JP6561746B2 - Gas filling system - Google Patents
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Description
本発明は、ステーションから、車両に搭載された複数のタンクへ、ガスを充填するガス充填システムに関する。 The present invention relates to a gas filling system that fills a plurality of tanks mounted on a vehicle from a station.
従来のガス充填システムでは、温度や圧力、充填率等の仕様(以下、総称して「充填仕様」とも呼ぶ)を満たしつつ、ステーションから車両に搭載されたタンクへのガス(例えば水素)の充填を行なっている。例えば、特許文献1に記載のガス充填システムでは、車両は、搭載されている複数のタンクのうち最も放熱性が良いタンクの温度(最も低い温度)をステーションに送信し、ステーションは、受信した温度の情報と、ステーションにおける燃料ガスの供給圧力(「充填圧力」とも呼ぶ)とに基づいてタンクの充填率(SOC)を求めて監視し、タンクへの燃料ガスの充填量を定めている。 In a conventional gas filling system, gas (for example, hydrogen) is filled from a station to a tank mounted on a vehicle while satisfying specifications such as temperature, pressure, and filling rate (hereinafter collectively referred to as “filling specifications”). Is doing. For example, in the gas filling system described in Patent Document 1, the vehicle transmits the temperature (the lowest temperature) of the tank having the best heat dissipation among the plurality of mounted tanks to the station, and the station receives the received temperature. And the filling rate (SOC) of the tank based on the fuel gas supply pressure (also referred to as “filling pressure”) at the station, and the amount of fuel gas filling the tank is determined.
しかしながら、最も放熱性の良いタンクの最も低い温度を基準として充填率を求めているので、タンク同士の温度差が大きいと、他のタンクの実際の充填率がかなり低い状態であるにも関わらず、充填停止となってしまい、充填後のタンクにおいて十分な充填率が得られない可能性がある。また、ステーションにおける充填圧力は、ノズルや車両側の充填口からタンクまでの配管等における圧損によって、タンクの実圧力よりも高く計測されるので、圧損が大きいほど充填率の低下はより顕著となる。 However, since the filling rate is calculated based on the lowest temperature of the tank with the best heat dissipation, if the temperature difference between the tanks is large, the actual filling rate of other tanks is considerably low. The filling is stopped, and there is a possibility that a sufficient filling rate cannot be obtained in the tank after filling. In addition, the filling pressure at the station is measured higher than the actual pressure in the tank due to pressure loss in the piping from the nozzle and the filling port on the vehicle side to the tank. .
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、ステーションから車両へのガス充填システムが提供される。このガス充填システムの前記車両は、ガスを貯蔵するための複数のタンクと;前記複数のタンクの温度を検出する複数の温度センサーと;前記複数のタンクへ供給されるガスの充填圧力を検出する車両側圧力センサーと;前記複数のタンクの温度及び前記充填圧力を取得し、前記複数のタンクの平均温度を求めるとともに、前記複数のタンクの温度及び前記充填圧力を用いて前記複数のタンクのそれぞれの個別充填率を求める車両側制御部と;を備える。前記ステーションは、前記車両へガスを供給するガス供給部と;前記ガス供給部におけるガスの供給圧力を検出するステーション側圧力センサーと;前記ガス供給部によるガスの供給を制御するステーション側制御部と;を備える。前記車両側制御部は、前記平均温度を前記ステーション側制御部に送信する。前記ステーション側制御部は、前記車両側制御部から送信された前記平均温度及び前記ステーション側圧力センサーで検出された供給圧力を用いて求めた前記複数のタンクの全体充填率が、充填率規定値を超えないように、前記ガスの供給を制御する。前記車両側制御部は、前記複数のタンクの何れかの個別充填率が前記充填率規定値に達した場合に、ガスの供給の停止要求を前記ステーション側制御部に送信する。前記ステーション側制御部は、前記車両側制御部から前記停止要求を受信した場合に、前記ガスの供給を停止する。
この形態のガス充填システムによれば、ステーション側において、複数のタンクの平均温度及びガス供給部の供給圧力を用いて求めた複数のタンクの全体充填率が、充填率規定値を超えないように、ガスの供給を制御するので、ステーション側で車両の複数のタンクへのガスの充填を管理することができる。そして、従来技術の場合に比べて、ステーション側で充填率を求めるのに用いる温度と各タンクの温度との温度差が小さくなるので、充填完了後の複数のタンクの全体としての充填率を向上させることが可能である。また、車両側では、複数のタンクのそれぞれの個別充填率を求めて、それぞれのタンクの個別充填率を監視し、何れかの個別充填率が充填率規定値に達した場合に、車両側からステーション側に停止要求が送信され、ステーション側では、停止要求を受信した場合に車両へのガスの供給が停止されるので、各タンクが過充填とならないように制御することができる。従って、従来技術に比べて可能な限り複数のタンクの全体としての充填率の向上を図ることができる。
