JP2023082226A - Method of operating hydrogen station using method of determining life of pressure accumulator - Google Patents

Method of operating hydrogen station using method of determining life of pressure accumulator Download PDF

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JP2023082226A JP2020074235A JP2020074235A JP2023082226A JP 2023082226 A JP2023082226 A JP 2023082226A JP 2020074235 A JP2020074235 A JP 2020074235A JP 2020074235 A JP2020074235 A JP 2020074235A JP 2023082226 A JP2023082226 A JP 2023082226A
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千太 東條
Senta Tojo
拡 小林
Hiroshi Kobayashi
郁孝 林
Fumitaka Hayashi
暢宏 吉川
Nobuhiro Yoshikawa
優多 志賀
Yuta Shiga
裕信 荒島
Hironobu Arashima
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High Pressure Gas Safety Institute of Japan
Japan Steel Works Ltd
University of Tokyo NUC
Japan Petroleum Energy Center JPEC
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High Pressure Gas Safety Institute of Japan
Japan Steel Works Ltd
University of Tokyo NUC
Japan Petroleum Energy Center JPEC
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Abstract

To make the maximum use of a plurality of pressure accumulators until end of lives.SOLUTION: A gas station for filling an on-vehicle container of a vehicle with a predetermined gas is equipped with a pressure accumulating portion that includes a plurality of pressure accumulators storing a gas, a pressure detecting portion that detects a pressure of the gas in each of the plurality of pressure accumulators, a boosting portion that recovers the pressure of the gas in the accumulator decompressed by discharging the gas from the accumulator for filling the gas to the on-vehicle container of the vehicle, by replenishing the boosted gas into the accumulator, and a fatigue degree calculating portion that calculates a fatigue degree of the accumulator, on the basis of a relationship expression regulating a relationship of a pressure amplitude that is a difference between a decompressed pressure value in the pressure accumulator when decompressed by discharging the gas in the accumulator and a pressure value in the accumulator when the boosting portion recovers the pressure, and a fatigue life of the accumulator restricted in use.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蓄圧器の寿命判定方法を用いた水素ステーションの運転方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a hydrogen station using a method for determining the life of a pressure accumulator.

従来、例えば、ガス充てん時の蓄圧器に作用する応力振幅△σを取得し、その応力振幅を複数のグループ△σｉに分け、各グループに対応する破壊繰返し回数Ｎｉと△σｉ の取得数ｎｉから蓄圧器の寿命を判定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, for example, the stress amplitude Δσ acting on the pressure accumulator at the time of gas filling is obtained, the stress amplitude is divided into a plurality of groups Δσi, and the number of repetitions of destruction Ni corresponding to each group and the obtained number ni of Δσi A method for determining the life of a pressure accumulator is known (see Patent Document 1, for example).

上記従来技術において寿命判定の精度を上げるためには、より多くのグループ分けが必要となる。 In order to improve the precision of life determination in the above conventional technology, more groupings are required.

その結果、グループ毎の破壊繰返し回数Ｎｉと、圧力振幅を応力振幅に変換する変換式に関して、予めデータを取得する必要があり、多くの準備を要するとともに判定が複雑であった。 As a result, it was necessary to obtain data in advance regarding the number of repetitions Ni for each group and the conversion formula for converting the pressure amplitude into the stress amplitude.

また、それらのデータは蓄圧器の仕様が変わる（例えば、蓄圧器の製造メーカ等が異なる）毎に取得する必要があり、汎用性にも問題があった。 In addition, such data must be acquired each time the specification of the pressure accumulator changes (for example, the manufacturer of the pressure accumulator changes), and there is also a problem of versatility.

つまり、簡便性と汎用性を兼ね備えた、複数の蓄圧器を当該蓄圧器の寿命まで最大限に活用することのできる水素ステーションの運転方法は、存在しなかった。 In other words, there has been no method of operating a hydrogen station that combines simplicity and versatility and that can make the most of a plurality of pressure accumulators until the life of the pressure accumulators.

特許６３８９４４０号公報Japanese Patent No. 6389440

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、どのような仕様の蓄圧器においても、蓄圧器のガスの圧力振幅と１つの保証破壊繰返し回数とに基づいて蓄圧器の疲労度を取得し、当該疲労度をカウントして積算して蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を取得し、この疲労状態情報に基づいて、複数の蓄圧器を当該蓄圧器の寿命まで最大限に活用することが可能な蓄圧器の寿命判定方法を用いた水素ステーションの運転方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention acquires the fatigue level of the pressure accumulator based on the pressure amplitude of the gas in the pressure accumulator and one guaranteed breakdown repetition number, regardless of the specification of the pressure accumulator. By counting and accumulating the degree of fatigue, it is possible to acquire fatigue state information regarding the fatigue state of the pressure accumulator, and based on this fatigue state information, it is possible to make maximum use of the plurality of pressure accumulators until the life of the pressure accumulator concerned. An object of the present invention is to provide a method of operating a hydrogen station using a method of determining the life of a pressure accumulator.

本発明の一態様に係る実施形態に従ったガスステーションは、
車両の車載容器に所定のガスを充てんするためのガスステーションであって、
前記ガスを貯留する複数の蓄圧器を含む蓄圧部と、
前記複数の蓄圧器内のガスの圧力をそれぞれ検知する圧力検知部と、
前記蓄圧器から車両の車載容器に対する前記ガスの充てんのために前記ガスを放出することにより減圧した前記蓄圧器内のガスの圧力を、昇圧したガスを前記蓄圧器に補充することで、予め設定された最大使用圧力値まで復圧する昇圧部と、
前記蓄圧器内のガスの放出により減圧されたときの前記蓄圧器内の減圧圧力値と前記昇圧部により復圧されたときの前記蓄圧器内の圧力値である前記最大使用圧力値との差である圧力振幅と、前記蓄圧器の疲労寿命との関係を規定した関係式に基づいて、前記蓄圧器の疲労度を算出する疲労度算出部と、を備え、
前記疲労度算出部は、
前記関係式を用いて、前記蓄圧器内の圧力が前記昇圧部により復圧される毎に、前記圧力検知部が検知した圧力から得られた前記圧力振幅に基づいて、１回の復圧による前記蓄圧器の疲労度を算出し、
前記昇圧部により復圧した回数分の前記疲労度を積算して得られた積算値に基づいて、前記蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を取得するものであり、
第ｉ回目の復圧による前記蓄圧器の前記疲労度△Ｌｉを示す前記関係式は、以下の式（１）より表され、前記式（１）において、△Ｐｉは、蓄圧器の第ｉ回目の復圧による圧力振幅を示し、Ｐｍａｘは前記蓄圧器の前記最大使用圧力であり、Ａは予め設定された係数であり、ｋは前記蓄圧器の疲労度を算出するために予め設定された乗数であり、
△Ｌｉ＝Ａ×(△Ｐｉ／Ｐｍａｘ)ｋ・・・（１）
前記疲労度の積算値Ｌは、以下の式（２）で表され、前記式（２）で表される積算値Ｌが以下の式（３）で表される条件を満たした場合に、所定のアラームを出力するものであり、前記式（３）において、Ｎは、最大使用圧力と圧力ゼロの範囲の圧力振幅を受けた場合における前記蓄圧器の保証破壊繰返し回数であり、Ｔｈはアラームの表示タイミングを決める係数(０＜Ｔｈ≦１)である
Ｌ＝∫△Ｌｉ（１≦ｉ≦Ｒ）・・・（２）

Ｌ≧Ｎ×Ｔｈ・・・（３）
ことを特徴とする。 A gas station according to an embodiment of an aspect of the invention comprises:
A gas station for filling an in-vehicle container of a vehicle with a predetermined gas,
a pressure accumulator including a plurality of pressure accumulators that store the gas;
a pressure detection unit that detects the pressure of the gas in each of the plurality of pressure accumulators;
The pressure of the gas in the pressure accumulator, which has been reduced by releasing the gas from the pressure accumulator for charging the gas into the on-vehicle container of the vehicle, is preset by replenishing the pressure accumulator with the pressurized gas. a boosting unit that restores the pressure to the specified maximum working pressure value;
The difference between the reduced pressure value in the pressure accumulator when the pressure is reduced by releasing the gas in the pressure accumulator and the maximum working pressure value, which is the pressure value in the pressure accumulator when the pressure is restored by the pressure increasing section. and a fatigue degree calculation unit that calculates the fatigue degree of the pressure accumulator based on a relational expression that defines the relationship between the pressure amplitude and the fatigue life of the pressure accumulator,
The fatigue degree calculation unit
Using the relational expression, each time the pressure in the pressure accumulator is restored by the pressure increasing unit, based on the pressure amplitude obtained from the pressure detected by the pressure detecting unit, Calculate the degree of fatigue of the pressure accumulator,
Fatigue state information relating to the fatigue state of the pressure accumulator is acquired based on an integrated value obtained by integrating the fatigue degrees for the number of times the pressure is restored by the boosting unit,
The relational expression indicating the degree of fatigue ΔLi of the pressure accumulator due to the i-th return pressure is expressed by the following expression (1), where ΔPi is the i-th return pressure of the pressure accumulator. Pmax is the maximum working pressure of the pressure accumulator, A is a preset coefficient, and k is a preset multiplier for calculating the fatigue level of the pressure accumulator. and
ΔLi=A×(ΔPi/Pmax) k (1)
The integrated value L of the degree of fatigue is represented by the following formula (2), and when the integrated value L represented by the formula (2) satisfies the condition represented by the following formula (3), a predetermined In the above formula (3), N is the number of times the pressure accumulator is guaranteed to be destroyed when subjected to pressure amplitude in the range of the maximum working pressure and zero pressure, and Th is the alarm output. A coefficient (0<Th≤1) that determines the display timing
L=∫ΔLi (1≦i≦R) (2)

L≧N×Th (3)
It is characterized by

前記ガスステーションにおいて、
前記アラームを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする。 at the gas station,
It is characterized by further comprising a display unit for displaying the alarm.

