compressed by the pressure generation unit is supplied to the fuel tank. A device including a dispenser unit is known (for example, see Patent Document 1).
このようなガス供給システムでは、水素カードルに貯蔵された水素を圧縮して蓄圧器に蓄え、充填時にプレクーラを用いて予備冷却した後にノズルを介して供給対象である車両に充填する。このプレクーラによって、蓄圧器からの水素を例えば−20℃に冷却したうえで車両内のタンクに供給することにより、充填時間の短縮化を実現している。 In such a gas supply system, hydrogen stored in a hydrogen curd is compressed and stored in an accumulator, and precooled using a precooler at the time of filling, and then filled into a vehicle to be supplied through a nozzle. By this precooler, the hydrogen from the pressure accumulator is cooled to, for example, -20 ° C and then supplied to the tank in the vehicle, thereby shortening the filling time.
このようなガス供給システムでは、ディスペンサから供給される低温の水素により、外気に含まれる水分や雨等がノズル周囲で凍結し、ノズルとこのノズルが接続される車両側のレセプタクルとの接続部分が固着してしまう場合がある。このため、充填終了後にノズルをレセプタクルから容易に外せなくなる虞があった。 In such a gas supply system, the low-temperature hydrogen supplied from the dispenser freezes moisture, rain, etc. contained in the outside air around the nozzle, and the connection portion between the nozzle and the vehicle-side receptacle to which the nozzle is connected becomes It may stick. For this reason, there is a possibility that the nozzle cannot be easily removed from the receptacle after filling.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ガス供給対象への充填終了後のノズルの取り外しを容易化できるガス供給システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the gas supply system which can make easy removal of the nozzle after completion | finish of filling to a gas supply object.
上記目的を達成するため、本発明のガス供給システムにおいては、圧縮機で圧縮されたガスを蓄積する蓄圧器と、該蓄圧器からのガスを冷却するプレクーラと、該プレクーラで冷却されたガスを供給対象に充填するためのノズルと、がガス流路に設けられ、前記ノズルの温度を検出するノズル温度検出部と、該ノズル温度検出部の検出温度が少なくとも氷点以下である所定の昇温許可閾値よりも低い場合に、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるガス供給温度制御部と、を有する構成を採用する。 In order to achieve the above object, in the gas supply system of the present invention, an accumulator that accumulates gas compressed by a compressor, a precooler that cools the gas from the accumulator, and a gas that is cooled by the precooler. A nozzle for filling the supply target, provided in the gas flow path, a nozzle temperature detection unit for detecting the temperature of the nozzle, and a predetermined temperature rise permission at which the detection temperature of the nozzle temperature detection unit is at least below the freezing point A configuration having a gas supply temperature control unit that raises the temperature of the gas charged into the supply target to be higher than the temperature of the gas cooled by the precooler when the value is lower than the threshold value is adopted.
かかる構成によれば、ノズルの凍結は、プレクーラで冷却されたガスよりも高温のガスが保有する熱により解消される。しかも、所定条件下でのみ充填ガスの温度をプレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるようにしているため、充填速度の低下も抑制できる。 According to such a configuration, the freezing of the nozzle is eliminated by the heat held by the gas having a temperature higher than that of the gas cooled by the precooler. In addition, since the temperature of the filling gas is raised above the temperature of the gas cooled by the precooler only under a predetermined condition, it is possible to suppress a decrease in the filling speed.
供給対象に対する充填圧力を検出する充填圧力検出部を備え、前記ガス供給温度制御部は、前記充填圧力検出部による検出圧力がユーザにより設定された充填終了圧力よりも所定圧力だけ低い充填終了間際判定閾値よりも高く、かつ前記ノズル温度検出部の検出温度が前記昇温許可閾値よりも低い場合に、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるようにしてもよい。 A filling pressure detection unit for detecting a filling pressure for a supply target is provided, and the gas supply temperature control unit determines immediately before the end of filling a pressure detected by the filling pressure detection unit is lower than a filling end pressure set by a user by a predetermined pressure. When the temperature is higher than the threshold and the detection temperature of the nozzle temperature detection unit is lower than the temperature rise permission threshold, the temperature of the gas charged in the supply target is increased above the temperature of the gas cooled by the precooler. You may do it.
