JP6289964B2 - Hydrogen station - Google Patents

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
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Description

本発明の実施形態は、水素ステーションに関する。   Embodiments of the invention relate to a hydrogen station.

水素を燃焼として使用する燃料電池自動車ＦＣＶの開発が進められている。   Development of a fuel cell vehicle FCV that uses hydrogen as combustion is underway.

このような燃料電池自動車の普及を図るためには、燃料電池や車両自体の性能向上とともに、インフラの面においても、水素を燃料電池自動車へ供給可能な水素ステーションを多くの場所に設置することが望まれる。   In order to promote the spread of such fuel cell vehicles, it is necessary to install hydrogen stations at many locations where hydrogen can be supplied to fuel cell vehicles in terms of infrastructure as well as improving the performance of fuel cells and vehicles themselves. desired.

水素ステーションでは、圧縮機で圧縮された水素が蓄圧器に充填される。蓄圧器内の圧力を燃料電池自動車の燃料タンクの圧力よりも高くすることで、蓄圧器から燃料タンクへ差圧で水素を供給することができる。   In the hydrogen station, hydrogen compressed by the compressor is filled in the pressure accumulator. By making the pressure in the accumulator higher than the pressure in the fuel tank of the fuel cell vehicle, hydrogen can be supplied from the accumulator to the fuel tank with a differential pressure.

例えば、蓄圧器内の圧力が規定の圧力（例えば、８０ＭＰａ）に到達すると、蓄圧器から水素が放出され、蓄圧器から放出された水素が冷却機で冷却され、ディスペンサを介して冷却された水素が燃料電池自動車へ供給される（例えば、特許文献１参照）。   For example, when the pressure in the pressure accumulator reaches a specified pressure (for example, 80 MPa), hydrogen is released from the pressure accumulator, and the hydrogen released from the pressure accumulator is cooled by a cooler and cooled through a dispenser. Is supplied to a fuel cell vehicle (see, for example, Patent Document 1).

この冷却機は、水素を車両へ急速充填する際に水素温度が高くなるため、充填前に水素を予め冷却して水素温度を低くするための設備である。   This cooler is a facility for lowering the hydrogen temperature by preliminarily cooling the hydrogen before filling because the hydrogen temperature becomes high when the vehicle is rapidly filled with hydrogen.

特開２０１１−３３０７０号公報JP 2011-33070 A

例えば、水素を車両へ急速充填するために冷却機は水素を−４０℃程度に冷やす。この冷却に要するエネルギー消費が大きいため、水素供給コストが高いという問題があった。   For example, the cooler cools the hydrogen to about −40 ° C. in order to quickly fill the vehicle with hydrogen. Since the energy consumption required for this cooling is large, there is a problem that the hydrogen supply cost is high.

また、蓄圧器への水素充填時には、蓄圧器内の圧力が上がって水素温度が上昇するため、水素温度が規定の温度（例えば、４０℃）を超えないように、ゆっくりと時間をかけて水素を充填する必要があった。   In addition, when the accumulator is filled with hydrogen, the pressure in the accumulator rises and the hydrogen temperature rises. Therefore, the hydrogen temperature is slowly increased over time so that the hydrogen temperature does not exceed a specified temperature (for example, 40 ° C.). Needed to be filled.

このため、蓄圧器内の圧力が規定の圧力（例えば、８０ＭＰａ）に到達するまでに要する水素充填時間が長くなる。したがって、車両に水素の供給を開始するまでに要する時間が長くなっていた。   For this reason, the hydrogen filling time required for the pressure in the pressure accumulator to reach a specified pressure (for example, 80 MPa) becomes longer. Therefore, it takes a long time to start supplying hydrogen to the vehicle.

特に、複数の車両へ水素を連続して充填する連続充填の際に、１台目の車両へ水素を充填した後に、蓄圧器内の圧力を規定の圧力（例えば、８０ＭＰａ）に回復させるまでに時間を要していた。   In particular, when continuously filling hydrogen into a plurality of vehicles, after filling the first vehicle with hydrogen, the pressure in the pressure accumulator is restored to a specified pressure (for example, 80 MPa). It took time.

その結果、前の車両への水素充填を完了した時から次の車両へ水素を充填し始める時までの時間が長くなる。このため、連続充填の際に２台目以降の車両について水素充填の待ち時間が長くなるという問題があった。   As a result, the time from when the hydrogen filling to the previous vehicle is completed to when the next vehicle starts to be filled with hydrogen becomes longer. For this reason, there has been a problem that the waiting time for hydrogen filling becomes longer for the second and subsequent vehicles during continuous filling.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、水素供給コストを低減し、且つ連続充填の際の２台目以降の水素充填の待ち時間を短縮することを可能とする水素ステーションを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a hydrogen station that can reduce the hydrogen supply cost and shorten the waiting time for the second and subsequent hydrogen filling during continuous filling. The purpose is to provide.