前記ガスステーションにおいて、
前記複数の蓄圧器の何れかを、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧器内の圧力が最大使用圧力から第１圧力に低下するまで貯留するガスが放出される高圧バンク、又は、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧部内の圧力が前記第１の圧力よりも低い前記第２圧力に低下するまで貯留するガスが放出される低圧バンクに分類する
ことを特徴とする。 at the gas station,
a high-pressure bank from which gas stored in any of the plurality of pressure accumulators is released until the pressure in the pressure accumulator drops from the maximum working pressure to a first pressure when the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas; or and a low-pressure bank in which stored gas is discharged until the pressure in the pressure accumulator decreases to the second pressure lower than the first pressure when the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas. do.

前記ガスステーションにおいて、
前記複数の蓄圧器の何れかを、前記高圧バンク、前記低圧バンク、又は、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧器内の圧力が前記第１の圧力よりも低く且つ前記第２の圧力よりも高い第３圧力に低下するまで貯留するガスが放出される中圧バンクに分類する
ことを特徴とする。 at the gas station,
Any one of the plurality of pressure accumulators is operated such that the pressure in the pressure accumulator is lower than the first pressure and the second pressure when the high-pressure bank, the low-pressure bank, or the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas. is classified into a medium-pressure bank in which stored gas is released until it drops to a third pressure higher than the pressure of .

前記ガスステーションにおいて、
分類された前記複数の蓄圧器を用いて１台目の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準充てん台数の車両の車載容器にガスを充てんする毎に、又は、分類された前記複数の蓄圧器を用いて１台目の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準期間を経過する毎に、前記複数の蓄圧器の分類をローテーションすることを特徴とする。 at the gas station,
Each time the on-vehicle container of the first vehicle is filled with gas using the plurality of classified pressure accumulators and then the on-vehicle containers of a preset reference number of vehicles are filled with gas, or The classification of the plurality of pressure accumulators is rotated each time a preset reference period elapses after the vehicle-mounted container of the first vehicle is filled with gas using the plurality of pressure accumulators. do.

前記ガスステーションにおいて、
前記複数の蓄圧器の分類のローテーションは、前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記高圧バンクに分類し、前記高圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記中圧バンクに分類し、前記中圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記低圧バンクに分類するように、実行される
ことを特徴とする。 at the gas station,
The rotation of classification of the plurality of pressure accumulators includes classifying the pressure accumulators classified into the low-pressure bank into the high-pressure bank, classifying the pressure accumulators classified into the high-pressure bank into the intermediate-pressure bank, and classifying the pressure accumulator classified into the intermediate pressure bank into the low pressure bank.

前記ガスステーションにおいて、
前記疲労度算出部は、
前記複数の蓄圧器のうち、前記低圧バンクに分類した前記蓄圧器から前記高圧バンクに分類した前記蓄圧器の順にガスを前記車両の車載容器に充てんした後、前記低圧バンクに分類された前記蓄圧器の圧力を前記昇圧部により前記最大使用圧力まで復圧した時の圧力振幅に基づいて前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器の疲労度を算出するものであり、
その後、他の車両の車載容器にガスを充てんする場合に、前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記高圧バンクに分類し、前記高圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記中圧バンクに分類し、前記中圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記低圧バンクに分類するように、前記複数の蓄圧器の分類をローテーションする
ことを特徴とする。 at the gas station,
The fatigue degree calculation unit
After filling an in-vehicle container of the vehicle with gas in order from the pressure accumulators classified into the low-pressure bank to the pressure accumulators classified into the high-pressure bank among the plurality of pressure accumulators, the pressure accumulators classified into the low-pressure bank calculating the degree of fatigue of the accumulator classified into the low-pressure bank based on the pressure amplitude when the pressure of the accumulator is restored to the maximum working pressure by the boosting unit;
After that, when filling the on-vehicle container of another vehicle with gas, the pressure accumulator classified into the low-pressure bank is classified into the high-pressure bank, and the pressure accumulator classified into the high-pressure bank is converted into the medium-pressure bank. The plurality of pressure accumulators are classified into banks, and the classification of the plurality of pressure accumulators is rotated so that the pressure accumulators classified into the intermediate pressure bank are classified into the low pressure bank.

前記ガスステーションにおいて、
前記低圧バンクに分類される前記蓄圧器の本数は、前記高圧バンク又は前記中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多い
ことを特徴とする。 at the gas station,
The number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is larger than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the medium-pressure bank.

前記ガスステーションにおいて、
前記蓄圧器は、同じ素材で構成された同じ構造を有することを特徴とする。 at the gas station,
The pressure accumulators are characterized by having the same structure made of the same material.

前記ガスステーションにおいて、
複数の前記蓄圧器は、同じ容量を有することを特徴とする。 at the gas station,
A plurality of pressure accumulators are characterized by having the same capacity.

前記ガスステーションにおいて、
前記ガスは、水素であることを特徴とする。 at the gas station,
The gas is hydrogen.

前記ガスステーションにおいて、
前記昇圧部と前記充てん部との間に接続され、前記昇圧部が昇圧したガスを、前記蓄圧器を介さずに前記昇圧部から前記充てん部に供給する直充てん配管と、
前記直充てん配管に設けられ、前記ガスの供給を制御するための直充てん用制御弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記直充てん用制御弁を制御することにより、前記直充てん配管を介して前記昇圧部から前記充てん部への前記ガスの供給をするとともに、前記蓄圧器から前記充てん部への前記ガスの供給を同時に行う
ことを特徴とする。 at the gas station,
a direct filling pipe connected between the pressurizing section and the filling section for supplying the gas pressurized by the pressurizing section from the pressurizing section to the filling section without passing through the pressure accumulator;
A direct filling control valve provided in the direct filling pipe for controlling the supply of the gas,
The control unit controls the direct charging control valve to supply the gas from the pressurizing unit to the charging unit through the direct charging pipe, and to supply the gas from the pressure accumulator to the charging unit. The gas is supplied simultaneously.

本発明の一態様に係るガスステーションによれば、複数の蓄圧器を当該蓄圧器の寿命まで最大限に活用することができる。 According to the gas station according to one aspect of the present invention, it is possible to make maximum use of the plurality of pressure accumulators until the life of the pressure accumulators.

図１は、実施例１に係るガスステーション１００の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a gas station 100 according to the first embodiment. 図２は、図１に示すガスステーション１００において、蓄圧器の疲労状態情報を取得するとともに、当該疲労状態情報に基づいて所定のアラームを出力するための蓄圧器の寿命判定方法のフローの一例を示す図である。FIG. 2 shows an example flow of a life determination method for a pressure accumulator for acquiring fatigue state information of the pressure accumulator and outputting a predetermined alarm based on the fatigue state information in the gas station 100 shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing; 図３は、部分充てんサイクル試験の圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉとサイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘとの関係の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi and the cycle increase ratio Ni/Nmax in the partial filling cycle test. 図４は、ガスステーション１００が水素ステーションである場合に、圧力振幅の上限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the upper limit pressure of the pressure amplitude is constant when the gas station 100 is a hydrogen station. 図５は、圧力振幅の平均圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the average pressure of the pressure amplitudes is constant. 図６は、圧力振幅の下限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the lower limit pressure of the pressure amplitude is constant. 図７Ａは、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、１，０００台の車両への充てん毎に、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example sequence for rotating the classification of high pressure banks, medium pressure banks, and low pressure banks for every 1,000 vehicle fills. 図７Ｂは、図７Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。FIG. 7B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, and a low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 7A. 図８Ａは、３台連続して充てんして減圧した後に蓄圧器を復圧するように、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類をローテーションするシーケンスの一例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing an example of a sequence for rotating the classification of high pressure bank, medium pressure bank, and low pressure bank so as to restore the pressure of the accumulator after filling and depressurizing three units in succession. 図８Ｂは、図８Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, and a low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 8A. 図９は、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a sequence for rotating the classification of high voltage bank, medium voltage bank, and low voltage bank. 図１０は、実施例２に係るガスステーション２００の構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a gas station 200 according to the second embodiment. 図１１は、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数が高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるようにして、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。In FIG. 11, the high-pressure bank, medium-pressure bank, and low-pressure bank are classified such that the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank. It is a figure which shows an example of the sequence which rotates. 図１２Ａは、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数が高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるようにして、１，０００台の車両への充てん毎に、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。FIG. 12A classifies the high-pressure bank, the medium-pressure bank, and the low-pressure bank such that the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the medium-pressure bank. FIG. 10 is a diagram showing an example of a rotating sequence for every 1,000 vehicle fills. 図１２Ｂは、図１２Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。FIG. 12B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into high-pressure bank, intermediate-pressure bank, and low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 12A. 図１３は、本発明を適用したガスステーションにおけるＦＣＶの充てん可能な台数の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the number of FCVs that can be filled in a gas station to which the present invention is applied.

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、ガスステーションの一実施形態として、水素ステーションを例に説明するが、本発明に係るガスステーションは、水素以外の天然ガス等を供給するガスステーションに関しても適用することができる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Although a hydrogen station will be described below as an embodiment of a gas station, the gas station according to the present invention can also be applied to gas stations that supply natural gas other than hydrogen.

［ガスステーションの構成］
まず、図を参照して、実施例１に係る車両の車載容器に所定のガスを充てんするためのガスステーションについて説明する。
図１は、実施例１に係るガスステーション１００の構成の一例を示す図である。 [Configuration of gas station]
First, a gas station for filling a vehicle-mounted container of a vehicle with a predetermined gas according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a gas station 100 according to the first embodiment.

実施例１に係るガスステーション１００は、例えば、図１に示すように、昇圧部（圧縮機）Ｗと、蓄圧部Ｂと、入力側制御弁Ｇ１と、第１入力側配管Ｈ１１と、第２入力側配管Ｈ１２と、第３入力側配管Ｈ１３と、出力側制御弁Ｇ２と、第１出力側配管Ｈ２１と、第２出力側配管Ｈ２２と、第３出力側配管Ｈ２３と、直充てん配管Ｈ０と、充てん部（ディスペンサ）Ｄと、圧力検知部Ｅと、疲労度算出部（疲労度算出装置）Ｃと、表示部Ｚと、制御部ＣＮＴと、を備える。 The gas station 100 according to the first embodiment includes, for example, as shown in FIG. Input-side pipe H12, third input-side pipe H13, output-side control valve G2, first output-side pipe H21, second output-side pipe H22, third output-side pipe H23, and direct filling pipe H0 , a filling unit (dispenser) D, a pressure detection unit E, a fatigue degree calculation unit (fatigue degree calculation device) C, a display unit Z, and a control unit CNT.

