JP2011033068A - ガス充填システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス充填システム1は、ガスタンク30を有する車両3と、ガスタンク30にガスを供給するガスステーション2と、を備える。車両3は、ガスタンク30への充填に用いるガスステーション2側の制御方法を規定する充填プロトコルを有する制御装置46を備え、ガスステーション2は、制御装置46から指示された充填プロトコルに基づいてガスタンク30への充填を制御する。車両3に固有の充填プロトコルとしておくことで、その車両3のガスタンク30に適した充填が可能となる。
【選択図】図3
Description
本実施形態のガス充填システム1では、車両3側からどのような制御で充填してほしいかを水素ステーション2側に指示している。
図4に示すように、充填流量マップは、縦軸をタンク圧力、横軸をタンク温度としたものであり、車両3ごとに設けられる。例えば、互いに異なる車両A,B,Cに関しては、車両A用に充填流量マップMaがあり、車両B、C用にそれぞれ充填流量マップMb、Mcがある。
詳述するに、ガスタンク30として、様々なものが開発されており、その材料、表面積及び構造等によっては、放熱性又は温度上昇率が異なる。例えば、ガスタンク30のライナーとしてアルミニウムを用いた場合には、樹脂(ポリエチレンなど)を用いた場合よりも、ガスタンク30の放熱性は優れたものとなる。また、樹脂ライナーにおける樹脂の特性や配合割合によっても、ガスタンク30の放熱性は異なるものとなる。加えて、車両3におけるガスタンク30の搭載位置によっても、走行風等によるガスタンク30の冷却特性も異なる。このように、ガスタンク30自身の特性や、ガスタンク30に影響を及ぼす特性は、現在又は将来の車両3において必ずしも同じというわけではない。
上記したステップS3においては、水素ステーション2の制御装置24が、通信機21で受信した車両3に固有の充填プロトコルを読み込み、そこに含まれている充填流量マップにて、受信したタンク圧力及びタンク温度の情報を参照し、充填流量を決定する。例えば、車両Aの場合、受信したタンク圧力が40MPa、タンク温度が0℃であるとき、充填流量マップMaから充填流量としてD4[m3/min]が選択・決定される。そして、制御装置24は、この選択・決定した充填流量となるように充填を開始し、流量計17の計測結果を見ながら、流量制御弁16の開度を制御する。これにより、タンク圧力、タンク温度及びガスタンク30に関する特性に応じた充填流量にてガスタンク30に水素ガスが充填される。
先ず、本実施形態によれば、車両3に充填プロトコルをもたせ、これを充填に際して水素ステーション2に送り、この充填プロトコルに基づいて水素ステーション2が充填を制御する。したがって、車両3に最適な充填プロトコルをもたせておくことで、他の車両に影響されることなく、その車両3のガスタンク30にとって最適な充填が可能となる。特に、ガスタンク30に関する特性(例えば放熱性)に基づいて定めた充填プロトコルによれば、放熱性が優れたガスタンク30に対しては充填流量を大きくすることができるため、ガスタンク30内の上限温度を超えない円滑な充填を短時間で行うことが可能となる。
次に、図5を参照して、他の実施形態に係るガス充填システム1について相違点を中心に説明する。上記実施形態と異なる点は、車両3が充填情報入力部50をさらに備えた点である。充填情報入力部50は、充填作業者が充填情報を入力するためのものであり、例えば、上記した表示装置48の一部(操作パネル)として構成し、充填情報を選択又は指定できるようにしてもよい。もっとも、表示装置48とは別個のものとすることもできる。充填情報とは、例えば、充填量及び充填時間のほかに、充填に支払う金額(この場合、充填量が、指定された金額に相当するものとなる。)を含むことができる。
次に、上記各実施形態に適用することができるガス充填システム1の二つの変形例について説明する。なお、各変形例は他の変形例と組み合わせても適用することができる。
最後に、2つの参考例に係るガス充填システムについて説明する。
Claims (11)
- ガスタンクを有する車両と、前記ガスタンクにガスを供給するガスステーションと、を備えたガス充填システムにおいて、
前記車両は、前記ガスタンクへの充填に用いる前記ガスステーション側の制御方法を規定する充填プロトコルを有する車両側制御装置を備え、
前記ガスステーションは、前記車両側制御装置から指示された充填プロトコルに基づいて前記ガスタンクへの充填を制御する、ガス充填システム。 - 前記車両は、前記車両側制御装置に接続された車両側通信機を有し、
前記ガスステーションは、
前記車両側通信機から前記充填プロトコルを受信するステーション側通信機と、
前記ステーション側通信機に接続され、前記受信した充填プロトコルに基づいて前記ガスタンクへの充填を制御するステーション側制御装置と、を有する、請求項1に記載のガス充填システム。 - 前記ガスステーションは、ガス供給源と、当該ガス供給源からのガスを圧縮する圧縮機と、当該圧縮機によって圧縮されたガスを蓄える蓄圧機と、当該蓄圧機からのガスを前記ガスタンクに供給するディスペンサーと、を有しており、前記充填プロトコルに基づいて前記ガス供給源、前記圧縮機、前記蓄圧機及び前記ディスペンサーの少なくとも一つが制御される、請求項1又は2に記載のガス充填システム。
- 前記ディスペンサーは、前記充填プロトコルに基づいて前記ガスタンクへのガスの流量を制御する制御弁を有する、請求項3に記載のガス充填システム。
- 前記充填プロトコルは、前記ガスタンクに関する特性に基づいて定められる、請求項1ないし4のいずれか一項に記載のガス充填システム。
- 前記ガスタンクに関する特性は、当該ガスタンクの放熱性である、請求項5に記載のガス充填システム。
- 前記車両側制御装置から指示された充填プロトコルに基づいて前記ガスタンクへの充填が行われている旨又は行われた旨を表示する表示装置を、更に備えた、請求項1ないし6のいずれか一項に記載のガス充填システム。
- 前記車両及び前記ガスステーションの少なくとも一つは、充填情報を入力するための充填情報入力部を有し、
前記ガスステーションは、前記充填情報入力部に入力された充填情報に応じて前記ガスタンクへの充填を制御する、請求項1ないし7のいずれか一項に記載のガス充填システム。 - 前記車両は、前記ガスタンク内の情報を取得するセンサを有し、
前記ステーション側通信機は、前記センサが取得した情報も前記車両側通信機から受信し、
前記ステーション側制御装置は、前記ステーション側通信機が受信した充填プロトコル及びガスタンク内の情報から充填流量を決定し制御する、請求項2に記載のガス充填システム。 - 前記センサは、充填開始時及び充填中に、前記ガスタンク内の情報を取得するものであり、
前記ステーション側制御装置は、充填開始時におけるガスタンク内の情報をもとに決定した充填流量を、充填中におけるガスタンク内の情報をもとに変更する、請求項9に記載のガス充填システム。 - 前記センサは、温度センサ及び圧力センサの少なくとも一つを含む、請求項9又は10に記載のガス充填システム。
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