前記プレクーラを通過したガスを前記ガス流路から分岐させて前記圧縮機あるいは当該圧縮機から流出するガスと熱交換させることにより前記ガスを加熱する熱交換部を備え、前記ガス供給温度制御部は、ガス流を前記熱交換部側に分岐させることにより、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるようにしてもよい。
かかる構成では、圧縮機を熱源とすることにより、新たな加熱源が不要である。
The gas supply temperature control unit includes a heat exchange unit that heats the gas by branching the gas that has passed through the precooler from the gas flow path and exchanging heat with the compressor or a gas flowing out of the compressor. The temperature of the gas filled in the supply target may be made higher than the temperature of the gas cooled by the precooler by branching the gas flow toward the heat exchange unit.
In such a configuration, a new heating source is unnecessary by using the compressor as a heat source.
前記プレクーラをバイパスするバイパス流路を備え、前記ガス供給温度制御部は、ガス流を前記バイパス流路側に切り替えて前記プレクーラをバイパスさせることにより、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるようにしてもよい。 A bypass flow path that bypasses the precooler, and the gas supply temperature control unit switches the gas flow to the bypass flow path side to bypass the precooler, thereby setting the temperature of the gas charged in the supply target to the precooler. You may make it raise more than the temperature of the gas cooled by.
前記ガスを加熱するヒータを備え、前記ガス供給温度制御部は、前記供給対象に充填されるガスを、前記ヒータで加熱することにより、前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるようにしてもよい。 A heater for heating the gas is provided, and the gas supply temperature control unit heats the gas filled in the supply target with the heater so as to raise the temperature of the gas cooled by the precooler. May be.
また、本発明に係る他のガス供給システムは、圧縮機で圧縮されたガスを蓄積する蓄圧器と、該蓄圧器からのガスを冷却するプレクーラと、該プレクーラで冷却されたガスを供給対象に充填するためのノズルと、がガス流路に設けられ、更に、前記ノズルの温度を検出するノズル温度検出部と、該ノズル温度検出部の検出温度が少なくとも氷点以下である所定の昇温許可閾値よりも低くならないように前記供給対象に充填されるガス温度を制御するガス供給温度制御部と、を有するものである。
かかる構成によれば、ガス供給対象への充填終了時での凍結が解消されるようにノズルの温度が制御される。
In another gas supply system according to the present invention, an accumulator that accumulates gas compressed by a compressor, a precooler that cools gas from the accumulator, and gas that is cooled by the precooler are supplied. A nozzle for filling, and a nozzle temperature detector for detecting the temperature of the nozzle, and a predetermined temperature rise permission threshold at which the detected temperature of the nozzle temperature detector is at least below the freezing point And a gas supply temperature control unit for controlling the temperature of the gas charged in the supply target so as not to become lower.
According to such a configuration, the nozzle temperature is controlled so that freezing at the end of filling the gas supply target is eliminated.
本発明のガス供給システムによれば、ガス供給対象への充填終了後のノズルの取り外しを容易化することができる。 According to the gas supply system of the present invention, it is possible to facilitate removal of the nozzle after completion of filling the gas supply target.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るガス供給システムについて説明する。このガス供給システムは、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池が搭載された燃料電池車両(ガス供給対象)に対して燃料ガスである水素ガスを供給する水素ガスステーションに適用されるものである。 Hereinafter, a gas supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This gas supply system is a hydrogen gas station that supplies hydrogen gas, which is a fuel gas, to a fuel cell vehicle (a gas supply target) equipped with a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction between the fuel gas and an oxidizing gas. Applicable.
