JP6981706B1 - 水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 - Google Patents
水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6981706B1 JP6981706B1 JP2021117630A JP2021117630A JP6981706B1 JP 6981706 B1 JP6981706 B1 JP 6981706B1 JP 2021117630 A JP2021117630 A JP 2021117630A JP 2021117630 A JP2021117630 A JP 2021117630A JP 6981706 B1 JP6981706 B1 JP 6981706B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen gas
- measuring
- cylinder
- pressure
- vehicle
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
現在のボンベ容積の主流は140リッターである。技術の進歩に伴いさまざまの容積が生まれ得るが、車輛の大きさの制限があるので140リッターから150リッターが普及すると考える。これの2台または3台を車載する場合もある。
その上で満圧充填を含む様々な充填量の要求が生まれる。また、供給スタンドにおいては、その供給は短時間に行うことが求められ、なお計量が正確であることが求められる。
従来の技術 の主要なものとして、以下の特許文献がある。
さらに、前記第1計量ボンベ充填工程において計測した前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第1水素ガス供給工程において計測した前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧との差分、及び、前記第2計量ボンベ充填工程において計測した前記第2の計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第2水素ガス供給工程において計測した前記第2の計量ボンベ内の水素ガス圧との差分から、車載ボンベに供給した水素ガス量を算出することを特徴としてもよい。
1の計量ボンベ及び第2の計量ボンベを含む複数の計量ボンベと、前記複数の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給するための水素ガス供給配管と、前記蓄圧器と前記複数の計量ボンベの間に配置された水素ガス開閉弁と、前記複数の計量ボンベと前記車載ボンベの間に配置された水素ガス供給弁とを備えることができる。
また、前記複数の計量ボンベは、開閉弁を介して並列に接続されており、前記複数の計量ボンベのそれぞれは、当該前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測するための圧力計を有している。さらに、前記水素ガス開閉弁を開いて、前記第1の計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、前記第1の計量ボンベに充填後に、前記水素ガス開閉弁を閉じた後に前記水素ガス供給弁を開いて、前記水素ガス供給配管を用いて前記第1の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給することができる。また、前記車載ボンベに水素ガスを供給後に、前記第1の計量ボンベ内の水素圧力を計測し、計測された水素ガス圧に応じて、前記第2の計量ボンベに充填する水素ガス圧を決定し、前記水素ガス開閉弁を開いて、決定された水素ガス圧まで前記第2の計量ボンベに水素ガスを充填し、前記第2の計量ボンベに充填後に、前記水素ガス開閉弁を閉じた後に前記水素ガス供給弁を開いて、前記水素ガス供給配管を用いて前記第2の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給することができる。前記第1の計量ボンベから前記車載ボンベへの水素ガスの供給前と供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧の差分、及び前記第2計量ボンベから前記車載ボンベへの水素ガスの供給前と供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧の差分から、前記車載ボンベに供給した水素ガス量を算出するように構成されていることを特徴としてもよい。
図1、及び図2に、第1の実施形態に係る水素ガス計量装置を概略的に示す。また、図3は、水素ガス計量装置1を含む水素ガス計量システムを説明するための図である。
次に本実施形態の水素ガス計量装置1ついて以下に説明する。
計量は液体においては体積で行うが、水素ガスの場合は体積と比例する水素ガス圧の計測で行うのであり、まず水素ガスを計量ボンベに入れて水素ガス圧を計測し、出して水素ガス圧を計測して、その差圧を知って計量するのである。
上記の図1及び図2の水素ガス計量装置1を用いて、車輛に搭載された車載ボンベ14に供給し、供給された水素ガス量を計測するための方法について、図4を用いて説明する。図4は、第2の実施形態の水素ガス計量方法を説明するためのフローチャートを示している。
以下、各工程について詳細に説明する。
計量ボンベ準備工程s101(以下、準備工程と言う)は、例えば容積140リッターの計量ボンベ2(計量ボンベ2a)を準備する。計量ボンベ2の最高充填圧力は、例えば、70MPa及び100MPaとすることができる。
次に、計量ボンベ充填工程s102(以下、充填工程s102と言う)について説明する。
通常、車載ボンベ14の車載残量圧は、不明であるので、計量ボンベに充填する水素ガス圧力は、車載ボンベ14の最高充填圧力(例えば、70MPa)とほぼ同じ圧力、又は、車載ボンベ14の最高充填圧力以下とすることが好ましい。
次に、車載ボンベ14に水素ガスを供給するための水素ガス供給工程s103(以下、供給工程s103と言う)について説明する。
1回目の供給工程の後の車載ボンベ14の水素ガス圧は、70MPaに届かない。そこで次は2回目の充填工程s102と2回目の供給工程s103を行い、これの差圧を計測し、これを繰り返す。
全ての工程での水素ガス圧の計測値の差圧の合計を計量値とする。
再び、図5を用いて、第3の実施形態の水素ガス計量方法を説明する。図5に、第3の実施形態の水素ガス計量方法を説明するためのフローチャートを示す。第2の実施形態で説明した水素ガス計量方法では、水素ガス圧力が所望の圧力に到達するまで1回目の充填工程s102と、1回目の供給工程s103を2回目、3回目と繰り返し、車載ボンベ14の圧力を順次高め、最後に車載ボンベに供給した水素ガス量を算出するものである。
