KR20200139241A - 계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치 - Google Patents

계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치 Download PDF

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KR20200139241A
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다츠야 렘부츠
고키 사카모토
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에네오스 가부시키가이샤
토키코 시스템 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 일 양태의 계량기의 유량계 고장 진단 방법은, 유량계를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 충전량을 계량하고, 탱크의 압력, 온도, 및 용적의 정보를 수신하고, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 계량기로부터 탱크로의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량을 연산하고, 유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 기억 장치에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 유량계의 고장의 유무를 판정하고, 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치
본 출원은, 2018년 5월 30일에 일본에 출원된 JP2018-103710(출원 번호)을 기초 출원으로 하는 우선권을 주장하는 출원이다. JP2018-103710에 기재된 내용은, 본 출원에 포함된다.
본 발명은, 계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치에 관한 것으로, 예를 들어 수소 스테이션에 있어서의 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차로의 수소 가스 충전 장치에 관한 것이다.
자동차의 연료로서, 종래의 가솔린을 비롯한 연료유 외에, 근년, 청정한 에너지원으로서 수소 가스가 주목을 받고 있다. 이에 수반하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 연료 전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle)의 개발이 진행되고 있다. 이러한 연료 전지 자동차(FCV)를 보급시키기 위해서는 수소 가스를 급속하게 충전할 수 있는 수소 스테이션을 확충할 필요가 있다. 수소 스테이션에서는, 수소 가스(수소 가스)를 급속하게 FCV 차량에 충전하기 위해, 압축기에서 고압으로 압축된 수소 가스를 축압하는 복수의 축압기에 의한 다단 축압기를 배치한다. 그리고 사용하는 축압기를 전환하면서 디스펜서(계량기)를 통해 충전함으로써 축압기 내의 압력과 FCV 차량의 연료 탱크의 압력의 차압을 크게 유지하여, 축압기로부터 연료 탱크로 차압에 의해 수소 가스를 급속 충전한다.
여기서, 수소 스테이션에 배치되는 다단 축압기로부터 디스펜서를 통해 FCV 차량에 수소 가스를 공급하는 경우, 통상, 유량계(예를 들어, 코리올리식 질량 유량계)로 수소 가스의 공급량을 측정하고 있다. 유량계에 의한 유량 계측 정밀도는, 수소 충전 장치의 운용 개시 시에, 트레이서빌리티가 적용된 중량 변화량을 저울로 직접 측정하는 중량법에 의한 교정이 행해진다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 교정에 의해, 유량계의 정밀도가, 어느 규정 오차 범위에 들어 있는 것이 확인된다. 그러나 중량법으로는, 전용의 대규모의 측정 장치를 필요로 하기 때문에, 반복해서 몇 번이나 교정하는 것은 통상 곤란하다. 그 때문에, 수소 충전 장치의 운용 개시 이후의 경시 변화 혹은 경년 변화 등에 의해 유량계의 유량 계측 정밀도가 저하되어 있지 않은지 여부를 확인할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
일본 특허 공개 제2017-067470호 공보
본 발명의 일 양태는, 계속적으로 유량계의 정밀도를 검증 가능한, 계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태의 계량기의 유량계 고장 진단 방법은,
유량계를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 충전량을 계량하고,
탱크의 압력, 온도, 및 용적의 정보를 수신하고,
탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 계량기로부터 탱크로의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량을 연산하고,
유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 기억 장치에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 유량계의 고장의 유무를 판정하고, 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태의 계량기의 유량계 고장 진단 방법은,
유량계를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 충전량을 계량하고,
충전 중에 있어서의, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 계량기로부터 탱크로의 수소 가스의 충전량을 연산하고,
충전 중에, 연산된 충전량과, 동일한 타이밍에 계량된 충전량을 비교하여, 비교 결과에 따라서, 유량계의 고장의 유무를 판정하고, 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태의 수소 충전 장치는,
유량계를 사용하여 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 충전량을 계량하는 계량기와,
탱크의 압력, 온도, 및 용적의 정보를 수신하는 수신부와,
탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 계량기로부터 탱크로의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량을 연산하는 충전량 연산부와,
유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 기억하는 기억 장치와,
기억 장치에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 유량계의 고장의 유무를 판정하는 판정부와,
유량계의 고장을 나타내는 경보를 출력하는 출력부를
구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태의 수소 충전 장치는,
유량계를 사용하여 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 충전량을 계량하는 계량기와,
충전 중에 있어서의, 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 충전량을 연산하는 충전량 연산부와,
충전 중에, 연산된 충전량과, 동일한 타이밍에 계량된 충전량을 비교하여, 비교 결과에 따라서, 유량계의 고장의 유무를 판정하는 판정부와,
유량계의 고장이라고 판정된 경우에, 수소 가스의 충전 중에, 유량계의 고장을 나타내는 경보를 출력하는 출력부를
구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 계속적으로 유량계의 정밀도를 검증할 수 있다. 따라서, 고장난 유량계를 사용한 채로 충전 동작을 행하는 것을 피할 수 있다.
도 1은 실시 형태 1에 있어서의 수소 스테이션의 수소 충전 시스템의 구성을 나타내는 구성도의 일례이다.
도 2는 실시 형태 1에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서의 충전 횟수에 대한 유량계의 퍼센트 오차의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에 있어서의 충전 횟수에 대한 유량계의 퍼센트 오차의 변화의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 실시 형태 1에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 다단 축압기를 사용하여 수소 연료의 차압 충전을 행하는 경우의 충전 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시 형태 2에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 9는 실시 형태 2에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 실시 형태 3에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 11은 실시 형태 3에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다.
실시예 1
도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 수소 스테이션의 수소 충전 시스템의 구성을 나타내는 구성도의 일례이다. 도 1에 있어서, 수소 충전 시스템(500)은, 수소 스테이션(102) 내에 배치된다. 수소 충전 시스템(500)(수소 충전 장치)은, 다단 축압기(101), 디스펜서(계량기)(30), 압축기(40), 및 제어 회로(100)를 구비하고 있다. 다단 축압기(101)는, 사용 하한 압력을 다단으로 한 복수의 축압기(10, 12, 14)에 의해 구성된다. 도 1의 예에서는, 3개의 축압기(10, 12, 14)에 의해 다단 축압기(101)가 구성된다. 도 1의 예에서는, 예를 들어 축압기(10)가, 사용 하한 압력이 낮은 1st 뱅크로서 작용한다. 축압기(12)가, 예를 들어 사용 하한 압력이 중간인 2nd 뱅크로서 작용한다. 축압기(14)가, 예를 들어 사용 하한 압력이 높은 3rd 뱅크로서 작용한다. 단, 이것에 한정되는 것은 아니다. 1st 뱅크 내지 3rd 뱅크에 사용하는 각 축압기는, 필요에 따라서 교체한다. 수소 스테이션(102) 내에는, 기타, 도시하지 않은 커들, 중간 축압기, 및/혹은 수소 제조 장치가 배치된다. 또한, 수소 스테이션(102) 내에는, 수소 가스를 충전하여 배송하는 도시하지 않은 수소 트레일러가 도래한다.
또한, 도 1에 있어서, 압축기(40)의 흡입측은, 상술한 커들, 중간 축압기, 수소 트레일러의 충전 탱크, 혹은 수소 제조 장치와 배관에 의해 접속된다.
압축기(40)의 토출측은, 밸브(21)를 통해 축압기(10)와 배관에 의해 접속된다. 마찬가지로, 압축기(40)의 토출측은, 밸브(23)를 통해 축압기(12)와 배관에 의해 접속된다. 마찬가지로, 압축기(40)의 토출측은, 밸브(25)를 통해 축압기(14)와 배관에 의해 접속된다.
또한, 축압기(10)는, 밸브(22)를 통해 디스펜서(30)와 배관에 의해 접속된다. 또한, 축압기(12)는, 밸브(24)를 통해 디스펜서(30)와 배관에 의해 접속된다. 또한, 축압기(14)는, 밸브(26)를 통해 디스펜서(30)와 배관에 의해 접속된다. 이와 같이, 디스펜서(30)가, 다단 축압기(101)를 구성하는 축압기(10, 12, 14)에 공통으로 접속된다.
도 1에 있어서, 디스펜서(30) 내에는, 차단 밸브(36), 유량 조정 밸브(33), 유량계(37), 냉각기(32)(프리쿨러), 차단 밸브(38), 긴급 이탈 커플러(41), 및 제어 회로(43)가 배치되고, 디스펜서(30)에는, 또한 디스펜서(30) 외부로 연장되는 노즐(44)이 배치된다. 디스펜서(30)는, 다단 축압기(101)로부터 공급되는 수소 가스(수소 연료)를, 차단 밸브(36), 유량 조정 밸브(33), 및 유량계(37)를 통해 냉각기(32)로 보낸다. 그때, 다단 축압기(101)로부터 공급되는 수소 가스의 단위 시간당 유량은, 유량 조정 밸브(33)에 의해 제어된다. 디스펜서(30)는, 다단 축압기(101)로부터 FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)로 충전되는 수소 가스의 충전량을 계량한다. 구체적으로는, 공급되는 수소 연료의 질량 유량이 유량계(37)에 의해 측정된다. 실시 형태 1에서는, 유량계(37)로서 예를 들어 코리올리식 질량 유량계를 사용한다. 제어 회로(43)는, 유량계(37)에서 측정되는 질량 유량을 적산하여 충전량을 계량한다. 또한, 충전되는 수소 가스는, 냉각기(32)에 의해, 예를 들어 -40℃로 냉각된다. 냉각된 수소 가스는, 차단 밸브(38), 긴급 이탈 커플러(41) 및 노즐(44)을 통해, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)에 차압을 이용하여 충전된다. 또한, 제어 회로(43)는, 수소 스테이션(102)에 도래한 FCV 차량(200)(수소 연료를 동력원으로 하는 연료 전지 자동차(FCV)) 내의 차량 탑재기(204)와 통신 가능하게 구성된다. 예를 들어, 적외선을 사용하여 무선 통신 가능하게 구성된다. 또한, 제어 회로(43)는, 수소 충전 시스템(500) 전체를 제어하는 제어 회로(100)에 접속된다. 또한, 디스펜서(30) 외표면에는, 표시 패널(39)이 배치되고, 표시 패널(39) 내에는, 경보 램프(34, 35)가 배치된다.
