JP2018062991A - 高圧水素製造システム - Google Patents

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俊平 内田
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英孝 南形
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Abstract

【課題】水素ステーションの効率的な運転を可能とする。【解決手段】高圧水素製造システム110は、水素を出力する水素製造装置210と、水素製造装置210に接続され、バルブV1が設けられた第1配管212と、第1配管212に吸入側が接続された圧縮機220と、圧縮機220の吐出側に接続され、バルブV2が設けられた第2配管222と、第2配管222に接続された可変圧蓄圧器240と、可変圧蓄圧器240と圧縮機220の吸入側とを接続し、バルブV3が設けられた第3配管242と、圧縮機220の吐出側に接続され、バルブV4が設けられた第4配管224と、第4配管224に接続された高圧蓄圧器250とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、高圧水素を製造して燃料電池自動車等の供給先に供給する高圧水素製造システムに関する。
近年、燃料電池を搭載した自動車(FCV:Fuel Cell Vehicle、以下、「燃料電池自動車」と称する。)が開発されている。燃料電池自動車に水素を供給する水素ステーションは、水素製造装置(例えば、特許文献1)と、水素製造装置によって製造された水素を昇圧する圧縮機と、昇圧された水素を貯留する蓄圧器とを含んで構成され、蓄圧器に貯留された水素が燃料電池自動車に供給されることとなる。
特開2011−132103号公報
水素ステーションを効率よく運転することができる技術の開発が希求されている。
本発明は、水素ステーションの効率的な運転が可能な高圧水素製造システムを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る高圧水素製造システムは、水素を出力する水素製造装置と、前記水素製造装置に接続され、第1の開閉バルブが設けられた第1配管と、前記第1配管に吸入側が接続された圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に接続され、第2の開閉バルブが設けられた第2配管と、前記第2配管に接続された可変圧蓄圧器と、前記可変圧蓄圧器と前記圧縮機の吸入側とを接続し、第3の開閉バルブが設けられた第3配管と、前記圧縮機の吐出側に接続され、第4の開閉バルブが設けられた第4配管と、前記第4配管に接続された高圧蓄圧器と、を備える。
また、前記水素製造装置、前記圧縮機、前記第1の開閉バルブ、前記第2の開閉バルブ、前記第3の開閉バルブ、および、前記第4の開閉バルブを制御する制御部を備え、前記制御部は、所定の第1期間において、前記水素製造装置から水素を出力させ、前記圧縮機を駆動させ、前記第1の開閉バルブおよび前記第2の開閉バルブを開弁し、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを閉弁し、前記第1期間より短い第2期間において、前記水素製造装置から水素の出力を停止させ、前記第1の開閉バルブおよび前記第2の開閉バルブを閉弁するとしてもよい。
また、前記制御部は、前記第2期間において、前記高圧蓄圧器の圧力が所定の閾値以上である場合、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを閉弁し、前記圧縮機をロードダウンさせ、前記高圧蓄圧器の圧力が前記閾値未満である場合、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを開弁し、前記圧縮機をロードアップさせるとしてもよい。
また、前記圧縮機は、吸入圧力が可変であるとしてもよい。
また、前記第3配管における前記第3の開閉バルブと前記圧縮機との間に減圧弁を備えるとしてもよい。
本発明によれば、水素ステーションの効率的な運転が可能となる。
水素ステーションを説明するための図である。 高圧水素製造システムを説明するための図である。 営業時間内および営業時間外における制御部による制御について説明する図である。 営業時間外におけるバルブの開閉と、水素の流れとを説明する図である。 営業時間内におけるバルブの開閉と、水素の流れとを説明する図である。 営業時間内におけるバルブの開閉と、水素の流れとを説明する図である。 比較例の高圧水素製造システムを説明する図である。 実施例と比較例を比較する図である。 変形例にかかる高圧水素製造システムを説明するための図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
(水素ステーション100)
図1は、水素ステーション100を説明するための図である。図1に示すように、水素ステーション100は、高圧水素製造システム110と、プレクーラー120と、ディスペンサー130とを含んで構成される。なお、図1中、水素の流れを実線の矢印で示す。なお、以下では、圧力をゲージ圧(絶対圧−大気圧)として示す。