図1及び図2に示すように、ガス供給システム1は、ガス供給対象である車両Sに搭載されているガス貯蔵タンクに水素ガスを供給するガスステーション10内に設けられており、水素を貯蔵する水素カードル2(ガス供給源)と、水素ガスを供給対象である車両Sに搭載されている水素タンク(以下、単にタンクという。)に向け放出して充填するノズル3と、これらを結ぶガス流路4とを有している。ノズル3には、温度センサ(ノズル温度検出部)T1が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas supply system 1 is provided in a
ガス流路4には、水素カードル2側(上流側)から順に、水素カードル2からの水素ガスを圧縮して吐出する圧縮機5と、圧縮機5によって所定圧力まで昇圧された水素ガスを蓄えておく蓄圧器6と、蓄圧器6からの水素ガスを予備冷却するプレクーラ8と、ノズル3にプレクーラ8からの水素ガスを供給するディスペンサ部11とを備えている。
The
制御部(ガス供給温度制御部)41は、ガス供給システム1を統括的に制御するものであり、例えば圧縮機5やプレクーラ8の駆動状態を制御する。また、制御部41は、例えば上記ノズル3からのレバー操作検知信号の他、各圧力センサ及び温度センサT1からの検出信号を受信し、受信した検出信号に基づき各部の動作を制御する。
The control unit (gas supply temperature control unit) 41 controls the gas supply system 1 in an integrated manner, and controls the driving state of the
更に、本実施形態では、蓄圧器6の下流でガス流路4から水素ガスを分流させた後、当該水素ガスを圧縮機5で発生する熱を利用して加熱し、プレクーラ8の下流で再びガス流路4に合流するバイパス流路(熱交換部側)9が設けられている。
Furthermore, in this embodiment, after the hydrogen gas is divided from the
バイパス流路9には遮断弁9aが設けられており、ガス流路4にはバイパス流路9の合流位置よりも下流側に遮断弁4aが設けられている。そして、これら遮断弁4a,9aが制御部41からの制御信号により選択的に開閉されることによって、タンクに充填される水素ガスの供給流路をガス流路4とバイパス流路9とに切り替えられるように構成されている。
The
バイパス流路9は圧縮機5の吐出側の配管またはハウジングに接触状態で配設され、バイパス流路9を流れる水素ガスは、圧縮機5あるいは上記吐出側の配管を流れる水素ガスと熱交換される。
The
上記のガス供給システム1によって車両Sに搭載されたタンク(不図示)へ水素ガスを充填する場合は、ノズル3を車両Sの水素ガス充填口(供給口)に設けられたレセプタクル22に嵌合状態に接続する。
When hydrogen gas is filled into a tank (not shown) mounted on the vehicle S by the gas supply system 1 described above, the
この状態にて、ノズル3のトリガーレバーを引いてディスペンサ部11を作動させる。
通常時は、遮断弁4aが開、遮断弁9aが閉状態であり、水素カードル2から圧縮機5で圧縮されて蓄圧器6に溜められていた水素ガスが、プレクーラ8によって予冷されてノズル3側へ送り出される。すると、ノズル3内に設けられている例えば逆止弁からなる開閉弁(図示略)が開き、車両Sに搭載されているタンク内への水素ガス充填が開始される。
In this state, the
Normally, the shut-off
蓄圧器6からの水素ガスは室温程度であるが、プレクーラ8によって−20℃程度に冷却される。このため、外部環境によってはノズル3が氷点下となり、凍結が生ずる可能性がある。
本実施形態においては、制御部41がレセプタクル22とノズル3との嵌合部温度を温度センサT1によって監視しており、この嵌合部に凍結の可能性があると判断した場合には、圧縮機5からの高温ガスを利用してノズル3を昇温させるようにしている。
The hydrogen gas from the
In the present embodiment, the
より具体的に説明すると、図3のフローチャートに示すように、まずステップST1にて、ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が少なくとも氷点以下に設定される所定の昇温許可閾値、例えば0℃以下であるかどうかを温度センサT1の出力に基づいて判定し、0℃以下でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
More specifically, as shown in the flowchart of FIG. 3, first, in step ST1, a predetermined temperature increase permission threshold, for example, 0 ° C., at which the fitting portion between the
ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が0℃以下である場合には、ステップST2にて、充填圧力を例えば車両S側に設けられた圧力センサ(充填圧力検出部)P1により計測し、充填終了が近いかどうかを判定する(ステップST3)。
If the fitting part between the
この判定では、ユーザが設定した充填終了圧力(例えば、満タン、50MPa、10MPa等)から所定圧力(例えば、1〜5MPa)だけ低い充填終了間際判定閾値を用い、この充填終了間際判定閾値よりも検出圧力が高いかどうかが判定される。そして、検出圧力が充填終了間際判定閾値に満たず、充填終了間際でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。 In this determination, a filling end threshold value that is lower than the filling end pressure (for example, full tank, 50 MPa, 10 MPa, etc.) set by the user by a predetermined pressure (for example, 1 to 5 MPa) is used. It is determined whether the detected pressure is high. When the detected pressure does not reach the threshold value for determining the end of filling and is not just before the end of filling, normal filling is continued as it is.