(1) According to one form of this invention, the gas filling system from a station to a vehicle is provided. The vehicle of the gas filling system includes a plurality of tanks for storing gas; a plurality of temperature sensors for detecting temperatures of the plurality of tanks; and a filling pressure of gas supplied to the plurality of tanks A vehicle-side pressure sensor; obtaining temperatures of the plurality of tanks and the filling pressure, obtaining an average temperature of the plurality of tanks, and using each of the plurality of tanks using the temperatures of the plurality of tanks and the filling pressure A vehicle-side control unit for obtaining the individual filling rate of the vehicle. The station includes: a gas supply unit that supplies gas to the vehicle; a station-side pressure sensor that detects a gas supply pressure in the gas supply unit; a station-side control unit that controls supply of gas by the gas supply unit; Comprising. The vehicle-side control unit transmits the average temperature to the station-side control unit. The station-side control unit is configured such that an overall filling rate of the plurality of tanks obtained using the average temperature transmitted from the vehicle-side control unit and a supply pressure detected by the station-side pressure sensor is a filling rate specified value. The gas supply is controlled so as not to exceed. The vehicle-side control unit transmits a gas supply stop request to the station-side control unit when the individual filling rate of any of the plurality of tanks reaches the specified filling rate. The station side control unit stops the supply of the gas when the stop request is received from the vehicle side control unit.
According to the gas filling system of this aspect, on the station side, the overall filling rate of the plurality of tanks obtained by using the average temperature of the plurality of tanks and the supply pressure of the gas supply unit does not exceed the specified filling rate. Since the gas supply is controlled, the filling of gas into a plurality of tanks of the vehicle can be managed on the station side. Compared with the prior art, the temperature difference between the temperature used to determine the filling rate on the station side and the temperature of each tank is reduced, so that the filling rate as a whole of multiple tanks after filling is improved. It is possible to make it. Further, the vehicle side obtains the individual filling rate of each of the plurality of tanks, monitors the individual filling rate of each tank, and when any of the individual filling rates reaches the specified filling rate, the vehicle side A stop request is transmitted to the station side, and when the station side receives the stop request, the supply of gas to the vehicle is stopped, so that control can be performed so that each tank is not overfilled. Therefore, the filling rate of the plurality of tanks as a whole can be improved as much as possible as compared with the prior art.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ステーションから車両へのガス充填システム、ガス充填方法、ステーション、および、車両などの種々の形態で実現することが可能である。 Note that the present invention can be realized in various forms, for example, in various forms such as a gas filling system from a station to a vehicle, a gas filling method, a station, and a vehicle. is there.