［蓄圧部］
蓄圧部Ｂは、ガスを貯留する複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３）を含む。なお、既述のように、本実施例では、ガスは、水素である。 [accumulator]
The pressure accumulator B includes a plurality of pressure accumulators (first pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, third pressure accumulator B3) that store gas. It should be noted that, as described above, the gas is hydrogen in this embodiment.

この蓄圧部Ｂの複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３）は、例えば、同じ素材で構成された同じ構造を有する。すなわち、各蓄圧器は、例えば、複合容器又は鋼製容器である。なお、各蓄圧器が、同じタイプの複合容器又は同じタイプの鋼製容器（鋼製容器：タイプ１、鋼製複合容器：タイプ２、金属ライナー製複合容器：タイプ３、樹脂ライナー製複合容器：タイプ４における同じタイプ）の場合は、異なる仕様の蓄圧器であっても同じ前記関係式（係数Ａ、乗数ｋ）を使用することが可能である。異なるタイプの蓄圧器を混載する場合は、それぞれのタイプにおける後述の関係式（係数Ａ、乗数ｋ）を使用する必要がある。 The plurality of pressure accumulators (the first pressure accumulator B1, the second pressure accumulator B2, and the third pressure accumulator B3) of the pressure accumulator B have, for example, the same material and the same structure. That is, each accumulator is, for example, a composite container or a steel container. In addition, each pressure accumulator is the same type of composite container or the same type of steel container (steel container: type 1, steel composite container: type 2, metal liner composite container: type 3, resin liner composite container: In the case of the same type in type 4), it is possible to use the same relational expression (coefficient A, multiplier k) even for pressure accumulators with different specifications. When different types of pressure accumulators are mixed, it is necessary to use a relational expression (coefficient A, multiplier k) for each type, which will be described later.

さらに、この蓄圧部Ｂの複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３）は、後述のようにローテーションして使用する場合には、同じ容量を有することが好ましいが、必要に応じてその容量が異なっていてもよい。 Furthermore, the plurality of pressure accumulators (first pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, and third pressure accumulator B3) of this pressure accumulator B must have the same capacity when used in rotation as described later. is preferred, but the capacity may be different if desired.

［配管及び制御弁］
また、第１入力側配管Ｈ１１は、昇圧部Ｗと第１蓄圧器Ｂ１との間に接続され、昇圧部Ｗが昇圧したガスを、第１蓄圧器Ｂ１に供給するようになっている。そして、入力側制御弁Ｇ１の第１入力側制御弁Ｇ１１は、第１入力側配管Ｈ１１に設けられ、昇圧部Ｗから第１蓄圧器Ｂ１へのガスの供給を制御するようになっている。 [Piping and control valve]
Further, the first input-side pipe H11 is connected between the pressurizing section W and the first pressure accumulator B1, and supplies the gas pressurized by the pressurizing section W to the first pressure accumulator B1. A first input-side control valve G11 of the input-side control valve G1 is provided in the first input-side pipe H11 and controls the supply of gas from the pressurizing section W to the first pressure accumulator B1.

また、第２入力側配管Ｈ１２は、昇圧部Ｗと第２蓄圧器Ｂ２との間に接続され、昇圧部Ｗが昇圧したガスを、第２蓄圧器Ｂ２に供給するようになっている。そして、入力側制御弁Ｇ１の第２入力側制御弁Ｇ１２は、第２入力側配管Ｈ１２に設けられ、昇圧部Ｗから第２蓄圧器Ｂ２へのガスの供給を制御するようになっている。 Further, the second input side pipe H12 is connected between the pressurizing section W and the second pressure accumulator B2, and supplies the gas pressurized by the pressurizing section W to the second pressure accumulator B2. A second input-side control valve G12 of the input-side control valve G1 is provided in the second input-side pipe H12 and controls the supply of gas from the pressure increasing section W to the second pressure accumulator B2.

また、第３入力側配管Ｈ１３は、昇圧部Ｗと第３蓄圧器Ｂ３との間に接続され、昇圧部Ｗが昇圧したガスを、第３蓄圧器Ｂ３に供給するようになっている。そして、入力側制御弁Ｇ１の第３入力側制御弁Ｇ１３は、第３入力側配管Ｈ１３に設けられ、昇圧部Ｗから第３蓄圧器Ｂ３へのガスの供給を制御するようになっている。 Further, the third input pipe H13 is connected between the pressurizing section W and the third pressure accumulator B3, and supplies the gas pressurized by the pressurizing section W to the third pressure accumulator B3. A third input-side control valve G13 of the input-side control valve G1 is provided in the third input-side pipe H13, and controls the supply of gas from the pressure increasing section W to the third pressure accumulator B3.

また、第１出力側配管Ｈ２１は、第１蓄圧器Ｂ１と充てん部Ｄとの間に接続され、第１蓄圧器Ｂ１が貯留しているガスを、充てん部Ｄに供給するようになっている。そして、出力側制御弁Ｇ２の第１出力側制御弁Ｇ２１は、第１出力側配管Ｈ２１に設けられ、第１蓄圧器Ｂ１から充てん部Ｄへのガスの供給（差圧充てん）を制御するようになっている。 Further, the first output side pipe H21 is connected between the first pressure accumulator B1 and the filling section D, and supplies the gas stored in the first pressure accumulator B1 to the filling section D. . A first output-side control valve G21 of the output-side control valve G2 is provided in the first output-side pipe H21 so as to control the supply of gas from the first pressure accumulator B1 to the charging section D (differential pressure charging). It has become.

また、第２出力側配管Ｈ２２は、第２蓄圧器Ｂ２と充てん部Ｄとの間に接続され、第２蓄圧器Ｂ２が貯留しているガスを、充てん部Ｄに供給するようになっている。そして、出力側制御弁Ｇ２の第２出力側制御弁Ｇ２２は、第２出力側配管Ｈ２２に設けられ、第２蓄圧器Ｂ２から充てん部Ｄへのガスの供給（差圧充てん）を制御するようになっている。 Further, the second output side pipe H22 is connected between the second pressure accumulator B2 and the filling section D, and supplies the gas stored in the second pressure accumulator B2 to the filling section D. . A second output-side control valve G22 of the output-side control valve G2 is provided in the second output-side pipe H22 so as to control the supply of gas from the second pressure accumulator B2 to the filling section D (differential pressure filling). It has become.

また、第３出力側配管Ｈ２３は、第３蓄圧器Ｂ３と充てん部Ｄとの間に接続され、第３蓄圧器Ｂ３が貯留しているガスを、充てん部Ｄに供給するようになっている。そして、出力側制御弁Ｇ２の第３出力側制御弁Ｇ２３は、第３出力側配管Ｈ２３に設けられ、第３蓄圧器Ｂ３から充てん部Ｄへのガスの供給（差圧充てん）を制御するようになっている。 Further, the third output side pipe H23 is connected between the third pressure accumulator B3 and the filling section D, and supplies the gas stored in the third pressure accumulator B3 to the filling section D. . A third output-side control valve G23 of the output-side control valve G2 is provided in the third output-side pipe H23 so as to control gas supply (differential pressure filling) from the third pressure accumulator B3 to the filling section D. It has become.

また、直充てん配管Ｈ０は、昇圧部Ｗと充てん部Ｄとの間に接続され、昇圧部が昇圧したガスを、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３を介さずに昇圧部Ｗから充てん部Ｄに供給するようになっている。そして、入力側制御弁Ｇ１の直充てん用制御弁Ｇ０は、直充てん配管Ｈ０に設けられ、ガスの供給（直充てん）を制御するようになっている。 Further, the direct charging pipe H0 is connected between the pressurizing part W and the filling part D, and the gas pressurized by the pressurizing part is supplied from the pressurizing part W to the filling part without passing through the first to third pressure accumulators B1 to B3 It is designed to supply D. A direct filling control valve G0 of the input side control valve G1 is provided in the direct filling pipe H0 to control gas supply (direct filling).

そして、制御部ＣＮＴは、直充てん用制御弁Ｇ０を制御することにより、直充てん配管Ｈ０を介して昇圧部Ｗから充てん部Ｄへのガスの供給（直充てん）を制御できるようになっている。 The control unit CNT can control the supply (direct filling) of gas from the pressurizing unit W to the filling unit D through the direct filling pipe H0 by controlling the direct filling control valve G0. .

［充てん部］
また、充てん部Ｄは、当該ガスステーション１００に到来した車両（図示せず）の車載容器に、ユーザの操作に応じて、ガスを充てんするようになっている。 [Filling part]
In addition, the filling unit D fills a vehicle-mounted container of a vehicle (not shown) arriving at the gas station 100 with gas in accordance with a user's operation.

［圧力検知部］
また、圧力検知部Ｅは、複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３）内のガスの圧力をそれぞれ検知するようになっている。 [Pressure detector]
Further, the pressure detection unit E detects the pressure of gas in each of the plurality of pressure accumulators (first pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, and third pressure accumulator B3).

ここで、この圧力検知部Ｅは、例えば、図１に示すように、第１検知器Ｅ１と、第２検知器Ｅ２と、第３検知器Ｅ３と、を含む。 Here, the pressure detection unit E includes, for example, a first detector E1, a second detector E2, and a third detector E3, as shown in FIG.

そして、第１検知器Ｅ１は、第１蓄圧器Ｂ１内のガスの圧力を検知するようになっている。 The first detector E1 detects the gas pressure in the first pressure accumulator B1.

また、第２検知器Ｅ２は、第２蓄圧器Ｂ２内のガスの圧力を検知するようになっている。 Also, the second detector E2 detects the pressure of the gas in the second pressure accumulator B2.

また、第３検知器Ｅ３は、第３蓄圧器Ｂ３内のガスの圧力を検知するようになっている。 Also, the third detector E3 detects the pressure of the gas in the third pressure accumulator B3.

［昇圧部］
また、昇圧部Ｗは、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３から車両（図示せず）の車載容器に対するガスの充てんのためにガスを放出することにより減圧した蓄圧器内のガスの圧力を、昇圧したガスを第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３に補充することで、予め設定された基準値まで復圧するようになっている。なお、当該基準値は、蓄圧器内のガスの圧力の使用される最大値である最大使用圧力値である。 [Boost section]
In addition, the pressure increasing unit W increases the pressure of the gas in the pressure accumulators, which is reduced by releasing the gas from the first to third pressure accumulators B1 to B3 for filling gas into a vehicle-mounted container of a vehicle (not shown). By replenishing the first to third pressure accumulators B1 to B3 with pressurized gas, the pressure is restored to a preset reference value. The reference value is the maximum working pressure value, which is the maximum value used for the gas pressure in the pressure accumulator.