これに対し、検出圧力が充填終了間際判定閾値以上、すなわち充填終了間際(例えば10秒前)である場合には、遮断弁4aを閉、遮断弁9aを開とすることにより、蓄圧器6からの水素ガス(室温程度のガス温度)をバイパス流路9により圧縮機5に導く。これにより、蓄圧器6からの水素ガスは、圧縮機5あるいは吐出側の配管と熱交換して昇温する。
On the other hand, when the detected pressure is equal to or more than the threshold value for determining the end of filling, that is, just before the end of filling (for example, 10 seconds before), the
そして、昇温した水素ガスが再びガス流路4に戻ることによってノズル3が加熱され、ノズル3の嵌合部での凍結が溶融される。以上の判定は、充填が終了するまでの間、所定周期で行われる。
Then, the heated hydrogen gas returns to the
タンクに充填終了圧力に相当する量の水素ガスが充填されると、制御部41はディスペンサ部11の遮断弁を閉じる。これにより、水素ガス充填は終了する。
タンクへの水素ガス充填終了後は、車両Sのレセプタクル22に接続されたノズル3が当該レセプタクル22から取り外され、当該ノズル3はディスペンサ部11のノズルホルダへ収容される。
When the tank is filled with an amount of hydrogen gas corresponding to the filling end pressure, the
After completion of filling the tank with hydrogen gas, the
このように、本実施形態に係るガス供給システム1は、ノズル3の凍結を圧縮機5から吐出された高温ガスの保有熱を利用して溶融させる構成であるから、例えば低温環境下であっても、新たなヒータ等を設けること無く、ノズル3の凍結を防止して充填終了後のノズル3の取り外しを容易化することが可能となる。
As described above, the gas supply system 1 according to the present embodiment is configured to melt the freezing of the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図4に示すように、本実施形態では、バイパス流路9の代わりに、圧縮機5から吐出された高温(例えば100℃)のガスを、蓄圧器6に流入させる前にガス流路4から分岐させるとともにプレクーラ8の下流側で再びガス流路4に合流させるバイパス路12を備えている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, in this embodiment, instead of the
バイパス路12には遮断弁12aが設けられており、ガス流路4にはバイパス路12の合流位置よりも上流側に遮断弁4aが設けられている。そして、これら遮断弁4a,12aが制御部41からの制御信号により選択的に開閉されることによって、タンクに充填される水素ガスの供給流路がガス流路4とバイパス路12とに切り替えられるように構成されている。
The
上記のガス供給システム1によって車両Sに搭載されたタンクへ水素ガスを充填する場合は、ノズル3を車両Sの水素ガス充填口(供給口)に設けられたレセプタクル22に嵌合状態に接続する。
When hydrogen gas is charged into a tank mounted on the vehicle S by the gas supply system 1 described above, the
この状態にて、ノズル3のトリガーレバーを引いてディスペンサ部11を作動させる。
通常時は、遮断弁4aが開、遮断弁12aが閉状態であり、水素カードル2から圧縮機5で圧縮されて蓄圧器6に溜められていた水素ガスが、プレクーラ8によって予冷されてノズル3側へ送り出される。すると、ノズル3内に設けられている例えば逆止弁からなる開閉弁(図示略)が開き、車両Sに搭載されているタンク内への水素ガス充填が開始される。
In this state, the
Normally, the shut-off
本実施形態において、制御部41は、レセプタクル22とノズル3との嵌合部温度を温度センサT1によって監視しており、この嵌合部に凍結の可能性があると判断した場合には、圧縮機5からの高温ガスを利用してノズル3を昇温させる。
In the present embodiment, the
より具体的に説明すると、図5のフローチャートに示すように、まずステップST1にて、ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が少なくとも氷点以下に設定される所定の昇温許可閾値、例えば0℃以下であるかどうかを温度センサT1の出力に基づいて判定し、0℃以下でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
More specifically, as shown in the flowchart of FIG. 5, first, in step ST1, a predetermined temperature increase permission threshold value, for example, 0 ° C., at which the fitting portion between the
ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が0℃以下である場合には、ステップST2にて充填圧力を圧力センサP1により計測し、充填終了が近いかどうかを判定する(ステップST3)。そして、検出圧力が充填終了間際所定閾値に満たず、充填終了間際でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
When the fitting part between the
これに対し、検出圧力が充填終了間際判定閾値以上、すなわち充填終了間際(例えば10秒前)である場合には、遮断弁4aを閉、遮断弁12aを開とすることにより、圧縮機5からの高温ガスがプレクーラ8をバイパスしてノズル3に供給されることになる。これにより、圧縮機5からの高温ガスの保有熱によってノズル3が昇温し、ノズル3の嵌合部での凍結が溶融される。以上の判定は、充填が終了するまでの間、所定周期で行われる。
