JP5257206B2 - 流動体充填システム、移動体、及び供給設備 - Google Patents
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Description
(1)水素の充填圧力を、水素タンク内の温度が上昇しない程度の低圧に維持しながら、水素の充填を行う。
(2)水素の充填圧力を、当初は高く設定する。水素の充填中は、水素タンク内の温度をモニターし、その温度が高くなれば、充填圧力の低下、又は充填の一時停止を行う。
また、前記流動体の状態としては、例えば、液体、気体が挙げられる。また、流動体としては、各種燃料が挙げられる。具体的には、水素、ガソリン、重油、軽油、LPG、アルコール(例えばエタノール)等が挙げられる。
本発明の流動体充填システムを適用した水素ステーション(供給設備)1及び車両(移動体)3の全体構成を図1に基づいて説明する。
制御システム7は、通信制御部13と、充填制御部15とを備える。通信制御部13は、複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・と、それぞれ、通信路17a、17b・・・により接続している。通信制御部13は、通信路17a、17b・・・のうちから、赤外線通信に用いる1つを選択する機能を有する。この機能については後述する。また、通信制御部13は、複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・のいずれかで受信したデータ(充填プロファイル、車両側タンク温度、及び車両側タンク圧力(いずれも後述))を充填制御部15に出力する。充填制御部15は、通信制御部13から入力したデータに基づき、送出機構5aが水素を送出する際の圧力(以下、水素充填圧力とする)を決定する機能を有する。さらに、充填制御部15は、充填プロファイルを更新し、更新した充填プロファイルを、通信制御部13、及び複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・を用いて、車両3に対し送信する機能を有する。詳しくは後述する。
水素充填制御ECU21はデータ処理部31と、通信制御部33と、記憶部34とを備えている。データ処理部31は、定期的に、温度センサ27から車両側タンク温度を取得するとともに、圧力センサ29から、車両側タンク圧力を取得する。また、データ処理部31は、取得した車両側タンク温度及び車両側タンク圧力を通信制御部33に出力する。また、データ処理部31は、記憶部34に記憶されている充填プロファイルを読み出し、通信制御部33に出力する。さらに、データ処理部31は、更新された充填プロファイルが水素ステーション1から送信されたときは、それを記憶部34に記憶する機能を有する。詳しくは後述する。
2.充填ノズル9及びレセプタクル23の周囲の構成
次に、充填ノズル9及びレセプタクル23の周囲の構成を図2に基づいて更に詳細に説明する。
次に、水素ステーション1が車両3に水素を充填する際に、水素充填圧力を制御する処理を、図3及び図4のフローチャートに基づき説明する。
ステップ10では、複数の赤外線通信デバイス25a、25b・・・のうち、いずれが赤外線通信が可能な位置にあるかを検出する。具体的には、いわゆるネゴシエーションを行う。すなわち、複数の赤外線通信デバイス25a、25b・・・のうちの1つのみをONにした状態で、テスト用データを送受信する。これを、ONにする赤外線通信デバイスを切り替えながら繰り返す。なお、図1に示す状態では、複数の通信路35a、35b・・・のうち、通信路35aのみが通信制御部33と接続し、複数の赤外線通信デバイス25a、25b・・・のうち、赤外線通信デバイス25aのみがONとなっている。
ステップ60では、更新された充填プロファイルを水素ステーション1から赤外線通信により受信し、記憶部34に記憶する。記憶部34に更新前の充填プロファイルがあれば、それに上書きする。更新された充填プロファイルは水素ステーション1において作成されるが、これについては後述する。
ステップ110では、通信制御部13が、複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・のうち、いずれが赤外線通信が可能な位置にあるかを検出する。具体的には、いわゆるネゴシエーションを行う。すなわち、複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・のうちの1つのみをONにした状態で、テスト用データを送受信する。これを、ONにする赤外線通信デバイスを切り替えながら繰り返す。なお、図1に示す状態では、複数の通信路17a、17b・・・のうち、通信路17aのみが通信制御部13と接続し、複数の赤外線通信デバイス11a、11b・・・のうち、赤外線通信デバイス11aのみがONとなっている。