図1に示すように、高圧水素製造システム110は、水素を製造し、製造した水素を、例えば、82MPaに昇圧して貯留する。高圧水素製造システム110に貯留された水素は、プレクーラー120によって冷却され(例えば、−40℃)、ディスペンサー130の充填制御弁を介して、燃料電池自動車140に設けられた水素タンクに供給(差圧充填)される。ここで、高圧水素製造システム110から燃料電池自動車140の水素タンクへ水素が供給される際に断熱圧縮によって水素が加熱されるため、水素の温度が水素タンクの耐熱温度に達しないように、プレクーラー120が設けられている。以下、高圧水素製造システム110の具体的な構成について説明する。
(高圧水素製造システム110)
図2は、高圧水素製造システム110を説明するための図である。図2に示すように、高圧水素製造システム110は、水素製造装置210を備えている。水素製造装置210は、例えば、都市ガス、液化石油ガス(LPG:Liquefied Petroleum Gas)等の化石燃料から純度の高い水素を製造する。また、水素製造装置210を、水電解装置で構成することもできる。
水素製造装置210は、第1配管212を介して圧縮機220の吸入側(入口)に接続されている。第1配管212には、第1配管212を開閉するバルブV1(第1の開閉バルブ)が設けられている。また、第1配管212における水素製造装置210とバルブV1との間(バルブV1の上流側)には、サクションタンク230が設けられている。サクションタンク230は、クッションタンクとして機能し、水素製造装置210から出力された水素の圧力変動を吸収する。
圧縮機220は、水素製造装置210から出力された水素(例えば、0.6MPa)を圧縮して、例えば、82MPaに昇圧する。本実施形態において、圧縮機220は、吸入圧力が可変であっても圧縮できるように設計・製作された圧縮機(例えば、一部のダイヤフラムコンプレッサー)で構成され、水素を昇圧する。つまり、圧縮機220は、吸入圧力(吸い込み圧力)を可変とすることができる圧縮機である。具体的に説明すると、圧縮機220は、吸入圧力に幅があっても水素を昇圧することができる圧縮機であり、吸入圧力の範囲が、例えば、0.6MPa(最小吸入圧力)から40MPa(最大吸入圧力)であっても、水素を昇圧することができる。つまり、圧縮機220は、耐圧、耐流量設計することで、吐出圧力(例えば、82MPa)と実質的に等しい吸入圧力まで水素を吸入することができる。
圧縮機220の吐出側(出口)は、第2配管222を介して可変圧蓄圧器240に接続されている。第2配管222には、第2配管222を開閉するバルブV2(第2の開閉バルブ)が設けられている。
可変圧蓄圧器240は、水素製造装置210から出力され、圧縮機220によって昇圧された水素(例えば、82MPa)を貯留する。なお、本実施形態において、可変圧蓄圧器240の常用圧力(最大許容圧力)は、例えば、40MPaである。
また、可変圧蓄圧器240は、第3配管242を介して圧縮機220の吸入側に接続されている。第3配管242には、第3配管242を開閉するバルブV3(第3の開閉バルブ)が設けられている。なお、本実施形態において、第3配管242は、一端が可変圧蓄圧器240に接続され、他端が第1配管212におけるバルブV1と圧縮機220の吸入側との間に接続される。
また、圧縮機220の吐出側は、第4配管224を介して高圧蓄圧器250に接続されている。第4配管224には、第4配管224を開閉するバルブV4(第4の開閉バルブ)が設けられている。なお、本実施形態において、第4配管224は、第2配管222(第2配管222における圧縮機220の吐出側とバルブV2との間)から分岐されており、他端が高圧蓄圧器250に接続される。
高圧蓄圧器250は、圧縮機220によって昇圧された水素(例えば、82MPa)を貯留する。つまり、高圧蓄圧器250の常用圧力(最大許容圧力)は、例えば、82MPaである。高圧蓄圧器250は、第5配管252を介してプレクーラー120に接続されている。第5配管252には、第5配管252を開閉するバルブV5(開閉弁)が設けられている。バルブV5は、燃料電池自動車140への水素の供給開始に伴って開弁される。
したがって、高圧蓄圧器250に貯留された水素は、第5配管252を介してプレクーラー120に供給される。そして、水素は、プレクーラー120によって冷却され、ディスペンサー130によって、燃料電池自動車140に設けられた水素タンクに供給(充填)される(図1参照)。
制御部260は、CPU(中央処理装置)を含む半導体集積回路で構成され、ROMからCPU自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのRAMや他の電子回路と協働して高圧水素製造システム110全体を管理および制御する。詳しくは後述するが、本実施形態において制御部260は、水素製造装置210の駆動制御(出力制御)、圧縮機220の制御、バルブV1〜V5の開閉制御を実行する。
(高圧水素製造システム110の運転処理)
続いて、上記高圧水素製造システム110の運転処理について説明する。ここでは、水素ステーション100の営業時間が9時〜17時までである場合の制御部260による制御について説明する。