또한, 도 1에 있어서의 수소 충전 시스템(500)에서는, 복수의 압력계가, 다단 축압기(101)로부터 디스펜서(30)의 출구까지의 사이의 수소 연료의 유로 중에 장소를 달리하여 배치된다. 구체적으로는, 축압기(10) 내의 압력은, 압력계(11)에 의해 계측된다. 축압기(12) 내의 압력은, 압력계(13)에 의해 계측된다. 축압기(14) 내의 압력은, 압력계(15)에 의해 계측된다. 또한, 디스펜서(30) 내에서는, 디스펜서(30)에 공급되는 디스펜서(30) 입구 부근의 압력은, 압력계(27)에 의해 계측된다. 또한, 디스펜서(30) 출구 부근의 압력은, 압력계(28)에 의해 계측된다. 도 1의 예에서는, 압력계(27)는, 냉각기(32)의 1차측에 위치하는 차단 밸브(36)의 상류측(1차측)의 압력을 측정한다. 압력계(28)는, 냉각기(32)의 2차측이며 긴급 이탈 커플러(41) 부근의 압력을 측정한다. 각 압력계에서 측정되는 압력 데이터는, 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수초)로 제어 회로(100)에 출력된다. 바꾸어 말하면, 제어 회로(100)는, 각 압력계에서 측정되는 압력을 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수초)로 모니터링한다. 또한, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)의 압력은, FCV 차량(200)에 탑재된 압력계(206)에 의해 계측된다. 후술하는 바와 같이, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)의 압력은, 차량 탑재기(204)와 제어 회로(43)의 통신이 확립되어 있는 동안, 상시 혹은 소정의 샘플링 간격(예를 들어, 10m초 내지 수초)으로, 모니터링된다.
또한, 디스펜서(30) 내에서는, FCV 차량(200)에 공급되는 디스펜서(30) 출구 부근의 수소 가스의 온도가 온도계(29)에 의해 계측된다. 온도계(29)는, 냉각기(32)의 2차측이며, 예를 들어 긴급 이탈 커플러(41) 부근의 온도를 측정한다. 또한, 디스펜서(30) 부근의 외기 온도가 온도계(31)에 의해 계측된다. 각 온도계에서 측정되는 온도 데이터는, 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수10초)로 제어 회로(100)에 출력된다. 바꾸어 말하면, 제어 회로(100)는, 각 온도계에서 측정되는 온도를 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수10초)로 모니터링한다. 또한, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)의 온도는, FCV 차량(200)에 탑재된 온도계(207)에 의해 계측된다. 후술하는 바와 같이, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)의 온도는, 차량 탑재기(204)와 제어 회로(43)의 통신이 확립되어 있는 동안, 상시 혹은 소정의 샘플링 간격(예를 들어, 10m초 내지 수초)으로, 모니터링된다.
커들, 중간 축압기, 혹은 수소 트레일러의 탱크 내에 축압된 수소 가스는, 제어 회로(100)에 의해 제어된 도시하지 않은 각각의 레귤레이터에 의해 저압(예를 들어, 0.6㎫)으로 감압된 상태에서, 압축기(40)의 흡입측에 공급된다. 마찬가지로, 수소 제조 장치에서 제조된 수소 가스는, 저압(예를 들어, 0.6㎫)의 상태로 압축기(40)의 흡입측에 공급된다. 압축기(40)는, 제어 회로(100)에 의한 제어하에서, 저압으로 공급되는 수소 가스를 압축하면서 다단 축압기(101)의 각 축압기(10, 12, 14)에 공급한다. 압축기(40)는, 다단 축압기(101)의 각 축압기(10, 12, 14) 내가 소정의 고압(예를 들어, 82㎫)이 될 때까지 압축한다. 바꾸어 말하면, 압축기(40)는, 토출측의 2차측 압력 POUT가 소정의 고압(예를 들어, 82㎫)이 될 때까지 압축한다. 압축기(40)의 흡입측에 수소 가스를 공급하는 상대를, 커들, 중간 축압기, 수소 트레일러, 및 수소 제조 장치 중 어느 것으로 할지는, 제어 회로(100)가 제어함으로써 어느 것으로 결정되면 된다. 마찬가지로, 압축기(40)가 수소 가스를 공급하는 상대를 축압기(10, 12, 14) 중 어느 것으로 할지는, 각각의 배관 상에 배치된, 대응하는 밸브(21, 23, 25)의 개폐를 제어 회로(100)가 제어함으로써 어느 것으로 결정되면 된다. 혹은, 두 개 이상의 축압기에 동시에 공급하도록 제어해도 된다.
또한, 상술한 예에서는, 압축기(40)의 흡입측에 수소 가스를 공급하는 압력 PIN이 소정의 저압(예를 들어, 0.6㎫)으로 감압 제어되어 있는 경우를 나타냈지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 커들, 중간 축압기, 혹은 수소 트레일러에 축압된 수소 가스의 압력을 감압하지 않고, 혹은 소정의 저압(예를 들어, 0.6㎫)보다 높은 압력의 상태로 압축기(40)의 흡입측에 부여하여 압축하는 경우라도 상관없다.
다단 축압기(101)에 축압된 수소 가스는, 디스펜서(30) 내의 냉각기(32)에 의해 냉각되어, 디스펜서(30)로부터 수소 스테이션(102) 내에 도래한 FCV 차량(200)에 공급된다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 2에 있어서, 제어 회로(100) 내에는, 통신 제어 회로(50), 메모리(51), 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61), 공급 제어부(63), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 평균 오차(Mdifave) 연산부(93), 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94), 판정부(95), 모니터(76), 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(80, 84, 86)가 배치된다. 복압 제어부(61)는, 밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)를 갖는다. 공급 제어부(63)는, 디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)를 갖는다. 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 평균 오차(Mdifave) 연산부(93), 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94), 및 판정부(95)와 같은 각 「∼부」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼부」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 혹은, 다른 처리 회로(각각의 처리 회로)를 사용해도 된다. 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 평균 오차(Mdifave) 연산부(93), 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94), 및 판정부(95) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 매번 메모리(51)에 기억된다.
또한, 기억 장치(80) 내에는, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)의 압력, 온도 및 연료 탱크(202)의 용적과 같은 FCV 정보와, FCV 정보에 대응하는 수소 가스의 잔량과, 연료 탱크(202)에 충전해야 할 최종압, 및 최종 온도와 같은 충전 정보의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블(81)이 저장된다. 또한, 기억 장치(80) 내에는, 변환 테이블(81)로부터 얻어지는 결과를 보정하는 보정 테이블(83)이 저장된다.
또한, 뱅크 압력 수신부(66)는, 상술한 바와 같이 각 압력계(11, 13, 15)에서 측정되는 압력을 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수초)로 수신하여, 기억 장치(84)에 수신 시각과 함께 저장한다. 마찬가지로, 디스펜서 정보 수신부(67)는, 디스펜서(30) 내의 각 압력계(27, 28)에서 측정되는 압력을 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수초)로 수신하여, 기억 장치(84)에 수신 시각과 함께 저장한다. 또한, 디스펜서 정보 수신부(67)는, 디스펜서(30) 내의 온도계(29)에서 측정되는 온도를 상시, 혹은 소정의 샘플링 주기(예를 들어, 10m초 내지 수초)로 수신하여, 기억 장치(84)에 수신 시각과 함께 저장한다.
여기서, 수소 스테이션(102)에 배치되는 다단 축압기(101)로부터 디스펜서(30)를 통해 FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)에 수소 가스를 공급하는 경우, 상술한 바와 같이, 코리올리식 질량 유량계인 유량계(37)에서 수소 가스의 공급량(충전량)을 측정하고 있다. 유량계(37)에서는, 충전 순시의 질량 유량이 측정됨과 함께, 미소 유량 단위가 되는 예를 들어 1g마다 펄스를 발생한다. 펄스 신호는, 제어 회로(43)에 출력된다. 제어 회로(43)는, 충전 개시로부터의 이러한 펄스를 카운트하여 적산 질량을 연산함으로써, 계량 충전량(Mmeter)(충전 중량이라고도 함.)을 계량한다. 계량 충전량(Mmeter)은, 충전 중, 현 시각에서의 값이 시시각각 변화되면서 디스펜서(30) 외표면에 배치되는 표시 패널(39)에 표시됨과 함께, 제어 회로(100)에 출력된다. 계량 충전량(Mmeter)은, 소비자가 지불하는 요금의 원 데이터가 된다. 바꾸어 말하면, 표시되는 계량 충전량(Mmeter)에 단위 충전량당 금액을 곱한 액수가, FCV 차량(200)에 탑재된 연료 탱크(202)에 수소 가스를 충전하러 도래한 소비자(유저)가 지불하는 요금이 된다. 그 때문에, 유량계(37)의 측정 정밀도가 중요해진다.