図1は、一実施形態の水素充填システムの構成を示す説明図である。この水素充填システムは、水素ステーション10が、燃料ガスとしての水素を、燃料電池システムを搭載した燃料電池車(以下、単に「車両」と呼ぶ)20に供給し、車両20に搭載された燃料タンクに充填するシステムである。
Drawing 1 is an explanatory view showing the composition of the hydrogen filling system of one embodiment. In this hydrogen filling system, the hydrogen station 10 supplies hydrogen as a fuel gas to a fuel cell vehicle (hereinafter simply referred to as “vehicle”) 20 equipped with a fuel cell system, and a fuel tank mounted on the
水素ステーション10は、貯蔵タンク100と、圧縮機110と、送出バルブ120と、送出ノズル130と、ステーション側通信装置140と、ステーション側制御部150と、を備える。また、送出バルブ120と送出ノズル130とをつなぐ送出配管には、送出するガスの圧力(「供給圧力」とも呼ぶ)を検出するステーション側圧力センサーPfsが設けられている。圧縮機110と送出バルブ120と送出ノズル130とが本発明の「ガス供給部」に相当する。
The hydrogen station 10 includes a
水素ステーション10の貯蔵タンク100は、車両20に供給するための水素を貯蔵している。送出バルブ120は、バルブの開閉度を変化させることにより、圧縮機110から送出される水素の送出や遮断、送出量を調整する。圧縮機110は、車両20へ供給する水素の昇圧速度が、ガスの充填仕様として規定されている昇圧速度となるように、貯蔵タンク100に貯蔵されている水素を圧縮する。ステーション側制御部150は、ステーション側通信装置140を制御して、車両20から送られてくるタンクの温度や充填停止要求等の情報を含むタンク情報を取得する。また、ステーション側圧力センサーPfsから、検出した水素の供給圧力の情報を取得する。そして、ステーション側制御部150は、これら取得した情報を基に、あらかじめ設定されているガス充填の仕様に従って、車両20に水素を送出するように、圧縮機110および送出バルブ120の動作を制御する。
The
車両20は、レセプタクル200と、複数のタンク210,220と、車両側通信装置240と、車両側制御部270と、を備える。また、レセプタクル200と複数のタンク210,220との間には、水素ステーション10から供給される水素を複数のタンク210,220に供給し充填する充填路250が設けられている。この充填路250は、レセプタクル200からの第1の充填経路252と、第1のタンクへの第2の充填経路256と、第2のタンクへの第3の充填経路258と、第1の充填経路252を、第2の充填経路256と第3の充填経路258とに分岐する分岐管254と、から構成されている。また、複数のタンク210,220と不図示の燃料電池との間には、複数のタンク210,220に貯蔵されている水素を燃料電池に供給する供給路260が設けられている。複数のタンク210,220は、レセプタクル200および充填路250を介して供給された燃料ガスである水素を貯蔵し、供給路260を介して燃料電池に供給する。燃料電池に供給された水素は燃料ガスとして消費される。
The
複数のタンク210,220には、それぞれ、タンク内温度を検出する温度センサーTA,TBが設けられている。また、分岐管254には、水素ステーション10から供給される水素の充填圧力(車両側充填圧力)を検出する車両側圧力センサーPfvが設けられている。車両側制御部270は、後述する水素の充填時には、車両側圧力センサーPfv及び温度センサーTA,TBの検出値を取得する。また、車両側制御部270は、タンクへの水素の充填時には、後述するタンク情報をステーション側制御部150に送信する。ステーション側通信装置140および車両側通信装置240は、例えば、赤外線通信装置を用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、他の無線通信装置であってもよいし、有線通信装置であってもよい。
The plurality of
以上説明した水素充填システムにおいては、以下で説明するようにして、水素ステーション10から車両20へ水素が供給されて、車両20に備える複数のタンク210,220に水素の充填が実行される。
In the hydrogen filling system described above, as described below, hydrogen is supplied from the hydrogen station 10 to the
図2は、水素ステーション10における水素充填処理について示す説明図である。図3は、車両20における水素充填処理について示す説明図である。水素ステーション10及び車両20における水素充填処理は、送出ノズル130とレセプタクル200とが接続されて、ステーション側通信装置140と車両側通信装置240との間での通信が確立された後、ステーション側制御部150及び車両側制御部270のそれぞれにおいて開始される。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the hydrogen filling process in the hydrogen station 10. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the hydrogen filling process in the
ここで、タンクの仕様は、温度85℃以下、充填率100%以下、タンク内圧力87.5MPa以下と法律により規定されているものとする。なお、SAE(Society of Automotive Engineers)規格においては、水素の充填のための仕様として、タンクの上限温度(85℃)を越えないための昇圧速度が規定されている。そこで、本実施形態では、ステーション側制御部150は、この規定に従って、圧縮機110および送出バルブ120の動作を制御する。従って、以下で説明する水素充填処理は、基本的には、車両20の複数のタンク210,220の温度がタンクの上限温度を越えることはないという前提のもとに、充填率が100%を越えないように監視すればよい、という観点のもとに設計されている。
Here, the specifications of the tank are defined by the law that the temperature is 85 ° C. or less, the filling rate is 100% or less, and the tank internal pressure is 87.5 MPa or less. In the SAE (Society of Automotive Engineers) standard, as a specification for filling hydrogen, a pressure increase rate for not exceeding the upper limit temperature (85 ° C.) of the tank is defined. Therefore, in the present embodiment, the station
例えば、水素ステーションの操作者が不図示の充填開始スイッチ等により充填操作を開始すると、ステーション側制御部150は、図2に示すように、まず、予め設定した規定に従った昇圧速度となるように、圧縮機110および送出バルブ120を制御して、送出ノズル130を介して車両20への水素の送出を開始し、車両20へ水素を供給することにより、複数のタンク210,220への充填を実行する(ステップS100)。また、この際、ステーション側制御部150は、車両側制御部270に処理の開始を示す処理開始情報を送信する。処理開始情報を受信した車両側制御部270は、図3に示す処理を開始する。
For example, when an operator of the hydrogen station starts a filling operation with a filling start switch (not shown) or the like, the station-
車両側制御部270は、車両側圧力センサーPfv及び温度センサーTA,TBが検出する各値を取得する(ステップS210)。そして、車両側制御部270は、複数の温度センサーTA,TBの値(以下、「タンク温度TA」、「タンク温度TB」とも呼ぶ)を用いて複数のタンク210,220の平均タンク温度Tm=(TA+TB)/2を算出する(ステップS220)。また、車両側制御部270は、各タンク210,220の個別充填率SOCiを下式(1)に示す算出式に基づいて算出する(ステップS230)。
SOC[%]={(Z0×T0×P1)/(Z1×T1×P0)}×100 ・・・(1)
上記(1)式中、Zは圧縮係数、Tはタンク温度、Pは圧力を示し、添え字「0」は基準値、添え字「1」は充填中の取得値を示す。なお、本例では、基準値としてZ0=Z1=0.99、T0=288K(=15℃)、P0=70MPaを用いるものとする。また、充填中の温度T1としては、第1のタンク210の場合には第1のタンク温度TAが用いられ、第2のタンク220の場合には第2のタンク温度TBが用いられる。また、充填中の圧力P1としては、分岐管254に設けられた車両側圧力センサーPfvが検出した充填圧力(以下、「車両側充填圧力Pfv」とも呼ぶ)が用いられる。
The vehicle-
SOC [%] = {(Z 0 × T 0 × P 1 ) / (Z 1 × T 1 × P 0 )} × 100 (1)
In the above equation (1), Z represents the compression coefficient, T represents the tank temperature, P represents the pressure, the subscript “0” represents the reference value, and the subscript “1” represents the acquired value during filling. In this example, it is assumed that Z 0 = Z 1 = 0.99, T 0 = 288 K (= 15 ° C.), and P 0 = 70 MPa are used as reference values. As the temperatures T 1 during filling, in the case of the