本実施形態では、図5の水素ガス計量方法のフローチャートの計量ボンベ準備工程S108において、車載残量圧を車載ボンベの圧力計によらず、水素ガス計量装置1において計測することにより取得する。
本実施形態は、1回目の供給工程で計測された水素ガス圧の値を使用して、2回目の充填工程で充填する水素ガス圧を決める方法である。
図12にある(D)部と(E)部とも、いずれも準備工程では車載ボンベ14の車載残量圧は不明である。1回目の供給工程の結果の水素ガス圧の計測により始めの車載残量圧が判るもので、ここには計量ボンベ準備工程として車載残量圧が記載されているが、これは1回目の供給工程の結果わかった値であって、2回目の充填工程のために知りたいのは、1回目の供給工程による計測値であり、それにより、次の2回目の充填工程の圧力を決定するのである
本実施形態は、車載ボンベ14の容積が大きい場合、または複数台の車載ボンベ14で容積の総量が大きい場合の方法である。
本実施形態は、図12の(E)部(F)部の如く、車載ボンベ14の容積が大きい場合である。図12の(E)部と(F)部において、計量ボンベの2倍の容積で記載してあるが、2回目の供給工程と2回目の充填工程の後、3回目、4回目と充填工程と供給工程の繰り返しが多いものの、第2実施形態から第5の実施形態と内容は同様である。
本実施形態は、車載ボンベの最高充填圧力が35MPaの車載ボンベに対応する方法である。
本実施形態は、車載ボンベの容積も車載残量圧も不明の場合の方法である。
稀にだが、車載ボンベの容積が不明の車両が供給スタンドの来ることがあり得る、車載ボンベ14の容積が不明の場合は、第2の実施形態で充填を行うのが良いが、供給を急ぐ場合は、計量ボンベ準備工程と1回目の供給工程、或いは1回目の供給工程と2回目の供給工程で計測された2回の水素ガス圧計測値の差圧から容積を知ることが出来るので、その容積により次工程を行う
2:計量ボンベ2(2a、2b、2c)
3:計量ボンベ2の圧力計(3a、3b、3c)
3d:供給側流量調整弁出口の圧力計
4:計量ボンベ2の温度計(4a、4b、4c)
5a:充填側流量調整弁
5b:供給側流量調整弁
6a:クーラー前フィルター
6b:クーラー後フィルター
7:プレクーラー
8:蓄圧器
9:高圧圧縮機
10:貯留槽
11:高圧水素輸送ボンベのカードル
12:充填カプラーホース側
13:充填カプラー車載側
14:車載ボンベ
15:燃料電池自動車
16:水素ガス供給ホース
v1〜v15:開閉弁(v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10、v11、v12、v13、v14、v15)
17:コンピューター制御盤
18:水素ガス受入れカプラー
19:安全弁
Claims (8)
- 車両に搭載された車載ボンベに供給する水素ガス量の計量方法であって、
予め所定の容積と所定の耐圧強度を有する計量ボンベを準備する計量ボンベ準備工程と、
前記計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、充填後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する計量ボンベ充填工程と、
前記計量ボンベ充填工程の後に、前記計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する水素ガス供給工程と、を有し、
前記車載ボンベ内の水素ガス圧が所定の圧力に到達するまで、前記計量ボンベ充填工程と前記水素ガス供給工程とを繰り返し行い、
前記計量ボンベ充填工程において計測した計量ボンベ内の水素ガス圧と、前記水素ガス供給工程において計測した計量ボンベ内の水素ガス圧との差分から、車載ボンベに供給した水素ガス量を算出することを特徴とする水素ガス計量方法。
- 車両に搭載された車載ボンベに供給する水素ガス量の計量方法であって、
予め所定の容積と所定の耐圧強度を有する計量ボンベを準備する計量ボンベ準備工程と、
前記計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、充填後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第1計量ボンベ充填工程と、
前記第1計量ボンベ充填工程後に、前記計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第1水素ガス供給工程と、
前記第1水素ガス供給工程後に、前記第1水素ガス供給工程において計測された水素ガス圧に応じて、充填する水素ガス圧を決定し、決定された水素ガス圧まで前記計量ボンベに水素ガスを充填する、第2計量ボンベ充填工程と、
前記第2計量ボンベ充填工程後に、前記計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第2水素ガス供給工程と、を有し、
前記第1計量ボンベ充填工程において計測した前記計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第1水素ガス供給工程において計測した前記計量ボンベ内の水素ガス圧との差分、及び、前記第2計量ボンベ充填工程において計測した前記計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第2水素ガス供給工程において計測した前記計量ボンベ内の水素ガス圧との差分から、車載ボンベに供給した水素ガス量を算出することを特徴とする水素ガス計量方法。
- 前記計量ボンベ準備工程において、予め前記車載ボンベ内の水素ガス圧の値を計測し、車載ボンベ残留水素ガス圧として記録する残留水素ガス圧記録工程を備え、
計量ボンベ充填工程において前記計量ボンベに充填する水素ガスの圧力を、前記車載ボンベ残留水素ガス圧に応じて決定し、当該決定された水素ガス圧まで前記計量ボンベに水素ガスを充填することを特徴とする請求項1又は2に記載の水素ガス計量方法。
- 前記車載ボンベ残留水素ガス圧は、前記車両に備えられた圧力計から入手することを特徴とする請求項3に記載の水素ガス計量方法。
- 車両に搭載された車載ボンベに供給する水素ガス量の計量方法であって、
予め所定の容積と所定の耐圧強度を有する第1の計量ボンベ及び第2の計量ボンベを含む複数の計量ボンベを準備する計量ボンベ準備工程と、
前記第1の計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、充填後の前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第1計量ボンベ充填工程と、
