JP2013253672A - High-pressure gas system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、高圧ガスシステムに関する。 The present invention relates to a high pressure gas system.
従来、例えば、高圧ガスを利用するシステムとして、燃料電池に並列に接続された複数の燃料タンクと、各燃料タンクの開閉弁の開閉を制御する制御装置とを備え、制御装置によって各燃料タンクの開閉弁をタンク圧の小さい順に開弁することによって、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを防止する燃料供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a system using high-pressure gas, a plurality of fuel tanks connected in parallel to a fuel cell and a control device that controls opening and closing of the on-off valve of each fuel tank are provided. There is known a fuel supply device that prevents reverse pressure from acting on an on-off valve in a closed state by opening the on-off valve in ascending order of tank pressure (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係る燃料供給装置によれば、各燃料タンクのタンク圧を検出するために複数の圧力センサを設ける必要があり、装置構成に要する費用が嵩むとともに、装置の重量が増大するという問題が生じる。 By the way, according to the fuel supply device according to the above prior art, it is necessary to provide a plurality of pressure sensors in order to detect the tank pressure of each fuel tank, which increases the cost required for the device configuration and increases the weight of the device. The problem arises.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、システム構成に要する費用および重量の増大を防止しつつ、ガス供給対象に対して接続された複数の高圧ガスタンクの遮断弁の開閉を適切に制御することが可能な高圧ガスシステムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and appropriately controls the opening and closing of shut-off valves of a plurality of high-pressure gas tanks connected to a gas supply target while preventing an increase in cost and weight required for the system configuration. The object is to provide a high-pressure gas system capable of this.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1の発明に係る高圧ガスシステムは、複数の高圧ガスタンク(例えば、実施の形態でのガスタンク12)と、前記複数の高圧ガスタンクから供給されるガスを合流させて通流させる高圧ガス流路(例えば、実施の形態での高圧ガス流路14)と、各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、各前記高圧ガスタンクと前記高圧ガス流路との間での前記ガスの流れを許容および遮断する遮断弁(例えば、実施の形態での主止弁13)と、各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、前記ガスの温度を検出して検出結果の温度信号を出力する温度センサ(例えば、実施の形態での温度センサ19)と、各前記温度センサから出力される前記温度信号を受けて各前記遮断弁の開閉を制御可能な制御手段(例えば、実施の形態での電子制御装置20)と、を備え、前記制御手段は、開弁要求に応じて複数の前記遮断弁を開弁した後、何れかの前記温度信号の前記温度が所定温度を超えた場合又は何れかの前記温度信号の前記温度の上昇率が所定値を超えた場合に、該温度信号を出力する前記温度センサが設けられた前記高圧ガスタンクの前記遮断弁を閉じる。
In order to solve the above problems and achieve the object, a high pressure gas system according to a first invention of the present invention includes a plurality of high pressure gas tanks (for example, the
本発明の第2の発明に係る高圧ガスシステムでは、前記制御手段は、何れかの前記温度信号の前記温度に応じて前記遮断弁を閉弁した後、再度、開弁要求を受けた場合に、該遮断弁の開弁を禁止する。 In the high pressure gas system according to the second aspect of the present invention, the control means closes the shutoff valve according to the temperature of any one of the temperature signals, and then receives a valve opening request again. The opening of the shut-off valve is prohibited.