本発明の一態様に係る水素ステーションは、水素を燃料として使用する車両に、水素を供給する水素ステーションであって、
水素を蓄圧する複数の蓄圧器と、
前記複数の蓄圧器から放出された水素を冷却する冷却機と、
前記車両に、前記冷却機が冷却した水素を供給する水素供給手段と、
を備え、
前記複数の蓄圧器は、鉛直方向に隣接するように並んで配置されており、
鉛直方向に並べられた前記複数の蓄圧器のうち、中間に位置する蓄圧器から順番に、水素を放出させて、前記冷却機を介して、前記車両に水素を供給する。 A hydrogen station according to one aspect of the present invention is a hydrogen station that supplies hydrogen to a vehicle that uses hydrogen as a fuel,
A plurality of pressure accumulators for accumulating hydrogen;
A cooler for cooling hydrogen released from the plurality of pressure accumulators;
Hydrogen supply means for supplying hydrogen cooled by the cooler to the vehicle;
With
The plurality of pressure accumulators are arranged side by side so as to be adjacent in the vertical direction,
Among the plurality of pressure accumulators arranged in the vertical direction, hydrogen is discharged in order from the pressure accumulator located in the middle, and hydrogen is supplied to the vehicle via the cooler.

前記水素ステーションにおいて、
前記中間に位置する前記蓄圧器から水素を放出させた後、前記中間に位置する前記蓄圧器の下方に位置する蓄圧器から水素を放出させるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
After releasing the hydrogen from the pressure accumulator located in the middle, the hydrogen may be released from the pressure accumulator located below the pressure accumulator located in the middle.

前記水素ステーションにおいて、
前記下方に位置する前記蓄圧器から水素を放出させた後、前記中間に位置する前記蓄圧器の上方に位置する蓄圧器から水素を放出させるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
After releasing the hydrogen from the pressure accumulator located below, the hydrogen may be released from the pressure accumulator located above the pressure accumulator located in the middle.

前記水素ステーションにおいて、
前記複数の蓄圧器は、水平方向にも隣接するように並んで配置されており、
前記中間に位置し水平方向に並んだすべての前記蓄圧器から水素を放出させた後、前記中間に位置する前記蓄圧器の下方に位置する蓄圧器から水素を放出させるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
The plurality of pressure accumulators are arranged side by side so as to be adjacent in the horizontal direction,
After discharging hydrogen from all the pressure accumulators located in the middle and arranged in the horizontal direction, hydrogen may be discharged from pressure accumulators located below the pressure accumulator located in the middle.

前記水素ステーションにおいて、
水素を貯蔵する貯蔵容器と、
前記貯蔵容器に貯蔵された水素を昇圧して、前記複数の蓄圧器に充填する圧縮機と、をさらに備えるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
A storage container for storing hydrogen;
A compressor that boosts the hydrogen stored in the storage container and fills the plurality of pressure accumulators may be further provided.

前記水素ステーションにおいて、
前記貯蔵容器に貯蔵された水素を前記圧縮機により昇圧して、鉛直方向に並べられた前記複数の蓄圧器のうち、上方に位置する蓄圧器から順番に、水素を充填させるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
The hydrogen stored in the storage container may be pressurized by the compressor, and hydrogen may be charged sequentially from the pressure accumulator located above among the plurality of pressure accumulators arranged in the vertical direction. .

前記水素ステーションにおいて、
水平方向に並んだすべての前記蓄圧器に水素を充填させた後、その下方に位置する蓄圧器に水素を充填させるようにしてもよい。 In the hydrogen station,
After all the pressure accumulators arranged in the horizontal direction are filled with hydrogen, the pressure accumulators located therebelow may be filled with hydrogen.

前記水素ステーションにおいて、
前記蓄圧器は、長手方向に延在するチューブ状の形状を有し、
前記複数の蓄圧器は、前記複数の蓄圧器の長手方向が鉛直方向と直交するように、鉛直方向に並んで配置されているようにしてもよい。 In the hydrogen station,
The accumulator has a tubular shape extending in the longitudinal direction,
The plurality of pressure accumulators may be arranged side by side in the vertical direction so that the longitudinal direction of the plurality of pressure accumulators is orthogonal to the vertical direction.

本発明に係る水素ステーションは、蓄圧器の冷却効果を高めることができる。すなわち、蓄圧器への水素充填時における水素の温度を低く抑えることができる。   The hydrogen station according to the present invention can enhance the cooling effect of the pressure accumulator. That is, the temperature of hydrogen when filling the pressure accumulator with hydrogen can be kept low.

その結果、冷却機に供給される水素の温度が下げられるので、冷却機で冷却に要するエネルギー消費量を減らすことができる。これにより、水素供給コストを低減することができる。   As a result, since the temperature of hydrogen supplied to the cooler is lowered, the energy consumption required for cooling by the cooler can be reduced. Thereby, hydrogen supply cost can be reduced.

このため、水素充填速度を上げても水素温度が規定の温度を超えないようにすることができるので、蓄圧器内の圧力が規定の圧力に到達するまでに要する水素充填時間を短縮することができる。   Therefore, even if the hydrogen filling rate is increased, the hydrogen temperature can be prevented from exceeding the specified temperature, so that the hydrogen filling time required for the pressure in the accumulator to reach the specified pressure can be shortened. it can.

これにより、車両に水素の供給を開始するまでに要する時間を短縮することができる。したがって、複数の車両へ水素を連続して充填する連続充填の際に、１台目の車両へ水素を充填した後に、蓄圧器内の圧力を規定の圧力に回復させるまでの時間を短縮することができる。   Thereby, the time required to start supplying hydrogen to the vehicle can be shortened. Therefore, when continuously filling hydrogen into a plurality of vehicles, the time until the pressure in the accumulator is restored to the specified pressure after filling the first vehicle with hydrogen is shortened. Can do.

すなわち、前の車両への水素充填を完了した時から次の車両へ水素を充填し始める時までの時間を短縮され、連続充填の際の２台目以降の水素充填の待ち時間を短縮することができる。   In other words, the time from the completion of hydrogen filling to the previous vehicle to the start of filling hydrogen into the next vehicle is shortened, and the waiting time for hydrogen filling after the second vehicle during continuous filling is shortened. Can do.

図１は、本発明の一態様である実施形態に係る水素ステーション１の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a hydrogen station 1 according to an embodiment which is an aspect of the present invention. 図２は、図１に示す蓄圧器ユニット４を紙面に水平方向から見た図である。FIG. 2 is a view of the pressure accumulator unit 4 shown in FIG. 図３は、図１に示す水素ステーション１において、複数の蓄圧器から水素を放出させる動作の一例を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing an example of an operation for releasing hydrogen from a plurality of pressure accumulators in the hydrogen station 1 shown in FIG. 図４は、図１に示す水素ステーション１において、複数の蓄圧器に水素を充填させる動作の一例を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing an example of an operation of filling a plurality of pressure accumulators with hydrogen in the hydrogen station 1 shown in FIG.

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一態様である実施形態に係る水素ステーション１の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す蓄圧器ユニット４を紙面に水平方向から見た図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a hydrogen station 1 according to an embodiment which is an aspect of the present invention. Moreover, FIG. 2 is the figure which looked at the accumulator unit 4 shown in FIG. 1 from the horizontal direction on the paper surface.

図１に示すように、水素ステーション１は、水素を燃料として使用する車両（例えば、燃料電池自動車ＦＣＶ）７に、水素を供給するようになっている。   As shown in FIG. 1, the hydrogen station 1 supplies hydrogen to a vehicle (for example, a fuel cell vehicle FCV) 7 that uses hydrogen as fuel.

図１に示すように、水素ステーション１は、水素を貯蔵する貯蔵容器２を備える。ここで、貯蔵容器２は、鋼などで製作された容器である。水素は、貯蔵容器２の内圧を抑えるために、液化された状態または液体成分が支配的な状態で貯蔵されている。   As shown in FIG. 1, the hydrogen station 1 includes a storage container 2 for storing hydrogen. Here, the storage container 2 is a container made of steel or the like. Hydrogen is stored in a liquefied state or in a state where the liquid component is dominant in order to suppress the internal pressure of the storage container 2.

さらに、水素ステーション１は、貯蔵容器２と配管を介して接続された圧縮機３と、この圧縮機３と配管を介して接続された蓄圧器ユニット４とを備える。   Further, the hydrogen station 1 includes a compressor 3 connected to the storage container 2 via a pipe, and a pressure accumulator unit 4 connected to the compressor 3 via the pipe.

圧縮機３は、貯蔵容器２に貯蔵された水素を昇圧する。この圧縮機３で昇圧された水素は、複数の蓄圧器４１〜４８へ送られる。すなわち、圧縮機３は、貯蔵容器２に貯蔵された水素を昇圧して、複数の蓄圧器４１〜４８に充填する。   The compressor 3 pressurizes the hydrogen stored in the storage container 2. The hydrogen boosted by the compressor 3 is sent to a plurality of pressure accumulators 41 to 48. That is, the compressor 3 boosts the hydrogen stored in the storage container 2 and fills the plurality of pressure accumulators 41 to 48.

また、蓄圧器ユニット４は、複数の蓄圧器４１〜４８が配置されている。この蓄圧器ユニット４の容量は、１台の車両７に、または２台の車両７に連続して水素を供給する程度の容量を有する。この蓄圧器ユニット４は、蓄圧器４１〜４８からの水素の放出、および蓄圧器４１〜４８への水素の充填を制御する制御部４ａを有する。なお、この制御部４ａは、蓄圧器ユニット４の外部に設けられていてもよい。また、制御部４ａを省略して、手動により、蓄圧器への水素の充填、蓄圧器からの水素の放出を制御するようにしてもよい。   The accumulator unit 4 is provided with a plurality of accumulators 41 to 48. The capacity of the pressure accumulator unit 4 has such a capacity that hydrogen is supplied to one vehicle 7 or continuously to two vehicles 7. The accumulator unit 4 includes a control unit 4a that controls the release of hydrogen from the accumulators 41 to 48 and the filling of hydrogen into the accumulators 41 to 48. The control unit 4a may be provided outside the accumulator unit 4. Further, the controller 4a may be omitted, and the filling of hydrogen into the pressure accumulator and the release of hydrogen from the pressure accumulator may be controlled manually.

複数の蓄圧器４１〜４８は、長手方向に延在するチューブ状の形状（細長い形状）を有する。例えば、複数の蓄圧器４１〜４８は、例えば、内容量１００Ｌ以下である。   The plurality of pressure accumulators 41 to 48 have a tubular shape (elongated shape) extending in the longitudinal direction. For example, the plurality of pressure accumulators 41 to 48 have an internal capacity of 100 L or less, for example.

複数の蓄圧器４１〜４８は、鉛直方向に隣接するように並んで配置されている（図１）。より具体的には、複数の蓄圧器４１〜４８は、複数の蓄圧器４１〜４８の長手方向が鉛直方向と直交するように、鉛直方向に並んで配置されている。   The plurality of pressure accumulators 41 to 48 are arranged side by side so as to be adjacent to each other in the vertical direction (FIG. 1). More specifically, the plurality of pressure accumulators 41 to 48 are arranged side by side in the vertical direction so that the longitudinal direction of the plurality of pressure accumulators 41 to 48 is orthogonal to the vertical direction.

例えば、図１、図２に示すように、上から、蓄圧器４１、４２の組、蓄圧器４３、４４の組、蓄圧器４５、４６の組、蓄圧器４７、４８の組の順に鉛直方向に並んで配置されている。   For example, as shown in FIGS. 1 and 2, from the top, the vertical direction is the set of the pressure accumulators 41 and 42, the pressure accumulators 43 and 44, the pressure accumulators 45 and 46, and the pressure accumulators 47 and 48 in this order. Are arranged side by side.

また、複数の蓄圧器４１〜４８は、水平方向にも隣接するように並んで配置されている（図２）。例えば、図１、図２に示すように、蓄圧器４１、４２が水平方向に隣接し、蓄圧器４３、４４が水平方向に隣接し、蓄圧器４５、４６が水平方向に隣接し、蓄圧器４７、４８の組が水平方向に隣接している。   The plurality of pressure accumulators 41 to 48 are arranged side by side so as to be adjacent also in the horizontal direction (FIG. 2). For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the pressure accumulators 41 and 42 are adjacent to each other in the horizontal direction, the pressure accumulators 43 and 44 are adjacent to each other in the horizontal direction, and the pressure accumulators 45 and 46 are adjacent to each other in the horizontal direction. 47 and 48 are adjacent in the horizontal direction.

なお、蓄圧器４１〜４８の圧力は、車両７の燃料タンク（図示せず）よりも高圧である。例えば、車両の燃料タンクの圧力が７０ＭＰａの場合、複数の蓄圧器４１〜４８の圧力は８０ＭＰａ程度である。   In addition, the pressure of the pressure accumulators 41 to 48 is higher than that of the fuel tank (not shown) of the vehicle 7. For example, when the pressure of the fuel tank of the vehicle is 70 MPa, the pressure of the plurality of pressure accumulators 41 to 48 is about 80 MPa.

さらに、水素ステーション１は、蓄圧器４１〜４８と配管で接続された冷却機５と、この冷却機５と配管を介して接続されたディスペンサ（水素供給手段）６とを備える。   Furthermore, the hydrogen station 1 includes a cooler 5 connected to the pressure accumulators 41 to 48 by piping, and a dispenser (hydrogen supply means) 6 connected to the cooler 5 via the piping.

ここで、冷却機５は、水素を車両７へ急速充填する際に水素温度が高くなるため、充填前に水素を予め冷却して水素温度を低くしておくための設備である。   Here, the cooler 5 is a facility for cooling the hydrogen in advance and lowering the hydrogen temperature before filling because the hydrogen temperature becomes high when the hydrogen is rapidly filled into the vehicle 7.

この冷却機５は、複数の蓄圧器４１〜４８から放出された水素を冷却する。例えば、冷却機５は、蓄圧器４１〜４８から放出された水素を設定温度（例えば、−４０℃）に冷却し、冷却後の水素をディスペンサ６へ供給する。   The cooler 5 cools hydrogen released from the plurality of pressure accumulators 41 to 48. For example, the cooler 5 cools the hydrogen released from the pressure accumulators 41 to 48 to a set temperature (for example, −40 ° C.), and supplies the cooled hydrogen to the dispenser 6.

ディスペンサ６は、冷却機５が冷却した水素を、水素を燃料として使用する車両７に供給する。蓄圧器４１〜４８内の圧力（例えば、８０ＭＰａ）の方が、車両の燃料タンク（不図示）の圧力（例えば、７０ＭＰａ）よりも高いので、この差圧で、ディスペンサ６から水素が車両７に供給される。   The dispenser 6 supplies the hydrogen cooled by the cooler 5 to the vehicle 7 that uses hydrogen as fuel. Since the pressure (for example, 80 MPa) in the accumulators 41 to 48 is higher than the pressure (for example, 70 MPa) in the fuel tank (not shown) of the vehicle, hydrogen is supplied from the dispenser 6 to the vehicle 7 by this differential pressure. Supplied.

ここで、以上のような構成を有する水素ステーション１の動作の一例について説明する。 始めに、複数の蓄圧器４１〜４８から水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する場合について説明する。図３は、図１に示す水素ステーション１において、複数の蓄圧器から水素を放出させる動作の一例を示すフロー図である。   Here, an example of the operation of the hydrogen station 1 having the above configuration will be described. First, a case where hydrogen is discharged from the plurality of pressure accumulators 41 to 48 and hydrogen is supplied to the vehicle 7 via the cooler 5 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of an operation for releasing hydrogen from a plurality of pressure accumulators in the hydrogen station 1 shown in FIG.

先ず、図３に示すように、制御部４ａは、鉛直方向に並べられた複数の蓄圧器４１〜４８のうち、中間に位置する蓄圧器４３、４４から水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する（ステップＳ１）。   First, as shown in FIG. 3, the control unit 4 a releases hydrogen from the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle among the plurality of pressure accumulators 41 to 48 arranged in the vertical direction, and causes the cooler 5 to move. Then, hydrogen is supplied to the vehicle 7 (step S1).

次に、制御部４ａは、中間に位置する蓄圧器４３、４４から水素を放出させた後、中間に位置する蓄圧器の下方に位置する蓄圧器４５、４６から水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する（ステップＳ２）。   Next, the control unit 4a releases hydrogen from the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle, and then discharges hydrogen from the pressure accumulators 45 and 46 located below the pressure accumulator located in the middle. 5 supplies hydrogen to the vehicle 7 (step S2).

さらに、制御部４ａは、蓄圧器４５、４６から水素を放出させた後、蓄圧器４５、４６の下方に位置する蓄圧器４７、４８から水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する（ステップＳ２）。   Further, after the controller 4a releases hydrogen from the pressure accumulators 45 and 46, the controller 4a releases hydrogen from the pressure accumulators 47 and 48 located below the pressure accumulators 45 and 46 and Hydrogen is supplied to 7 (step S2).

このように、鉛直方向に並べられた複数の蓄圧器４１〜４８のうち、中間に位置する蓄圧器４３、４４から順番に、水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する。特に、中間に位置し水平方向に並んだすべての蓄圧器４３、４４から水素を放出させた後、中間に位置する蓄圧器４３、４４の下方に位置する蓄圧器４５、４６から水素を放出させる。   Thus, among the plurality of pressure accumulators 41 to 48 arranged in the vertical direction, hydrogen is sequentially released from the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle, and the vehicle 7 is supplied with hydrogen via the cooler 5. Supply. In particular, hydrogen is released from all the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle and aligned in the horizontal direction, and then hydrogen is discharged from the pressure accumulators 45 and 46 located below the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle. .

そして、制御部４ａは、下方に位置する蓄圧器４５〜４８から水素を放出させた後、中間に位置する蓄圧器４３、４４の上方に位置する蓄圧器４１、４２から水素を放出させて、冷却機５を介して、車両７に水素を供給する（ステップＳ３）。   And after the control part 4a discharge | releases hydrogen from the pressure accumulators 45-48 located below, it discharge | releases hydrogen from the pressure accumulators 41 and 42 located above the pressure accumulators 43 and 44 located in the middle, Hydrogen is supplied to the vehicle 7 through the cooler 5 (step S3).

既述のように、各蓄圧器４３、４４から水素が放出されると、蓄圧器４１〜４８内の圧力が低下するとともに、蓄圧器の温度（水素の温度）が低下する。この蓄圧器４３、４４の温度低下による冷気は、下方に向かって下降するので、その下方に位置する蓄圧器４５〜４８を冷却する。しかし、上方に位置する蓄圧器４１、４２も少なからず冷却されることとなる。   As described above, when hydrogen is released from each of the pressure accumulators 43 and 44, the pressure in the pressure accumulators 41 to 48 decreases, and the temperature of the pressure accumulator (hydrogen temperature) decreases. Since the cool air due to the temperature drop of the pressure accumulators 43 and 44 descends downward, the pressure accumulators 45 to 48 positioned therebelow are cooled. However, the pressure accumulators 41 and 42 located above are also cooled not a little.

なお、最後は、車両の燃料タンクの圧力がある程度上昇しているため、圧力の変動が少なく、上方に位置する蓄圧器４１、４２から少し暖かい水素の充填になっても問題無い。   Finally, since the pressure in the fuel tank of the vehicle has risen to some extent, there is little fluctuation in pressure, and there is no problem even if the accumulators 41 and 42 located above are filled with slightly warm hydrogen.

このように、蓄圧器４１〜４８の水素の温度を低く抑えることができる。   Thus, the temperature of hydrogen in the pressure accumulators 41 to 48 can be kept low.

次に、複数の蓄圧器４１〜４８に水素を充填する場合について説明する。図４は、図１に示す水素ステーション１において、複数の蓄圧器に水素を充填させる動作の一例を示すフロー図である。   Next, the case where hydrogen is filled in the plurality of pressure accumulators 41 to 48 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of an operation of filling a plurality of pressure accumulators with hydrogen in the hydrogen station 1 shown in FIG.

圧縮機３は、貯蔵容器２から供給された水素を昇圧し、蓄圧器４１〜４８に充填する。   The compressor 3 boosts the hydrogen supplied from the storage container 2 and fills the pressure accumulators 41 to 48.

例えば、貯蔵容器２に貯蔵された水素を圧縮機３により昇圧する。   For example, the pressure of the hydrogen stored in the storage container 2 is increased by the compressor 3.

そして、図４に示すように、制御部４ａは、鉛直方向に並べられた複数の蓄圧器４１〜４８のうち、上方に位置する蓄圧器４１、４２から順番に、昇圧された水素を充填させる。   And as shown in FIG. 4, the control part 4a is filled with the pressure | voltage risen in order from the pressure accumulators 41 and 42 located in the upper direction among the several pressure accumulators 41-48 arranged in the perpendicular direction. .

より具体的には、制御部４ａは、上方に位置し水平方向に並んだすべての蓄圧器４１、４２に水素を充填させる（ステップＳ１１）。   More specifically, the control unit 4a fills all of the pressure accumulators 41 and 42 located above and aligned in the horizontal direction with hydrogen (step S11).

そして、制御部４ａは、水平方向に並んだすべての蓄圧器４１、４２に水素を充填させた後、その下方（中間）に位置する蓄圧器４３、４４に昇圧された水素を充填させる（ステップＳ１２）。   Then, the controller 4a fills all the pressure accumulators 41 and 42 arranged in the horizontal direction with hydrogen, and then fills the pressure accumulators 43 and 44 located below (middle) with the boosted hydrogen (step). S12).

そして、制御部４ａは、水平方向に並んだすべての蓄圧器４３、４４に水素を充填させた後、その下方に位置する蓄圧器４５、４６に昇圧された水素を充填させる（ステップＳ１３）。   Then, the controller 4a fills all of the pressure accumulators 43 and 44 arranged in the horizontal direction with hydrogen, and then fills the pressure accumulators 45 and 46 positioned therebelow with the boosted hydrogen (step S13).

そして、制御部４ａは、水平方向に並んだすべての蓄圧器４５、４６に水素を充填させた後、その下方に位置する蓄圧器４７、４８に昇圧された水素を充填させる（ステップＳ１３）。   Then, the control unit 4a fills all the pressure accumulators 45 and 46 arranged in the horizontal direction with hydrogen, and then fills the pressure accumulators 47 and 48 positioned below with the boosted hydrogen (step S13).

ここで、圧縮機３から蓄圧器に水素が充填されると、蓄圧器内の圧力が上昇するとともに、蓄圧器内の水素温度が上昇する。この蓄圧器の熱気は、上方に移動するので、上述のように、上方に位置する蓄圧器４１、４２から順番に、水素を充填させる。   Here, when the accumulator is filled with hydrogen from the compressor 3, the pressure in the accumulator rises and the hydrogen temperature in the accumulator rises. Since the hot air in the pressure accumulator moves upward, as described above, hydrogen is charged sequentially from the pressure accumulators 41 and 42 located above.

なお、蓄圧器の温度は、規定温度（例えば、４０℃）以下に管理されているため、水素の充填後に、下の蓄圧器の放熱で、上の蓄圧器が規定温度を超えることは無い。   In addition, since the temperature of the pressure accumulator is managed below a specified temperature (for example, 40 ° C.), the upper pressure accumulator does not exceed the specified temperature due to heat radiation of the lower pressure accumulator after filling with hydrogen.

以上のように、本実施形態に係る水素ステーション１は、蓄圧器４１〜４８の冷却効果を高めることができる。すなわち、蓄圧器４１〜４８への水素充填時における水素の温度を低く抑えることができる。   As described above, the hydrogen station 1 according to the present embodiment can enhance the cooling effect of the pressure accumulators 41 to 48. That is, the temperature of hydrogen when the pressure accumulators 41 to 48 are filled with hydrogen can be kept low.

その結果、冷却機５に供給される水素の温度を下げることができるので、冷却機５で冷却に要するエネルギー消費量を減らすことができる。これにより、水素供給コストを低減することができる。   As a result, since the temperature of the hydrogen supplied to the cooler 5 can be lowered, the energy consumption required for cooling by the cooler 5 can be reduced. Thereby, hydrogen supply cost can be reduced.

さらに、蓄圧器４１〜４８内の圧力が規定の圧力に到達するまでに要する水素の充填時間を短縮することができる。   Furthermore, the hydrogen filling time required for the pressure in the pressure accumulators 41 to 48 to reach a specified pressure can be shortened.

これにより、車両に水素の供給を開始するまでに要する時間を短縮することができるため、複数の車両へ水素を連続して充填する連続充填の際に、１台目の車両へ水素を充填した後に、蓄圧器４１〜４８内の圧力を規定の圧力に回復させるまでの時間を短縮することができる。   As a result, the time required to start the supply of hydrogen to the vehicle can be shortened, so that hydrogen is charged to the first vehicle at the time of continuous filling where hydrogen is continuously charged to a plurality of vehicles. Later, the time until the pressure in the pressure accumulators 41 to 48 is restored to the specified pressure can be shortened.

その結果、前の車両への水素充填を完了した時から次の車両へ水素を充填し始める時までの時間を短縮することができるため、連続充填の際の２台目以降の水素充填の待ち時間を短縮することができる。   As a result, it is possible to shorten the time from the completion of the hydrogen filling of the previous vehicle to the start of the hydrogen filling of the next vehicle. Time can be shortened.

なお、本実施形態に係る水素ステーション１は、蓄圧器ユニット４に蓄圧器を８本備えたが、これに限らず、７本以下であっても、９本以上であってもよい。   In addition, although the hydrogen station 1 which concerns on this embodiment was equipped with eight accumulators in the accumulator unit 4, it is not restricted to this, It may be 7 or less or 9 or more.

また、本実施形態に係る水素ステーション１が備える構成は、トレーラに設置されていてもよい。   Moreover, the structure with which the hydrogen station 1 which concerns on this embodiment is provided may be installed in the trailer.

また、水素ステーション１は、蓄圧器４１〜４８よりも低い圧力（例えば、４５ＭＰａ程度）で水素が充填されている低圧蓄圧器（図示せず）を更に備えてもよい。この場合、低圧蓄圧器で蓄積された水素は圧縮機３で昇圧され、蓄圧器４１〜４８へ送られる。   The hydrogen station 1 may further include a low-pressure accumulator (not shown) filled with hydrogen at a lower pressure (for example, about 45 MPa) than the accumulators 41 to 48. In this case, the hydrogen accumulated in the low pressure accumulator is boosted by the compressor 3 and sent to the accumulators 41 to 48.

なお、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。   In addition, embodiment is an illustration and the range of invention is not limited to them.

１ 水素ステーション
２ 貯蔵容器
３ 圧縮機
４ 蓄圧器ユニット
４ａ 制御部
４１、４２、４３、４４、４５、４６ 蓄圧器
５ 冷却機
６ ディスペンサ（水素供給手段）
７ 車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen station 2 Storage container 3 Compressor 4 Pressure accumulator unit 4a Control part 41, 42, 43, 44, 45, 46 Pressure accumulator 5 Cooler 6 Dispenser (hydrogen supply means)
7 Vehicle

Claims (4)

水素を燃料として使用する車両に、水素を供給する水素ステーションであって、
水素を蓄圧する複数の蓄圧器と、
前記複数の蓄圧器から放出された水素を冷却する冷却機と、
前記車両に、前記冷却機が冷却した水素を供給する水素供給手段と、
水素を貯蔵する貯蔵容器と、
前記貯蔵容器に貯蔵された水素を昇圧して、前記複数の蓄圧器に充填する圧縮機と、
を備え、
前記複数の蓄圧器は、鉛直方向に隣接するように並んで配置されており、
鉛直方向に並べられた前記複数の蓄圧器のうち、他の蓄圧器で上下に挟まれた第１の蓄圧器から順番に、水素を放出させて、前記冷却機を介して、前記車両に水素を供給するものであり、前記第１の蓄圧器から水素を放出させた後、前記第１の蓄圧器の下方に位置する第２の蓄圧器から水素を放出させ、前記第２の蓄圧器から水素を放出させた後に前記第１の蓄圧器の上方に位置する第３の蓄圧器から水素を放出させ、
前記貯蔵容器に貯蔵された水素を前記圧縮機により昇圧して、鉛直方向に並べられた前記複数の蓄圧器のうち、上方に位置する蓄圧器から順番に、水素を充填させる
水素ステーション。 A hydrogen station that supplies hydrogen to a vehicle that uses hydrogen as fuel,
A plurality of pressure accumulators for accumulating hydrogen;
A cooler for cooling hydrogen released from the plurality of pressure accumulators;
Hydrogen supply means for supplying hydrogen cooled by the cooler to the vehicle;
A storage container for storing hydrogen;
A compressor that pressurizes hydrogen stored in the storage container and fills the plurality of pressure accumulators;
With
The plurality of pressure accumulators are arranged side by side so as to be adjacent in the vertical direction,
Among the plurality of pressure accumulators arranged in the vertical direction, hydrogen is released sequentially from the first pressure accumulator sandwiched between the other pressure accumulators , and hydrogen is supplied to the vehicle via the cooler. And after discharging hydrogen from the first pressure accumulator, hydrogen is discharged from a second pressure accumulator located below the first pressure accumulator and from the second pressure accumulator. Releasing hydrogen from a third pressure accumulator located above the first pressure accumulator after releasing hydrogen;
A hydrogen station that pressurizes the hydrogen stored in the storage container with the compressor and fills the hydrogen sequentially from the pressure accumulator located above among the plurality of pressure accumulators arranged in the vertical direction . 前記複数の蓄圧器は、水平方向にも隣接するように並んで配置されており、
水平方向に並んだすべての前記第１の蓄圧器から水素を放出させた後、前記第１の蓄圧器の下方に位置する前記第２の蓄圧器から水素を放出させる
請求項１に記載の水素ステーション。 The plurality of pressure accumulators are arranged side by side so as to be adjacent in the horizontal direction,
After releasing the hydrogen from all aligned in horizontal direction said first accumulator, according to claim 1, before Symbol said second accumulator located below the first accumulator to release hydrogen Hydrogen station. 水平方向に並んだすべての前記第１の蓄圧器に水素を充填させた後、その下方に位置する前記第２の蓄圧器に水素を充填させる
請求項１または２に記載の水素ステーション。 3. The hydrogen station according to claim 1, wherein all of the first pressure accumulators arranged in a horizontal direction are filled with hydrogen, and then the second pressure accumulator located below is filled with hydrogen. 4. 前記複数の蓄圧器は、それぞれ長手方向に延在するチューブ状の形状を有し、
前記複数の蓄圧器は、前記複数の蓄圧器の長手方向が鉛直方向と直交するように、鉛直方向に並んで配置されている
請求項１から３のいずれか一項に記載の水素ステーション。 The plurality of pressure accumulators each have a tubular shape extending in the longitudinal direction,
The hydrogen station according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of pressure accumulators are arranged side by side in a vertical direction so that a longitudinal direction of the plurality of pressure accumulators is orthogonal to the vertical direction.
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