［制御部］
また、制御部ＣＮＴは、入力側制御弁Ｇ１、出力側制御弁Ｇ２、圧力検知部Ｅ、疲労度算出部Ｃ、表示部Ｚ、及び、昇圧部Ｗを制御するようになっている。 [Control part]
Further, the control unit CNT controls the input side control valve G1, the output side control valve G2, the pressure detection unit E, the fatigue level calculation unit C, the display unit Z, and the pressure increasing unit W.

例えば、この制御部ＣＮＴは、第１ないし第３入力側制御弁Ｇ１１～Ｇ１３を制御することにより、第１ないし第３入力側配管Ｈ１１～Ｈ１３を介して昇圧部Ｗから第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３へのガスの供給を制御するようになっている。 For example, the control unit CNT controls the first to third input side control valves G11 to G13 so that the first to third pressure accumulators are supplied from the pressure increasing unit W via the first to third input side pipes H11 to H13. It is designed to control the gas supply to the vessels B1-B3.

そして、制御部ＣＮＴは、第１ないし第３出力側制御弁Ｇ２１～Ｇ２３を制御することにより、第１ないし第３出力側配管Ｈ２１～Ｈ２３を介して第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３から充てん部Ｄへのガスの供給（差圧充てん）を制御するようになっている。 The control unit CNT controls the first to third output side control valves G21 to G23 so that the first to third pressure accumulators B1 to B3 through the first to third output side pipes H21 to H23. The supply of gas to the filling section D (differential pressure filling) is controlled.

このように、当該ガスステーション１００では、車両の車載容器へのガス充てんにおいて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３からの差圧充てんと、昇圧部Ｗからの直充てんを併用して実施するようになっている。 As described above, in the gas station 100, when filling gas into the on-vehicle container of the vehicle, differential pressure filling from the first to third pressure accumulators B1 to B3 and direct filling from the pressure increasing unit W are used together. It's like

ここで、制御部ＣＮＴは、上述のように、第１ないし第３入力側制御弁Ｇ１１～Ｇ１３及び第１ないし第３出力側制御弁Ｇ２１～Ｇ２３を制御することにより、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３を、後述の高圧バンク、中圧バンク、又は、低圧バンクに分類するようにして、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３から充てん部Ｄへのガスの供給するようになっている。なお、この分類に関する情報は、疲労度算出部Ｃにも共有されている。 Here, as described above, the control unit CNT controls the first to third input side control valves G11 to G13 and the first to third output side control valves G21 to G23 so that the first to third pressure accumulation Gas is supplied from the first to third pressure accumulators B1 to B3 to the filling portion D by classifying the pressure accumulators B1 to B3 into a high pressure bank, an intermediate pressure bank, or a low pressure bank, which will be described later. there is Information on this classification is also shared with the fatigue level calculation section C.

例えば、制御部ＣＮＴは、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の何れかを、車両の車載容器への最初のガスの充てん時に蓄圧器内の圧力が最大使用圧力から第２圧力（低圧）に低下するまで貯留するガスが放出される低圧バンク、車両の車載容器へのガスの２番目の充てん時に蓄圧部内の圧力が第２の圧力よりも高い第３圧力（中圧）に低下するまで貯留するガスが放出される中圧バンク、又は、車両の車載容器へのガスの最後の充てん時に蓄圧器内の圧力が当該第３圧力（中圧）よりも高い第１圧力（高圧）に低下するまで貯留するガスが放出される高圧バンク、に分類するようになっている。 For example, the control unit CNT controls any one of the plurality of pressure accumulators B1 to B3 so that the pressure in the pressure accumulator drops from the maximum working pressure to the second pressure (low pressure) when the vehicle-mounted container of the vehicle is first filled with gas. a low pressure bank from which gas stored up to is discharged until the pressure in the pressure accumulator falls to a third pressure (medium pressure) higher than the second pressure during the second filling of the vehicle's on-board canister with gas is released, or stored until the pressure in the accumulator drops to a first pressure (high pressure) higher than the third pressure (medium pressure) at the last filling of the vehicle's on-board container with gas. It is designed to be classified into a high pressure bank, where the gas is released.

［疲労度算出部］
また、疲労度算出部Ｃは、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労度を算出し、この疲労度を積算して得られた積算値に基づいて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労状態に関する疲労状態情報を取得するようになっている。 [Fatigue level calculator]
Further, the fatigue level calculation unit C calculates the fatigue levels of the first to third pressure accumulators B1 to B3, and based on the integrated value obtained by integrating the fatigue levels, the first to third pressure accumulator B1 It is designed to acquire fatigue state information related to the fatigue state of ~B3.

より詳しくは、疲労度算出部Ｃは、車両の第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内のガスの放出により減圧されたときの第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内の減圧圧力値と最大使用圧力値との差である圧力振幅と、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の使用が制限される疲労寿命との関係を規定した後述の関係式に基づいて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労度を算出するようになっている。 More specifically, the fatigue degree calculation unit C calculates the reduced pressure values in the first to third pressure accumulators B1 to B3 when the pressure is reduced by releasing gas from the first to third pressure accumulators B1 to B3 of the vehicle, and The first to third The degree of fatigue of the pressure accumulators B1 to B3 is calculated.

なお、当該最大使用圧力値は、昇圧部Ｗにより復圧されたときの第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内の圧力値である。そして、当該蓄圧部の減圧圧力値及び最大使用圧力値とは、当該ガスステーション１００の運転で規定されているものであり、圧力検知部Ｅにより検出される。 The maximum working pressure value is the pressure value in the first to third pressure accumulators B1 to B3 when the pressure is restored by the pressure increasing section W. The decompressed pressure value and the maximum working pressure value of the pressure accumulator are determined by the operation of the gas station 100 and are detected by the pressure detector E.

特に、この疲労度算出部Ｃは、例えば、図１に示すように、当該蓄圧器の疲労度を算出するための関係式に関する情報を記憶する記憶部Ｍを有する。 In particular, the fatigue degree calculation unit C has a storage unit M for storing information related to a relational expression for calculating the fatigue degree of the pressure accumulator, as shown in FIG. 1, for example.

また、表示部Ｚは、疲労度算出部Ｃが取得した蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を表示（出力）するようになっている。また、この表示部Ｚは、所定の条件を満たす旨、当該蓄圧器の使用中止又は交換等を則す旨等の情報に関するアラームを表示（出力）するようになっている。 Further, the display section Z displays (outputs) fatigue state information relating to the fatigue state of the pressure accumulator acquired by the fatigue degree calculation section C. FIG. In addition, the display section Z displays (outputs) an alarm regarding information such as that a predetermined condition is satisfied and that the use of the pressure accumulator is to be stopped or replaced.

［蓄圧器の寿命判定方法］
次に、以上のような構成を有するガスステーション１００において、蓄圧器の疲労状態情報を取得するとともに、当該疲労状態情報に基づいて所定のアラームを出力するための蓄圧器の寿命判定方法のフローの一例について説明する。 [Method for judging life of accumulator]
Next, in the gas station 100 having the configuration described above, the flow of the life determination method for the pressure accumulator for obtaining the fatigue state information of the pressure accumulator and outputting a predetermined alarm based on the fatigue state information. An example will be described.

図２は、図１に示すガスステーション１００において、蓄圧器の疲労状態情報を取得するとともに、当該疲労状態情報に基づいて所定のアラームを出力するための蓄圧器の寿命判定方法のフローの一例を示す図である。また、図３は、部分充てんサイクル試験の圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉとサイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘとの関係の一例を示す図である。また、図４は、ガスステーション１００が水素ステーションである場合に、圧力振幅の上限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。また、図５は、圧力振幅の平均圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。また、図６は、圧力振幅の下限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す図である。 FIG. 2 shows an example flow of a life determination method for a pressure accumulator for acquiring fatigue state information of the pressure accumulator and outputting a predetermined alarm based on the fatigue state information in the gas station 100 shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing; FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi and the cycle increase ratio Ni/Nmax in the partial filling cycle test. FIG. 4 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the gas station 100 is a hydrogen station and the upper limit pressure of the pressure amplitude is constant. FIG. 5 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the average pressure of the pressure amplitudes is constant. Also, FIG. 6 is a diagram showing an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the lower limit pressure of the pressure amplitude is constant.

まず、図２のステップＳ１に示すように、圧力検知部Ｅは、車両の車載容器へのガスの充てん時において、複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３）内のガスの圧力をそれぞれ検知する。車両の車載容器へのガスの充てん時において、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内のガスの放出により減圧されたときの第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内の減圧圧力値と最大使用圧力値とを検出する。 First, as shown in step S1 in FIG. 2, the pressure detection unit E detects a plurality of pressure accumulators (first pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, third pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, third The pressure of the gas in the vessel B3) is detected respectively. Decompression pressure value and maximum in the first to third pressure accumulators B1 to B3 when pressure is reduced by releasing gas in the first to third pressure accumulators B1 to B3 when filling gas into the on-vehicle container of the vehicle Detects the working pressure value.

そして、図２のステップＳ２に示すように、疲労度算出部Ｃは、車両の車載容器へのガスの充てん時において、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内のガスの放出により減圧されたときの第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内の減圧圧力値と最大使用圧力値との差である圧力振幅と、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の使用が制限される疲労寿命との関係を規定した関係式に基づいて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労度を算出する。 Then, as shown in step S2 in FIG. 2, the fatigue degree calculation unit C is decompressed by releasing the gas in the first to third pressure accumulators B1 to B3 when the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas. The pressure amplitude, which is the difference between the reduced pressure value and the maximum working pressure value in the first to third pressure accumulators B1 to B3, and the fatigue life at which the use of the first to third pressure accumulators B1 to B3 is limited. Fatigue degrees of the first to third pressure accumulators B1 to B3 are calculated based on a relational expression that defines the relationship of .