前記第1計量ボンベ充填工程後に、前記第1の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、供給後の前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第1水素ガス供給工程と、
前記第1水素ガス供給工程後に、前記第1水素ガス供給工程において計測された水素ガス圧に応じて、充填する水素ガス圧を決定し、決定された水素ガス圧まで前記第2の計量ボンベに水素ガスを充填する第2計量ボンベ充填工程と、
前記第2計量ボンベ充填工程後に、前記第2の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、供給後の前記第2の計量ボンベ内の水素ガス圧を計測する第2水素ガス供給工程と、を有し、
前記第1計量ボンベ充填工程において計測した前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第1水素ガス供給工程において計測した前記第1の計量ボンベ内の水素ガス圧との差分、及び、前記第2計量ボンベ充填工程において計測した前記第2の計量ボンベ内の水素ガス圧と前記第2水素ガス供給工程において計測した前記第2の計量ボンベ内の水素ガス圧との差分から、車載ボンベに供給した水素ガス量を算出することを特徴とする水素ガス計量方法。
- 前記計量ボンベの容積が、前記車載ボンベの容積の2倍以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の水素ガス計量方法。
- 車両に搭載された車載ボンベに供給する水素ガス量を計量するための水素ガス計量装置であって、
水素ガスを貯蔵するための蓄圧器に接続され、所定の容積と所定の耐圧強度を有する計量ボンベと、
前記計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給するための水素ガス供給配管と、
前記蓄圧器と前記計量ボンベの間に配置された水素ガス開閉弁と、
前記計量ボンベと前記車載ボンベの間に配置された水素ガス供給弁と、を備え、
前記計量ボンベは、当該前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測するための圧力計を有しており、
前記水素ガス開閉弁を開いて、前記計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、
前記計量ボンベに充填後に、前記水素ガス開閉弁を閉じた後に前記水素ガス供給弁を開いて、前記水素ガス供給配管を用いて前記計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、
前記車載ボンベへの水素ガスの供給前と供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧の差分から、前記車載ボンベに供給した水素ガス量を算出するように構成されていることを特徴とする水素ガス計量装置。
- 車両に搭載された車載ボンベに供給する水素ガス量を計量するための水素ガス計量装置であって、
水素ガスを貯蔵するための蓄圧器に接続され、予め所定の容積と所定の耐圧強度を有する第1の計量ボンベ及び第2の計量ボンベを含む複数の計量ボンベと、
前記複数の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給するための水素ガス供給配管と、
前記蓄圧器と前記複数の計量ボンベの間に配置された水素ガス開閉弁と、
前記複数の計量ボンベと前記車載ボンベの間に配置された水素ガス供給弁と、を備え、
前記複数の計量ボンベは、開閉弁を介して並列に接続されており、
前記複数の計量ボンベのそれぞれは、当該前記計量ボンベ内の水素ガス圧を計測するための圧力計を有しており、
前記水素ガス開閉弁を開いて、前記第1の計量ボンベに所定の圧力まで水素ガスを充填し、前記第1の計量ボンベに充填後に、前記水素ガス開閉弁を閉じた後に前記水素ガス供給弁を開いて、前記水素ガス供給配管を用いて前記第1の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、前記車載ボンベに水素ガスを供給後に、前記第1の計量ボンベ内の水素圧力を計測し、計測された水素ガス圧に応じて、前記第2の計量ボンベに充填する水素ガス圧を決定し、前記水素ガス開閉弁を開いて、決定された水素ガス圧まで前記第2の計量ボンベに水素ガスを充填し、前記第2の計量ボンベに充填後に、前記水素ガス開閉弁を閉じた後に前記水素ガス供給弁を開いて、前記水素ガス供給配管を用いて前記第2の計量ボンベから前記車載ボンベに水素ガスを供給し、前記第1の計量ボンベから前記車載ボンベへの水素ガスの供給前と供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧の差分、及び前記第2の計量ボンベから前記車載ボンベへの水素ガスの供給前と供給後の前記計量ボンベ内の水素ガス圧の差分から、前記車載ボンベに供給した水素ガス量を算出するように構成されていることを特徴とする水素ガス計量装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021117630A JP6981706B1 (ja) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021117630A JP6981706B1 (ja) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6981706B1 true JP6981706B1 (ja) | 2021-12-17 |
JP2023013445A JP2023013445A (ja) | 2023-01-26 |
Family
ID=79170164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021117630A Active JP6981706B1 (ja) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6981706B1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5932663A (ja) * | 1982-05-05 | 1984-02-22 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | 圧縮ガス供給分配装置 |
JP2001295994A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-26 | Air Liquide Japan Ltd | 圧縮ガスの移充填方法 |
JP2007024152A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Tokiko Techno Kk | ガス供給装置 |