図3は、営業時間内および営業時間外における制御部260による制御について説明する図である。図4は、営業時間外におけるバルブV1〜V5の開閉と、水素の流れとを説明する図である。図5および図6は、営業時間内におけるバルブV1〜V5の開閉と、水素の流れとを説明する図である。
図3に示すように、制御部260は、営業時間外(17時〜9時)において水素製造装置210から水素を出力させ(定格運転)、営業時間内(9時〜17時)において水素製造装置210から水素の出力を停止させる(待機運転)。そして、制御部260は、営業時間外において、水素製造装置210から出力された水素を可変圧蓄圧器240に貯留しておき、営業時間内において、可変圧蓄圧器240に貯留された水素を、高圧蓄圧器250を介して燃料電池自動車140に供給する。
具体的に説明すると、図3、図4に示すように、営業時間外において、制御部260は、水素製造装置210を駆動して水素を製造させ、水素製造装置210から水素を出力させる。また、制御部260は、バルブV1、V2を開弁し、バルブV3、V4、V5を閉弁する。制御部260は、圧縮機220を駆動する。そうすると、圧縮機220は、水素製造装置210から出力された水素(0.6MPa)を昇圧して、可変圧蓄圧器240に送出することとなる。なお、制御部260は、サクションタンク230の圧力が所定値(例えば、0.55MPa)以上である場合、圧縮機220をロードアップ(負荷アップ)し、サクションタンク230の圧力が所定値未満である場合、圧縮機220をロードダウン(負荷ダウン)する。
このようにして、制御部260は、営業時間外(第1期間)の16時間において、水素製造装置210から水素を出力させて、可変圧蓄圧器240に貯留する。
一方、図3、図5、図6に示すように、営業時間内(第2期間)の8時間において、制御部260は、水素製造装置210を待機運転とし、水素製造装置210から水素の出力を停止させる。また、制御部260は、バルブV1を閉弁して、水素製造装置210と圧縮機220との接続を切り離す。なお、バルブV1を閉弁することにより、可変圧蓄圧器240から水素製造装置210への水素の逆流を防止している。
そして、制御部260は、高圧蓄圧器250の圧力に基づいて、圧縮機220を制御し、バルブV3、V4を開閉制御する。具体的に説明すると、高圧蓄圧器250の圧力が所定の閾値(例えば、81.5MPa)以上である場合、制御部260は、図5に示すように、バルブV3、V4を閉弁する。また、制御部260は、圧縮機220をロードダウンするとともに、バルブV2を開弁する。そして、圧縮機220が停止したら、制御部260は、バルブV2を閉弁する。
一方、高圧蓄圧器250の圧力が閾値未満である場合、図6に示すように、制御部260は、バルブV3、V4を開弁する。また、制御部260は、圧縮機220をロードアップする。そうすると、圧縮機220は、可変圧蓄圧器240(1.5MPa〜40MPa)に貯留された水素を昇圧して、高圧蓄圧器250に送出することとなる。つまり、営業時間内の8時間においては、可変圧蓄圧器240に貯留された水素が、燃料電池自動車140に供給されることとなる。なお、図5、図6に示す営業時間内において、バルブV5は、燃料電池自動車140への水素の供給開始に伴って適宜開弁される。
(設備費およびランニングコストの検討)
図7は、比較例の高圧水素製造システム10を説明する図であり、図8は、実施例と比較例を比較する図である。図7に示すように、比較例の高圧水素製造システム10は、実施例の高圧水素製造システム110と比較して、バルブV1を備えず、また、圧縮機12、第3配管14、減圧弁RVが異なり、他の構成は、高圧水素製造システム110と実質的に等しい。なお、高圧水素製造システム110と実質的に等しい構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
圧縮機12は、吸入圧力が一定(0.6MPa)であるように設計・制作された圧縮機であり、水素製造装置210から出力された水素(0.6MPa)を圧縮して、82MPaに昇圧する。
第3配管14は、一端が可変圧蓄圧器240に接続され、他端がサクションタンク230に接続された配管である。また、第3配管14におけるバルブV3とサクションタンク230との間には、減圧弁RVが設けられている。減圧弁RVの設定圧力は、サクションタンク230の目標値よりも高い圧力とし、例えば0.6MPaとする。
図8に示すように、例えば、高圧水素製造システム10、110が、プレクーラー120(燃料電池自動車140)に供給できる水素の流量(水素供給能力)を300Nm/hとした場合、つまり、1日あたり2400Nmの水素供給能力を有する場合について実施例と比較例との設備費について検討した。
比較例の高圧水素製造システム10では、水素製造装置210、圧縮機12を営業時間内の8時間のみ駆動させると仮定すると、比較例の水素製造装置210は、300Nm/hの水素製造能力が必要となる。また、圧縮機12についても、300Nm/hの圧縮流量が必要となる。
なお、高圧水素製造システム10において、可変圧蓄圧器240(最大許容圧力40MPa)は、水素製造装置210が停止運転する際に余剰する水素と、起動運転する際に不足する水素とを貯留するバッファとしての機能を備えていれば足りるため、8本程度となる。また、高圧蓄圧器250(最大許容圧力82MPa)は、必要な充填能力(例えば、水素5kgタンクを3分で満充填可能な能力)に基づいて、設計され、例えば、3本程度となる。可変圧蓄圧器240、および、高圧蓄圧器250の容量の設計については、特開2015−183766号公報等、既存の技術を参照できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
一方、実施例の高圧水素製造システム110では、営業時間外の16時間において、2400Nmの水素を製造するため、水素製造装置210は、150Nm/hの水素製造能力を有すればよい(150Nm×16時間=2400Nm)。また、上記したように、圧縮機220は、圧縮機12とは異なり、吸入圧力を可変することができる。圧縮機220の圧縮流量は吸入圧力と比例の関係にあるため、0.6MPaの吸入圧力で150Nm/hの圧縮流量を確保できる圧縮機220を採用すればよい。
また、営業時間内の8時間において、圧縮機220の圧縮流量が300Nm/h以上となるように、可変圧蓄圧器240の下限圧を設定すればよい。例えば、可変圧蓄圧器240を、下限圧1.5MPa、上限圧40MPaの間で運用する。
また、実施例の高圧水素製造システム110において、可変圧蓄圧器240は、上記バッファとしての機能に加えて、2400Nmの水素を貯留する機能が必要となるため、例えば、26本程度となる。
実施例と比較例とを比較すると、実施例では、水素製造装置210の水素製造能力を比較例の半分とすることができる。したがって、実施例では、水素製造装置210に要する設備費を低減することが可能となる。また、実施例では、比較例より水素製造装置210の待機運転の時間を低減(半減)することができる。このため、待機運転に要する電力、水、燃料を低減することが可能となる。さらに、実施例では、水素製造装置210を小型化することができるため、単位時間当りの待機運転に要する電力、水、燃料を低減することが可能となる。
また、比較例では圧縮機12の吸入圧力が0.6MPaであるが、実施例では、営業時間内において、圧縮機220の吸入圧力(すなわち可変圧蓄圧器240の圧力)の平均値が20MPa程度となる。したがって、圧縮機220の圧縮比を低減することができる。圧縮機12、220の仕事は、圧縮比に依存するため、営業時間内においては、圧縮機220の電気使用量を削減することができる。なお、実施例では、営業時間内のみならず、営業時間外においても圧縮機220を駆動させる必要がある。しかし、圧縮機220の動力は圧縮流量に依存するため、営業時間外に必要な動力は営業時間内の約半分程度となる。このため、実施例の圧縮機220の電気使用量は、営業時間内および営業時間外を合計した場合であっても、比較例の圧縮機12の電気使用量より低くなる。
また、実施例では、可変圧蓄圧器240の本数が比較例より増加するが、水素製造装置210の設備費、水素製造装置210のランニングコスト、圧縮機220のランニングコストを勘案すると、全体として、比較例よりコストを低減できることが分かった。
以上説明したように、本実施形態の高圧水素製造システム110によれば、圧縮機220が、水素製造装置210から出力される相対的に低圧の水素、および、可変圧蓄圧器240から送出される相対的に高圧の水素を昇圧することができる。したがって、相対的に低圧の水素しか昇圧できない圧縮機12を備える構成と比較して、効率よく水素を昇圧することができる。これにより、水素ステーション100全体を効率よく運転することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態において、水素製造装置210とバルブV1との間にサクションタンク230が配される構成を例に挙げて説明した。このため、サクションタンク230を0.6MPa程度の低圧の耐圧で設計すれば足り、サクションタンク230自体のコストを低減できる。しかし、第1配管212におけるバルブV1と圧縮機220との間にサクションタンク230を備えるとしてもよい。この場合、サクションタンク230には、可変圧蓄圧器240から送出された高圧の水素が供給されることとなる。したがって、サクションタンク230を高圧の耐圧で設計しなければならないが、可変圧蓄圧器240から圧縮機220に送出される水素の圧力変動を低減することが可能となる。つまり、サクションタンク230が水素製造装置210から出力される水素のクッションタンクとして機能するとともに、可変圧蓄圧器240から送出される水素のクッションタンクとしても機能することとなる。また、第1配管212における水素製造装置210とバルブV1との間、および、バルブV1と圧縮機220との間に2つのサクションタンク230を備えるとしてもよい。