すなわち、この疲労度算出部Ｃは、記憶部Ｍに記憶された当該関係式を用いて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３内の圧力が昇圧部Ｗにより復圧される毎に、圧力検知部Ｅが検知した圧力から得られた圧力振幅に基づいて、１回（第ｉ回目）の復圧による第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労度ΔＬｉを算出する。 That is, the fatigue degree calculation unit C uses the relational expression stored in the storage unit M to calculate the pressure Based on the pressure amplitude obtained from the pressure detected by the detector E, the degree of fatigue ΔLi of the first to third pressure accumulators B1 to B3 due to one (i-th) pressure restoration is calculated.

なお、第ｉ回目の復圧による蓄圧器の疲労度△Ｌｉを示す当該関係式は、以下の式（１）より表される。そして、この式（１）において、△Ｐｉは、蓄圧器の第i回目の復圧による圧力振幅を示し、Ｐｍａｘは蓄圧器の最大使用圧力であり、Ａは予め設定された係数であり、ｋは蓄圧器の疲労度を算出するために予め設定された乗数である。 The relational expression indicating the degree of fatigue ΔLi of the pressure accumulator due to the i-th pressure recovery is represented by the following equation (1). In this equation (1), ΔPi indicates the pressure amplitude of the i-th return pressure of the pressure accumulator, Pmax is the maximum working pressure of the pressure accumulator, A is a preset coefficient, and k is a preset multiplier for calculating the fatigue level of the pressure accumulator.

△Ｌｉ＝Ａ×(△Ｐｉ／Ｐｍａｘ)ｋ・・・（１）
なお、蓄圧部Ｂの複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３として複合容器と鋼製容器とを混合して適用する場合には、疲労度ΔＬｉを求めるための式（１）の係数Ａと乗数ｋがそれぞれ別々に設定され、それぞれ設定された関係式を用いて疲労度が算出されることとなる。 ΔLi=A×(ΔPi/Pmax) k (1)
Note that when a composite container and a steel container are mixed and applied as the plurality of pressure accumulators B1 to B3 of the pressure accumulator B, the coefficient A and the multiplier k in the formula (1) for obtaining the fatigue level ΔLi are The degree of fatigue is calculated using the relational expressions set separately.

ここで、本出願の発明者は、上記関係式を得るために、蓄圧器の復圧による応力振幅と圧力振幅とは比例すると推定して、図３に示すような異なる仕様の蓄圧器ａ、ｂ及びｃに関して、部分充てんサイクル試験の圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉとサイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘとの関係が、例えば図４に示すようなガスステーションが水素ステーションにおいて圧力振幅の上限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉであることを前提に、上述の式（１）に近似されることを、見出している。なお、Ｎｉは、圧力振幅△Ｐｉにおける蓄圧器の破壊繰返し回数であり、Ｎｍａｘは、圧力振幅△Ｐｍａｘ（＝最大使用圧力値－０）における蓄圧器の破壊繰返し回数である。そして、サイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘの逆数は、疲労度Ｌｉに対応するものとする。 Here, in order to obtain the above relational expression, the inventor of the present application presumes that the stress amplitude and the pressure amplitude due to the return pressure of the pressure accumulator are proportional to each other. Regarding b and c, the relationship between the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi and the cycle increase ratio Ni/Nmax in the partial-filling cycle test is determined, for example, in a gas station as shown in FIG. It is found that the above equation (1) is approximated assuming the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi in a certain case. Here, Ni is the number of times the pressure accumulator is repeatedly destroyed at the pressure amplitude ΔPi, and Nmax is the number of times the pressure accumulator is repeatedly destroyed at the pressure amplitude ΔPmax (=maximum working pressure value−0). The reciprocal of the cycle increase ratio Ni/Nmax corresponds to the fatigue level Li.

すなわち、当該関係式を用いることで、どのような仕様の蓄圧器においても、蓄圧器のガスの圧力振幅と１つの保証破壊繰返し回数とに基づいて蓄圧器の疲労度を取得し、当該疲労度をカウントして積算して蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を取得できるものである。 That is, by using the relational expression, the fatigue level of the pressure accumulator is obtained based on the pressure amplitude of the gas in the pressure accumulator and the number of repetitions of one guaranteed breakdown, regardless of the specifications of the pressure accumulator. can be counted and integrated to obtain fatigue state information regarding the fatigue state of the pressure accumulator.

なお、図５に示すような圧力振幅の平均圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す場合や、図６に示す圧力振幅の下限圧力が一定である場合における圧力振幅比Ｐｍａｘ／△Ｐｉの一例を示す場合においても、上述の式（１）を適用することは可能である。 5 shows an example of the pressure amplitude ratio Pmax/ΔPi when the average pressure of the pressure amplitude is constant, and the pressure amplitude when the lower limit pressure of the pressure amplitude shown in FIG. 6 is constant Even when showing an example of the ratio Pmax/ΔPi, the above formula (1) can be applied.

次に、図２のステップＳ３に示すように、疲労度算出部Ｃは、昇圧部Ｗにより復圧した回数分（１≦ｉ≦Ｒ）の疲労度ΔＬｉを積算して得られた積算値Ｌに基づいて、第１ないし第３蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の疲労状態に関する疲労状態情報を取得する。すなわち、第Ｒ回目まで復圧した蓄圧器の疲労度の積算値Ｌ（回数）は、以下の式（２）で表される。 Next, as shown in step S3 in FIG. 2, the fatigue level calculator C integrates the fatigue levels ΔLi for the number of times (1≦i≦R) that the pressure is restored by the booster W, and the integrated value L Fatigue state information about the fatigue states of the first to third pressure accumulators B1 to B3 is obtained based on the above. That is, the integrated value L (number of times) of the degree of fatigue of the accumulator whose pressure has been restored up to the R-th time is represented by the following equation (2).

Ｌ＝∫△Ｌｉ（１≦ｉ≦Ｒ）・・・（２）
そして、この式（２）で表される積算値Ｌ（回数）が以下の式（３）で表される条件を満たした場合に、ガスステーション１００において、所定のアラームを出力する（図２のステップＳ４）。 L=∫ΔLi (1≦i≦R) (2)
Then, when the integrated value L (number of times) represented by this formula (2) satisfies the condition represented by the following formula (3), the gas station 100 outputs a predetermined alarm (see FIG. 2 step S4).

Ｌ≧Ｎ×Ｔｈ・・・（３）
なお、式（３）において、Ｎは保証破壊繰返し回数であり、最大使用圧力値と圧力ゼロ（大気圧）の範囲の圧力振幅を受けた場合における蓄圧器の破壊繰返し回数Ｎｍａｘよりも小さい回数（Ｎ＝Ｎｍａｘ／Ｓ、Ｓ：安全係数）である。また、Ｔｈはアラームの表示タイミングを決める係数(０＜Ｔｈ≦１)である。 L≧N×Th (3)
In equation (3), N is the number of guaranteed repetitions of destruction, and the number of repetitions ( N=Nmax/S, S: safety factor). Th is a coefficient (0<Th≦1) that determines the display timing of the alarm.

特に、表示部Ｚは、疲労度算出部Ｃが取得した蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を表示（出力）する。この表示部Ｚは、対象の蓄圧器の積算値Ｌ（回数）が式（３）で表される条件を満たす旨、当該蓄圧器の使用中止又は交換等を則す旨等の情報に関するアラームを表示（出力）するようにしてもよい。 In particular, the display section Z displays (outputs) fatigue state information relating to the fatigue state of the pressure accumulator acquired by the fatigue degree calculation section C. FIG. This display section Z gives an alarm regarding information such as the fact that the integrated value L (number of times) of the target pressure accumulator satisfies the condition represented by the formula (3), and the fact that the use of the pressure accumulator should be stopped or replaced. It may be displayed (output).

そして、例えば、当該ガスステーション１００の従業員等が、このアラームの表示を確認することで、当該蓄圧器の使用中止又は交換等を実施することとなる。 Then, for example, an employee or the like of the gas station 100 confirms the display of this alarm, thereby stopping the use of the pressure accumulator or replacing it.

これにより、この疲労状態情報に基づいて、複数の蓄圧器を当該蓄圧器の寿命まで最大限に活用することが可能となる。 As a result, based on this fatigue state information, it is possible to make maximum use of the plurality of pressure accumulators until the end of the life of the pressure accumulators.

［蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法］
［運転例１］
ここで、蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の一例について説明する。 [Gas station operation method using accumulator life determination method]
[Operation example 1]
Here, an example of a method of operating a gas station using the life determination method of the pressure accumulator will be described.

図７Ａは、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、１，０００台の車両への充てん毎に、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。また、図７Ｂは、図７Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。 FIG. 7A is a diagram illustrating an example sequence for rotating the classification of high pressure banks, medium pressure banks, and low pressure banks for every 1,000 vehicle fills. FIG. 7B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into high-pressure bank, intermediate-pressure bank, and low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 7A.

既述のように、車両の車載容器にガスを充てんする場合に、制御部ＣＮＴは、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の何れかを、高圧バンク、中圧バンク、又は低圧バンクに分類する。 As described above, when filling gas in a vehicle-mounted container of a vehicle, the control unit CNT classifies any of the plurality of pressure accumulators B1 to B3 into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, or a low-pressure bank.

例えば、図７Ａの例では、制御部ＣＮＴは、分類された複数（３本）の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３を用いて１台目（最初）の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準充てん台数の車両の車載容器にガスを充てんする毎に、又は、分類された複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３を用いて１台目（最初）の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準期間を経過する毎に、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の分類をローテーションする。 For example, in the example of FIG. 7A, the control unit CNT uses a plurality of (three) classified pressure accumulators B1 to B3 to fill gas into the vehicle-mounted container of the first (first) vehicle, and then preset Each time gas is filled into the on-vehicle container of the specified number of vehicles to be filled with gas, or the first (first) vehicle’s on-vehicle container is filled with gas using a plurality of classified pressure accumulators B1 to B3. The classification of the plurality of pressure accumulators B1 to B3 is rotated each time a preset reference period elapses from .

そして、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の分類のローテーションは、低圧バンクに分類されていた蓄圧器を高圧バンクに分類し、高圧バンクに分類されていた蓄圧器を中圧バンクに分類し、中圧バンクに分類されていた蓄圧器を低圧バンクに分類するように、実行される（図９）。 In the rotation of the classification of the plurality of pressure accumulators B1 to B3, the pressure accumulators classified as low-pressure banks are classified as high-pressure banks, and the pressure accumulators classified as high-pressure banks are classified as medium-pressure banks. This is done so that the accumulators that have been grouped into banks are grouped into low pressure banks (FIG. 9).