JP2010209980A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | ガス供給装置及びガス供給装置を備えたガスステーション |
US20140174152A1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-26 | Gasroad Co., Ltd | Measurement system and method for charged amounts in a pressure container using pressure and volume |
JP2020034089A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 大陽日酸株式会社 | 燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法 |
-
2021
- 2021-07-16 JP JP2021117630A patent/JP6981706B1/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5932663A (ja) * | 1982-05-05 | 1984-02-22 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | 圧縮ガス供給分配装置 |
JP2001295994A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-26 | Air Liquide Japan Ltd | 圧縮ガスの移充填方法 |
JP2007024152A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Tokiko Techno Kk | ガス供給装置 |
JP2010209980A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | ガス供給装置及びガス供給装置を備えたガスステーション |
US20140174152A1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-26 | Gasroad Co., Ltd | Measurement system and method for charged amounts in a pressure container using pressure and volume |
JP2020034089A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 大陽日酸株式会社 | 燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023013445A (ja) | 2023-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7152637B2 (en) | Method and apparatus for dispensing compressed gas | |
EP1818597A2 (en) | Method for dispensing compressed gas | |
US9016329B2 (en) | Gas filling system, gas filling method, and vehicle | |
US8122918B2 (en) | Pressure differential system for controlling high pressure refill gas flow into on board vehicle fuel tanks | |
CN101315545B (zh) | 一种加氢站高效加氢的三级氢气加注系统 | |
CN100572890C (zh) | 用于控制加压气体罐的填充的方法 | |
CN105318184A (zh) | 控制气体供应单元的系统 | |
CN105393044A (zh) | 气体填充方法和填充站 | |
US5551490A (en) | Apparatus and method for controlling the charging of NGV cylinders from natural gas refueling stations | |
JP2001295994A (ja) | 圧縮ガスの移充填方法 | |
Büker et al. | Investigations on pressure dependence of Coriolis mass flow meters used at hydrogen refueling stations | |
JP6981706B1 (ja) | 水素ガス計量方法、及び水素ガス計量装置 | |
CN107063413B (zh) | 一种高压密闭系统流体介质的静态标准称重装置及方法 | |
CN100489463C (zh) | 储氢容器中可用残存储氢量的量测方法 | |
JP5108081B2 (ja) | ガス供給装置 | |
JP5087356B2 (ja) | 液化ガス充填システム | |
CN115681802A (zh) | 压缩天然气的加气机加气方法、装置、设备及存储介质 | |
US20090269633A1 (en) | Hydrogen gas supply device and fuel cell apparatus | |
JP2011226558A (ja) | 気体充填装置及び気体充填方法 | |
JP2006266384A (ja) | ガス供給装置 | |
US11162640B2 (en) | Method for measuring the quantity of gas introduced into a reservoir and filling station | |
JP5656416B2 (ja) | 液化ガス供給システム | |
CN114829829B (zh) | 压力容器系统和能量供应装置 | |
JP2006105307A (ja) | ガス供給装置 | |
JP5706813B2 (ja) | ガス供給装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210729 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210914 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6981706 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |