JP5270076B2 - 車載水素貯蔵装置 - Google Patents

車載水素貯蔵装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5270076B2
JP5270076B2 JP2006197941A JP2006197941A JP5270076B2 JP 5270076 B2 JP5270076 B2 JP 5270076B2 JP 2006197941 A JP2006197941 A JP 2006197941A JP 2006197941 A JP2006197941 A JP 2006197941A JP 5270076 B2 JP5270076 B2 JP 5270076B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
odorant
hydrogen gas
hydrogen
vehicle
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006197941A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008024541A (ja
Inventor
修二 平形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006197941A priority Critical patent/JP5270076B2/ja
Priority to US12/374,221 priority patent/US8281822B2/en
Priority to EP07789497A priority patent/EP2046466B1/en
Priority to CN200780025019XA priority patent/CN101484743B/zh
Priority to PCT/IB2007/002048 priority patent/WO2008012630A2/en
Priority to KR1020097000957A priority patent/KR101123296B1/ko
Publication of JP2008024541A publication Critical patent/JP2008024541A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5270076B2 publication Critical patent/JP5270076B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/007—Automated filling apparatus for individual gas tanks or containers, e.g. in vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F17C5/04—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases requiring the use of refrigeration, e.g. filling with helium or hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/026—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the temperature as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/036—Very high pressure, i.e. above 80 bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/032—Control means using computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/02—Mixing fluids
    • F17C2265/025—Mixing fluids different fluids
    • F17C2265/027—Mixing fluids different fluids with odorizing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0139—Fuel stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

本発明は、車載水素貯蔵装置に関する。
燃料電池は、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである酸素とを電気化学反応させて発電を行う。燃料電池自動車は、車両に搭載した燃料電池から供給される電力で走行用モータを駆動させて走行する。