한편, FCV 차량(200)으로부터는, 상술한 바와 같이, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 연료 탱크(202)의 용적과 같은 FCV 정보가 출력되고, 현 시각에서의 이들의 수치가 시시각각 변화되면서 표시 패널(39)에 표시된다.
여기서, 실시 형태 1에서는, PVT법(체적법)에 의해 충전 전의 연료 탱크(202)에 충전되어 있는 수소 가스의 중량 Minitial과, 충전 종료 시의 연료 탱크(202)에 충전되어 있는 수소 가스의 중량 Mfinal을 연산한다. 구체적으로는, 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 압력 P와 온도 T를 사용하여, 수소 고유의 압축률로부터 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(P, T)를 연산할 수 있다. 이러한 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(P, T)에 연료 탱크(202)의 용적 V를 곱함으로써, 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Minitial을 연산할 수 있다. 마찬가지로, 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 압력 P와 온도 T를 사용하여, 수소 고유의 압축률로부터 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(P, T)를 연산할 수 있다. 이러한 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(P, T)에 연료 탱크(202)의 용적 V를 곱함으로써, 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Mfinal을 연산할 수 있다. 이러한 충전 종료 시의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Mfinal로부터 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Minitial을 차감함으로써, PVT법(체적법)에 의한 금회의 PVT 충전량 Mpvt를 연산할 수 있다.
그래서, 실시 형태 1에서는, 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT법(체적법)에 의해 연산된 PVT 충전량 Mpvt를 차감한 차분을 PVT 충전량 Mpvt로 나누어 100을 곱한 유량계(37)의 퍼센트 오차를 평가해 보았다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 충전 횟수에 대한 유량계의 퍼센트 오차의 변화의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3의 예에서는, 검증 기간 중에 유량계(37)에 이상이 발생하지 않은 경우의 일례를 나타내고 있다. 도 3에 있어서, 종축에 유량계(37)의 퍼센트 오차를 나타내고, 횡축에 충전 횟수를 나타낸다. 동 도면에 표시된 바와 같이, 많은 충전 결과를 사용하여 충전 횟수에 기초하는 시계열적인 퍼센트 오차의 크기를 검증함으로써, 계속적으로 유량계(37)의 경시 변화를 확인할 수 있다. 도 3의 결과로부터, 유량계(37)의 퍼센트 오차는, 폭 Δ2 내에 안정적으로 들어가 있음을 알 수 있다. 또한, 유량계(37)의 퍼센트 오차가 제로가 아니라, 플러스측에 오프셋 Δ1이 발생하는 것은, 충전에 의해 연료 탱크(202)가 팽창되므로 PVT법에 의한 연산 결과에 팽창에 의한 어긋남이 발생하기 때문이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 충전 횟수에 대한 유량계의 퍼센트 오차의 변화의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 4의 예에서는, 검증 기간 중에 유량계(37)에 이상이 발생한 경우의 일례를 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 종축에 유량계(37)의 퍼센트 오차를 나타내고, 횡축에 충전 횟수를 나타낸다. 도 4의 예에서는, 도 4의 예에서는, 충전 횟수가 증가하는 것에 수반하여, 유량계(37)의 퍼센트 오차의 변동이 커져, 충전 횟수가 A회째 B회째의 2회, 단계적으로 값이 크게 변화(시프트)된 것을 알 수 있다. 값의 시프트의 양상에 대해서도, 도 4의 예에서는, 플러스측의 오프셋이 마이너스측까지 시프트되어 있다. 이와 같이, 유량계(37)의 퍼센트 오차가 단기간에 크게 변화된 것은 유량계(37)에 경시 변화 이외의 큰 이상(고장)이 발생하였음을 나타내고 있다.
먼저, 유량계(37)의 퍼센트 오차의 변동에 대해서는, 실시 형태 1에 의한 많은 충전 횟수에서의 계속적인 검증에 의해 비로소 판별할 수 있는 것이다. 한편, 종래의 중량법에서는, 통상, 4회 정도밖에 측정하지 않는다. 그 때문에, 종래의 중량법에서는, 이러한 변동이 커졌는지 여부를 판별하는 것은 곤란하다. 또한, 유량계(37)의 퍼센트 오차의 갑작스런 큰 변화(시프트)에 대해서는, 실시 형태 1에 의한 계속적인 검증에 의해 비로소 유량계(37)의 퍼센트 오차가 크게 변화(시프트)된 시점을 특정할 수 있어, 유량계(37)의 이상을 검출할 수 있다. 이상의 결과로부터도, PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt를 사용하여 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter)과 비교하는 검증을 행하는 것이 유용한 것을 알 수 있다. 그래서 실시 형태 1에서는, 이러한 PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt와 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter) 사이의 오차값을 사용하여, 유량계(37)의 고장 진단을 행한다. 또한, 도 3 및 도 4의 예에서는, 퍼센트 오차를 사용하여 설명하였지만, 검증 가능한 오차값은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이하, 이러한 PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt와 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter) 사이의 차분값을 오차값으로서 사용하는 경우에 대해 설명한다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 흐름도이다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다.
도 5 및 도 6에 있어서, 실시 형태 1에 있어서의 수소 가스의 충전 방법은, 판정 공정(S100)과, FCV 정보 수신 공정(S102)과, 탱크 내 수소 가스 중량 연산 공정(S104)과, 판정 공정(S106)과, 초기 중량 설정 공정(S108)과, 충전 공정(S110)과, PVT 충전량 연산 공정(S112)과, 유량계 충전량 연산 공정(S114)과, 충전량 오차 연산 공정(S116)과, 판정 공정(S118)과, 경보 출력 공정(S120)과, 판정 공정(S126)과, 충전 정지 처리 공정(S128)과, 기록·연산 공정(S130)과, 평균 오차 연산 공정(S132)과, 차분 연산 공정(S134)과, 판정 공정(S136)과, 경보 출력 공정(S138)이라고 하는 일례의 공정을 실시한다.
FCV 차량(200)이 수소 스테이션(102)에 도래하면, 수소 스테이션(102)의 작업원 혹은 FCV 차량(200)의 유저가, 디스펜서(30)의 노즐(44)을, FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)의 소켓(리셉터클)에 접속(끼워 맞춤)하여, 고정한다. 그리고 작업원 혹은 유저가, 디스펜서(30)의 표시 패널(39) 내의 도시하지 않은 충전 개시 버튼을 누른다.
판정 공정(S100)으로서, 제어 회로(43)는, 작업원 혹은 유저가, 디스펜서(30)의 표시 패널(39) 내의 도시하지 않은 충전 개시 버튼을 눌렀는지 여부를 판정한다. 충전 개시 버튼이 눌린 경우에는, FCV 정보 수신 공정(S102)으로 진행한다. 개시 버튼이 눌려 있지 않으면, 특별히 다음 공정으로는 진행하지 않는다. 유저 혹은 수소 스테이션(102)의 작업원에 의해 디스펜서(30)의 노즐(44)이 FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)의 소켓(리셉터클)에 접속, 고정되고, 개시 버튼이 눌리면, 차량 탑재기(204)와 제어 회로(43)(중계기)의 통신이 확립된다.
FCV 정보 수신 공정(S102)으로서, 수신부(52)는, 수소 가스를 충전할 연료 탱크(202)를 탑재하는, 수소 가스를 동력원으로 하는 FCV 차량(200)(연료 전지 자동차: FCV)으로부터 현재의 연료 탱크(202)의 온도 Ti, 압력 Pi, 및 연료 탱크(202)의 용적 V와 같은 FCV 정보를 수신한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 차량 탑재기(204)와 제어 회로(43)(중계기)의 통신이 확립되면, 차량 탑재기(204)로부터는, 연료 탱크(202)의 현재의 압력, 온도, 및 연료 탱크(202)의 용적과 같은 FCV 정보(탱크 정보)가, 실시간으로 출력(발신)된다. FCV 정보는, 제어 회로(43)를 중계하여, 제어 회로(100)에 송신된다. 제어 회로(100) 내에서는, 수신부(52)가, 통신 제어 회로(50)를 통해 이러한 FCV 정보를 수신한다. FCV 정보는, 차량 탑재기(204)와 제어 회로(43)의 통신이 확립되어 있는 동안, 상시 혹은 소정의 샘플링 간격(예를 들어, 10m초 내지 수초)으로, 모니터링된다. 수신된 FCV 정보는, 수신 시각의 정보와 함께, 기억 장치(80)에 기억된다.
탱크 내 수소 가스 중량 연산 공정(S104)으로서, 가스 중량(Mi) 연산부(85)는, PVT법을 사용하여, 현시점에서의 연료 탱크(202)에 충전되어 있는 수소 가스의 중량 Mi를 연산한다. 현시점의 연료 탱크(202)의 압력 Pi와 온도 Ti를 사용하여, 수소 고유의 압축률로부터 현시점의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(Pi, Ti)를 연산할 수 있다. 이러한 현시점의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 밀도 ρ(Pi, Ti)에 연료 탱크(202)의 용적 V를 곱함으로써, 현시점의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Mi를 연산할 수 있다. 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 온도 Ti 및 압력 Pi를 사용하면, 충전 개시 전의 연료 탱크(202)에 현재, 충전되어 있는 수소 가스의 중량 Mi를 연산할 수 있다.
판정 공정(S106)으로서, 판정부(86)는, 판정 처리가 충전 개시로부터 첫 판정 처리인지 여부를 판정한다. 첫 판정 처리이면 초기 중량 설정 공정(S108)으로 진행한다. 첫 판정 처리가 아니면(금회의 충전 개시로부터 2회째 이후이면), 후술하는 충전 공정(S110)을 계속하면서 PVT 충전량 연산 공정(S112)으로 진행하게 된다.