On the other hand, when the detected pressure is equal to or higher than the threshold value for determining the end of filling, that is, just before the end of filling (for example, 10 seconds before), the
タンクに充填終了圧力に相当する量の水素ガスが充填されると、制御部41はディスペンサ部11の遮断弁を閉じる。これにより、水素ガス充填は終了する。
タンクへの水素ガス充填終了後は、車両Sのレセプタクル22に接続されたノズル3が当該レセプタクル22から取り外され、当該ノズル3はディスペンサ部11のノズルホルダへ収容される。
When the tank is filled with an amount of hydrogen gas corresponding to the filling end pressure, the
After completion of filling the tank with hydrogen gas, the
このように、本実施形態に係るガス供給システム1は、ノズル3の凍結を圧縮機5から吐出された高温ガスの保有熱を利用して溶融させる構成であるから、例えば低温環境下であっても、新たなヒータ等を設けること無く、ノズル3の凍結を防止して充填終了後のノズル3の取り外しを容易化することが可能となる。
As described above, the gas supply system 1 according to the present embodiment is configured to melt the freezing of the
図6は、本発明に係る他の変形例である。
本変形例では、蓄圧器6の下流にてガス流路4から分岐し、プレクーラ8をバイパスしてプレクーラ8の出口側にてガス流路4に再び合流するバイパス流路13が設けられている。バイパス流路13には、バイパス流路13を通過する水素ガスを加熱するヒータ14が設けられている。また、バイパス流路13には遮断弁13aが設けられている。その他の構成は上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
FIG. 6 shows another modification according to the present invention.
In the present modification, a
本変形例においては、ノズル3を昇温させる手段として、圧縮機5から吐出された高温のガスをバイパスさせるかわりに、ヒータ14を使用して蓄圧器6から吐出されたガスを加熱する。
In this modification, as a means for raising the temperature of the
具体的には、図3および図5に示すフローチャートと同様に、まず、ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が少なくとも氷点以下である所定の昇温許可閾値、例えば0℃以下であるかどうかを温度センサT1の出力に基づいて判定し、0℃以下でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
Specifically, as in the flowcharts shown in FIGS. 3 and 5, first, whether or not the fitting portion between the
そして、ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が0℃以下である場合には、充填圧力を圧力センサP1により計測し、充填終了が近いかどうかを判定する。そして、検出圧力が充填終了間際判定閾値に満たず、充填終了間際でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
And when the fitting part of the
これに対し、検出圧力が充填終了間際判定閾値以上、すなわち充填終了間際(例えば10秒前)である場合には、遮断弁4aを閉、遮断弁13aを開とし、さらにヒータ14を起動させることにより、蓄圧器6からの水素ガスをヒータ14によって加熱する。これにより、水素ガスの温度は例えば40〜50℃となる。
On the other hand, when the detected pressure is equal to or more than the threshold value for determining the end of filling, that is, just before the end of filling (for example, 10 seconds before), the
この水素ガスをノズル3に供給することにより、その水素ガスの保有熱によってノズル3が昇温し、ノズル3の嵌合部での凍結が溶融される。以上の判定は、充填が終了するまでの間、所定周期で行われる。
By supplying this hydrogen gas to the
このように、本変形に係るガス供給システム1は、ノズル3の凍結をヒータ14で加熱した水素ガスの保有熱を利用して溶融させる構成であるから、例えば低温環境下であっても、ノズル3の凍結を防止して充填終了後のノズル3の取り外しを容易化することが可能とる。
As described above, the gas supply system 1 according to this modification is configured to melt the freezing of the
上記変形例の更なる変形例として、図7に示すように、図4に示したようなヒータ14を設けずに、単にプレクーラ8をバイパスさせる構成としても良い。これによっても、プレクーラ8で冷却されない水素ガスの保有熱により、ノズル3の凍結を溶融させることができる。
As a further modification of the above modification, as shown in FIG. 7, the
また、更に他の変形例として、上記のようにバイパス路を設けるのではなく、プレクーラ8による冷却温度を上げても良い。その他の構成は上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