また、上記実施形態において、高圧蓄圧器250の圧力が所定の閾値以上である場合、制御部260がバルブV2を一時的に開弁する構成を例に挙げて説明した。しかし、バルブV1と圧縮機220との間にサクションタンクを備え、さらに、第1配管212におけるバルブV1と圧縮機220との間と、圧縮機220の吐出口に接続された第4配管224と、を接続する配管、この配管を開閉するバルブを備える場合、制御部260は、バルブV2を一時的に開弁せずともよい。この場合、制御部260は、このバルブを閉弁しておき、高圧蓄圧器250の圧力が所定の閾値以上である場合に、圧縮機220をロードダウンするとともに、バルブを開弁する。そして、圧縮機220が停止したら、制御部260は、バルブを閉弁する。そうすると、圧縮機220がロードダウンしてから停止(完全停止)するまでに圧縮された水素は、サクションタンクに流入することとなる。
また、図9に示すように、第3配管242におけるバルブV3と圧縮機220との間(バルブV3の下流側)に減圧弁V6を備えるとしてもよい。この場合、減圧弁V6の設定圧力は、圧縮機220の最大吸入圧力とする。減圧弁V6を備える構成により、最大吸入圧力が可変圧蓄圧器240の最大許容圧力未満の圧縮機220(例えば、吸入圧力の範囲が0.6MPaから20MPaに設計された圧縮機)を採用することができる。一般的に、相対的に低い最大吸入圧力で設計された圧縮機は、相対的に高い最大吸入圧力で設計された圧縮機よりも低コストである。したがって、減圧弁V6を備える構成により、低コストの圧縮機220を採用することができ、高圧水素製造システム110全体の設備費を低減することが可能となる。なお、減圧弁V6は、下流圧を機械的に一定に保つバネ式の減圧弁であってもよいし、下流圧を一定に保つ電子式の制御弁であってもよい。また、減圧弁V6を、バルブV3と可変圧蓄圧器240との間に備えるとしてもよい。
また、上記実施形態において、水素ステーション100の供給先が燃料電池自動車140である場合を例に挙げて説明した。しかし、水素ステーション100の供給先は、燃料電池自動車140に限定されず、水素を利用して駆動力を発生させる車両(二輪車等)、船舶等であってもよい。
本発明は、水素を製造して燃料電池自動車等の供給先に供給する高圧水素製造システムに利用することができる。
V1 第1の開閉バルブ
V2 第2の開閉バルブ
V3 第3の開閉バルブ
V4 第4の開閉バルブ
V6 減圧弁
110 高圧水素製造システム
210 水素製造装置
212 第1配管
220 圧縮機
222 第2配管
224 第4配管
240 可変圧蓄圧器
242 第3配管
250 高圧蓄圧器
260 制御部

Claims (5)

  1. 水素を出力する水素製造装置と、
    前記水素製造装置に接続され、第1の開閉バルブが設けられた第1配管と、
    前記第1配管に吸入側が接続された圧縮機と、
    前記圧縮機の吐出側に接続され、第2の開閉バルブが設けられた第2配管と、
    前記第2配管に接続された可変圧蓄圧器と、
    前記可変圧蓄圧器と前記圧縮機の吸入側とを接続し、第3の開閉バルブが設けられた第3配管と、
    前記圧縮機の吐出側に接続され、第4の開閉バルブが設けられた第4配管と、
    前記第4配管に接続された高圧蓄圧器と、
    を備えた高圧水素製造システム。
  2. 前記水素製造装置、前記圧縮機、前記第1の開閉バルブ、前記第2の開閉バルブ、前記第3の開閉バルブ、および、前記第4の開閉バルブを制御する制御部を備え、
    前記制御部は、
    所定の第1期間において、前記水素製造装置から水素を出力させ、前記圧縮機を駆動させ、前記第1の開閉バルブおよび前記第2の開閉バルブを開弁し、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを閉弁し、
    前記第1期間より短い第2期間において、前記水素製造装置から水素の出力を停止させ、前記第1の開閉バルブおよび前記第2の開閉バルブを閉弁する請求項1に記載の高圧水素製造システム。
  3. 前記制御部は、前記第2期間において、
    前記高圧蓄圧器の圧力が所定の閾値以上である場合、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを閉弁し、前記圧縮機をロードダウンさせ、
    前記高圧蓄圧器の圧力が前記閾値未満である場合、前記第3の開閉バルブおよび前記第4の開閉バルブを開弁し、前記圧縮機をロードアップさせる請求項2に記載の高圧水素製造システム。
  4. 前記圧縮機は、吸入圧力が可変である請求項1から3のいずれか1項に記載の高圧水素製造システム。
  5. 前記第3配管における前記第3の開閉バルブと前記圧縮機との間に減圧弁を備えた請求項1から4のいずれか1項に記載の高圧水素製造システム。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020024021A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
WO2020057073A1 (zh) * 2018-09-21 2020-03-26 国家能源投资集团有限责任公司 加氢站控制系统、方法以及加氢站
JP2020091021A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 東京瓦斯株式会社 水素充填装置
WO2020196491A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 Jxtgエネルギー株式会社 水素ガス供給装置および水素ガス供給方法