초기 중량 설정 공정(S108)으로서, 설정부(96)는, 판정 공정(S106)에 있어서 첫 판정 처리이면, 연산된 수소 가스의 중량 Mi를 초기 중량 M0로 설정한다. 또한, 충전 개시 전의 단계에서의 FCV 정보를 사용하고 있으므로, 충전 개시 전의 단계에서의 FCV 정보로 연산된 수소 가스의 중량 Mi는, 충전 개시 전의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량(초기 중량 M0)이 된다.
충전 공정(S110)으로서, 먼저, 종료압·온도 연산부(54)는, 기억 장치(80)로부터 변환 테이블(81)을 판독하여, 수신된 연료 탱크(202)의 수신 초기 시의 압력 Pa, 온도 Ti, 연료 탱크(202)의 용적 V, 및 외기 온도 T'에 대응하는 최종압 PF 및 최종 온도를 연산하고, 예측한다. 또한, 종료압·온도 연산부(54)는, 기억 장치(80)로부터 보정 테이블(83)을 판독하여, 변환 테이블(81)에 의해 얻어진 수치를 보정한다. 변환 테이블(81)의 데이터만으로는, 얻어진 결과에 오차가 큰 경우에, 실험 혹은 시뮬레이션 등에 의해 얻어진 결과에 기초하여 보정 테이블(83)을 마련하면 된다. 연산된 최종압 PF는, 시스템 제어부(58)에 출력된다.
다음으로, 수소 가스가 축압된 다단 축압기(101)(축압기)로부터 디스펜서(30)를 통해, 연료 탱크(202)에 수소 가스의 충전을 개시한다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 다단 축압기를 사용하여 수소 연료의 차압 충전을 행하는 경우의 충전 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 있어서 종축은 압력을 나타내고, 횡축은 시간을 나타낸다. FCV 차량(200)에 수소 연료의 차압 충전을 행하는 경우, 통상, 미리, 다단 축압기(101)의 각 축압기(10, 12, 14)는, 동일한 압력 P0(예를 들어, 82㎫)로 축압되어 있다. 한편, 수소 스테이션(102)에 도래한 FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)는 압력 Pa로 되어 있다. 이러한 상태로부터 FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)에 충전을 개시하는 경우에 대해 설명한다.
먼저, 1st 뱅크가 되는 예를 들어 축압기(10)로부터 연료 탱크(202)에 충전을 개시한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다. 공급 제어부(63)는, 시스템 제어부(58)에 의한 제어하에서 공급부(106)를 제어하여, FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)에 축압기(10)로부터 수소 연료를 공급시킨다. 구체적으로는, 시스템 제어부(58)는, 디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)를 제어한다. 디스펜서 제어부(64)는, 통신 제어 회로(50)를 통해 디스펜서(30)의 제어 회로(43)와 통신하여, 디스펜서(30)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 먼저, 제어 회로(43)는, 디스펜서(30) 내의 유량 조정 밸브의 개방도를 조정하여, 디스펜서(30) 내의 차단 밸브(36, 38)를 개방으로 한다. 그리고 밸브 제어부(65)는, 통신 제어 회로(50)를 통해, 밸브(22, 24, 26)에 제어 신호를 출력하여, 각 밸브의 개폐를 제어한다. 구체적으로는, 밸브(22)를 개방으로 하고, 밸브(24, 26)를 폐쇄로 유지한다. 이에 의해, 축압기(10)로부터 연료 탱크(202)에 수소 연료가 공급된다. 축압기(10)와 연료 탱크(202)의 차압에 의해 축압기(10) 내에 축압된 수소 연료는 연료 탱크(202)측으로 유량 조정 밸브에 의해 조정된 충전 속도로 이동하고, 연료 탱크(202)의 압력은 점선 Pt로 나타내는 바와 같이 서서히 상승해 간다. 그것에 수반하여, 축압기(10)의 압력(「1st」로 나타내는 그래프)은 서서히 감소한다. 그리고 1st 뱅크의 사용 하한 압력을 밑돈, 충전 개시로부터 시간 T1이 경과한 시점에서, 축압기(10)로부터 2nd 뱅크가 되는 예를 들어 축압기(12)에 사용하는 축압기가 전환된다. 구체적으로는, 밸브 제어부(65)는, 통신 제어 회로(50)를 통해, 밸브(22, 24, 26)에 제어 신호를 출력하여, 각 밸브의 개폐를 제어한다. 구체적으로는, 밸브(24)를 개방으로 하고, 밸브(22)를 폐쇄하고, 밸브(26)를 폐쇄로 유지한다. 이에 의해, 축압기(12)와 연료 탱크(202)의 차압이 커지므로, 충전 속도가 빠른 상태를 유지할 수 있다.
그리고 2nd 뱅크가 되는 예를 들어 축압기(12)와 연료 탱크(202)의 차압에 의해 축압기(12) 내에 축압된 수소 연료는 연료 탱크(202)측으로 이동하고, 연료 탱크(202)의 압력은 점선 Pt로 나타내는 바와 같이 서서히 더 상승해 간다. 그것에 수반하여, 축압기(12)의 압력(「2nd」로 나타내는 그래프)은 서서히 감소한다. 그리고 2nd 뱅크의 사용 하한 압력을 밑돈, 충전 개시로부터 시간 T2가 경과한 시점에서, 축압기(12)로부터 3rd 뱅크가 되는 예를 들어 축압기(14)에 사용하는 축압기가 전환된다. 구체적으로는, 밸브 제어부(65)는, 통신 제어 회로(50)를 통해, 밸브(22, 24, 26)에 제어 신호를 출력하여, 각 밸브의 개폐를 제어한다. 구체적으로는, 밸브(26)를 개방으로 하고, 밸브(24)를 폐쇄하고, 밸브(22)를 폐쇄로 유지한다. 이에 의해, 축압기(14)와 연료 탱크(202)의 차압이 커지므로, 충전 속도가 빠른 상태를 유지할 수 있다.
그리고 3rd 뱅크가 되는 예를 들어 축압기(14)와 연료 탱크(202)의 차압에 의해 축압기(14) 내에 축압된 수소 연료는 연료 탱크(202)측으로 이동하고, 연료 탱크(202)의 압력은 점선 Pt로 나타내는 바와 같이 서서히 더 상승해 간다. 그것에 수반하여, 축압기(14)의 압력(「3rd」로 나타내는 그래프)은 서서히 감소한다. 그리고 3rd 뱅크가 되는 축압기(14)에 의해 연료 탱크(202)의 압력이 연산된 최종압 PF(예를 들어 65 내지 81㎫)가 될 때까지 충전한다.
이상과 같이, 1st 뱅크로부터 차례로 수소 가스를 연료 탱크(202)에 충전해 가게 된다. 또한, 디스펜서(30)에 의해, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 연료 탱크(202)에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 충전량이 계량된다.
이러한 충전 중에, PVT 충전량 연산 공정(S112)으로서, PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87)는, 현시점에서의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Mi로부터 초기 중량 M0을 차감한 PVT 충전량(Mpvtfil)을 연산한다. 충전 개시와 동일한 타이밍에PVT 충전량(Mpvtfil)을 연산하는 경우, 현시점에서의 연료 탱크(202)의 수소 가스의 중량 Mi＝M0이므로, PVT 충전량(Mpvtfil)＝0이 된다.
마찬가지로 충전 중에, 계량 충전량 연산 공정(S114)으로서, 디스펜서(30)는, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 계량 충전량(Mmeter＝ΣMpulse)을 계량한다. 구체적으로는, 유량계(37)에 의해 충전 순시의 질량 유량이 측정됨과 함께, 미소 유량 단위가 되는 예를 들어 1g마다 펄스를 발생한다. 펄스 신호는, 제어 회로(43)에 출력된다. 제어 회로(43)는 충전 개시로부터의 이러한 펄스를 카운트하여 적산 질량을 연산함으로써, 계량 충전량(Mmeter)(충전 중량이라고도 함)을 계량한다. 계량된 계량 충전량(Mmeter)은, 제어 회로(100)에 출력되고, 디스펜서 정보 수신부(67)에 의해 수신되고, 기억 장치(84)에 계량 시각과 함께 저장된다. 충전 개시와 동일한 타이밍에 계량 충전량(Mmeter)을 연산하는 경우, 현시점에서의 유량계(37)의 계량 결과는 제로이므로, 계량 충전량(Mmeter)＝0이 된다.
마찬가지로 충전 중에, 충전량 오차 연산 공정(S116)으로서, 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89)는, PVT 충전량(Mpvtfil)이 연산된 동일한 타이밍에 계량된 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)를 연산한다. 충전 개시와 동일한 타이밍이면, PVT 충전량(Mpvtfil) 및 충전량 오차(Mdiff)가 모두 제로이므로, 오차도 제로가 된다.
마찬가지로 충전 중에, 판정 공정(S118)으로서, 판정부(90)는, 충전 중에, 연산된 PVT 충전량(Mpvtfil)과, 동일한 타이밍에 계량된 계량 충전량(Mmeter)을 비교하여, 코리올리식 유량계(37)의 고장의 유무를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(90)는, 현시점에서의 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이며 상한 허용값 α2 이하의 범위 내인지 여부를 판정한다. 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이며 상한 허용값 α2 이하의 범위로부터 벗어난 경우에는, 경보 출력 공정(S120)으로 진행한다. 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이며 상한 허용값 α2 이하의 범위 내이면 판정 공정(S126)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S120)으로서, 출력부(74)는, 코리올리식 유량계(37)의 고장이라고 판정된 경우에, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보를 출력한다.
