JP6525743B2 - 水素充填装置及び水素充填方法 - Google Patents
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Description
図1は、水素ステーションと燃料電池自動車(FCV)の概略構成図であり、水素ステーションでFCVに水素を充填している状態を示している。水素を燃料とする自動車には、レシプロエンジン車やロータリーエンジン車もあるが、ここではFCVを例に取って説明する。また、水素ステーションで水素を製造するオンサイト型を示すが、他の場所で製造された水素が輸送されるオフサイト型にも適用できる。
なお、制御装置9で、水素製造設備1、圧縮機2及び蓄圧器3などの情報も取得して、FCV110への水素充填の際にこれらの情報を反映させるようにしても良い。
なお、37はローディングアーム7のバランスを取るカウンターウェイトである。
2…圧縮機
3…蓄圧器
4…水素充填装置
5…水素供給装置(ディスペンサ)
6…検出装置
7…移動装置(ローディングアーム)
8…接続装置
9…制御装置
11…水素タンク
12…燃料電池
13…電力制御ユニット
14…モータ
15…バッテリ
16…車輪
21,22…カメラ
23…認識装置
24…記憶装置
25…充填ノズル
26…給ガス口
27…レセプタクル
28…ロック機構
29a,29b…圧力センサ
30…支持部
31,32,33…スイベルジョイント
34…ベースライザー
35…インボードアーム
36…アウトボードアーム
100…停車スペース
110…燃料電池自動車(水素燃料自動車)
SI…水素タンクに関する情報
Claims (8)
- 水素燃料自動車の給ガス口を検出するように構成された検出装置と、
水素の充填ノズルを前記検出装置で検出した給ガス口へ案内するように構成された移動装置と、
前記充填ノズルを支持する支持部の周方向に沿って配置され、前記充填ノズルと前記給ガス口との接触圧力を検出する複数のセンサを備え、前記給ガス口と前記充填ノズルとを接続して締結するように構成された接続装置と、
水素燃料自動車の水素タンクに、前記充填ノズルから水素を供給して充填するように構成された水素供給装置と、
前記移動装置を制御して前記充填ノズルを前記検出装置で検出した水素燃料自動車の給ガス口に案内し、前記複数のセンサの出力信号に基づき、前記充填ノズルを前記給ガス口に差し込む際の押圧力が小さくなるように前記移動装置を制御して、前記接続装置で前記給ガス口と前記充填ノズルとを接続して締結した後、前記水素供給装置を制御して水素燃料自動車の水素タンクに水素を充填するように構成された制御装置と
を具備することを特徴とする水素充填装置。 - 前記検出装置は、水素燃料自動車の車種を識別する認識装置と、水素燃料自動車の車種の情報と、車種毎の給ガス口の位置、向き、形状及びサイズを含む情報とが記憶された記憶装置とを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の水素充填装置。
- 前記認識装置は、給ガス対象の水素燃料自動車における画像情報に基づきパターン認識を行い、前記記憶装置に記憶された車種の情報と比較して車種を識別するパターン認識装置を含み、該パターン認識装置で識別した水素燃料自動車の車種と、前記記憶装置に記憶した給ガス口の位置、向き、形状及びサイズを含む情報とから、水素燃料自動車の給ガス口の位置を検出する、ことを特徴とする請求項2に記載の水素充填装置。
- 前記移動装置は、関節部にスイベルジョイントを有し、内部に前記水素供給装置から前記充填ノズルへの水素ガス通路を有する多関節アームと、前記スイベルジョイントをそれぞれ回動させる複数のアクチュエータと備え、前記制御装置でこれらのアクチュエータを制御して、前記充填ノズルを前記検出装置で検出した給ガス口へ移動させる、ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか1つの項に記載の水素充填装置。
- 前記移動装置は、内部に前記水素供給装置から前記充填ノズルへの水素ガス通路を有する蛇腹状配管と、この蛇腹状配管を少なくとも上下、左右及び奥と手前方向に移動させる複数のアクチュエータとを備え、前記制御装置でこれらのアクチュエータを制御して、前記充填ノズルを前記検出装置で検出した給ガス口へ移動させる、ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか1つの項に記載の水素充填装置。
- 水素燃料自動車の給ガス口を検出する工程と、
水素の充填ノズルを水素燃料自動車の給ガス口へ移動する工程と、
前記給ガス口と前記充填ノズルとを接続して締結する工程と、
前記給ガス口と前記充填ノズルとの締結完了後に、水素燃料自動車の水素タンクに水素を充填する工程と、
水素ガスの充填終了後に、前記充填ノズル内を脱圧し、前記給ガス口と前記充填ノズルの締結を解く工程と、
前記充填ノズルを定位置に戻す工程とを具備し、
前記給ガス口と前記充填ノズルとを接続して締結する工程は、検出した前記水素燃料自動車の前記給ガス口に前記充填ノズルを案内し、前記充填ノズルを支持する支持部の周方向における複数箇所の前記充填ノズルと前記給ガス口との接触圧力を検出し、前記充填ノズルを前記給ガス口へ差し込む際の押圧力が小さくなるように前記充填ノズルの移動を制御しつつ挿入し、前記充填ノズルを前記給ガス口にロックして締結するものであることを特徴とする水素充填方法。 - 前記水素の充填ノズルを水素燃料自動車の給ガス口へ移動する工程において、前記充填ノズルが前記給ガス口へ近づいたときに、移動速度を低下させる、ことを特徴とする請求項6に記載の水素充填方法。
- 前記充填ノズルの前記給ガス口へのロックは、前記充填ノズルを前記給ガス口に設けられているレセプタクルに挿入し、所定の角度だけ回転させてロック機構を作動させるものである、ことを特徴とする請求項6に記載の水素充填方法。
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