燃料電池の燃料ガスである水素は無臭である。このため、付臭剤が添加されていない水素ガスが燃料電池自動車に補給された場合、水素ガスが漏洩しても発見するのが困難である。そこで、燃料電池自動車に用いられる水素ガスには、付臭剤が添加されている（例えば、特許文献１、２を参照。）。
特開２００４−１１１１６７号公報 特開２００２−２９７０１号公報
燃料電池自動車は、水素ガスを定期的に補給する必要がある。しかし、水素ガスを供給する水素供給ステーションによっては、付臭剤を添加しないで水素ガスを供給している場合がある。また、水素ガスに添加されている付臭剤が、車両に搭載されている燃料電池に適合しない場合がある。適切な付臭剤が添加されていない水素ガスを燃料電池自動車に補給した場合、例えば、水素ガスを貯蔵するタンク等からの漏洩があった場合に発見が困難となったり、燃料電池の動作に悪影響を及ぼす恐れがある。従って、ユーザは、適切な付臭剤が添加されている水素ガスを供給する水素供給ステーションを探す必要がある。
本発明は、上記した問題に鑑み、車両に搭載されている燃料電池に適合した付臭剤を添加した水素ガスを貯蔵することが可能な車載水素貯蔵装置を提供することを課題とする。
本発明は、上記の課題を解決するため、車両に搭載される車載水素貯蔵装置であって、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに対して付臭剤を供給するようにした。これによれば、車両に搭載されている燃料電池に適合した付臭剤を添加した水素ガスを貯蔵することが可能となる。
詳細には、車載水素貯蔵装置であって、水素ガスの充填口から燃料電池に供する水素を貯蔵する貯蔵手段までを接続する水素ガス充填通路と、前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに対して付臭剤を供給する付臭剤供給手段と、を備える。
上述の車載水素貯蔵装置は、水素ガスに付臭剤を供給する付臭剤供給手段を備える。ここで、付臭剤供給手段は、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに対して、車両に搭載されている燃料電池に適合した付臭剤を供給する。水素ガスに所望の付臭剤を添加した状態で貯蔵手段に貯蔵するには、貯蔵手段内の水素に直接付臭剤を注入するか、或いは、その上流側の水素に付臭剤を注入すればよいからである。
ここで、上記の車載水素貯蔵装置は、前記貯蔵手段に充填される水素ガスの流量を取得する取得手段と、前記水素ガスの流量に応じた付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給
手段の動作を制御する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。
即ち、水素ガスに添加する付臭剤が一定の濃度になるようにするため、貯蔵手段に供給される水素ガスの流量に応じて付臭剤を供給するようにする。これにより、水素ガスに一定の濃度で付臭剤を添加することが可能になる。
ここで、上記の車載水素貯蔵装置において、前記貯蔵手段に充填される水素ガスの積算流量を取得する取得手段と、前記水素ガスの積算流量に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。
即ち、貯蔵手段に補給される水素ガスの量に応じて付臭剤を添加するようにするため、貯蔵手段に供給される水素ガスの積算流量に応じて付臭剤を供給するようにする。これにより、補給される水素ガスの量に応じた付臭剤を水素ガスに添加することが可能になる。
ここで、上記の車載水素貯蔵装置において、水素ガスの充填時における前記貯蔵手段内の圧力の変化率である圧力上昇率を取得する取得手段と、前記貯蔵手段内の圧力上昇率に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。
即ち、水素ガスに添加する付臭剤が一定の濃度になるようにするため、貯蔵手段内の圧力上昇率に応じて付臭剤を供給するようにする。これにより、水素ガスに一定の濃度で付臭剤を添加することが可能になる。
ここで、上記の車載水素貯蔵装置において、水素ガスの充填によって上昇した前記貯蔵手段内の圧力の変動量である圧力変動量を取得する取得手段と、前記貯蔵手段内の圧力変動量に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。
即ち、貯蔵手段に補給される水素ガスの量に応じて付臭剤を添加するようにするため、貯蔵手段内の圧力変動量に応じて付臭剤を供給するようにする。これにより、補給される水素ガスの量に応じた付臭剤を水素ガスに添加することが可能になる。
ここで、前記付臭剤供給手段は、通電により開弁し、前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方に付臭剤を供給する電磁弁を有するようにしてもよい。
即ち、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに付臭剤を供給するため、電磁弁の開閉動作により付臭剤が供給されるようにする。これにより、電磁弁を開弁することで付臭剤を水素ガスに供給することが可能になる。