この図７Ａの例では、最大使用圧力値Ｐｍａｘ ＝ 82ＭＰａであり、高圧バンクの圧力振幅ΔPi ＝ 4ＭＰａであり、中圧バンクの圧力振幅ΔPi ＝ 9ＭＰａであり、低圧バンクの圧力振幅ΔPi ＝ 24ＭＰａとなり、サイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘは図３より図７Ｂとなる。 In the example of FIG. 7A, the maximum working pressure value Pmax = 82 MPa, the pressure amplitude ΔPi of the high pressure bank is 4 MPa, the pressure amplitude ΔPi of the medium pressure bank is 9 MPa, the pressure amplitude ΔPi of the low pressure bank is 24 MPa, The cycle increase ratio Ni/Nmax is changed from FIG. 3 to FIG. 7B.

したがって、図７Ｂに示すように、高圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．０１３であり、中圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．０４１であり、低圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．１６８となる。 Therefore, as shown in FIG. 7B, the fatigue level of the high-voltage bank ΔLi (Nmax/Ni)=0.013, the fatigue level of the medium-voltage bank ΔLi (Nmax/Ni)=0.041, and the fatigue level of the low-voltage bank degree ΔLi (Nmax/Ni)=0.168.

［運転例２］
次に、蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の他の例について説明する。 [Operation example 2]
Next, another example of the gas station operating method using the pressure accumulator life determination method will be described.

ここで、図８Ａは、３台連続して充てんして減圧した後に蓄圧器を復圧するように、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類をローテーションするシーケンスの一例を示す図である。また、図８Ｂは、図８Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。 Here, FIG. 8A is a diagram showing an example of a sequence in which the classification of the high-pressure bank, the medium-pressure bank, and the low-pressure bank is rotated so that the accumulators are restored after being depressurized by filling three units in succession. FIG. 8B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, and a low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 8A.

この図８Ａの例では、制御部ＣＮＴは、疲労度算出部Ｃは、複数（３本）の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３のうち、低圧バンクに分類した蓄圧器（例えば、第３蓄圧器Ｂ３）から、中圧バンクに分類した蓄圧器（例えば、第２蓄圧器Ｂ２）、高圧バンクに分類した蓄圧器（例えば、第１蓄圧器Ｂ１）の順にガスを車両の車載容器に充てんする過程から次の車両に充てんするまでの間に、低圧バンクに分類された蓄圧器（この場合、第３蓄圧器Ｂ３）の圧力を昇圧部により最大使用圧力まで復圧した時の圧力振幅に基づいて低圧バンクに分類されていた蓄圧器（この場合、第３蓄圧器Ｂ３）の疲労度を算出する。 In the example of FIG. 8A, the control unit CNT, the fatigue level calculation unit C, among the plurality (three) of the pressure accumulators B1 to B3, classifies the pressure accumulators (for example, the third pressure accumulator B3) into the low-pressure bank. , the pressure accumulator classified as the medium pressure bank (for example, the second pressure accumulator B2), and the pressure accumulator classified as the high pressure bank (for example, the first pressure accumulator B1) in this order, from the process of filling gas into the vehicle-mounted container of the vehicle in the following order: Until the vehicle is charged, the pressure in the pressure accumulator classified as the low-pressure bank (in this case, the third pressure accumulator B3) is restored to the maximum working pressure by the boosting section, and the pressure is restored to the low-pressure bank based on the pressure amplitude. The fatigue degree of the classified pressure accumulator (in this case, the third pressure accumulator B3) is calculated.

その後、他の車両（図示せず）の車載容器にガスを充てんする場合に、低圧バンクに分類されていた蓄圧器を高圧バンクに分類し、高圧バンクに分類されていた蓄圧器を中圧バンクに分類し、中圧バンクに分類されていた蓄圧器を低圧バンクに分類するように、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の分類をローテーションする（図９）。 After that, when filling the on-vehicle container of another vehicle (not shown) with gas, the pressure accumulator classified as the low-pressure bank is classified as the high-pressure bank, and the pressure accumulator classified as the high-pressure bank is changed to the medium-pressure bank. , and the classification of the plurality of pressure accumulators B1 to B3 is rotated so that the pressure accumulators classified into the intermediate pressure bank are classified into the low pressure bank (FIG. 9).

この図８Ａの例では、最大使用圧力値Ｐｍａｘ ＝ 82ＭＰａであり、各バンクの圧力振幅ΔPi ＝ 37ＭＰａである。 In the example of FIG. 8A, the maximum working pressure value Pmax=82 MPa and the pressure amplitude .DELTA.Pi of each bank is 37 MPa.

したがって、図８Ｂに示すように、各バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．３１５となる。 Therefore, as shown in FIG. 8B, the fatigue level ΔLi (Nmax/Ni) of each bank is 0.315.

既述の実施例１では、高圧バンク、中圧バンク、又は低圧バンクに分類する蓄圧器の本数が同じである場合について説明した。しかしながら、高圧バンク、中圧バンク、又は低圧バンクに分類する蓄圧器の本数が異なる場合も想定される。そこで、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数は、高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるように設定された実施例２について、図を参照しつつ説明する。 In the above-described first embodiment, the case where the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank, the intermediate-pressure bank, and the low-pressure bank is the same has been described. However, it is also conceivable that the number of pressure accumulators classified into high-pressure banks, medium-pressure banks, and low-pressure banks is different. Therefore, a second embodiment in which the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is set to be greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank will be described with reference to the drawings.

図１０は、実施例２に係るガスステーション２００の構成の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a gas station 200 according to the second embodiment.

実施例２に係るガスステーション２００は、例えば、図１０に示すように、既述の実施例１の図１に示すガスステーション１００と比較して、蓄圧部Ｂの第４蓄圧器Ｂ４と、第４入力側配管Ｈ１４と、入力側制御弁Ｇ１の第４入力側制御弁Ｇ１４と、第４出力側配管Ｈ２４と、出力側制御弁Ｇ２の第４出力側制御弁Ｇ２４と、圧力検知部Ｅの第４検知器Ｅ４と、をさらに備える。 For example, as shown in FIG. 10, the gas station 200 according to the second embodiment is different from the gas station 100 shown in FIG. 4 input-side piping H14, the fourth input-side control valve G14 of the input-side control valve G1, the fourth output-side piping H24, the fourth output-side control valve G24 of the output-side control valve G2, and the pressure detector E and a fourth detector E4.

そして、第４入力側配管Ｈ１４は、昇圧部Ｗと第４蓄圧器Ｂ４との間に接続され、昇圧部Ｗが昇圧したガスを、第４蓄圧器Ｂ４に供給するようになっている。そして、入力側制御弁Ｇ１の第４入力側制御弁Ｇ１４は、第４入力側配管Ｈ１４に設けられ、昇圧部Ｗから第４蓄圧器Ｂ４へのガスの供給を制御するようになっている。 The fourth input pipe H14 is connected between the pressure increasing unit W and the fourth pressure accumulator B4, and supplies the gas pressurized by the pressure increasing unit W to the fourth pressure accumulator B4. A fourth input-side control valve G14 of the input-side control valve G1 is provided in the fourth input-side pipe H14 and controls the supply of gas from the pressurizing section W to the fourth pressure accumulator B4.

また、第４出力側配管Ｈ２４は、第４蓄圧器Ｂ４と充てん部Ｄとの間に接続され、第４蓄圧器Ｂ４が貯留しているガスを、充てん部Ｄに供給するようになっている。そして、出力側制御弁Ｇ２の第４出力側制御弁Ｇ２４は、第４出力側配管Ｈ２４に設けられ、第４蓄圧器Ｂ４から充てん部Ｄへのガスの供給（差圧充てん）を制御するようになっている。 Further, the fourth output side pipe H24 is connected between the fourth pressure accumulator B4 and the filling section D, and supplies the gas stored in the fourth pressure accumulator B4 to the filling section D. . A fourth output-side control valve G24 of the output-side control valve G2 is provided in the fourth output-side pipe H24 so as to control gas supply (differential pressure filling) from the fourth pressure accumulator B4 to the filling section D. It has become.

また、本実施例２では、圧力検知部Ｅは、複数の蓄圧器（第１蓄圧器Ｂ１、第２蓄圧器Ｂ２、第３蓄圧器Ｂ３、第４蓄圧器Ｂ４）内のガスの圧力をそれぞれ検知するようになっている。 In addition, in the second embodiment, the pressure detection unit E detects the gas pressure in each of the plurality of pressure accumulators (first pressure accumulator B1, second pressure accumulator B2, third pressure accumulator B3, and fourth pressure accumulator B4). It is designed to detect.

そして、第４検知器Ｅ４は、第４蓄圧器Ｂ４内のガスの圧力を検知するようになっている。 The fourth detector E4 detects the gas pressure in the fourth pressure accumulator B4.

なお、この実施例２に係るガスステーション２００のその他の構成は、図１に示す実施例１ガスステーション１００の構成と同様である。 Other configurations of the gas station 200 according to the second embodiment are the same as those of the gas station 100 according to the first embodiment shown in FIG.

［蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法］
［運転例３］
次に、蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の他の例について説明する。 [Gas station operation method using accumulator life determination method]
[Operation example 3]
Next, another example of the gas station operating method using the pressure accumulator life determination method will be described.

ここで、図１１は、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数が高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるようにして、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。また、図１２Ａは、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクの分類を、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数が高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるようにして、１，０００台の車両への充てん毎に、ローテーションするシーケンスの一例を示す図である。また、図１２Ｂは、図１２Ａに示すシーケンスにおける、高圧バンク、中圧バンク、及び低圧バンクに分類された蓄圧器の疲労度の一例を示す図である。 Here, in FIG. 11, the classification of the high-pressure bank, the intermediate-pressure bank, and the low-pressure bank is such that the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank. FIG. 10 is a diagram showing an example of a sequence for rotating the Also, in FIG. 12A, the high-pressure bank, medium-pressure bank, and low-pressure bank are classified such that the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank. FIG. 10 is a diagram showing an example of a rotation sequence for each filling of 1,000 vehicles. FIG. 12B is a diagram showing an example of fatigue levels of pressure accumulators classified into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, and a low-pressure bank in the sequence shown in FIG. 12A.