마찬가지로 충전 중에, 판정 공정(S126)으로서, 판정부(91)는, 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달하였는지 여부를 판정한다. 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달한 경우에는 충전 정지 처리 공정(S128)으로 진행한다. 아직, 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달하지 않은 경우에는 충전을 계속함과 함께, FCV 정보 수신 공정(S102)으로 되돌아가, 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달할 때까지, 충전 중, FCV 정보 수신 공정(S102)으로부터 판정 공정(S118)까지의 각 공정을 반복한다. 바꾸어 말하면, 디스펜서(30)에 의해, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여, FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 계량 충전량(Mmeter)을 반복하여 계량한다. 동시에, PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87)에 의해, 충전 중에 있어서의, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 상기 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 PVT 충전량(Mpvtfil)을 반복하여 연산한다. 그리고 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89)에 의해, PVT 충전량(Mpvtfil)이 연산된 동일한 타이밍에 계량된 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)를 반복하여 연산된다. 그리고 판정부(90)에 의해, 충전 중에, 연산된 PVT 충전량(Mpvtfil)과, 동일한 타이밍에 계량된 계량 충전량(Mmeter)을 비교하여, 코리올리식 유량계(37)의 고장의 유무를 반복하여 판정한다. 즉, 현시점에서의 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이며 상한 허용값 α2 이하의 범위 내인지 여부를 판정한다. 그리고 코리올리식 유량계(37)의 고장이 발생한 경우에 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보를 출력한다. 충전 중의 짧은 기간에는, 충전량 오차(Mdiff)에 큰 변동은 발생하기 어려울 수도 있다. 그러나 충전량 오차(Mdiff)의 갑작스런 큰 변화(시프트)에 대해서는, 검출할 수 있다.
충전 정지 처리 공정(S128)으로서, 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달한 경우에는 수소 가스의 충전을 정지하여 충전 처리를 종료한다. 구체적으로는, 디스펜서 제어부(64)는, 디스펜서(30)의 출구 부근의 압력계(28)에서 측정되는 압력이 최종압 PF에 도달한 경우에는 연료 탱크(202)의 압력이 최종압 PF에 도달한 것이라고 하여, 디스펜서(30) 내의 차단 밸브(36, 38)를 폐쇄로 한다. 또한, 밸브 제어부(65)는, 통신 제어 회로(50)를 통해, 밸브(22, 24, 26)에 제어 신호를 출력하고, 각 밸브를 폐쇄로 제어한다.
다음으로, 기록·연산 공정(S130)으로서, 기록·연산부(92)는, 코리올리식 유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량(Mme＝Mmeter)과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 PVT법에 의해 연산된 충전 종료 시에 있어서의 PVT 충전량(Mpvtfil＝Mpvtend)(연산 충전량)을 기억 장치(86)에 실적 데이터로서 충전 일시의 데이터와 관련시켜 기억함과 함께, 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차(Mdiffend＝Mme-Mpvtend)를 연산하여, 마찬가지로 실적 데이터로서 충전 일시의 데이터와 관련시켜 기억 장치(86)에 기억한다. 불특정 다수의 FCV 차량(200)으로의 수소 가스의 충전을 반복함으로써, 복수의 실적 데이터가 축적되게 된다. 그 결과, 기억 장치(86)는, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량(Mme)과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 PVT 충전량(Mpvtend)(연산 충전량) 사이에 있어서의, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 기억한다. 여기서는, 복수의 오차값으로서, 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차(Mdiffend)가 기억되는 경우를 나타내고 있다.
평균 오차 연산 공정(S132)으로서, 평균 오차(Mdifave) 연산부(93)는, 기억 장치(86)에 축적된 과거의 수소 충전마다의 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차(Mdiffend)를 판독하여, 충전량 오차(Mdiffend)의 평균값인 평균 오차(Mdifave＝ΣMdiffend/충전 횟수)를 연산한다.
차분 연산 공정(S134)으로서, 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94)는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 통계값과, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값의 차인 오차 차분값(Mdif.)을 연산한다. 구체적으로는, 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94)는, 평균 오차(Mdifave)로부터 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차(Mdiffend)를 차감함으로써 오차 차분값(Mdif.)을 연산한다.
판정 공정(S136)으로서, 판정부(95)는, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 기억 장치(86)에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 사용하여, 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 비교하여, 코리올리식 유량계(37)의 고장 유무를 판정하고, 결과를 출력한다. 실시 형태 1에서는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 통계값과, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값의 차가 허용 범위 내인지 여부에 의해, 코리올리식 유량계의 고장의 유무가 판정된다. 구체적으로는, 판정부(95)는, 연산된 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이며 상한 허용값 β2 이하의 범위 내인지 여부를 판정한다. 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이며 상한 허용값 β2 이하의 범위로부터 벗어난 경우에는, 경보 출력 공정(S138)으로 진행한다. 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이며 상한 허용값 β2 이하의 범위 내이면, 종료한다.
경보 출력 공정(S138)으로서, 출력부(74)는, 코리올리식 유량계(37)의 고장이라고 판정된 경우에, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보를 출력한다.
또한, 상술한 예에서는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 통계값으로서, 평균 오차(Mdifave)를 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 평균값이 아닌, 예를 들어 중앙값이어도 된다.
또한, 하한 허용값 α1, β1, 및 상한 허용값 α2, β2의 각 값은 적절하게 설정하면 된다. PVT법에 의한 연산 충전량에는, 상술한 연료 탱크(202)의 팽창에 의한 어긋남이 발생하므로, 계량 충전량과, PVT법에 의한 연산 충전량의 차분은, 통상, 제로로는 되지 않고, 소정의 오프셋양이 존재한다. 이러한 점을 고려하여, 하한 허용값 α1, β1, 및 상한 허용값 α2, β2의 각 값을 설정하면 된다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상술한 판정 공정(S118)과, 경보 출력 공정(S120) 대신에, 변형예로서, 판정 공정(S119)과, 경보 출력 공정(S121)과, 판정 공정(S122)과, 경보 출력 공정(S123)을 실시해도 된다. 마찬가지로, 상술한 판정 공정(S136)과, 경보 출력 공정(S138) 대신에, 변형예로서, 판정 공정(S140)과, 경보 출력 공정(S141)과, 판정 공정(S142)과, 경보 출력 공정(S143)을 실시해도 된다.
판정 공정(S119)으로서, 판정부(90)는, 현시점에서의 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상인지 여부를 판정한다. 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상인 경우, 판정 공정(S122)으로 진행한다. 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이 아닌 경우, 경보 출력 공정(S121)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S121)으로서, 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 1을 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보 1을 출력한다.
판정 공정(S122)으로서, 판정부(90)는, 현시점에서의 계량 충전량(Mmeter)으로부터 PVT 충전량(Mpvtfil)을 차감한 충전량 오차(Mdiff)가 상한 허용값 α2 이하인지 여부를 판정한다. 충전량 오차(Mdiff)가 상한 허용값 α2 이하인 경우, 판정 공정(S126)으로 진행한다. 충전량 오차(Mdiff)가 상한 허용값 α2 이하가 아닌 경우, 경보 출력 공정(S123)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S123)으로서, 충전량 오차(Mdiff)가 상한 허용값 α2 이하가 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(35)를 점등함과 함께 경보 2를 출력한다.
이상과 같이, 충전 중에 있어서의 판정 처리에 있어서, 한편으로는, 충전량 오차(Mdiff)가 상한 허용값 α2 이하가 아닌 경우, 그 원인으로서 유량계(37)의 고장과, 유량계(37)로부터 연료 탱크(202)까지의 배관의 누설 중 어느 하나/혹은 양쪽을 생각할 수 있다. 다른 한편으로는, 충전량 오차(Mdiff)가 하한 허용값 α1 이상이 아닌 경우, 유량계(37)의 고장이라고 특정할 수 있다. 따라서, 상한과 하한으로 판정 처리를 나누고, 경보의 내용을 분리함으로써, 고장 개소의 특정을 하기 쉽게 할 수 있다.
마찬가지로, 판정 공정(S140)으로서, 판정부(95)는, 연산된 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상인지 여부를 판정한다. 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이면 판정 공정(S142)으로 진행한다. 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이 아닌 경우, 경보 출력 공정(S141)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S141)으로서, 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보 1을 출력한다.
판정 공정(S142)으로서, 판정부(95)는, 연산된 오차 차분값(Mdif.)이 상한 허용값 β2 이하인지 여부를 판정한다. 오차 차분값(Mdif.)이 상한 허용값 β2 이하이면 종료한다. 오차 차분값(Mdif.)이 상한 허용값 β2 이하가 아닌 경우, 경보 출력 공정(S143)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S143)으로서, 오차 차분값(Mdif.)이 상한 허용값 β2 이하가 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(35)를 점등함과 함께 경보 2를 출력한다.