本発明の第3の発明に係る高圧ガスシステムは、複数の高圧ガスタンク(例えば、実施の形態でのガスタンク12)と、前記複数の高圧ガスタンクから供給されるガスを合流させて通流させる高圧ガス流路(例えば、実施の形態での高圧ガス流路14)と、各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、各前記高圧ガスタンクと前記高圧ガス流路との間での前記ガスの流れを許容および遮断する遮断弁(例えば、実施の形態での主止弁13)と、前記高圧ガス流路に設けられ、前記ガスの圧力を検出して検出結果の圧力信号を出力する圧力センサ(例えば、実施の形態での高圧センサ(P1)17と、中圧センサ(P2)18)と、前記高圧ガス流路を流通した前記ガスの流量を把握する流量把握手段(例えば、実施の形態での電子制御装置20)と、前記圧力信号および前記流量把握手段により把握された前記流量の把握結果を受けて各前記遮断弁の開閉を制御可能な制御手段(例えば、実施の形態での電子制御装置20が兼ねる)と、を備え、前記制御手段は、開弁要求に応じて複数の前記遮断弁を開弁した後、前記圧力信号の前記圧力と、前記把握結果の前記流量から得られる圧力との差が所定値を超える場合には、再度、開弁要求を受けたとしても前記遮断弁の開弁を禁止する。
A high-pressure gas system according to a third aspect of the present invention includes a plurality of high-pressure gas tanks (for example, the
本発明の第1の発明に係る高圧ガスシステムによれば、高圧ガスシステムの起動時などにおいて、複数の高圧ガスタンク間に圧力差がある状態で遮断弁が開弁されると、高圧側から低圧側へとガスが通流する状態となる。この状態でガスが流入する低圧側の高圧ガスタンク内のガスの温度または温度上昇率が所定値を超えた場合には、遮断弁を閉じることによってガスの流入を停止させる。
これによって、高圧ガスタンク内のガスの温度の過度の上昇を防止し、ガスの温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステムの所望の信頼性を確保することができる。
According to the high-pressure gas system of the first aspect of the present invention, when the high-pressure gas system is started up and the shut-off valve is opened with a pressure difference between the plurality of high-pressure gas tanks, The gas flows to the side. In this state, when the temperature of the gas in the low-pressure side high-pressure gas tank into which the gas flows or the rate of temperature increase exceeds a predetermined value, the inflow of the gas is stopped by closing the shutoff valve.
This prevents an excessive increase in the temperature of the gas in the high-pressure gas tank, keeps the gas temperature within a predetermined guaranteed temperature range, and ensures the desired reliability of the high-pressure gas system.
しかも、各高圧ガスタンクに温度センサを備えるだけの簡便な構成によって、例えば各高圧ガスタンクに圧力センサを備えることを不要とし、装置構成に要する費用が嵩むことを防止し、装置の重量が増大することを防ぐことができる。 In addition, a simple configuration in which each high-pressure gas tank is simply provided with a temperature sensor eliminates the need for, for example, a pressure sensor in each high-pressure gas tank, prevents an increase in the cost required for the device configuration, and increases the weight of the device. Can be prevented.
本発明の第2の発明に係る高圧ガスシステムによれば、温度が所定温度を超えた場合又は温度の上昇率が所定値を超えたことに起因して遮断弁を閉弁した以後、再度の開弁要求に応じて一部の遮断弁のみ開弁を禁止することで、他の開弁禁止されない遮断弁を通じたガス供給により、高圧ガスシステムの稼動を継続させることができる。 According to the high pressure gas system of the second aspect of the present invention, after the shut-off valve is closed when the temperature exceeds a predetermined temperature or the rate of temperature increase exceeds a predetermined value, By prohibiting the opening of only a part of the shutoff valves in response to the valve opening request, the operation of the high pressure gas system can be continued by supplying the gas through the shutoff valves that are not prohibited to be opened.
すなわち、今回の開弁要求に対して高圧側の高圧ガスタンクから低圧側の高圧ガスタンクへとガスが通流し、低圧側の高圧ガスタンクにおいてガスの温度が上昇した場合には、この低圧側の高圧ガスタンクに対してのみ次回の開弁要求に応じて遮断弁の開弁を許可し、高圧側の高圧ガスタンクに対しては遮断弁の開弁を禁止する。
これによって、次回の開弁要求に対して、再び低圧側の高圧ガスタンクにおいてガスの温度が上昇することを防止しつつ、この低圧側の高圧ガスタンクからガスを供給することができる。
In other words, if the gas flows from the high-pressure gas tank on the high-pressure side to the high-pressure gas tank on the low-pressure side in response to the valve opening request this time, and the gas temperature rises in the high-pressure gas tank on the low-pressure side, this high-pressure gas tank on the low-pressure side In response to the next request to open the valve, only the opening of the shutoff valve is permitted, and the high pressure gas tank on the high pressure side is prohibited from opening.