本実施形態の流動体充填システムが奏する効果を、図5を参照しつつ説明する。本実施形態の流動体充填システムでは、図5(a)に示すように、水素ステーション1が車両3に水素を充填するとき、車両3から水素ステーション1に、車両3に応じて設定された充填プロファイルを送信する。そして、水素ステーション1は、その充填プロファイルをベースに水素充填圧力を制御する。そのため、車両3が備える水素タンク19の特性に応じて、適切に水素充填圧力を制御できるので、効率的且つ安全に水素を車両3に充填することができる。
例えば、車両3は、充填プロファイルに加えて、水素タンク19に水素を充填するときにおける水素タンク19の温度を充填開始からの経過時間ごとに規定する温度プロファイルを記憶部34に記憶しており、その温度プロファイルを、充填プロファイルとともに、水素ステーション1に送信するものであってもよい。
7・・・制御システム、9・・・充填ノズル、
11a、11b・・・赤外線通信デバイス、12・・・水素供給管、
13・・・通信制御部、15・・・充填制御部、17a、17b・・・通信路、
19・・・水素タンク、21・・・水素充填制御ECU、23・・・レセプタクル、
25a、25b・・・赤外線通信デバイス、27・・・温度センサ、
29・・・圧力センサ、31・・・データ処理部、33・・・通信制御部、
34・・・記憶部、35a、35b・・・通信路、37・・・水素供給管、
39・・・内筒、41・・・外筒、43・・・突出部、45・・・孔
Claims (6)
- 流動体を充填可能なタンクを備える移動体と、前記タンクに前記流動体を充填可能な供給設備とから成る流動体充填システムであって、
前記移動体は、
前記タンクに前記流動体を充填するときの充填圧力を充填開始からの経過時間ごとに規定する充填プロファイルを記憶する充填プロファイル記憶手段と、
前記充填プロファイルを前記供給設備に送信する充填プロファイル送信手段と、を備えるとともに、
前記供給設備は、
前記充填プロファイル送信手段により送信された前記充填プロファイルを受信する充填プロファイル受信手段と、
前記充填プロファイルに対応する前記移動体に前記流動体を充填する場合、その充填プロファイルに応じて充填圧力を制御する充填圧力制御手段と、を備えることを特徴とする流動体充填システム。 - 前記移動体は、
前記タンクに前記流動体を充填するときの実際のタンク内温度及び圧力を測定するタンク内温度圧力測定手段と、
前記実際のタンク内温度及び圧力を前記供給設備に送信する温度圧力送信手段と、
前記供給設備から送信される情報を受信可能な受信手段と、を備えるとともに、
前記供給設備は、
前記温度圧力送信手段により送信された前記実際のタンク内温度及び圧力を受信する温度圧力受信手段と、
前記実際のタンク内温度及び圧力に基づき、前記充填プロファイルを更新する更新手段と、
前記更新手段により更新された前記充填プロファイルを前記移動体に送信する更新プロファイル送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の流動体充填システム。 - 前記移動体は、
前記タンクに前記流動体を充填するときのタンク内温度を充填開始からの経過時間ごとに規定する温度プロファイルを記憶する温度プロファイル記憶手段と、
前記温度プロファイルを前記供給設備に送信する温度プロファイル送信手段と、を備えるとともに、
前記供給設備は、
前記温度プロファイル送信手段により送信された前記温度プロファイルを受信する温度プロファイル受信手段と、
前記実際のタンク内温度と、前記温度プロファイルで規定される温度との対比結果に基づき、前記充填圧力を、前記充填プロファイルで規定された値よりも低下させる充填圧力低下手段と、を備えることを特徴とする請求項2記載の流動体充填システム。 - 前記移動体が、車両、船舶、航空機のうちのいずれかであるとともに、前記流動体が液体又は気体の燃料であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の流動体充填システム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の流動体充填システムを構成する移動体。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の流動体充填システムを構成する供給設備。
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