ここで、前記付臭剤供給手段は、前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方に向けて開口されたノズルと、前記ノズルの中間部に設けられ、通電により発熱して前記ノズル内に満たされた液状の付臭剤内に気泡を発生させ、該気泡より前記ノズルの先端側に位置する付臭剤を前記ノズルの先端から噴射させるヒータと、前記ノズルの先端部に設けられ、通電時には収縮して前記ノズルの先端を開口させると共に、非通電時には膨張して前記ノズルの先端を閉塞するピエゾ素子と、を有するようにしてもよい。
即ち、水素ガスに供給する付臭剤の量を調整可能なようにするため、付臭剤供給手段にいわゆるサーマルジェット方式を採用する。該付臭剤供給手段は、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに付臭剤を注入するためのノズルの中間部に、液状の付臭剤を気化させて気泡を発生させるヒータを備える。該ヒータを通電することによ
り、ノズル内に満たされている付臭剤の一部が気化して気泡となる。ノズル内で気泡が発生することにより、気泡よりもノズルの先端側に位置していた付臭剤がノズルの先端から貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方に押し出される。ここで、ヒータの発熱時間や発熱量を調整してやると、付臭剤の貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方への供給量が変化する。これにより、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスへの付臭剤の供給量を調整することが可能になる。
なお、付臭剤非注入時にノズル内の残留付臭剤が貯蔵手段内へ流出するのを防止する必要がある。そこで、ノズルの先端部にピエゾ素子を設ける。ピエゾ素子は、非通電時には膨張し、通電時には収縮する特性を有するものである。ピエゾ素子への通電を制御することにより、ノズルの先端部を開閉するようにする。これにより、貯蔵手段内と水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスへ付臭剤を供給しない場合は、ノズルの先端部を閉塞せしめて付臭剤の流出を防ぎ、且つ付臭剤の硬化を防ぐことが可能になる。
車両に搭載されている燃料電池に適合した付臭剤を添加した水素ガスを貯蔵することが可能になる。
以下、本発明の実施形態を例示的に説明する。以下に示す実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されない。
＜実施形態＞
図１は、本発明に係る車載水素貯蔵装置１と燃料電池２を搭載した燃料電池自動車３、及び燃料電池自動車３に燃料ガスである水素を供給する水素供給ステーション４の全体概略図である。図１において示すように、水素供給ステーション４から出た水素ガスホース５は、車載水素貯蔵装置１の水素ガスの充填口６に接続されている。また、車載水素貯蔵装置１には燃料電池２が連結されている。
図２は、車載水素貯蔵装置１の構成図である。車載水素貯蔵装置１には、水素ガスを貯蔵する水素ガスタンク７（本発明でいう「貯蔵手段」に相当。）が設けられている。水素ガスタンク７には、水素ガスを補給するための充填口（受入口）６が配管８（本発明でいう「水素ガス充填通路」に相当。）を介して設けられている。配管８の途中には、水素ガスタンク７から充填口６へ水素ガスが逆流するのを防ぐ逆止弁９と、水素ガスの流れを検知する流量計１０（本発明でいう「取得手段」の一つに相当。）と、が設けられている。配管８には、付臭装置１１（本発明でいう「付臭剤供給手段」に相当。）が設けられている。また、水素ガスタンク７の下流側には、燃料電池２が配管（水素ガス供給通路）８Ａを介して接続されている。
なお、付臭装置１１は、電磁弁１２と付臭剤貯留タンク（付臭剤貯留部）１３とにより構成されている。また、付臭剤貯留タンク１３には、燃料電池２に適合した付臭剤が予め貯留されている。
制御装置１４は、流量計１０と付臭装置１１とに繋がれており、流量計１０からの信号に応じて付臭装置１１を制御（電磁弁１２の開閉。）する。制御装置１４は、電気的な回路により構成してもよいし、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）等を備えたコンピュータにより構成してもよい。
以下、上記のように構成された車載水素貯蔵装置１の制御方法について、図３のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
車載水素貯蔵装置１が起動されると、制御装置１４は、水素供給ステーション４から水素ガスが供給されているか否かを流量計１０によって確認する（Ｓ１０１）。流量計１０によって流量を検知すると、付臭装置１１の電磁弁１２を開弁して付臭剤の注入を開始する（Ｓ１０２）。