As a result, in response to the next valve opening request, it is possible to supply gas from the low pressure side high pressure gas tank while preventing the gas temperature from rising again in the low pressure side high pressure gas tank.
本発明の第3の発明に係る高圧ガスシステムによれば、圧力信号による圧力の指示値と、流量に応じた圧力の推定値との差が所定値を超える場合には、何れかの遮断弁が異常であり、複数の高圧ガスタンク間に圧力差が生じていると判断する。そして、次回の開弁要求に対して遮断弁の開弁を禁止することによって、高圧側から低圧側へとガスが通流して低圧側の高圧ガスタンク内のガスの温度が過度に上昇することを防止する。
これによって、ガスの温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステムの所望の信頼性を確保することができる。
According to the high pressure gas system of the third aspect of the present invention, when the difference between the pressure indication value by the pressure signal and the estimated pressure value according to the flow rate exceeds a predetermined value, any of the shut-off valves Is abnormal, and it is determined that there is a pressure difference between the plurality of high-pressure gas tanks. By prohibiting the opening of the shut-off valve in response to the next valve opening request, the gas flows from the high pressure side to the low pressure side, and the temperature of the gas in the high pressure gas tank on the low pressure side is excessively increased. To prevent.
Thereby, the temperature of the gas can be kept within a predetermined guaranteed temperature range, and the desired reliability of the high-pressure gas system can be ensured.
以下、本発明の一実施形態に係る高圧ガスシステムについて添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a high-pressure gas system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態による高圧ガスシステム10は、例えば図1に示すように、燃料電池スタック11と、複数の高圧のガスタンク12と、各ガスタンク12に設けられた主止弁13と、高圧ガス流路14と、1次減圧弁15と、中圧デバイス16と、高圧センサ(P1)17と、中圧センサ(P2)18と、各ガスタンク12内のガス温度を検出する温度センサ19と、電子制御装置(ECU)20と、を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, for example, the high-
複数の高圧のガスタンク12(例えば、第1ガスタンク12aおよび第2ガスタンク12b)は、燃料電池スタック11に供給する反応ガスを貯留している。
高圧ガス流路14は、例えば、各主止弁13に接続された流路14a,…,14aを合流させる合流部14bを備え、全てのガスタンク12から供給される反応ガスを合流させて燃料電池スタック11へと通流させる。
そして、各ガスタンク12毎に設けられた主止弁13は、各ガスタンク12と流路14aとの間での反応ガスの流れを許容および遮断する。
A plurality of high-pressure gas tanks 12 (for example, the
The high-pressure
The
1次減圧弁15は、例えば、高圧ガス流路14において合流部14bと燃料電池スタック11との間に設けられている。
中圧デバイス16は、例えば、高圧ガス流路14において1次減圧弁15と燃料電池スタック11との間に設けられている。
For example, the primary
The
高圧センサ(P1)17は、例えば、高圧ガス流路14において合流部14bと1次減圧弁15との間に設けられ、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力を検出して検出結果の圧力信号を出力する。
中圧センサ(P2)18は、例えば、高圧ガス流路14において1次減圧弁15と中圧デバイス16との間に設けられ、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力を検出して検出結果の圧力信号を出力する。
For example, the high pressure sensor (P1) 17 is provided between the
The intermediate pressure sensor (P2) 18 is provided, for example, between the primary
温度センサ19(例えば、第1温度センサ19aおよび第2温度センサ19b)は、例えば、サーミスタなどを備えて構成され、各ガスタンク12内のガス温度を検出して検出結果の温度信号を出力する。
The temperature sensor 19 (for example, the
ECU20は、例えば、各ガスタンク12の温度センサ19から出力される温度信号を受けて各主止弁13の開閉を制御する。
For example, the
本実施の形態による高圧ガスシステム10は上記構成を備えており、次に、高圧ガスシステム10の動作について説明する。
The high-
先ず、以下に、各ガスタンク12の温度センサ19から出力される温度信号を受けて各主止弁13の開閉を制御する処理について説明する。
例えば図2に示すステップS01においては、高圧ガスシステム10の起動時などにおいて発生する開弁要求に応じて各ガスタンク12の主止弁13を開弁し、この開弁後に各温度センサ19から逐次出力される温度信号に基づいて、各ガスタンク12内のガス温度を取得する。
First, processing for controlling the opening and closing of each
For example, in step S01 shown in FIG. 2, the
次に、ステップS02においては、少なくとも何れかのガスタンク12内のガス温度の温度上昇率は所定上昇率(例えば、5℃/minなど)よりも大きいか否か、あるいは、少なくとも何れかのガスタンク12内のガス温度は所定温度(例えば、85℃など)よりも高いか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
Next, in step S02, whether or not the temperature increase rate of the gas temperature in at least one of the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to the end.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S03.