すなわち、図3及び図5に示すフローチャートと同様に、まず、ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が所定の低温、例えば3℃以下であるかどうかを温度センサT1の出力に基づいて判定し、3℃以下でない場合には、そのまま通常の充填を続行する。
As still another modification, the cooling temperature by the
That is, similarly to the flowcharts shown in FIGS. 3 and 5, first, it is determined based on the output of the temperature sensor T1 whether the fitting portion between the
ノズル3とレセプタクル22との嵌合部が3℃以下である場合には、充填圧力を圧力センサP1により計測し、充填終了が近いかどうかを判定する。そして、検出圧力が充填終了間際所定閾値に満たず、充填終了間際でない場合には、そのまま通常の充填を続行し、充填終了間際(例えば10秒前)である場合には、プレクーラ8による冷却温度を維持する。
When the fitting part between the
このときのプレクーラ8による冷却温度は、図8に示すように制御される。
すなわち、プレクーラ8によって冷却された水素ガスの温度が3℃を下回らないように制御されることにより、ノズル3の温度が氷点を下回らないようにする。したがって、ノズル3の嵌合部での凍結が抑えられ、充填終了後のノズル3の取り外しを容易化することが可能となる。
The cooling temperature by the
That is, by controlling the temperature of the hydrogen gas cooled by the
なお、プレクーラ8による温度設定は、図9に示すように、温度低下の傾きと充填時間予測からノズル3の温度が氷点以下にならないように制御しても良い。
Note that the temperature setting by the
また、上記実施形態においては、充填圧力をレセプタクル22に設けられた圧力センサP1で測定する構成であるが、本発明においては、充填終了直前であることを検出できる構成であれば、いかなる構成を用いても良い。
In the above-described embodiment, the filling pressure is measured by the pressure sensor P1 provided in the
1…ガス供給システム、2…水素カードル、3…ノズル、4…ガス流路、4a…遮断弁、5…圧縮機、6…蓄圧器、8…プレクーラ、9…バイパス流路(熱交換部)、9a…遮断弁、10…ガスステーション、12…バイパス路、12a…遮断弁、13…バイパス流路、13a…遮断弁、14…ヒータ、22…レセプタクル、P1…圧力センサ(充填圧力検出部)、T1…温度センサ(ノズル温度検出部)、41…制御部(ガス供給温度制御部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas supply system, 2 ... Hydrogen curdle, 3 ... Nozzle, 4 ... Gas flow path, 4a ... Shut-off valve, 5 ... Compressor, 6 ... Accumulator, 8 ... Precooler, 9 ... Bypass flow path (heat exchange part) , 9a ... shutoff valve, 10 ... gas station, 12 ... bypass passage, 12a ... shutoff valve, 13 ... bypass passage, 13a ... shutoff valve, 14 ... heater, 22 ... receptacle, P1 ... pressure sensor (filling pressure detector) , T1 ... temperature sensor (nozzle temperature detection unit), 41 ... control unit (gas supply temperature control unit)
Claims (6)
該蓄圧器からのガスを冷却するプレクーラと、
該プレクーラで冷却されたガスを供給対象に充填するためのノズルと、がガス流路に設けられ、
前記ノズルの温度を検出するノズル温度検出部と、
該ノズル温度検出部の検出温度が少なくとも氷点以下である所定の昇温許可閾値よりも低い場合に、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させるガス供給温度制御部と、
を有するガス供給システム。 A pressure accumulator for accumulating gas compressed by the compressor;
A precooler for cooling the gas from the accumulator;
A nozzle for filling the supply object with the gas cooled by the precooler, and provided in the gas flow path,
A nozzle temperature detector for detecting the temperature of the nozzle;
When the temperature detected by the nozzle temperature detection unit is lower than a predetermined temperature rise permission threshold that is at least below the freezing point, the temperature of the gas charged into the supply target is raised above the temperature of the gas cooled by the precooler. A gas supply temperature control unit;
Having a gas supply system.
前記ガス供給温度制御部は、前記充填圧力検出部による検出圧力がユーザにより設定された充填終了圧力よりも所定圧力だけ低い充填終了間際判定閾値よりも高く、かつ前記ノズル温度検出部の検出温度が前記昇温許可閾値よりも低い場合に、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させる、請求項1に記載のガス供給システム。 Provided with a filling pressure detection unit for detecting the filling pressure for the supply object,
The gas supply temperature control unit has a detection pressure detected by the filling pressure detection unit that is higher than a threshold value immediately before filling end lower than a filling end pressure set by a user by a predetermined pressure, and a detection temperature of the nozzle temperature detection unit is 2. The gas supply system according to claim 1, wherein the temperature of the gas charged in the supply target is raised above the temperature of the gas cooled by the precooler when the temperature rise permission threshold is lower.
前記ガス供給温度制御部は、ガス流を前記熱交換部側に分岐させることにより、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させる、請求項1または2に記載のガス供給システム。 A heat exchanging unit that heats the gas by branching the gas that has passed through the precooler and exchanging heat with the gas flowing out of the compressor or the compressor;
The said gas supply temperature control part raises the temperature of the gas with which the said supply object is filled rather than the temperature of the gas cooled with the said precooler by branching a gas flow to the said heat exchange part side. Or the gas supply system of 2.
前記ガス供給温度制御部は、ガス流を前記バイパス流路側に切り替えて前記プレクーラをバイパスさせることにより、前記供給対象に充填されるガスの温度を前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させる、請求項1または2に記載のガス供給システム。 A bypass flow path for bypassing the precooler,
The gas supply temperature control unit switches the gas flow to the bypass flow path side and bypasses the precooler, thereby increasing the temperature of the gas filled in the supply target to be higher than the temperature of the gas cooled by the precooler. The gas supply system according to claim 1 or 2.
前記ガス供給温度制御部は、前記供給対象に充填されるガスを、前記ヒータで加熱することにより、前記プレクーラで冷却されたガスの温度よりも上昇させる、請求項1または2に記載のガス供給システム。 A heater for heating the gas;
3. The gas supply according to claim 1, wherein the gas supply temperature control unit raises the gas charged in the supply target with the heater to raise the temperature of the gas cooled by the precooler. system.
該蓄圧器からのガスを冷却するプレクーラと、
該プレクーラで冷却されたガスを供給対象に充填するためのノズルと、がガス流路に設けられ、
前記ノズルの温度を検出するノズル温度検出部と、
該ノズル温度検出部の検出温度が少なくとも氷点以下である所定の昇温許可閾値よりも低くならないように前記供給対象に充填されるガス温度を制御するガス供給温度制御部と、を有するガス供給システム。 A pressure accumulator for accumulating gas compressed by the compressor;
A precooler for cooling the gas from the accumulator;
A nozzle for filling the supply object with the gas cooled by the precooler, and provided in the gas flow path,
A nozzle temperature detector for detecting the temperature of the nozzle;
A gas supply temperature control unit configured to control a gas temperature charged in the supply target so that the temperature detected by the nozzle temperature detection unit is not lower than a predetermined temperature rise permission threshold value that is at least below the freezing point. .
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Cited By (4)
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JP2017203552A (en) * | 2017-07-25 | 2017-11-16 | 株式会社神戸製鋼所 | Gas supply system and hydrogen station |
JP6335356B1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-05-30 | 大陽日酸株式会社 | Hydrogen filling method and hydrogen filling system |
JP2018155275A (en) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle and fuel gas charge method |
CN110911720A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell system |
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2009
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018155275A (en) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle and fuel gas charge method |
US10995913B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-05-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and method for filling fuel gas |
JP6335356B1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-05-30 | 大陽日酸株式会社 | Hydrogen filling method and hydrogen filling system |
JP2017203552A (en) * | 2017-07-25 | 2017-11-16 | 株式会社神戸製鋼所 | Gas supply system and hydrogen station |
CN110911720A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell system |
JP2020047421A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP7077891B2 (en) | 2018-09-18 | 2022-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
CN110911720B (en) * | 2018-09-18 | 2022-11-22 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell system |
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