そして、車両側制御部270は、何れかのタンクの個別充填率SOCiが充填率規定値(例えば100%)に達したか否か判断する(ステップS240)。何れのタンクの個別充填率SOCiも100%に達していない場合には、まだ充填可能と判断し、ステーション側制御部150へ、タンク情報として、平均タンク温度Tmを送信する(ステップS250)。これに対して、何れかのタンクの個別充填率SOCiが100%に達した場合には、満充填状態と判断し、ステーション側制御部150へ、タンク情報として、平均タンク温度Tmに加えて、充填停止要求Stを送信する(ステップS260)。なお、充填停止要求Stのみを送信するようにしてもよい。
Then, vehicle-
車両側制御部270は、ステーション側制御部150から充填処理の終了を示す処理終了情報を受信するまで、上記した処理(ステップS210〜S260)を繰り返し実行する(ステップS270)。
The vehicle-
図2のステーション側の処理に戻って、ステーション側制御部150は、車両側制御部270から送信されてくるタンク情報として、平均タンク温度Tm、並びに、必要に応じて充填停止要求Stを取得するとともに、ステーション側圧力センサーPfsの示す供給圧力(以下、「ステーション側供給圧力Pfs」とも呼ぶ)を取得する(ステップS120)。
Returning to the processing on the station side in FIG. 2, the station
そして、ステーション側制御部150は、車両側制御部270から充填停止要求Stが有ったか否判断する(ステップS140)。充填停止要求Stが有った場合、車両20に搭載されたタンクの何れかが満充填状態であるので、ステーション側制御部150は、圧縮機110および送出バルブ120の動作を停止して水素の送出を停止して、車両20への水素の供給を停止することにより、水素の充填を完了する(ステップS180)。なお、充填停止要求Stを受信したら、割り込み処理により直ちに水素の供給を停止するようにしてもよい。
Then, the station-
充填停止要求Stが無い場合には、ステーション側制御部150は、上記(1)式に基づいて複数のタンク210,220の全体充填率SOCtを算出する(ステップS160)。なお、本処理においても、基準値としてZ0=Z1=0.99、T0=288K(=15℃)、P0=70MPaを用いるものとする。また、充填中の温度T1としては、車両20から取得した平均タンク温度Tmが用いられる。また、充填中の圧力P1としては、水素ステーション10から送出される水素の圧力、すなわち、ステーション側供給圧力Pfsが用いられる。なお、このステーション側供給圧力Pfsから既知の圧損等を除算した値が用いられるようにしてもよい。これは、車両20の車両側圧力センサーPfvが検出する車両側充填圧力は、車両依存性が高いので、水素ステーション10のステーション側圧力センサーPfsが検出した信頼性の高いステーション側供給圧力を利用して、タンクの充填率を把握することにより、水素ステーション10側で充填状態を管理するためである。このようにすれば、仮に、車両側圧力センサーPfvが故障していた場合においても、水素ステーション10側で管理可能なステーション側供給圧力が満充填に対応する最大供給圧力に到達した場合に、水素ステーション10側で充填を停止することが可能である。
When there is no filling stop request St, the station-
そして、車両20の平均タンク温度Tm及びステーション側供給圧力Pfsから算出された全体充填率SOCtが充填率規定値(例えば100%)未満であるか判断する(ステップS170)。全体充填率SOCtが100%未満の場合には、何れのタンクの充填率も問題ないと判断して、上記した処理(ステップS110〜S160)を繰り返す。これに対して、全体充填率SOCtが100%に達した場合には、ステーション側制御部150は、車両20への水素の供給を停止することにより、水素の充填を完了する(ステップS180)。
Then, it is determined whether the overall filling rate SOCt calculated from the average tank temperature Tm of the
水素の充填を完了した場合(ステップS180)、ステーション側制御部150は、水素充填処理を終了する。この際、ステーション側制御部150は、車両側制御部270に対して、水素充填処理の終了を示す処理終了情報を送信する。処理終了情報を受信した車両側制御部270は、上記したように、その処理を終了する。
When the hydrogen filling is completed (step S180), the station-
上記のように、本実施形態の水素充填処理は、基本的には、水素ステーション10は、車両20の複数のタンク210,220の平均タンク温度Tm及びステーション側供給圧力Pfsを用いて全体充填率SOCtを算出して監視しつつ、車両20への水素の充填を実行し、その全体充填率SOCtが充填率規定値(例えば100%)に達した際に充填を完了する。従って、車両20側に設けられた車両側圧力センサーPfvに依存することなく、車両20への水素の充填を安定に実行することができる。また、車両側圧力センサーPfvが故障していても、水素ステーション10側の管理の下で、車両20へ水素を設定した圧力となるまで充填することができる。
As described above, in the hydrogen filling process of the present embodiment, basically, the hydrogen station 10 uses the average tank temperature Tm of the plurality of