이상과 같이, 충전 종료 시에 있어서의 판정 처리에 있어서, 한편으로는, 오차 차분값(Mdif.)이 상한 허용값 β2 이하가 아닌 경우, 그 원인으로서 유량계(37)의 고장과, 유량계(37)로부터 연료 탱크(202)까지의 배관의 누설 중 어느 하나/혹은 양쪽을 생각할 수 있다. 다른 한편으로는, 오차 차분값(Mdif.)이 하한 허용값 β1 이상이 아닌 경우, 유량계(37)의 고장이라고 특정할 수 있다. 따라서, 상한과 하한으로 판정 처리를 나누어, 경보의 내용을 분리함으로써, 고장 개소의 특정을 하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상술한 충전 동작에 의해, 각 축압기(10, 12, 14)의 수소 가스의 충전량이 저하되어 있다. 그래서, 다음으로 복압 기구(104)는, 각 축압기(10, 12, 14)를 복압한다. 압축기(40) 및 밸브(21, 23, 25) 등이 복압 기구(104)를 구성한다. 먼저, 시스템 제어부(58)는, 도시하지 않은 커들, 중간 축압기, 수소 트레일러, 혹은 수소 제조 장치 중에서 압축기(40)의 흡입측에 연결하는 수소 연료의 공급원을 선택한다. 그리고 복압 제어부(61)는, 시스템 제어부(58)에 의한 제어하에서, 복압 기구(104)를 제어하여, 각 축압기(10, 12, 14)를 복압시킨다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다. FCV 차량(200)의 연료 탱크(202)로의 충전에 사용하는 각 뱅크의 축압기는, 충전 중에 복압도 행해지고 있어도 된다. 그러나 규정 압력까지 복압할 시간이 부족하기 때문에, 충전 후에도 복압을 행해야 한다. 1st 뱅크, 2nd 뱅크, 3rd 뱅크의 순으로 전환되므로, 먼저, 1st 뱅크가 되는 축압기(10)를 복압한다. 밸브 제어부(60)는, 밸브(21, 23, 25)가 폐쇄된 상태로부터, 밸브(21)를 개방으로 한다.
그리고 압축기 제어부(62)는, 압축기(40)를 구동하여, 수소 연료의 공급원으로부터의 저압(예를 들어 0.6㎫)의 수소 연료를 압축하면서 송출하고, 축압기(10)의 압력이 소정의 압력 P0(예를 들어, 82㎫)이 될 때까지 축압기(10)에 수소 연료를 충전함으로써 축압기(10)를 복압한다.
다음으로, 밸브 제어부(60)는, 밸브(21)를 폐쇄하고, 대신에 밸브(23)를 개방으로 한다. 그리고 압축기 제어부(62)는, 압축기(40)를 구동하여, 저압(예를 들어 0.6㎫)의 수소 연료를 압축하면서 송출하고, 축압기(12)의 압력이 소정의 압력 P0(예를 들어, 82㎫)이 될 때까지 축압기(12)에 수소 연료를 충전함으로써 축압기(12)를 복압한다.
다음으로, 밸브 제어부(60)는 밸브(23)를 폐쇄하고, 대신에 밸브(25)를 개방으로 한다. 그리고 압축기 제어부(62)는, 압축기(40)를 구동하여, 저압(예를 들어 0.6㎫)의 수소 연료를 압축하면서 송출하고, 축압기(14)의 압력이 소정의 압력 P0(예를 들어, 82㎫)이 될 때까지 축압기(14)에 수소 연료를 충전함으로써 축압기(14)를 복압한다.
이상에 의해, 다음 FCV 차량(200)이 수소 스테이션(102)에 도래해도, 마찬가지로, 수소 연료의 공급이 가능해진다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면, 계속적으로 유량계(37)의 정밀도를 검증할 수 있다. 따라서, 고장난 유량계(37)를 사용한 채로 충전 동작을 행하는 것을 피할 수 있다.
실시예 2
실시 형태 1에서는, PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt와 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter) 사이의 차분값을 오차값으로서 사용하는 경우에 대해 설명하였다. 단, 이것에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태 2에서는, PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt에 대한 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter)의 오차율(예를 들어, 퍼센트 오차)을 사용하는 경우에 대해 설명한다.
실시 형태 2에 있어서의 수소 스테이션의 수소 충전 시스템의 구성을 나타내는 구성도의 일례는, 도 1과 마찬가지이다.
도 8은, 실시 형태 2에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 8에 있어서, 평균 오차(Mdifave) 연산부(93) 및 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94) 대신에, 평균 오차율(Mrateave) 연산부(97), 및 오차율 차분값(Mdif') 연산부(98)를 배치하는 점 이외에는, 도 2와 마찬가지이다. 도 8에 있어서, 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 평균 오차율(Mrateave) 연산부(97), 오차율 차분값(Mdif') 연산부(98) 및 판정부(95)와 같은 각 「∼부」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼부」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 혹은, 다른 처리 회로(각각의 처리 회로)를 사용해도 된다. 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 평균 오차율(Mrateave) 연산부(97), 오차율 차분값(Mdif') 연산부(98), 및 판정부(95) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 매번 메모리(51)에 기억된다.
또한, 실시 형태 2에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 흐름도는, 도 5와 마찬가지이다.
도 9는, 실시 형태 2에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다. 도 5 및 도 9에 있어서, 실시 형태 2에 있어서의 수소 가스의 충전 방법은, 판정 공정(S100)과, FCV 정보 수신 공정(S102)과, 탱크 내 수소 가스 중량 연산 공정(S104)과, 판정 공정(S106)과, 초기 중량 설정 공정(S108)과, 충전 공정(S110)과, PVT 충전량 연산 공정(S112)과, 유량계 충전량 연산 공정(S114)과, 충전량 오차 연산 공정(S116)과, 판정 공정(S118)과, 경보 출력 공정(S120)과, 판정 공정(S126)과, 충전 정지 처리 공정(S128)과, 기록·연산 공정(S131)과, 평균 오차율 연산 공정(S133)과, 차분 연산 공정(S135)과, 판정 공정(S137)과, 경보 출력 공정(S139)이라고 하는 일례의 공정을 실시한다.
실시 형태 2에 있어서, 판정 공정(S100)부터 충전 정지 처리 공정(S128)까지의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 바꾸어 말하면, 충전 중의 유량계의 고장 진단 방법은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 실시 형태 2에서는, 과거의 실적 데이터를 사용한 충전 종료 시의 유량계의 고장 진단 방법에 대해 설명한다. 또한, 이하, 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다.
기록·연산 공정(S131)으로서, 기록·연산부(92)는, 코리올리식 유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량(Mme＝Mmeter)과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 PVT법에 의해 연산된 충전 종료 시에 있어서의 PVT 충전량(Mpvtfil＝Mpvtend)(연산 충전량)을 기억 장치(86)에 실적 데이터로서 충전 일시의 데이터와 관련시켜 기억한다. 이러한 점은, 실시 형태 1과 마찬가지이다. 실시 형태 2에서는, 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차율(Mrateend＝(Mme－Mpvtend)/Mpvtend×100)을 연산하여, 마찬가지로 실적 데이터로서 충전 일시의 데이터와 관련시켜 기억 장치(86)에 기억한다. 불특정 다수의 FCV 차량(200)으로의 수소 가스의 충전을 반복함으로써, 복수의 실적 데이터가 축적되게 된다. 그 결과, 기억 장치(86)는, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량(Mme)과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 PVT 충전량(Mpvtend)(연산 충전량) 사이에 있어서의, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 기억한다. 여기서는, 복수의 오차값으로서, 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차율(Mrateend)이 기억되는 경우를 나타내고 있다.
평균 오차율 연산 공정(S133)으로서, 평균 오차율(Mrateave) 연산부(97)는, 기억 장치(86)에 축적된 과거의 수소 충전마다의 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차율(Mrateend)을 판독하여, 충전량 오차율(Mrateend)의 평균값인 평균 오차율(Mrateave＝ΣMrateend/충전 횟수)을 연산한다.
차분 연산 공정(S135)으로서, 오차율 차분값(Mdif') 연산부(98)는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차율의 통계값과, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 오차율의 차인 오차율 차분값(Mdif')을 연산한다. 실시 형태 2에서는, 오차율 차분값(Mdif') 연산부(98)는, 평균 오차율(Mrateave)로부터 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량 오차율(Mrateend)을 차감함으로써 오차율 차분값(Mdif')을 연산한다.
판정 공정(S137)으로서, 판정부(95)는, 코리올리식 유량계(37)를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 연료 탱크(202)의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 기억 장치(86)에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 사용하여, 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 비교하여, 코리올리식 유량계(37)의 고장 유무를 판정하고, 결과를 출력한다. 실시 형태 2에서는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차율의 통계값과, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 오차율의 차가 허용 범위 내인지 여부에 의해, 코리올리식 유량계의 고장의 유무가 판정된다. 구체적으로는, 판정부(95)는, 연산된 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이며 상한 허용값 β2' 이하의 범위 내인지 여부를 판정한다. 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이며 상한 허용값 β2' 이하의 범위로부터 벗어난 경우에는, 경보 출력 공정(S139)으로 진행한다. 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이며 상한 허용값 β2' 이하의 범위 내이면, 종료한다.
경보 출력 공정(S138)으로서, 출력부(74)는, 코리올리식 유량계(37)의 고장이라고 판정된 경우에, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보를 출력한다.
또한, 상술한 예에서는, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 통계값으로서, 평균 오차율(Mrateave)을 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 평균값이 아닌, 예를 들어 중앙값이어도 된다.
또한, 상술한 바와 같이 실적 데이터로서 축적된 모든 충전량 오차율(Mrateend)의 평균값을 연산해도 되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 10회의 충전을 1세트로 하여, 과거의 충전의 110회 전부터 11회 전까지의 10세트(100데이터)의 충전량 오차율(Mrateend)의 평균값을 평균 오차율(Mrateave)로서 연산해도 된다. 그리고 10세트분의 충전량 오차율(Mrateend)의 평균값과, 10회 전부터 금회까지의 1세트분의 충전량 오차율(Mrateend)의 평균값의 차가 허용 범위 내인지 여부를 판정하도록 구성해도 적합하다.
또한, 하한 허용값 α1', β1', 및 상한 허용값 α2', β2'의 각 값은 적절하게 설정하면 된다. PVT법에 의한 연산 충전량에는, 상술한 연료 탱크(202)의 팽창에 의한 어긋남이 발생하므로, 계량 충전량과, PVT법에 의한 연산 충전량의 오차율은, 통상, 제로로는 되지 않고, 소정의 오프셋량이 존재한다. 이러한 점을 고려하여, 하한 허용값 α1', β1', 및 상한 허용값 α2', β2'의 각 값을 설정하면 된다.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상술한 판정 공정(S137)과, 경보 출력 공정(S139) 대신에, 변형예로서, 판정 공정(S144)과, 경보 출력 공정(S145)과, 판정 공정(S146)과, 경보 출력 공정(S147)을 실시해도 된다.
판정 공정(S144)으로서, 판정부(95)는, 연산된 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상인지 여부를 판정한다. 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이면 판정 공정(S146)으로 진행한다. 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이 아닌 경우, 경보 출력 공정(S145)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S145)으로서, 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보 1을 출력한다.
판정 공정(S146)으로서, 판정부(95)는, 연산된 오차율 차분값(Mdif')이 상한 허용값 β2' 이하인지 여부를 판정한다. 오차율 차분값(Mdif')이 상한 허용값 β2' 이하이면 종료한다. 오차율 차분값(Mdif')이 상한 허용값 β2' 이하가 아닌 경우, 경보 출력 공정(S147)으로 진행한다.
경보 출력 공정(S147)으로서 오차율 차분값(Mdif')이 상한 허용값 β2' 이하가 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(35)를 점등함과 함께 경보 2를 출력한다.
이상과 같이, 충전 종료 시에 있어서의 오차율 차분값(Mdif')의 판정 처리에 대해서도, 오차율 차분값(Mdif')이 상한 허용값 β2' 이하가 아닌 경우, 그 원인으로서 유량계(37)의 고장과, 유량계(37)로부터 연료 탱크(202)까지의 배관의 누설을 생각할 수 있다. 다른 한편으로는, 오차율 차분값(Mdif')이 하한 허용값 β1' 이상이 아닌 경우, 유량계(37)의 고장이라고 특정할 수 있다. 따라서, 실시 형태 1과 마찬가지로, 상한과 하한으로 판정 처리를 나누고, 경보의 내용을 분리함으로써, 고장 개소의 특정을 하기 쉽게 할 수 있다.
이상과 같이, 실시 형태 2에 따르면, 오차율(예를 들어, 퍼센트 오차)을 사용하여 계속적으로 유량계(37)의 정밀도를 검증할 수 있다. 따라서, 고장난 유량계(37)를 사용한 채로 충전 동작을 행하는 것을 피할 수 있다.
실시예 3
실시 형태 1에서는, PVT법에 의해 연산되는 PVT 충전량 Mpvt와 유량계(37)를 사용하여 계량된 계량 충전량(Mmeter) 사이의 차분값과, 평균값의 차가, 허용값 범위 내인지 여부를 판정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태 3에서는, 평균값을 사용하지 않고 차분값의 변동을 판정 대상으로 하는 경우에 대해 설명한다.
실시 형태 3에 있어서의 수소 스테이션의 수소 충전 시스템의 구성을 나타내는 구성도의 일례는, 도 1과 마찬가지이다.
도 10은, 실시 형태 3에 있어서의 수소 충전 시스템 전체를 제어하는 제어 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 10에 있어서, 평균 오차(Mdifave) 연산부(93) 및 오차 차분값(Mdif.) 연산부(94) 대신에, 편차(σ) 연산부(99)를 배치하는 점 이외에는 도 2와 마찬가지이다. 도 10에 있어서, 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 편차(σ) 연산부(99), 및 판정부(95)와 같은 각 「∼부」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼부」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 혹은, 다른 처리 회로(각각의 처리 회로)를 사용해도 된다. 수신부(52), 종료압·온도 연산부(54), 시스템 제어부(58), 복압 제어부(61)(밸브 제어부(60), 및 압축기 제어부(62)), 공급 제어부(63)(디스펜서 제어부(64), 및 밸브 제어부(65)), 뱅크 압력 수신부(66), 디스펜서 정보 수신부(67), 출력부(74), 가스 중량(Mi) 연산부(85), 판정부(86), 설정부(96), PVT 충전량(Mpvtfil) 연산부(87), 충전량 오차(Mdiff) 연산부(89), 판정부(90), 판정부(91), 기록·연산부(92), 편차(σ) 연산부(99), 및 판정부(95) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 매번 메모리(51)에 기억된다.
또한, 실시 형태 3에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 흐름도는, 도 5와 마찬가지이다.
도 11은, 실시 형태 3에 있어서의 수소 가스의 충전 방법의 주요부 공정의 잔부를 나타내는 흐름도이다. 도 5 및 도 11에 있어서, 실시 형태 3에 있어서의 수소 가스의 충전 방법은, 판정 공정(S100)과, FCV 정보 수신 공정(S102)과, 탱크 내 수소 가스 중량 연산 공정(S104)과, 판정 공정(S106)과, 초기 중량 설정 공정(S108)과, 충전 공정(S110)과, PVT 충전량 연산 공정(S112)과, 유량계 충전량 연산 공정(S114)과, 충전량 오차 연산 공정(S116)과, 판정 공정(S118)과, 경보 출력 공정(S120)과, 판정 공정(S126)과, 충전 정지 처리 공정(S128)과, 기록·연산 공정(S130)과, 편차(σ) 연산 공정(S150)과, 판정 공정(S152)과, 경보 출력 공정(S154)이라고 하는 일례의 공정을 실시한다.
실시 형태 3에 있어서, 판정 공정(S100)부터 기록·연산 공정(S130)까지의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 바꾸어 말하면, 충전 중의 유량계의 고장 진단 방법은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 실시 형태 3에서는, 과거의 실적 데이터를 사용한 충전 종료 시의 유량계 고장 진단 방법에 대해 설명한다. 또한, 이하, 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다.
편차(σ) 연산 공정(S150)으로서, 편차(σ) 연산부(99)는, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값을 포함하는 가장 최근의 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 변동을 연산한다. 예를 들어, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값을 포함하는 가장 최근의 과거 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 표준 편차를 연산한다.
판정 공정(S152)으로서, 판정부(95)는, 기억 장치(86)에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 코리올리식 유량계(37)의 고장의 유무를 판정한다. 실시 형태 3에서는, 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값을 포함하는 가장 최근의 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 변동이 허용 범위 내인지 여부에 의해, 코리올리식 유량계(37)의 고장의 유무가 판정된다. 구체적으로는, 판정부(95)는, 연산된 변동의 정도를 나타내는 지수(예를 들어, 표준 편차)가 허용값 γ 이하인지 여부를 판정한다. 변동의 정도를 나타내는 지수 σ(예를 들어, 표준 편차)가 허용값 γ 이하이면 종료한다. 변동의 정도를 나타내는 지수 σ(예를 들어, 표준 편차)가 허용값 γ 이하가 아닌 경우, 경보 출력 공정(S154)으로 진행한다. 예를 들어, 표준 편차가 허용값 γ(γ＝1.2 내지 1.7)를 초과한 경우에 이상으로서 경보를 출력한다.
경보 출력 공정(S154)으로서 변동의 정도를 나타내는 지수 σ(예를 들어, 표준 편차)가 허용값 γ 이하가 아닌 경우, 출력부(74)는, 수소 가스의 충전 중에, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 2를 디스펜서(30)에 출력한다. 디스펜서(30)에서는, 코리올리식 유량계(37)의 고장을 나타내는 경보 램프(34)를 점등함과 함께 경보를 출력한다.
이상과 같이, 실시 형태 3에서는, 변동을 지표로 판정하므로, 구체적인 차분 허용값이나 오차율 허용값을 실험 등에 의해 구하는 수고를 줄일 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 실적 데이터로서 축적된 모든 충전량 오차를 사용한 변동을 연산해도 되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 10회의 충전을 1세트로 하여, 과거의 충전의 110회 전부터 11회 전까지의 10세트(100데이터)의 충전량 오차의 표준 편차를 연산해도 된다. 그리고 10회 전부터 금회까지의 표준 편차와의 차가 허용 범위 내인지 여부를 판정하도록 구성해도 적합하다.
이상과 같이, 실시 형태 3에 의하면, 변동을 사용하여 계속적으로 유량계(37)의 정밀도를 검증할 수 있다. 따라서, 고장난 유량계(37)를 사용한 채로 충전 동작을 행하는 것을 피할 수 있다.
이상의 각 실시 형태에 따르면, 코리올리식 유량계(37)의 이상 상태를 조기에 검지할 수 있어, 방치하지 않을 수 있다. 또한, 반대로 경보가 발생하지 않는 한, 몇 년이나 정밀도를 유지할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
이상, 구체예를 참조하면서 실시 형태에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은, 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 예에서는, FCV 차량 1대분의 수소 연료의 충전에, 3개의 축압기(10, 12, 14)에 의한 다단 축압기(101)를 사용한 경우를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 축압기(10, 12, 14)의 용적 등에 따라서, 1대분의 충전에 더 많은 축압기를 사용하는 경우도 있을 수 있다. 혹은, 반대로 1대분의 충전에 2개의 축압기로 충당할 수 있는 경우도 있을 수 있다.
또한, 장치 구성이나 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였지만, 필요한 장치 구성이나 제어 방법을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
기타, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절하게 설계 변경할 수 있는 모든 계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치는, 본 발명의 범위에 포함된다.
