JP6788115B2 - 水素燃料補給システム - Google Patents
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Description
極低温流体を貯蔵する極低温流体タンク;
極低温流体タンクから供給される極低温流体でH2を冷却する熱交換器を含む、車両にH2を供給する分配器;
極低温流体タンクから熱交換器に極低温流体を送る入口ライン;
熱交換器から極低温流体を集める出口ライン;
入口ラインに設けられる注入弁
を含む。
H2を燃料補給される車両がHRSに入りつつあることを検出する車両検出システム;および
車両検出システムの検出結果と特定の制御ストラテジとに基づいて注入弁の開放を制御する制御装置。
温度測定ユニットによって測定された温度が所定の温度範囲内にまたは目標温度の近くに維持されるように、注入弁の開口率を調整する弁制御ユニットと;
をさらに含み得る。
温度測定ユニットによって測定された熱交換器の温度が所定の温度範囲内であるかどうか、または目標温度に十分に近いかどうかを判定する温度比較ユニット;および
測定された温度が所定の温度範囲内にあるか、または目標温度に十分に近いと温度比較ユニットが判定した場合、充填準備完了信号を出力する出力ユニット。
H2を燃料補給される車両が水素燃料補給ステーションに入りつつあることを検出すること;
入口ラインに設けられた注入弁を開放すること;
極低温流体タンクから低温流体および/または極低温流体を熱交換器に供給すること;
低温流体および/または極低温流体によって熱交換器を冷却すること;および
熱交換器の温度を所定の温度範囲内または目標温度近くに維持しながら、熱交換器によって冷却された低温H2を車両に燃料補給すること
を含む。第2の発明において、この方法は、アイドル時間の一部の間に、極低温流体タンクから供給される低温流体および/または極低温流体でH2を冷却する熱交換器がFCV燃料補給の間のその公称温度よりも7℃超高く昇温するように、および再充填される車両が到着するとそれが冷却されるように行われる。
測定温度(t1)が所定の温度範囲内にあるかどうか、または目標温度に十分に近いかどうかを判定すること;
測定温度(t1)が所定の温度範囲内にあるか、または目標温度に十分に近いと判定した場合、充填準備完了信号を出力すること;および
H2制御弁の対応するインターロック条件を解除すること、および/またはH2燃料補給シーケンスの移行条件のステータスに影響を及ぼす
をさらに含み得る。
図1および2を参照して、第1の実施形態の水素燃料補給システム100について説明する。水素燃料補給システム100は、液体窒素(LN2)タンク110と分配器120とを備える。LN2タンク110は、液体窒素(LN2)を貯蔵する。
現在、H2分配器に使用されている小型ステンレス鋼拡散接合熱交換器の重さは、約150kgであり得る。この熱交換器の塊を30℃〜−40℃に冷却するためには、約5000kJが必要である。これは、約30kWの冷却パワーで3分以内に達成可能である。そのようなパワーは、〜500l/時の液体窒素の注入によって達成可能である。
Claims (6)
- 極低温流体を貯蔵する極低温流体タンクと;
前記極低温流体タンクから供給される低温流体および/または極低温流体でH2を冷却する熱交換器を含む、車両にH2を供給する分配器と;
前記極低温流体タンクから前記熱交換器に前記低温流体および/または極低温流体を送る入口ラインと;
前記熱交換器から送られる前記低温流体および/または極低温流体を集める出口ラインと;
前記入口ラインに設けられた注入弁と、
H 2 を燃料補給される車両が水素燃料補給ステーション(HRS)に入りつつあることを検出する車両検出システムと;
前記車両検出システムの検出結果と特定の制御ストラテジとに基づいて前記注入弁の開放を制御する制御装置と、
を備えた水素燃料補給システムであって:
前記水素燃料補給システムは、前記システムのアイドル時間の一部の間に、前記極低温流体タンクから供給される前記低温流体および/または極低温流体でH2を冷却する前記熱交換器が、FCVの燃料補給中のその公称温度より7℃超高く昇温するように、および、再充填される車両が到着すると前記熱交換器が冷却されるように操作される、
水素燃料補給システム。 - 前記熱交換器の温度を測定する温度測定ユニットをさらに備え、
前記制御装置が、
前記温度測定ユニットによって測定された温度が所定の温度範囲内にまたは目標温度の近くに維持されるように、前記注入弁の開口率を調整する、
請求項1に記載の水素燃料補給システム。 - 前記温度測定ユニットによって測定された前記熱交換器の温度が所定の温度範囲内にあるかどうかを判定する温度比較ユニットと;
前記測定された温度が前記所定の温度範囲内にあると前記温度比較ユニットが判定した場合、充填準備完了信号を出力する出力ユニットと
をさらに備える、請求項2に記載の水素燃料補給システム。 - 前記制御装置が、車両へのH2燃料補給の流れを制御する燃料補給制御ユニットをさらに備え、前記出力ユニットから充填準備完了信号を受信することは、車両へのH2燃料補給の流れを許可するために前記燃料補給制御ユニットによって使用される1つの条件である、請求項4に記載の水素燃料補給システム。
- 車両へのH2燃料補給方法であって:
H2を燃料補給される車両が水素燃料補給ステーションに入りつつあることを検出すること;
入口ラインに設けられた注入弁を開放すること;
極低温流体タンクから低温流体および/または極低温流体を熱交換器に供給すること;
低温流体および/または極低温流体によって前記熱交換器を冷却すること;および
前記熱交換器の温度を所定の温度範囲内に維持しながら、前記熱交換器によって冷却された低温H2を前記車両に燃料補給することを含み、
前記方法は、アイドル時間の一部の間に、前記極低温流体タンクから供給される前記低温流体および/または極低温流体でH2を冷却する前記熱交換器がFCV燃料補給の間のその公称温度よりも7℃超高く昇温するように、および再充填される車両が到着すると前記熱交換器が冷却されるように行われる方法。 - 前記熱交換器の温度(t1)を測定すること;
前記測定された温度(t1)が所定の温度範囲内にあるかどうかを判定すること;
前記測定された温度(t1)が前記所定の温度範囲内にあると判定した場合、充填準備完了信号を出力すること;および
H2制御弁の対応するインターロック条件を解除すること、および/またはH2燃料補給シーケンスの移行条件のステータスに影響を及ぼすこと
をさらに含む、請求項5に記載の方法。
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