既述のように、車両の車載容器にガスを充てんする場合に、制御部ＣＮＴは、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ３の何れかを、高圧バンク、中圧バンク、又は低圧バンクに分類する。 As described above, when filling gas in a vehicle-mounted container of a vehicle, the control unit CNT classifies any of the plurality of pressure accumulators B1 to B3 into a high-pressure bank, an intermediate-pressure bank, or a low-pressure bank.

この図１２Ａの例では、制御部ＣＮＴは、分類された複数（４本）の蓄圧器Ｂ１～Ｂ４を用いて１台目（最初）の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準充てん台数の車両の車載容器にガスを充てんする毎に、又は、分類された複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ４を用いて１台目（最初）の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準期間を経過する毎に、複数の蓄圧器Ｂ１～Ｂ４の分類をローテーションする。 In the example of FIG. 12A, the control unit CNT uses a plurality of (four) classified pressure accumulators B1 to B4 to fill gas into the vehicle-mounted container of the first (first) vehicle, and then set in advance. Each time gas is filled in the on-vehicle container of the standard number of vehicles, or after filling gas in the on-vehicle container of the first (first) vehicle using a plurality of classified pressure accumulators B1 to B4 Each time a preset reference period elapses, the classification of the plurality of pressure accumulators B1 to B4 is rotated.

特に、図１１に示すように、複数（４本）の蓄圧器Ｂ１～Ｂ４の分類のローテーションは、低圧バンク（低１）に分類されていた蓄圧器を低圧バンク（低２）に分類し、低圧バンク（低２）に分類されていた蓄圧器を高圧バンク（高）に分類し、高圧バンク（高）に分類されていた蓄圧器を中圧バンク（中）に分類し、中圧バンク（中）に分類されていた蓄圧器を低圧バンク（低１）に分類するように、実行される。 In particular, as shown in FIG. 11, the rotation of classification of the plurality (four) of pressure accumulators B1 to B4 classifies the pressure accumulators classified into the low pressure bank (low 1) into the low pressure bank (low 2), The accumulator that was classified as a low pressure bank (low 2) is now classified as a high pressure bank (high), the accumulator that was classified as a high pressure bank (high) is now classified as a medium pressure bank (medium), and the medium pressure bank ( (medium) to classify the accumulators that were classified into the low pressure bank (low 1).

このように、低圧バンクに分類される蓄圧器の本数は、高圧バンク又は中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多くなるように設定されている。また、２つの低圧バンク（低１および低２）を開閉する弁Ｇ１・Ｇ２は制御部ＣＮＴにより同じ開閉制御を受ける。この結果、低圧バンクの圧力振幅は低圧バンクが１つの場合の略１／２となる。 In this way, the number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is set to be greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank. Also, the valves G1 and G2 that open and close the two low-pressure banks (low 1 and low 2) are subjected to the same open/close control by the controller CNT. As a result, the pressure amplitude in the low-pressure bank is approximately half of that in the case of one low-pressure bank.

この図１２Ａの例では、最大使用圧力値Ｐｍａｘ ＝ 82Ｍｐａであり、１本の高圧バンクの圧力振幅ΔPi ＝ 4MPaであり、１本の中圧バンクの圧力振幅：ΔPi ＝ 9MPaであり、２本の低圧バンクの圧力振幅：ΔPi ＝ 12MPaである。 In the example of FIG. 12A, the maximum working pressure value Pmax = 82 MPa, the pressure amplitude of one high pressure bank ΔPi = 4 MPa, the pressure amplitude of one intermediate pressure bank: ΔPi = 9 MPa, and the two Pressure amplitude of the low pressure bank: ΔPi = 12 MPa.

したがって、本運転例では低圧バンクの本数が多くなるように設定しているため、図１２Ｂに示すように、高圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．０１３であり、中圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．０４１であり、低圧バンクの疲労度ΔＬi（Ｎｍａｘ／Ｎｉ）＝ ０．０６２となり、サイクル増加比Ｎｉ／Ｎｍａｘは図３より図１２Ｂとなる。 Therefore, in this operation example, since the number of low-voltage banks is set to be large, as shown in FIG. The fatigue degree ΔLi (Nmax/Ni)=0.041, the fatigue degree ΔLi (Nmax/Ni) of the low-voltage bank=0.062, and the cycle increase ratio Ni/Nmax becomes FIG. 12B from FIG.

次に、本発明を適用したガスステーションにおけるＦＣＶ（Ｆｕｅｌｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の充てん可能な台数の一例について説明する。 Next, an example of the number of FCVs (Fuel Cell Vehicles) that can be filled in a gas station to which the present invention is applied will be described.

図１３は、本発明を適用したガスステーションにおけるＦＣＶの充てん可能な台数の一例を示す図である。
図１３に示すように、蓄圧器３本をローテーションする既述の従来技術では、１００，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となる。 FIG. 13 is a diagram showing an example of the number of FCVs that can be filled in a gas station to which the present invention is applied.
As shown in FIG. 13, with the above-described conventional technology in which three pressure accumulators are rotated, it is possible to fill 100,000 FCV onboard containers.

これに対して、本発明に係る蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法では、一定台数毎にローテーションする例として、図７Ａの蓄圧器３本をローテーションする運転例１では、１，３５４，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となり、図８Ａの蓄圧器３本をローテーションする運転例２では、９５１，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となる。 On the other hand, in the gas station operation method using the pressure accumulator life determination method according to the present invention, as an example in which rotation is performed for each fixed number of units, in operation example 1 in which three pressure accumulators are rotated in FIG. , 354,000 FCV onboard containers can be filled, and in operation example 2 in which three pressure accumulators in FIG. 8A are rotated, 951,000 FCV onboard containers can be filled. .

特に、本発明に係る蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の図１１Ａの蓄圧器４本をローテーションする運転例３では、２，２６７，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となる。以上は、いずれも差圧充てんのみでＦＣＶに充てんした場合の本発明の効果である。 In particular, in the operation example 3 in which four pressure accumulators in FIG. Filling becomes possible. All of the above are effects of the present invention when the FCV is filled only by differential pressure filling.

差圧充てんと併用して直充てんを行った場合は、効果はさらに増大する。一定台数毎にローテーションする例として、図７Ａの蓄圧器３本をローテーションする運転例１では、２，２４１，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となり、図８Ａの蓄圧器３本をローテーションする運転例２では、１，８６３，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となる。特に、本発明に係る蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の図１１Ａの蓄圧器４本をローテーションする運転例３では、３，４０６，０００台のＦＣＶの車載容器に対して充てんが可能となる。 The effect is further enhanced when direct filling is performed in combination with differential pressure filling. As an example of rotation for each fixed number of units, in operation example 1 in which three pressure accumulators are rotated in FIG. In the operation example 2 in which the rotation is performed, it is possible to fill 1,863,000 FCV vehicle-mounted containers. In particular, in the operation example 3 in which four pressure accumulators in FIG. Filling becomes possible.

このように、本発明に係る蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の運転例１～３は、従来技術よりも、充てん可能なＦＣＶの台数を大きく増加させることができる。特に、本発明に係る蓄圧器の寿命判定方法を用いたガスステーションの運転方法の運転例３は、従来技術よりも、格段に充てん可能なＦＣＶの台数を増加させることができる。 Thus, the operation examples 1 to 3 of the gas station operation method using the pressure accumulator life determination method according to the present invention can greatly increase the number of FCVs that can be filled compared to the conventional technology. In particular, the operation example 3 of the gas station operation method using the pressure accumulator life determination method according to the present invention can remarkably increase the number of FCVs that can be charged as compared with the conventional technology.

以上のように、本発明によれば、蓄圧器のガスの圧力振幅と１つの保証破壊繰返し回数とに基づいて蓄圧器の疲労度を取得し、当該疲労度をカウントして積算して蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を取得し、この疲労状態情報に基づいて、複数の蓄圧器を当該蓄圧器の寿命まで最大限に活用することが可能な蓄圧器の寿命判定方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the fatigue level of the pressure accumulator is obtained based on the pressure amplitude of the gas in the pressure accumulator and the number of repetitions of one guaranteed failure, and the fatigue level is counted and integrated to obtain the pressure accumulator. To provide a pressure accumulator life determination method capable of acquiring fatigue state information about the fatigue state of a pressure accumulator and maximally utilizing a plurality of pressure accumulators until the life of the pressure accumulator based on the fatigue state information. can.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

１００、２００ ガスステーション
Ｗ 昇圧部（圧縮機）
Ｂ 蓄圧部
Ｇ１ 入力側制御弁
Ｈ１１ 第１入力側配管
Ｈ１２ 第２入力側配管
Ｈ１３ 第３入力側配管
Ｇ２ 出力側制御弁
Ｈ２１ 第１出力側配管
Ｈ２２ 第２出力側配管
Ｈ２３ 第３出力側配管
Ｈ０ 直充てん配管
Ｄ 充てん部（ディスペンサ）
Ｅ 圧力検知部
Ｃ 疲労度算出部（疲労度算出装置）
Ｚ 表示部
ＣＮＴ 制御部 100, 200 Gas Station W Booster (Compressor)
B Accumulator G1 Input side control valve H11 First input side pipe H12 Second input side pipe H13 Third input side pipe G2 Output side control valve H21 First output side pipe H22 Second output side pipe H23 Third output side pipe H0 Direct filling pipe D Filling part (dispenser)
E Pressure detection unit C Fatigue degree calculation unit (fatigue degree calculation device)
Z display unit CNT control unit

Claims (12)

車両の車載容器に所定のガスを充てんするためのガスステーションであって、
前記ガスを貯留する複数の蓄圧器を含む蓄圧部と、
前記複数の蓄圧器内のガスの圧力をそれぞれ検知する圧力検知部と、
前記蓄圧器から車両の車載容器に対する前記ガスの充てんのために前記ガスを放出することにより減圧した前記蓄圧器内のガスの圧力を、昇圧したガスを前記蓄圧器に補充することで復圧する昇圧部と、
前記蓄圧器内のガスの放出により減圧されたときの前記蓄圧器内の減圧圧力値と前記昇圧部により復圧されたときの前記蓄圧器内の圧力値との差である圧力振幅と、前記蓄圧器の疲労寿命との関係を規定した関係式に基づいて、前記蓄圧器の疲労度を算出する疲労度算出部と、を備え、
前記疲労度算出部は、
前記関係式を用いて、前記蓄圧器内の圧力が前記昇圧部により復圧される毎に、前記圧力検知部が検知した圧力から得られた前記圧力振幅に基づいて、１回の復圧による前記蓄圧器の疲労度を算出し、
前記昇圧部により復圧した回数分の前記疲労度を積算して得られた積算値に基づいて、前記蓄圧器の疲労状態に関する疲労状態情報を取得するものであり、
第ｉ回目の復圧による前記蓄圧器の前記疲労度△Ｌｉを示す前記関係式は、以下の式（１）より表され、前記式（１）において、△Ｐｉは、蓄圧器の第ｉ回目の復圧による圧力振幅を示し、Ｐｍａｘは前記蓄圧器に予め設定された最大使用圧力であり、Ａは予め設定された係数であり、ｋは前記蓄圧器の疲労度を算出するために予め設定された乗数であり、
△Ｌｉ＝Ａ×(△Ｐｉ／Ｐｍａｘ)ｋ・・・（１）
前記疲労度の積算値Ｌ（回数）は、以下の式（２）で表され、前記式（２）で表される積算値Ｌが以下の式（３）で表される条件を満たした場合に、所定のアラームを出力するものであり、前記式（３）において、Ｎは、最大使用圧力と圧力ゼロの範囲の圧力振幅を受けた場合における前記蓄圧器の保証破壊繰返し回数であり、Ｔｈはアラームの表示タイミングを決める係数(０＜Ｔｈ≦１)である
Ｌ＝∫△Ｌｉ（１≦ｉ≦Ｒ）・・・（２）

Ｌ≧Ｎ×Ｔｈ・・・（３）
ことを特徴とするガスステーション。 A gas station for filling an in-vehicle container of a vehicle with a predetermined gas,
a pressure accumulator including a plurality of pressure accumulators that store the gas;
a pressure detection unit that detects the pressure of the gas in each of the plurality of pressure accumulators;
The pressure of the gas in the pressure accumulator, which has been reduced by releasing the gas from the pressure accumulator for charging the gas into the on-vehicle container of the vehicle, is restored by replenishing the pressure accumulator with the pressure-increased gas. Department and
a pressure amplitude, which is a difference between a reduced pressure value in the pressure accumulator when the pressure is reduced by releasing gas in the pressure accumulator and a pressure value in the pressure accumulator when the pressure is restored by the pressure increasing section; a fatigue degree calculation unit that calculates the fatigue degree of the pressure accumulator based on a relational expression that defines the relationship with the fatigue life of the pressure accumulator,
The fatigue degree calculation unit
Using the relational expression, each time the pressure in the pressure accumulator is restored by the pressure increasing unit, based on the pressure amplitude obtained from the pressure detected by the pressure detecting unit, Calculate the degree of fatigue of the pressure accumulator,
Fatigue state information relating to the fatigue state of the pressure accumulator is acquired based on an integrated value obtained by integrating the fatigue degrees for the number of times the pressure is restored by the boosting unit,
The relational expression indicating the degree of fatigue ΔLi of the pressure accumulator due to the i-th return pressure is expressed by the following expression (1), where ΔPi is the i-th return pressure of the pressure accumulator. where Pmax is the preset maximum working pressure for the pressure accumulator, A is a preset coefficient, and k is preset for calculating the degree of fatigue of the pressure accumulator. is the multiplier for
ΔLi=A×(ΔPi/Pmax) k (1)
The integrated value L (number of times) of the degree of fatigue is represented by the following formula (2), and when the integrated value L represented by the above formula (2) satisfies the condition represented by the following formula (3) In the above formula (3), N is the number of times the pressure accumulator is guaranteed to be destroyed when subjected to pressure amplitude in the range between the maximum working pressure and zero pressure, and Th is a coefficient (0<Th≤1) that determines the alarm display timing
L=∫ΔLi (1≦i≦R) (2)

L≧N×Th (3)
A gas station characterized by: 前記アラームを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガスステーション。 2. The gas station according to claim 1, further comprising a display for displaying said alarm. 前記複数の蓄圧器の何れかを、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧器内の圧力が最大使用圧力から第１圧力に低下するまで貯留するガスが放出される高圧バンク、又は、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧部内の圧力が前記第１の圧力よりも低い前記第２圧力に低下するまで貯留するガスが放出される低圧バンクに分類する
ことを特徴とする請求項１～２のいずれか一項に記載のガスステーション。 a high-pressure bank from which gas stored in any of the plurality of pressure accumulators is released until the pressure in the pressure accumulator drops from the maximum working pressure to a first pressure when the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas; or and a low-pressure bank in which stored gas is discharged until the pressure in the pressure accumulator decreases to the second pressure lower than the first pressure when the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas. The gas station according to any one of claims 1 to 2. 前記複数の蓄圧器の何れかを、前記高圧バンク、前記低圧バンク、又は、前記車両の車載容器へのガスの充てん時に前記蓄圧器内の圧力が前記第１の圧力よりも低く且つ前記第２の圧力よりも高い第３圧力に低下するまで貯留するガスが放出される中圧バンクに分類する
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のガスステーション。 Any one of the plurality of pressure accumulators is operated such that the pressure in the pressure accumulator is lower than the first pressure and the second pressure when the high-pressure bank, the low-pressure bank, or the vehicle-mounted container of the vehicle is filled with gas. The gas station according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the stored gas is released until it drops to a third pressure higher than the pressure of the gas station, classified into intermediate pressure banks. 分類された前記複数の蓄圧器を用いて１台目の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準充てん台数の車両の車載容器にガスを充てんする毎に、又は、分類された前記複数の蓄圧器を用いて１台目の車両の車載容器にガスを充てんしてから予め設定された基準期間を経過する毎に、前記複数の蓄圧器の分類をローテーションすることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のガスステーション。 Each time the on-vehicle container of the first vehicle is filled with gas using the plurality of classified pressure accumulators and then the on-vehicle containers of a preset reference number of vehicles are filled with gas, or The classification of the plurality of pressure accumulators is rotated each time a preset reference period elapses after the vehicle-mounted container of the first vehicle is filled with gas using the plurality of pressure accumulators. The gas station according to any one of claims 1 to 4. 前記複数の蓄圧器の分類のローテーションは、前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記高圧バンクに分類し、前記高圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記中圧バンクに分類し、前記中圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記低圧バンクに分類するように、実行される、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のガスステーション。 The rotation of classification of the plurality of pressure accumulators includes classifying the pressure accumulators classified into the low-pressure bank into the high-pressure bank, classifying the pressure accumulators classified into the high-pressure bank into the intermediate-pressure bank, 6. The gas station according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure accumulator classified into the intermediate pressure bank is classified into the low pressure bank. 前記疲労度算出部は、
前記複数の蓄圧器のうち、前記低圧バンクに分類した前記蓄圧器から前記高圧バンクに分類した前記蓄圧器の順にガスを前記車両の車載容器に充てんする過程から次の車両に充てんするまでの間に、前記低圧バンクに分類された前記蓄圧器の圧力を前記昇圧部により復圧した時の圧力振幅に基づいて前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器の疲労度を算出するものであり、
その後、他の車両の車載容器にガスを充てんする場合に、前記低圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記高圧バンクに分類し、前記高圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記中圧バンクに分類し、前記中圧バンクに分類されていた前記蓄圧器を前記低圧バンクに分類するように、前記複数の蓄圧器の分類をローテーションする
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のガスステーション。 The fatigue degree calculation unit
Between the process of filling gas into the vehicle-mounted container of the vehicle and the time of filling the next vehicle with gas in order from the pressure accumulator classified as the low pressure bank to the pressure accumulator classified as the high pressure bank among the plurality of pressure accumulators. and calculating the degree of fatigue of the pressure accumulator classified into the low-pressure bank based on the pressure amplitude when the pressure of the pressure accumulator classified into the low-pressure bank is restored by the boosting unit,
After that, when filling the on-vehicle container of another vehicle with gas, the pressure accumulator classified into the low-pressure bank is classified into the high-pressure bank, and the pressure accumulator classified into the high-pressure bank is converted into the medium-pressure bank. The plurality of pressure accumulators are classified into banks, and the classification of the plurality of pressure accumulators is rotated so that the pressure accumulators classified into the intermediate pressure bank are classified into the low pressure bank. The gas station according to item 1. 前記低圧バンクに分類される前記蓄圧器の本数は、前記高圧バンク又は前記中圧バンクに分類する蓄圧器の本数よりも多い
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のガスステーション。 The number of pressure accumulators classified into the low-pressure bank is greater than the number of pressure accumulators classified into the high-pressure bank or the intermediate-pressure bank. gas station. 前記蓄圧器は、同じ素材で構成された同じ構造を有することを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のガスステーション。 The gas station according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure accumulators have the same structure made of the same material. 複数の前記蓄圧器は、同じ容量を有することを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載のガスステーション。 The gas station according to any one of claims 1 to 9, wherein the plurality of pressure accumulators have the same capacity. 前記ガスは、水素であることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載のガスステーション。 The gas station according to any one of claims 1 to 10, wherein said gas is hydrogen. 前記昇圧部と前記充てん部との間に接続され、前記昇圧部が昇圧したガスを、前記蓄圧器を介さずに前記昇圧部から前記充てん部に供給する直充てん配管と、
前記直充てん配管に設けられ、前記ガスの供給を制御するための直充てん用制御弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記直充てん用制御弁を制御することにより、前記直充てん配管を介して前記昇圧部から前記充てん部への前記ガスの供給をするとともに、前記蓄圧器から前記充てん部への前記ガスの供給を同時に行う
ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のガスステーション。 a direct filling pipe connected between the pressurizing section and the filling section for supplying the gas pressurized by the pressurizing section from the pressurizing section to the filling section without passing through the pressure accumulator;
A direct filling control valve provided in the direct filling pipe for controlling the supply of the gas,
The control unit controls the direct charging control valve to supply the gas from the pressurizing unit to the charging unit through the direct charging pipe, and to supply the gas from the pressure accumulator to the charging unit. The gas station according to any one of claims 1 to 11, wherein the gases are supplied simultaneously.
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