KR20210095286A (ko) * 2020-01-22 2021-08-02 한국기계연구원 압력 제어가 용이한 수전해 시스템 및 이의 동작 방법
JP2021139378A (ja) * 2020-03-02 2021-09-16 株式会社キッツ 水素ステーションとその運転方法
JP7042384B1 (ja) 2021-11-04 2022-03-25 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
WO2023203860A1 (ja) * 2022-04-21 2023-10-26 株式会社デンソー 水素製造システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015113949A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社神戸製鋼所 ガス充填装置及びガス充填方法
JP2015183766A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 東京瓦斯株式会社 高圧水素製造システム、および、高圧水素製造システムの運転方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015113949A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社神戸製鋼所 ガス充填装置及びガス充填方法
JP2015183766A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 東京瓦斯株式会社 高圧水素製造システム、および、高圧水素製造システムの運転方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7120844B2 (ja) 2018-08-08 2022-08-17 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
JP2020024021A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
WO2020057073A1 (zh) * 2018-09-21 2020-03-26 国家能源投资集团有限责任公司 加氢站控制系统、方法以及加氢站
JP2022500607A (ja) * 2018-09-21 2022-01-04 北京低▲タン▼清▲潔▼能源研究所 水素供給ステーションの制御システム、方法及び水素供給ステーション
JP7304941B2 (ja) 2018-09-21 2023-07-07 北京低▲タン▼清▲潔▼能源研究所 水素供給ステーションの制御システム、方法及び水素供給ステーション
JP2020091021A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 東京瓦斯株式会社 水素充填装置
WO2020196491A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 Jxtgエネルギー株式会社 水素ガス供給装置および水素ガス供給方法
CN113631254B (zh) * 2019-03-27 2023-12-19 引能仕株式会社 氢气供给装置和氢气供给方法
CN113631254A (zh) * 2019-03-27 2021-11-09 引能仕株式会社 氢气供给装置和氢气供给方法
AU2020248332B2 (en) * 2019-03-27 2023-11-09 Eneos Corporation Hydrogen gas supplier and hydrogen gas supply method
KR20210095286A (ko) * 2020-01-22 2021-08-02 한국기계연구원 압력 제어가 용이한 수전해 시스템 및 이의 동작 방법
KR102372534B1 (ko) * 2020-01-22 2022-03-14 한국기계연구원 압력 제어가 용이한 수전해 시스템 및 이의 동작 방법
JP2021139378A (ja) * 2020-03-02 2021-09-16 株式会社キッツ 水素ステーションとその運転方法
JP7409909B2 (ja) 2020-03-02 2024-01-09 株式会社キッツ 水素ステーションとその運転方法
JP2023068770A (ja) * 2021-11-04 2023-05-18 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
JP7042384B1 (ja) 2021-11-04 2022-03-25 東京瓦斯株式会社 水素ステーション
WO2023203860A1 (ja) * 2022-04-21 2023-10-26 株式会社デンソー 水素製造システム

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