そして、ステップS03においては、全てのガスタンク12の主止弁13を閉弁する。
次に、ステップS04においては、上述したステップS02の判定処理においてガス温度の温度上昇率が所定上昇率よりも大きい、あるいはガス温度が所定温度よりも高いと判定されたガスタンク12を高温側のガスタンク12とし、これら以外のガスタンク12を低温側のガスタンク12とする。そして、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、低温側のガスタンク12の主止弁13の開弁を許可し、高温側のガスタンク12の主止弁13の開弁を禁止し、エンドに進む。
In step S03, the
Next, in step S04, the
例えば、高圧ガスシステム10の起動時などにおいて発生する開弁要求に応じて、各ガスタンク12の主止弁13の開弁が指示された時刻t0以降において、適宜のガスタンク12の主止弁13(例えば、第2温度センサ19bを備える第2ガスタンク12bの主止弁13)の開弁遅れまたは開弁不良が発生すると、このガスタンク12と、主止弁13の開弁が正常である他のガスタンク12(例えば、第1温度センサ19aを備える第1ガスタンク12aの主止弁13)との間に圧力差が生じる。
そして、この圧力差に応じて、高圧側から低圧側へと反応ガスが通流し、例えば図3に示すように、第1温度センサ19aから出力されるガス温度T1が低下傾向に変化することに伴い、第2温度センサ19bから出力されるガス温度T2が増大傾向に変化する。
For example, in response to a valve opening request generated at the time of starting the high-
Then, according to this pressure difference, the reaction gas flows from the high pressure side to the low pressure side, and for example, as shown in FIG. 3, the gas temperature T1 output from the
この状態において、上述したステップS01〜ステップS04の処理により、ガス温度T2が所定温度を超えた場合、あるいはガス温度T2の上昇率が所定上昇率を超えた場合には、全てのガスタンク12の主止弁13が閉弁される。
そして、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、第1温度センサ19aを備える第1ガスタンク12aの主止弁13の開弁は許可され、第2温度センサ19bを備える第2ガスタンク12bの主止弁13の開弁は禁止される。
In this state, when the gas temperature T2 exceeds the predetermined temperature by the above-described processing of step S01 to step S04, or when the increase rate of the gas temperature T2 exceeds the predetermined increase rate, the main of all the
In response to a valve opening request that occurs at the next startup of the high-
なお、上述したステップS03においては、少なくとも何れかのガスタンク12内のガス温度の温度上昇率は所定上昇率よりも大きいか否か、あるいは、少なくとも何れかのガスタンク12内のガス温度は所定温度よりも高いか否かを判定するとしたが、これに限定されず、例えば、複数のガスタンク12のうち、少なくとも何れか1対の組み合わせにおいて、ガス温度の温度差の上昇率は所定上昇率(例えば、5℃/minなど)よりも大きいか否かを判定してもよい。
In step S03 described above, whether or not the temperature increase rate of the gas temperature in at least one of the
この場合には、例えば図4に示すように、各ガスタンク12の主止弁13が開弁された時刻t0以降において、第1温度センサ19aから出力されるガス温度T1と第2温度センサ19bから出力されるガス温度T2との温度差(例えば、温度差T2−T1)が増大傾向に変化し、この温度差が所定温度差を超えた場合には、全てのガスタンク12の主止弁13は閉弁される。
そして、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、相対的にガス温度が低下した第1温度センサ19aを備える第1ガスタンク12aの主止弁13の開弁は許可され、相対的にガス温度が増大した第2温度センサ19bを備える第2ガスタンク12bの主止弁13の開弁は禁止される。
In this case, for example, as shown in FIG. 4, after the time t0 when the
Then, in response to a valve opening request generated at the next startup of the high
上述したように、本実施の形態による高圧ガスシステム10によれば、各ガスタンク12に温度センサ19を備えるだけの簡便な構成によって、システム構成に要する費用および重量の増大を防止しつつ、燃料電池スタック11に接続された複数のガスタンク12の主止弁13の開閉を適切に制御することができる。
As described above, according to the high-
すなわち、何れかのガスタンク12内のガス温度が所定温度を超えた場合、あるいはガス温度の上昇率が所定上昇率を超えた場合に、全てのガスタンク12の主止弁13を閉弁することによって、ガスタンク12内のガス温度の過度の上昇を防止し、ガス温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステム10の所望の信頼性を確保することができる。
That is, by closing the
さらに、次回の開弁要求に対しては、今回の開弁要求によってガス温度が低下したガスタンク12の主止弁13、つまり開弁遅れまたは開弁不良が発生せず正常であった主止弁13の開弁を許可する。一方、開弁遅れまたは開弁不良が発生した主止弁13の開弁は禁止する。
これにより、再びガスタンク12においてガス温度が過度に上昇することを防止しつつ、このガスタンク12から反応ガスを燃料電池スタック11へと供給することができる。または、次回の開弁要求に対して、すべての主止弁13の開弁を許可しないよう制御し、高圧ガスシステム10の利用者にメンテナンスを促すように動作させてもよい。
Furthermore, for the next valve opening request, the
Thus, the reaction gas can be supplied from the
なお、上述した実施の形態において、ECU20は、各ガスタンク12の温度センサ19から出力される温度信号を受けて各主止弁13の開閉を制御するとしたが、これに限定されず、例えば上述した実施の形態の変形例のように、高圧センサ(P1)17または中圧センサ(P2)18から出力される圧力信号を受けて各主止弁13の開閉を制御してもよい。
In the embodiment described above, the
この変形例において、ECU20は、例えば、各ガスタンク12から燃料電池スタック11へと向かい高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの流量を検出する流量センサ(図示略)から出力される流量の検出結果の流量信号を受けて、あるいは、燃料電池スタック11の出力電流および出力電圧を検出する各センサ(図示略)から出力される検出結果の信号を受けて、燃料電池スタック11の発電量に関連する反応ガスの流量を把握する。
In this modification, the
そして、把握した反応ガスの流量に基づいて高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力を推定して、圧力の推定値を生成するとともに、高圧センサ(P1)17または中圧センサ(P2)18から出力される圧力信号を受けて、圧力の指示値を取得し、圧力の推定値と指示値との差に応じて各主止弁13の開閉を制御する。
Then, the pressure of the reaction gas flowing through the high-pressure
例えば、ECU20は、ガスタンク12の圧力の推定値P(MPa)と、圧力の変数xによる密度の関数F(x)(kg/m3)と、ガスタンク12の容量V(リットル)と、高圧ガスシステム10の起動時のガスタンク12の圧力P0(MPa)と、燃料電池スタック11の発電量(kWh)と、発電量を反応ガスの消費量に換算する係数B(kg)と、高圧ガスシステム10から外部への反応ガスのパージ量C(kg)と、による下記数式(1)に基づいて、圧力の推定値を算出する。
For example, the
以下に、この変形例に係る高圧ガスシステム10の動作について説明する。
例えば図5に示すステップS11においては、高圧ガスシステム10の起動時などにおいて発生する開弁要求に応じて各ガスタンク12の主止弁13を開弁し、この開弁後に高圧センサ(P1)17または中圧センサ(P2)18から逐次出力される圧力信号に基づいて、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力の指示値を取得する。
さらに、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの流量を検出する流量センサ(図示略)から逐次出力される流量の検出結果の流量信号を受けて、あるいは、燃料電池スタック11の出力電流および出力電圧を検出する各センサ(図示略)から逐次出力される検出結果の信号を受けて、燃料電池スタック11の発電量を把握する。
Below, operation | movement of the high
For example, in step S11 shown in FIG. 5, the
Further, a flow rate signal of a flow rate detection result sequentially output from a flow rate sensor (not shown) that detects the flow rate of the reaction gas flowing in the high-pressure
次に、ステップS12においては、把握した燃料電池スタック11の発電量に係る反応ガスの流量に応じて高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力を推定し、圧力の推定値を生成する。
Next, in step S12, the pressure of the reaction gas flowing in the high-pressure
次に、ステップS13においては、圧力の推定値と指示値との差(推定値−指示値)は所定値(例えば、5MPaなど)よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS14に進み、このステップS14においては、各主止弁13は正常であると判定し、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS15に進み、このステップS15においては、少なくとも何れかの主止弁13は異常、例えば意図されない閉弁状態となる閉弁不良であると判定し、ステップS16に進む。
Next, in step S13, it is determined whether or not the difference between the estimated pressure value and the indicated value (estimated value−indicated value) is greater than a predetermined value (for example, 5 MPa).
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step
そして、ステップS16においては、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、全てのガスタンク12の主止弁13の開弁を禁止し、エンドに進む。
And in step S16, with respect to the valve opening request | requirement which generate | occur | produces at the time of the next starting of the high
この変形例によれば、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、高圧側のガスタンク12から低圧側のガスタンク12へと反応ガスが通流して低圧側のガスタンク12内のガス温度が過度に上昇することを防止する。
これによって、ガス温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステム10の所望の信頼性を確保することができる。
According to this modification, in response to a valve opening request generated at the next start-up of the high-
Thereby, the gas temperature can be kept within a predetermined guaranteed temperature range, and the desired reliability of the high-
例えば、高圧ガスシステム10の起動時などにおいて発生する開弁要求に応じて、あるいは高圧ガスシステム10の稼働中において、適宜のガスタンク12の主止弁13に意図されない閉弁状態の閉弁不良が発生すると、燃料電池スタック11による反応ガスの消費に伴い、主止弁13が閉弁不良のガスタンク12と、主止弁13が開弁状態の正常なガスタンク12との間で圧力差が発生する。
一方、燃料電池スタック11においては所望の発電量が確保されることから、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスに対して、燃料電池スタック11の発電量に応じた所望の流量が維持される。
これらによって、例えば図6に示すように、高圧ガス流路14内を流通する反応ガスの圧力の指示値は、燃料電池スタック11の発電量に応じた反応ガスの流量から推定される圧力の推定値に比べて低下する。
For example, in response to a valve opening request generated at the time of starting the high
On the other hand, since a desired power generation amount is ensured in the
Accordingly, for example, as shown in FIG. 6, the indication value of the pressure of the reaction gas flowing through the high-pressure
この状態において、上述したステップS11〜ステップS16の処理により、圧力の推定値と指示値との差が所定値を超えた場合には、何れかのガスタンク12の主止弁13が異常であると判定される。そして、高圧ガスシステム10の次回の起動時などにおいて発生する開弁要求に対して、全てのガスタンク12の主止弁13の開弁は禁止される。
In this state, if the difference between the estimated pressure value and the indicated value exceeds a predetermined value as a result of the processing in steps S11 to S16 described above, the
この変形例によれば、複数のガスタンク12間に圧力差が生じている場合であっても、次回の開弁要求に対して主止弁13の開弁を禁止することによって、高圧側から低圧側へと反応ガスが通流して低圧側のガスタンク12内のガス温度が過度に上昇することを防止する。
これによって、ガス温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステム10の所望の信頼性を確保することができる。
According to this modification, even when a pressure difference is generated between the plurality of
Thereby, the gas temperature can be kept within a predetermined guaranteed temperature range, and the desired reliability of the high-
なお、上述した実施の形態において、例えば、各ガスタンク12内の圧力を検出する圧力センサを備える場合には、各ガスタンク12の温度センサ19の代わりに、これらの圧力センサから出力される各ガスタンク12内の圧力の検出結果の信号を用いて、各主止弁13の開閉を制御してもよい。
この場合には、例えば、上述したステップS02において、少なくとも何れかのガスタンク12内の圧力の圧力上昇率は所定上昇率よりも大きいか否か、あるいは、少なくとも何れかのガスタンク12内の圧力は所定圧力よりも高いか否かを判定する。
In the above-described embodiment, for example, when a pressure sensor for detecting the pressure in each
In this case, for example, in step S02 described above, at least the pressure increase rate of the pressure in the
また、上述した実施の形態の変形例において、例えば、各ガスタンク12内の圧力を検出する圧力センサを備える場合には、高圧センサ(P1)17または中圧センサ(P2)18の代わりに、これらの圧力センサから出力される各ガスタンク12内の圧力の検出結果の信号を用いて、各主止弁13の開閉を制御してもよい。
この場合には、例えば、上述したステップS11〜S13において、少なくとも何れかの組み合わせのガスタンク12同士の圧力差は所定値(例えば、5MPaなど)よりも大きいか否かを判定する。
Further, in the modification of the embodiment described above, for example, when a pressure sensor for detecting the pressure in each
In this case, for example, in the above-described steps S11 to S13, it is determined whether or not the pressure difference between the
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、ガスが流入する各ガスタンク12のうち、いずれかのガスタンク12内のガス温度の低下幅または温度低下率が所定値を超えた場合には、ガス温度が最も高いガスタンク12の主止弁13を閉鎖するようにしてもよい。この場合でも、ガス温度の過度の上昇を防止し、ガスの温度を所定の保障温度範囲内に収め、高圧ガスシステム10の所望の信頼性を確保することができる。
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the configuration of the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate.
For example, the
10 高圧ガスシステム
11 燃料電池スタック
12 ガスタンク
13 主止弁
14 高圧ガス流路
15 1次減圧弁
16 中圧デバイス
17 高圧センサ(P1)
18 中圧センサ(P2)
19 温度センサ
20 電子制御装置(ECU)
DESCRIPTION OF
18 Medium pressure sensor (P2)
19
Claims (3)
前記複数の高圧ガスタンクから供給されるガスを合流させて通流させる高圧ガス流路と、
各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、各前記高圧ガスタンクと前記高圧ガス流路との間での前記ガスの流れを許容および遮断する遮断弁と、
各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、前記ガスの温度を検出して検出結果の温度信号を出力する温度センサと、
各前記温度センサから出力される前記温度信号を受けて各前記遮断弁の開閉を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
開弁要求に応じて複数の前記遮断弁を開弁した後、何れかの前記温度信号の前記温度が所定温度を超えた場合又は何れかの前記温度信号の前記温度の上昇率が所定値を超えた場合に、該温度信号を出力する前記温度センサが設けられた前記高圧ガスタンクの前記遮断弁を閉じることを特徴とする高圧ガスシステム。 A plurality of high-pressure gas tanks;
A high-pressure gas flow path for merging and flowing gases supplied from the plurality of high-pressure gas tanks;
A shut-off valve that is provided for each of the high-pressure gas tanks and allows and shuts off the flow of the gas between each of the high-pressure gas tanks and the high-pressure gas flow path;
A temperature sensor that is provided for each of the high-pressure gas tanks, detects the temperature of the gas, and outputs a temperature signal as a detection result;
Control means that can control the opening and closing of each shut-off valve in response to the temperature signal output from each temperature sensor,
The control means includes
After opening a plurality of shut-off valves in response to a valve opening request, when the temperature of any of the temperature signals exceeds a predetermined temperature, or the rate of increase in the temperature of any of the temperature signals is a predetermined value When it exceeds, the high pressure gas system which closes the shut-off valve of the high pressure gas tank provided with the temperature sensor which outputs the temperature signal.
前記複数の高圧ガスタンクから供給されるガスを合流させて通流させる高圧ガス流路と、
各前記高圧ガスタンク毎に設けられ、各前記高圧ガスタンクと前記高圧ガス流路との間での前記ガスの流れを許容および遮断する遮断弁と、
前記高圧ガス流路に設けられ、前記ガスの圧力を検出して検出結果の圧力信号を出力する圧力センサと、
前記高圧ガス流路を流通した前記ガスの流量を把握する流量把握手段と、
前記圧力信号および前記流量把握手段により把握された前記流量の把握結果を受けて各前記遮断弁の開閉を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
開弁要求に応じて複数の前記遮断弁を開弁した後、前記圧力信号の前記圧力と、前記把握結果の前記流量から得られる圧力との差が所定値を超える場合には、再度、開弁要求を受けたとしても前記遮断弁の開弁を禁止することを特徴とする高圧ガスシステム。 A plurality of high-pressure gas tanks;
A high-pressure gas flow path for merging and flowing gases supplied from the plurality of high-pressure gas tanks;
A shut-off valve that is provided for each of the high-pressure gas tanks and allows and shuts off the flow of the gas between each of the high-pressure gas tanks and the high-pressure gas flow path;
A pressure sensor provided in the high-pressure gas flow path for detecting the pressure of the gas and outputting a pressure signal as a detection result;
A flow rate grasping means for grasping a flow rate of the gas flowing through the high-pressure gas flow path;
Control means capable of controlling the opening and closing of each shut-off valve in response to the grasping result of the flow rate grasped by the pressure signal and the flow rate grasping means,
The control means includes
After opening a plurality of shut-off valves in response to a valve opening request, if the difference between the pressure of the pressure signal and the pressure obtained from the flow rate of the grasping result exceeds a predetermined value, it is opened again. A high-pressure gas system that prohibits the opening of the shut-off valve even when a valve request is received.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092213A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Toyota Motor Corp | Fuel gas supply device and vehicle |
JP2016046963A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 富士重工業株式会社 | Vehicular control device |
JP2017145903A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 本田技研工業株式会社 | Method for operating gas supply system |
CN110911710A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 丰田自动车株式会社 | Gas supply system, fuel cell system provided with gas supply system, and method for controlling gas supply system |
CN114466989A (en) * | 2019-10-07 | 2022-05-10 | 宝马股份公司 | Method for refueling a motor vehicle, refueling station and computer-readable storage medium |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3601871B1 (en) * | 2017-03-30 | 2021-03-17 | Plastic Omnium Advanced Innovation and Research | System for storing a gas in several tanks |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060231144A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Mirko Schwan | Method of discharging high pressure storage vessels |
US20070012362A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Jurgen Thyroff | Method for opening tank shut-off valves in gas feeding systems with connected tanks |
JP2008223784A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | Fuel supply device and vehicle |
JP2008243563A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
JP2009092441A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | System for gas leak detection and protection and its control method |
JP2012077858A (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | Gas filling system, gas filling method, gas filling device and tank mounting device |
-
2012
- 2012-06-08 JP JP2012130884A patent/JP5919103B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060231144A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Mirko Schwan | Method of discharging high pressure storage vessels |
US20070012362A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Jurgen Thyroff | Method for opening tank shut-off valves in gas feeding systems with connected tanks |
JP2008223784A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | Fuel supply device and vehicle |
JP2008243563A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
JP2009092441A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | System for gas leak detection and protection and its control method |
JP2012077858A (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | Gas filling system, gas filling method, gas filling device and tank mounting device |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014092213A (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Toyota Motor Corp | Fuel gas supply device and vehicle |
JP2016046963A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 富士重工業株式会社 | Vehicular control device |
JP2017145903A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 本田技研工業株式会社 | Method for operating gas supply system |
CN110911710A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 丰田自动车株式会社 | Gas supply system, fuel cell system provided with gas supply system, and method for controlling gas supply system |
US11502316B2 (en) * | 2018-09-14 | 2022-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas supply system, fuel cell system including gas supply system, and control method for gas supply system |
CN110911710B (en) * | 2018-09-14 | 2023-03-24 | 丰田自动车株式会社 | Gas supply system, fuel cell system provided with gas supply system, and method for controlling gas supply system |
CN114466989A (en) * | 2019-10-07 | 2022-05-10 | 宝马股份公司 | Method for refueling a motor vehicle, refueling station and computer-readable storage medium |
CN114466989B (en) * | 2019-10-07 | 2023-09-01 | 宝马股份公司 | Method for fueling a motor vehicle, fueling station and computer-readable storage medium |
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