制御装置１４は、Ｓ１０２において電磁弁１２を開弁して付臭剤の注入を開始したのち、流量計１０により水素供給ステーション４から水素ガスが供給され続けているか否かを確認する（Ｓ１０３）。流量が検知されている間は水素ガスが供給されていると判断し、付臭剤を注入し続ける。一方、流量が検知されなくなると、付臭装置１１の電磁弁１２を閉弁して付臭剤の注入を停止する（Ｓ１０４）。
以上により、本実施形態に係る車載水素貯蔵装置１によれば、燃料電池自動車３に搭載されている燃料電池２に適合した付臭剤を添加した水素ガスを水素ガスタンク７の内部に貯蔵することが可能になる。水素ガスタンク７の内部に付臭剤を添加した状態で水素ガスを貯蔵するため、水素ガスタンク７よりも下流側で付臭剤を添加する場合に比べて広範囲の漏洩を検出することが可能になる。
＜変形例１＞
上述した実施形態においては、配管８の途中に流量計１０を設けることで水素ガスの流れを検知していたが、上記実施形態は、図４において示すように、水素ガスタンク７に圧力計１５を設けることで水素ガスの補給を検知するようにしてもよい。これによれば、流量計１０を省略することが可能になる。
＜変形例２＞
また、上述した実施形態においては、図２において示すように配管８の途中に付臭装置１１を設けていた。しかしながら、本実施形態は、図４において示すように、水素ガスタンク７に付臭装置１１と同様の構成からなる付臭装置１６を直接設け、水素ガスタンク７内に付臭剤を直接注入するようにしてもよい。これによれば、配管８に付臭装置１１を取り付けることができない場合でも水素ガスに付臭剤を添加することが可能になる。
＜変形例３＞
また、上述した実施形態においては補給される水素ガスの流量等に関係なく付臭剤を添加していたが、補給される水素ガスの流量等に比例するように付臭剤の添加量を調整してもよい。
例えば、図５において示すように、流量計１０によって検知される水素ガスの流量（図５における「水素流量」に相当。）と水素ガスに添加される付臭剤の量（図５における「付臭剤添加量」に相当。）とが正比例するようにしてもよい。また、図６において示すように流量計１０によって検知される水素ガスの流量の積算値（図６における「水素充填量」に相当。）と水素ガスに添加される付臭剤の量（図６における「付臭剤全添加量」に相当。）とが正比例するようにしてもよい。また、図７において示すように圧力計１５によって検知される水素ガスの圧力上昇率と添加される付臭剤の量（図７における「付臭剤添加量」に相当。）とが正比例するようにしてもよい。また、図８において示すように圧力計１５によって検知される水素ガスの圧力変動量と添加される付臭剤の量（図８における「付臭剤全添加量」に相当。）とが正比例するようにしてもよい。このように、流量や圧力に比例するようにして付臭装置１１を制御し、添加する付臭剤の注入量を調整する。付臭剤の注入量の調整は、例えば、電磁弁１２を小刻みに開閉動作させてその開閉時間を変化させたりすることで実現可能である。
このような構成によれば、補給される水素ガスの量に応じた付臭剤を水素ガスに添加することが可能であり、また、水素ガスに添加する付臭剤を一定の濃度にすることが可能になる。
＜変形例４＞
また、上述した実施形態において、付臭装置１１は電磁弁１２の開閉により付臭剤を注入していたが、次のようにしてもよい。即ち、図９に示すように、配管８と付臭剤貯留タンク１３との間に、配管８に向けて開口されたノズル１７を設ける。そして、ノズル１７内にある液状の付臭剤を気化させるヒータ１８を設ける。そして、図３におけるＳ１０２の際にはヒータ１８を通電する。これにより、図１０において示すように、該ノズル１７内の液状の付臭剤が気化して気泡１９の状態となるため、付臭剤がノズル１７の先端から配管８内に噴射される。いわゆるサーマルジェット方式と呼ばれるインジェクターである。これにより、配管８内への付臭剤の供給量を調整することが可能になる。なお、インジェクターのヒータ１８の通電時間を変化させたり或いは通電する電流の量を変化させることにより気泡の大きさを変化させ、付臭剤の注入量を調整することが可能である。これは、上述した変形例３のように、水素ガスの量に応じた付臭剤を添加する際、特に好適である。なお、本変形例は、水素ガスタンク７に直接接続されている付臭装置１６に適用してもよい。
なお、図９において示すように、ノズル１７の先端には、通電時には収縮して該ノズル１７の先端を開口させると共に、非通電時には膨張して該ノズル１７の先端を閉塞するピエゾ素子からなる弁２０が設けられている。付臭剤を注入しない場合に、ノズル１７の先端から配管８側に付臭剤が流出したり、ノズル１７の先端付近で付臭剤が硬化するのを防止するためである。付臭剤を添加しないときには弁２０の通電を停止してノズル１７の先端を閉塞させ、付臭剤を添加するときには弁２０を通電してノズル１７の先端を開口させるように制御する。なお、通電を停止すると閉塞する弁は、一般的に、ノーマルクローズ機能の弁と呼ばれる。
＜変形例５＞