계량기의 유량계 고장 진단 방법 및 수소 충전 장치에 관하여, 예를 들어 수소 스테이션에 있어서의 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차로의 수소 가스 충전 장치에 이용할 수 있다.
10, 12, 14: 축압기
11, 13, 15, 27, 28: 압력계
21, 22, 23, 24, 25, 26: 밸브
29: 온도계
30: 디스펜서
31: 온도계
32: 냉각기
33: 유량 조정 밸브
36: 차단 밸브
37: 유량계
38: 차단 밸브
40: 압축기
41: 긴급 이탈 커플러
43: 제어 회로
50: 통신 제어 회로
51: 메모리
52: 수신부
54: 종료압·온도 연산부
58: 시스템 제어부
60, 65: 밸브 제어부
61: 복압 제어부
62: 압축기 제어부
63: 공급 제어부
64: 디스펜서 제어부
66: 뱅크 압력 수신부
67: 디스펜서 정보 수신부
74: 출력부
80, 84, 86: 기억 장치
81: 변환 테이블
83: 보정 테이블
85: Mi 연산부
86: 판정부
87: Mpvtfil 연산부
89: Mdiff 연산부
90: 판정부
91: 판정부
92: 기록·연산부
93: Mdifave 연산부
94: Mdif. 연산부
95: 판정부
96: 설정부
97: Mrateave 연산부
98: Mdif' 연산부
99: σ 연산부
100: 제어 회로
101: 다단 축압기
102: 수소 스테이션
104: 복압 기구
106: 공급부
200: FCV 차량
202: 연료 탱크
204: 차량 탑재기
206: 압력계
207: 온도계
500: 수소 충전 시스템

Claims (8)

  1. 유량계를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 충전량을 계량하고,
    상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적의 정보를 수신하고,
    상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 상기 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량을 연산하고,
    상기 유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 기억 장치에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 상기 유량계의 고장의 유무를 판정하고, 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  2. 유량계를 사용하여, 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 충전량을 계량하고,
    상기 충전 중에 있어서의, 상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 상기 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 충전량을 연산하고,
    상기 충전 중에, 연산된 상기 충전량과, 동일한 타이밍에 계량된 상기 충전량을 비교하여, 비교 결과에 따라서, 상기 유량계의 고장의 유무를 판정하고, 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오차값으로서, 상기 계량된 충전량으로부터 상기 연산된 충전량을 차감한 차분값이 사용되고,
    상기 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 통계값과, 상기 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값의 차가 허용 범위 내인지 여부에 의해, 상기 유량계의 고장의 유무가 판정되는 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오차값으로서, 상기 연산된 충전량에 대한 상기 계량된 충전량의 오차율이 사용되고,
    상기 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차율의 통계값과, 상기 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 오차율의 차가 허용 범위 내인지 여부에 의해, 상기 유량계의 고장의 유무가 판정되는 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오차값으로서, 상기 계량된 충전량으로부터 상기 연산된 충전량을 차감한 차분값이 사용되고,
    상기 금회의 수소 가스의 충전에 있어서의 차분값을 포함하는 가장 최근의 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 차분값의 변동이 허용 범위 내인지 여부에 의해, 상기 유량계의 고장의 유무가 판정되는 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유량계는, 코리올리식 유량계인 것을 특징으로 하는 계량기의 유량계 고장 진단 방법.
  7. 유량계를 사용하여 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 수소 가스의 충전량을 계량하는 계량기와,
    상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적의 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 상기 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 충전량을 연산하는 충전량 연산부와,
    상기 유량계를 사용하여 계량된 충전 종료 시에 있어서의 계량 충전량과, 상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 연산된 충전 종료 시에 있어서의 연산 충전량 사이에 있어서의, 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값을 기억하는 기억 장치와,
    상기 기억 장치에 기억되는 과거의 복수의 실적 데이터에 의한 복수의 오차값과, 금회의 수소 가스의 충전 종료 시에 있어서의 오차값을 사용하여, 상기 유량계의 고장의 유무를 판정하는 판정부와,
    상기 유량계의 고장을 나타내는 경보를 출력하는 출력부를
    구비한 것을 특징으로 하는 수소 충전 장치.
  8. 유량계를 사용하여 수소 가스를 동력원으로 하는 자동차의 탱크에 수소 가스를 충전하는 경우의 충전 중에 있어서의 수소 가스의 충전량을 계량하는 계량기와,
    상기 충전 중에 있어서의, 상기 탱크의 압력, 온도, 및 용적을 사용하여 상기 계량기로부터 상기 탱크로의 수소 가스의 충전량을 연산하는 충전량 연산부와,
    상기 충전 중에, 연산된 상기 충전량과, 동일한 타이밍에 계량된 상기 충전량을 비교하여, 비교 결과에 따라서, 상기 유량계의 고장의 유무를 판정하는 판정부와,
    상기 유량계의 고장이라고 판정된 경우에, 수소 가스의 충전 중에, 상기 유량계의 고장을 나타내는 경보를 출력하는 출력부를
    구비한 것을 특징으로 하는 수소 충전 장치.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7033277B2 (ja) * 2019-01-22 2022-03-10 株式会社タツノ 水素充填装置の校正方法
US11293595B2 (en) * 2020-04-01 2022-04-05 Mirae EHS-code Research Institute Hydrogen fueling system and method based on real-time communication information from CHSS for fuel cell
CN113834675A (zh) * 2020-06-08 2021-12-24 国家能源投资集团有限责任公司 评判加氢机的加注性能的方法和装置
DE102020115646A1 (de) * 2020-06-12 2021-12-16 Westenergie Ag Verfahren zur Überprüfung einer bei einem Tankvorgang eines Fahrzeugs an einer Wasserstofftankstelle an das Fahrzeug abgegebenen Gasmenge eines Wasserstoffs sowie System aus Fahrzeug und Wasserstofftankstelle
WO2021256418A1 (ja) 2020-06-18 2021-12-23 Ｅｎｅｏｓ株式会社 流量計故障判定方法及び水素充填装置
KR102427385B1 (ko) * 2020-09-18 2022-08-01 (주)제아이엔지 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션
EP4009010B1 (de) * 2020-12-02 2023-10-04 ITS Ingenieurbüro T. Steuer Messsystem zum ermitteln einer abgegebenen wasserstoffmenge sowie verfahren hierzu
DE102021202271A1 (de) * 2021-03-09 2022-09-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Zustandsdiagnose einer Wasserstoff-Betankungseinrichtung und/oder eines mit Wasserstoff zu betankenden Verkehrsmittels
DE102021203433A1 (de) * 2021-04-07 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Überprüfen eines Massen- und/oder Volumenstromsensors
IT202100010448A1 (it) * 2021-04-26 2022-10-26 Cubogas S R L Sistema di erogazione di gas in pressione per il rifornimento di un serbatoio di destinazione
WO2022254049A1 (es) * 2021-06-02 2022-12-08 Gonzalez Miguel Manuel Procedimiento de llenado de depósitos de gas
CN114088169B (zh) * 2021-11-09 2023-08-04 浙江浙能富兴燃料有限公司 一种气压驱动的双向质量法液氢流量标准装置
CN114459575B (zh) * 2022-02-10 2023-05-02 山东企赢盈网络科技有限公司 设定信息关联参考平台及方法
KR102599749B1 (ko) * 2023-04-05 2023-11-09 (주) 지티씨 수소 충전소에 마련되는 수소 충전 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2017067470A (ja) 2015-09-28 2017-04-06 株式会社タツノ 校正装置
KR20170123056A (ko) * 2016-04-28 2017-11-07 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소 충전 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003148233A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Hitachi Unisia Automotive Ltd 内燃機関の吸入空気流量計測装置
JP2005283127A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Nissan Motor Co Ltd 燃料量演算装置
JP2010116857A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp エアフロセンサの異常診断装置及び異常診断方法
WO2011048621A1 (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 トヨタ自動車株式会社 ガス充填装置、ガス充填システム、ガス充填方法及び移動装置
JP5707727B2 (ja) * 2010-04-23 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 ガス充填方法、ガス充填システム、ガスステーション及び移動体
WO2011135711A1 (ja) * 2010-04-30 2011-11-03 トヨタ自動車株式会社 燃料漏れ検出装置および検出方法
JP5757074B2 (ja) 2010-08-20 2015-07-29 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム及び補正方法
EP3032162B1 (en) 2011-04-26 2019-03-20 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Hydrogen station with two compressors
JP2013200019A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Honda Motor Co Ltd 燃料ガス充填方法
JP5901608B2 (ja) * 2013-12-26 2016-04-13 本田技研工業株式会社 燃料充填システム
JP6229634B2 (ja) * 2014-10-24 2017-11-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムと車両および開閉バルブの駆動不良判定方法
JP6150839B2 (ja) 2015-04-14 2017-06-21 本田技研工業株式会社 燃料充填システム及びその燃料充填方法
CN105222865A (zh) * 2015-07-23 2016-01-06 中国计量学院 涡轮流量计在线监控方法及装置
JP2017180612A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 岩谷産業株式会社 水素ガスディスペンサーの評価装置、及び車
JP6332705B2 (ja) * 2016-06-16 2018-05-30 株式会社タツノ 水素充填装置
JP6550037B2 (ja) 2016-12-26 2019-07-24 川崎重工業株式会社 鉄道車両

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2017067470A (ja) 2015-09-28 2017-04-06 株式会社タツノ 校正装置
KR20170123056A (ko) * 2016-04-28 2017-11-07 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소 충전 방법

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