JP2013253672A5 - - Google Patents

Description

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以外の別の前記高圧ガスタンクの前記遮断弁を閉じる。

本発明の実施の形態に係る高圧ガスシステムの構成図である。 本発明の実施の形態に係る高圧ガスシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る高圧ガスシステムにおける各ガスタンクのガス温度の変化を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態に係る高圧ガスシステムにおける２つのガスタンク間のガス温度差の変化を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る高圧ガスシステムの動作を示すフロー チャートである。 本発明の実施の形態の変形例に係る高圧ガスシステムにおける圧力の指示値と推定値との変化を示すグラフ図である。

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、高温側のガスタンク１２の主止弁１３の開弁を許可し、低温側のガスタンク１２の主止弁１３の開弁を禁止し、エンドに進む。

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の開弁は禁止され、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の開弁は許可される。

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上昇した第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低下した第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。

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上昇したガスタンク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。

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／ｍ^３）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Ａ（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。

Claims (3)

1. 複数の高圧ガスタンクと、
   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以外の別の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。
2. 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ことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガスシステム。
3. 複数の高圧ガスタンクと、
   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。

Images