付臭装置１１内に貯留されている付臭剤の圧力（即ち、付臭剤貯留タンク１３内の圧力。）が配管８や水素ガスタンク７内の水素ガスの圧力よりも低い場合、付臭剤が水素ガスに注入されない。そこで、付臭剤貯留タンク１３内の圧力が配管８や水素ガスタンク７内の水素ガス圧力よりも低くならないようにするため、図９において示すように、均圧配管２１により付臭剤貯留タンク１３内と水素ガスとが連通状態になるようにしてもよい。また、均圧配管２１には、付臭剤が付臭剤貯留タンク１３から配管８や付臭剤貯留タンク１３へ逆流するのを防ぐため、逆止弁２２を備えるようにする。これにより、付臭剤貯留タンク１３内の圧力が配管８や水素ガスタンク７内の水素ガスの圧力よりも低くなることがないため、貯留されている付臭剤を配管８や水素ガスタンク７内に容易に注入することが可能になる。なお、本変形例は、水素ガスタンク７に直接接続されている付臭装置１６に適用してもよい。また、逆止弁２２の代わりに、水素のみを透過して付臭剤の成分を透過しない水素透過膜を設けてもよい。これによれば、水素補給を繰り返しても付臭剤貯留タンク１３内に残圧が残らない。
＜変形例６＞
また、上述した実施形態において、制御装置１４は、車載水素貯蔵装置１内に設けられた流量計１０や圧力計１５により水素供給ステーション４からの水素ガスの補給を検知するようにしていたが、上記実施形態は以下のように変形してもよい。即ち、図４において示すように、水素供給ステーション４内に設けられた流量計２３で検知した水素ガスの流量を通信装置２４と通信回線２５を介して取得するようにする。これにより、車載水素貯蔵装置１内に流量計１０や圧力計１５を設けなくても済む。なお、通信装置２４に水素供給
ステーション４内の水素ガスの付臭剤等の添加物の成分データを記憶させておき、制御装置１４がこれを取得するようにしてもよい。そして、補給される水素ガスに付臭剤が添加されていない場合や、適切な付臭剤が添加されていない場合、または所望の量の付臭剤が添加されていない場合に、制御装置１４が付臭装置１１、１６を制御して付臭剤を注入する。これにより、水素ガスタンク７に貯蔵する水素ガスに適切な付臭剤を添加することが可能になる。
＜変形例７＞
また、上述した実施形態は付臭装置１１、１６を用いることで、燃料電池自動車３に搭載されている燃料電池２に適合した付臭剤を添加していた。しかしながら、燃料電池２に最も適した付臭剤の成分データを制御装置１４から通信装置２４に通知し、水素供給ステーション４内に設けられた添加されている付臭剤の成分が異なる複数の水素タンク２５、２６のうち、燃料電池２に最も適した付臭剤が添加されている水素タンクから水素ガスを水素ガスタンク７に充填するようにしてもよい。これによれば、車載水素貯蔵装置に付臭装置１１を設けなくてよいし、燃料電池２に最も適した水素ガスを補給することが可能になる。
実施形態に係る車載水素貯蔵装置を搭載した燃料電池自動車、及び水素供給ステーションの概略図である。 実施形態に係る車載水素貯蔵装置の構成図である。 実施形態に係る車載水素貯蔵装置の制御フローチャートである。 変形例に係る車載水素貯蔵装置の構成図である。 変形例に係る付臭剤添加量と水素流量との関係を示すグラフである。 変形例に係る付臭剤全添加量と水素充填量との関係を示すグラフである。 変形例に係る付臭剤添加量と圧力上昇率との関係を示すグラフである。 変形例に係る付臭剤全添加量と圧力変動量との関係を示すグラフである。 変形例に係る付臭装置の構成図である。 変形例に係る付臭装置の構成図である。
符号の説明
１・・・・・・・・・・・・車載水素貯蔵装置
２・・・・・・・・・・・・燃料電池
３・・・・・・・・・・・・燃料電池自動車
４・・・・・・・・・・・・水素供給ステーション
５・・・・・・・・・・・・水素ガスホース
６・・・・・・・・・・・・充填口
７・・・・・・・・・・・・水素ガスタンク
８、８Ａ・・・・・・・・・配管
９、２２・・・・・・・・・逆止弁
１０、２３・・・・・・・・流量計
１１、１６・・・・・・・・付臭装置
１２・・・・・・・・・・・電磁弁
１３・・・・・・・・・・・付臭剤貯留タンク
１４・・・・・・・・・・・制御装置
１５・・・・・・・・・・・圧力計
１７・・・・・・・・・・・ノズル
１８・・・・・・・・・・・ヒータ
１９・・・・・・・・・・・気泡
２０・・・・・・・・・・・弁
２１・・・・・・・・・・・均圧配管
２４・・・・・・・・・・・通信装置
２５・・・・・・・・・・・通信回線

Claims (7)

  1. 水素ガスの充填口から燃料電池に供する水素を貯蔵する貯蔵手段までを接続する水素ガス充填通路と、
    前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方の水素ガスに対して付臭剤を供給する付臭剤供給手段と、
    を備える車載水素貯蔵装置。
  2. 前記貯蔵手段に充填される水素ガスの流量を取得する取得手段と、
    前記水素ガスの流量に応じた付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、
    を更に備える請求項１に記載の車載水素貯蔵装置。
  3. 前記貯蔵手段に充填される水素ガスの積算流量を取得する取得手段と、