ここで、充填率は、上記(1)式からわかるように、充填されるタンクの温度と充填されるガス(ここでは、水素)の圧力で決まり、タンクの温度が低いほど高く、ガスの圧力が高いほど高い。このため、放熱性が最も良いタンク(温度が最も低いタンク)の充填率が最も早く高くなる。従って、従来技術のように、水素ステーションにおいて、ステーションにおける供給圧力及び放熱性が最も良いタンクの温度(最も低い温度)から算出される充填率を監視する場合、最も低い温度のタンクよりも高い温度のタンクの実際の充填率には余裕があり、充填完了後の複数のタンクの全体充填率SOCtが低くなってしまう可能性がある。 Here, as can be seen from the above equation (1), the filling rate is determined by the temperature of the tank to be filled and the pressure of the gas to be filled (here, hydrogen), and the higher the tank temperature, the higher the gas pressure. The higher the is, the higher. For this reason, the filling rate of the tank with the best heat dissipation (the tank with the lowest temperature) becomes the highest. Therefore, when monitoring the filling rate calculated from the supply pressure at the station and the temperature of the tank with the best heat dissipation (lowest temperature) as in the prior art, the temperature higher than the tank with the lowest temperature is monitored. There is a margin in the actual filling rate of these tanks, and there is a possibility that the overall filling rate SOCt of the plurality of tanks after filling is lowered.
また、水素ステーションから車両のタンクまでのガスの経路には圧損があるため、水素ステーションにおける供給圧力(ステーション側供給圧力)に比べて車両内における充填圧力(車両側充填圧力)の方が低くなるので、ステーション側供給圧力を用いて算出した全体充填率SOCtよりも実際のタンクの個別充填率SOCiは低くなる。実際のタンクの個別充填率SOCiの低下は、複数のタンクへの経路を構成する配管長が長くなればなるほど大きくなり、また、タンク間の配管の長さの差が大きくなれば、これに応じてタンク間の温度差が大きくなり得るので、従来技術の充填処理の場合、充填完了後の複数のタンクの全体充填率SOCtの低下がより顕著となり得る。 Further, since there is a pressure loss in the gas path from the hydrogen station to the vehicle tank, the filling pressure in the vehicle (vehicle-side filling pressure) is lower than the supply pressure at the hydrogen station (station-side supply pressure). Therefore, the individual tank filling rate SOCi is lower than the overall filling rate SOCt calculated using the station-side supply pressure. The actual decrease in the individual filling rate SOCi of the tank increases as the length of the pipes constituting the paths to the plurality of tanks increases, and the difference in the length of the pipes between the tanks increases accordingly. Thus, the temperature difference between the tanks can be large, and in the case of the conventional filling process, the decrease in the overall filling rate SOCt of the plurality of tanks after the completion of filling can be more remarkable.
一方、本実施形態の場合、水素ステーションにおいて、水素ステーションにおける供給圧力(ステーション側供給圧力)及び複数のタンクの平均温度から算出される全体充填率SOCtを監視するので、従来技術の場合に比べて充填率の算出に用いる温度と各タンクの温度との温度差が小さくなり、充填完了後の複数のタンクの全体としての充填率を向上させることが可能である。 On the other hand, in the case of the present embodiment, in the hydrogen station, the total filling rate SOCt calculated from the supply pressure at the hydrogen station (station-side supply pressure) and the average temperature of a plurality of tanks is monitored. The temperature difference between the temperature used for calculating the filling rate and the temperature of each tank is reduced, and the filling rate as a whole of the plurality of tanks after the completion of filling can be improved.
また、水素ステーションにおいて、上記のように複数のタンクの平均温度及びステーション側供給圧力を用いて全体充填率SOCtを算出した場合、実際のタンクの個別充填率SOCiは、圧損による圧力差に応じて低くなる。また、水素ステーションにおいて算出する全体充填率SOCtは、上記のように複数のタンクの平均温度を用いているので、平均温度よりも低い温度のタンクでは、過充填となる可能性がある。本実施形態の場合、上記したように、充填処理の過程において、車両側では、各タンクの個別充填率SOCiをそれぞれのタンク温度及び車両における充填圧力(車両側充填圧力)を用いて算出して監視し、何れかのタンクの個別充填率SOCiが充填率規定値の100%に達した場合に、水素ステーションに充填停止要求を行なっている。これにより、各タンクの過充填を防止することができる。 Further, in the hydrogen station, when the overall filling rate SOCt is calculated using the average temperature of the plurality of tanks and the supply pressure on the station side as described above, the actual filling rate SOCi of the actual tank depends on the pressure difference due to pressure loss. Lower. In addition, since the overall filling rate SOCt calculated in the hydrogen station uses the average temperature of a plurality of tanks as described above, there is a possibility of overfilling in a tank having a temperature lower than the average temperature. In the case of the present embodiment, as described above, in the course of the filling process, the vehicle side calculates the individual filling rate SOCi of each tank using the tank temperature and the filling pressure in the vehicle (vehicle-side filling pressure). Monitoring is performed, and when the individual filling rate SOCi of any tank reaches 100% of the specified filling rate, a filling stop request is made to the hydrogen station. Thereby, overfilling of each tank can be prevented.
以上説明したように、本実施形態によれば、水素ステーション側の管理の下で、水素ステーションから車両に搭載された複数のタンクに対して、タンクの上限温度を満たしつつ、充填率が充填率規定値を超えないように、水素を充填することができる。また、従来技術に比べて、複数のタンクの充填率を向上させることが可能である。 As described above, according to the present embodiment, under the management on the hydrogen station side, the filling rate is the filling rate while satisfying the upper limit temperature of the tank for the plurality of tanks mounted on the vehicle from the hydrogen station. Hydrogen can be charged so that the specified value is not exceeded. Moreover, it is possible to improve the filling rate of several tanks compared with a prior art.
なお、仮に、何れかのタンクの温度が、なんらかの理由により上限温度を超えた場合には、例えば、車両側制御部270から水素ステーション10側に、ABORT(充填停止)信号を送信して、ステーション側制御部150が充填を停止すればよい。
If the temperature of any tank exceeds the upper limit temperature for some reason, for example, an ABORT (filling stop) signal is transmitted from the vehicle-
上記実施形態では、ステーション側制御部150は、水素充填処理(図2)において、充填率規定値を100%(ステップS170)としているが、これに限定されるものではなく、100%よりも低い充填率規定値としてもよく、ステーション側で管理する充填率のマージンの設定に応じた値とすればよい。
In the above embodiment, the station-
また、上記実施形態では、2つのタンクに燃料ガスである水素を充填する場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、2つ以上の複数のタンクに燃料ガスである水素を充填する場合であってもよい。 In the above embodiment, the case where two tanks are filled with hydrogen, which is fuel gas, is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and fuel gas is supplied to two or more tanks. It may be a case of filling with hydrogen.
また、上記実施形態では、燃料電池システムを搭載した燃料電池車のように水素のタンクを搭載したタンク搭載車両に、水素ステーションから水素を充填する水素充填システムを例に説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、燃料ガスのタンクを搭載した他の種類の車両に燃料ガスを充填するガス充填システムであってもよい。 Further, in the above embodiment, the hydrogen filling system that fills hydrogen from a hydrogen station to a tank-equipped vehicle equipped with a hydrogen tank like a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell system has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a gas filling system that fills fuel gas into another type of vehicle equipped with a fuel gas tank may be used.
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、前述した実施形態および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Moreover, elements other than the elements described in the independent claims among the constituent elements in the above-described embodiments and modifications are additional elements and can be omitted as appropriate.
10…水素ステーション
20…車両
100…貯蔵タンク
110…圧縮機
120…送出バルブ
130…送出ノズル
140…ステーション側通信装置
150…ステーション側制御部
200…レセプタクル
210,220…タンク
240…車両側通信装置
250…充填路
252…第1の充填経路
254…分岐管
256…第2の充填経路
258…第3の充填経路
260…供給路
270…車両側制御部
TA,TB…温度センサー
Pfs…ステーション側圧力センサー
Pfv…車両側圧力センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
Claims (1)
前記車両は、
ガスを貯蔵するための複数のタンクと、
前記複数のタンクの温度を検出する複数の温度センサーと、
前記複数のタンクへ供給されるガスの充填圧力を検出する車両側圧力センサーと、
前記複数のタンクの温度及び前記充填圧力を取得し、前記複数のタンクの平均温度を求めるとともに、前記複数のタンクの温度及び前記充填圧力を用いて前記複数のタンクのそれぞれの個別充填率を求める車両側制御部と、
を備え、
前記ステーションは、
前記車両へガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部におけるガスの供給圧力を検出するステーション側圧力センサーと、
前記ガス供給部によるガスの供給を制御するステーション側制御部と、
を備え、
前記車両側制御部は、前記平均温度を前記ステーション側制御部に送信し、
前記ステーション側制御部は、前記車両側制御部から送信された前記平均温度及び前記ステーション側圧力センサーで検出された供給圧力を用いて求めた前記複数のタンクの全体充填率が、充填率規定値を超えないように、前記ガスの供給を制御し、
前記車両側制御部は、前記複数のタンクの何れかの個別充填率が前記充填率規定値に達した場合に、ガスの供給の停止要求を前記ステーション側制御部に送信し、
前記ステーション側制御部は、前記車両側制御部から前記停止要求を受信した場合に、前記ガスの供給を停止する
ことを特徴とするガス充填システム。 A gas filling system from a station to a tank mounted on a vehicle,
The vehicle is
A plurality of tanks for storing gas;
A plurality of temperature sensors for detecting temperatures of the plurality of tanks;
A vehicle-side pressure sensor for detecting a filling pressure of gas supplied to the plurality of tanks;
The temperature of the plurality of tanks and the filling pressure are acquired, the average temperature of the plurality of tanks is obtained, and the individual filling rate of each of the plurality of tanks is obtained using the temperature of the plurality of tanks and the filling pressure. A vehicle-side control unit;
With
The station
A gas supply unit for supplying gas to the vehicle;
A station-side pressure sensor for detecting a gas supply pressure in the gas supply unit;
A station-side control unit for controlling gas supply by the gas supply unit;
With
The vehicle side control unit transmits the average temperature to the station side control unit,
The station-side control unit is configured such that an overall filling rate of the plurality of tanks obtained using the average temperature transmitted from the vehicle-side control unit and a supply pressure detected by the station-side pressure sensor is a filling rate specified value. The gas supply is controlled so as not to exceed
The vehicle-side control unit transmits a gas supply stop request to the station-side control unit when the individual filling rate of any of the plurality of tanks reaches the specified filling rate.
The station side control unit stops supply of the gas when receiving the stop request from the vehicle side control unit.
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