    前記水素ガスの積算流量に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、
    を更に備える請求項１に記載の車載水素貯蔵装置。
  4. 水素ガスの充填時における前記貯蔵手段内の圧力の変化率である圧力上昇率を取得する取得手段と、
    前記貯蔵手段内の圧力上昇率に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、
    を更に備える請求項１に記載の車載水素貯蔵装置。
  5. 水素ガスの充填によって上昇した前記貯蔵手段内の圧力の変動量である圧力変動量を取得する取得手段と、
    前記貯蔵手段内の圧力変動量に応じた量の付臭剤が供給されるように前記付臭剤供給手段の動作を制御する制御手段と、
    を更に備える請求項１に記載の車載水素貯蔵装置。
  6. 前記付臭剤供給手段は、
    通電により開弁し、前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方に付臭剤を供給する電磁弁
    を有する請求項１〜５の何れかに記載の車載水素貯蔵装置。
  7. 前記付臭剤供給手段は、
    前記貯蔵手段内と前記水素ガス充填通路内の少なくとも一方に向けて開口されたノズルと、
    前記ノズルの中間部に設けられ、通電により発熱して前記ノズル内に満たされた液状の付臭剤内に気泡を発生させ、該気泡より前記ノズルの先端側に位置する付臭剤を前記ノズルの先端から噴射させるヒータと、
    前記ノズルの先端部に設けられ、通電時には収縮して前記ノズルの先端を開口させると共に、非通電時には膨張して前記ノズルの先端を閉塞するピエゾ素子と、
    を有する請求項１〜５の何れかに記載の車載水素貯蔵装置。
JP2006197941A 2006-07-20 2006-07-20 車載水素貯蔵装置 Active JP5270076B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006197941A JP5270076B2 (ja) 2006-07-20 2006-07-20 車載水素貯蔵装置
US12/374,221 US8281822B2 (en) 2006-07-20 2007-07-19 In-vehicle hydrogen storage apparatus
EP07789497A EP2046466B1 (en) 2006-07-20 2007-07-19 In-vehicle hydrogen storage apparatus
CN200780025019XA CN101484743B (zh) 2006-07-20 2007-07-19 车载氢贮藏设备
PCT/IB2007/002048 WO2008012630A2 (en) 2006-07-20 2007-07-19 In-vehicle hydrogen storage apparatus
KR1020097000957A KR101123296B1 (ko) 2006-07-20 2007-07-19 차재 수소 저장 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006197941A JP5270076B2 (ja) 2006-07-20 2006-07-20 車載水素貯蔵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008024541A JP2008024541A (ja) 2008-02-07
JP5270076B2 true JP5270076B2 (ja) 2013-08-21

Family

ID=38657163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006197941A Active JP5270076B2 (ja) 2006-07-20 2006-07-20 車載水素貯蔵装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8281822B2 (ja)
EP (1) EP2046466B1 (ja)
JP (1) JP5270076B2 (ja)
KR (1) KR101123296B1 (ja)
CN (1) CN101484743B (ja)
WO (1) WO2008012630A2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011153681A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Toyota Motor Corp ガスステーション、ガス充填システム、ガス充填方法
CN101958423A (zh) 2010-09-25 2011-01-26 华为技术有限公司 供氢系统、氢气供应系统及方法以及氢燃料电池系统
ITBO20110544A1 (it) * 2011-09-23 2013-03-24 Maria Cecilia Longhini Gruppo erogatore di combustibile gassoso e prodotti additivanti di un impianto a gas per autoveicolo.
KR101289761B1 (ko) * 2011-10-27 2013-07-26 주식회사 엘엔피 자동 소화설비의 재충전 가능한 부취제 자동 분사장치
US10478972B2 (en) 2013-05-23 2019-11-19 Q-Bot Limited Method of covering a surface of a building and robot therefor
KR101610126B1 (ko) * 2014-10-22 2016-04-08 현대자동차 주식회사 수소 공급 매니폴드를 구비한 연료전지 시스템
FR3048481B1 (fr) * 2016-03-01 2018-08-31 Aristot Dispositifs et procedes d'injection d'agent odorant dans un gaz carburant
FR3048623A1 (fr) * 2016-03-08 2017-09-15 Engie Dispositif et procede d'odorisation d'un gaz en circulation dans une canalisation
FR3054286B1 (fr) * 2016-07-21 2019-05-17 Engie Module et systeme de depressurisation d'un reservoir cryogenique
US9758033B1 (en) 2017-03-06 2017-09-12 A3 Labs, Llc Mobile fueling system and method

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5533115Y2 (ja) 1976-04-13 1980-08-06
JPS52138423A (en) * 1976-05-15 1977-11-18 Nippon Musical Instruments Mfg Magnetic alloy
JPS60255893A (ja) * 1984-05-31 1985-12-17 Tokyo Gas Co Ltd 燃料ガス用付臭装置
NO174527B (no) * 1990-10-22 1994-02-07 Norapp Andresen Joh H Fremgangsmaate og anordning for dosert tilfoersel av tilsetningsmidler
CN1090636A (zh) * 1993-01-13 1994-08-10 中国市政工程华北设计院煤气设计研究所 燃气半自动加臭方法及其专用装置
JPH08132613A (ja) * 1994-11-09 1996-05-28 Canon Inc インクジェット記録装置
US5797269A (en) * 1996-02-23 1998-08-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Hydrogen storage containers
US20010047621A1 (en) * 1999-06-29 2001-12-06 Joe Frank Arnold Injection system and method for odorizing natural gas
JP2002029701A (ja) * 2000-07-10 2002-01-29 Toyota Motor Corp 水素供給装置および該水素供給装置を備える燃料電池装置、並びに水素検出方法
JP3836357B2 (ja) * 2001-11-21 2006-10-25 東京瓦斯株式会社 燃料電池の燃料水素用付臭剤
JP3807497B2 (ja) 2002-06-04 2006-08-09 住友金属鉱山株式会社 免震ダンパ
JP4023731B2 (ja) * 2002-09-18 2007-12-19 本田技研工業株式会社 水素供給装置
JP4237473B2 (ja) 2002-11-29 2009-03-11 株式会社Ｉｈｉ 薬品注入方法及び装置
US20040197919A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Herman Gregory S. Fuel cell leak detection
JP2004315566A (ja) 2003-04-11 2004-11-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ガス付臭方法及び装置
ES2235646B1 (es) * 2003-12-22 2006-03-16 Ros Roca Indox Equipos E Ingenieria, S.L. Planta movil de regasificacion de gnl.
US7059364B2 (en) * 2004-02-12 2006-06-13 Gas Technology Institute Control method for high-pressure hydrogen vehicle fueling station dispensers
JP2005327650A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Toyota Motor Corp 燃料電池システムおよび水素ガス供給装置
JP4276605B2 (ja) * 2004-09-29 2009-06-10 株式会社豊田自動織機 水素ステーション及び車両
DE102004050419A1 (de) * 2004-10-15 2006-04-27 Linde Ag Odorierung von Wasserstoff on-board
JP5145667B2 (ja) * 2006-08-03 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 水素供給装置
JP4905235B2 (ja) * 2007-04-19 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 付臭剤添加装置、燃料ガス供給システム
KR100981386B1 (ko) 2008-07-29 2010-09-10 한국전력공사 바이오가스에 자동으로 부취제를 공급하기 위한 방법,시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN101484743A (zh) 2009-07-15
KR20090032088A (ko) 2009-03-31
US8281822B2 (en) 2012-10-09
EP2046466B1 (en) 2011-10-12
CN101484743B (zh) 2011-12-21
WO2008012630A3 (en) 2008-04-10
WO2008012630A2 (en) 2008-01-31
EP2046466A2 (en) 2009-04-15
KR101123296B1 (ko) 2012-03-20
JP2008024541A (ja) 2008-02-07
US20090308489A1 (en) 2009-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5270076B2 (ja) 車載水素貯蔵装置
CN102792506B (zh) 高压气体供给系统和燃料电池系统
US8746274B2 (en) Hydrogen supply apparatus and fuel gas supply apparatus
CN108071934B (zh) 燃料气体储藏供给系统
JP4905235B2 (ja) 付臭剤添加装置、燃料ガス供給システム
JP5759741B2 (ja) 燃料用水素ガス充填装置及び燃料用水素ガス充填方法
JP7298535B2 (ja) エンジンシステム
KR20150059032A (ko) 액상 분사식 암모니아/가솔린 혼소 듀얼 연료공급시스템
JP7091960B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池車両
JP6019741B2 (ja) 弁装置、液化ガス燃料の貯蔵システム、車両、及び液化ガス燃料の貯蔵方法
WO2011016091A1 (ja) ガス充填装置及びガス充填方法
JP2006299838A (ja) エンジンの燃料供給装置
KR20070064473A (ko) 엘피아이 차량의 연료공급장치
JP2006322345A (ja) 圧力変動抑制装置及び圧力変動抑制方法
JP2006147346A (ja) 流体供給システム
JP2007120423A (ja) 低沸点燃料用の燃料供給装置
JP6919482B2 (ja) 燃料電池システム
KR20080005859A (ko) 액화 가스 연료용 저장 장치
JP2015232985A (ja) 燃料電池システム
KR102153356B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 그 제어 방법
JP5396076B2 (ja) 液化天然ガス車両の燃料系システム
JP2011247302A (ja) 圧縮天然ガス充填装置
KR20100095909A (ko) Ｌｐｌｉ 차량의 연료장치
JP2004270560A (ja) 燃料噴射装置
KR101498929B1 (ko) 암모니아 연료 주입시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130509

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5270076

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151