JP7140734B2 - ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 - Google Patents
ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7140734B2 JP7140734B2 JP2019182814A JP2019182814A JP7140734B2 JP 7140734 B2 JP7140734 B2 JP 7140734B2 JP 2019182814 A JP2019182814 A JP 2019182814A JP 2019182814 A JP2019182814 A JP 2019182814A JP 7140734 B2 JP7140734 B2 JP 7140734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- flow rate
- reducing valve
- gas
- pressure reducing
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
- F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
- G05D16/107—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger with a spring-loaded piston in combination with a spring-loaded slideable obturator that move together over range of motion during normal operation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0326—Valves electrically actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0338—Pressure regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0107—Single phase
- F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2225/0107—Single phase
- F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/03—Control means
- F17C2250/032—Control means using computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/043—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
- F17C2250/0605—Parameters
- F17C2250/0626—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
- F17C2250/0605—Parameters
- F17C2250/0636—Flow or movement of content
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/06—Fluid distribution
- F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0184—Fuel cells
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
この形態のガス供給システムによれば、減圧弁の一次側の圧力を推定する際に、減圧弁を非バランス式減圧弁で構成すると共に、減圧弁の二次側の流量を変化させて、圧力センサによって減圧弁の二次側の圧力を検出し、流量変化の前後における二次側の圧力の差分を用いている。このように、減圧弁の二次側の圧力を検出する圧力センサの検出値を用いて、減圧弁の一次側の圧力を推定するため、減圧弁の一次側に設けたセンサを用いて減圧弁の一次側の圧力を検出する場合に比べて、減圧弁の一次側の圧力を求める精度を高めることができる。そして、減圧弁の一次側の圧力によりガスタンクの内部圧力を求める場合には、ガスタンクの内部圧力を推定する精度を高めることができる。特に、ガスタンクのタンク残量が少なく、減圧弁の一次側の圧力が比較的低いときに、ガスタンクの内部圧力を推定する精度を高めることができる。
(2)上記形態のガス供給システムにおいて、前記第1流量は、前記流量変更部によって変更される前記二次側の流量の最小流量であり、前記第2流量は、前記流量変更部によって変更される前記二次側の流量の最大流量であることとしてもよい。この形態のガス供給システムによれば、減圧弁の一次側の圧力を推定する精度をさらに高めることができる。
(3)上記形態のガス供給システムにおいて、前記制御部は、前記減圧弁の一次側の圧力ごとに、前記減圧弁の二次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の流量と、の関係を予め求めたマップを予め記憶しており、前記マップを参照して、前記圧力センサが検出した前記第1圧力と前記第2圧力との差分が実現されるときの前記減圧弁の一次側の圧力を特定することにより、前記減圧弁の一次側の圧力を推定することとしてもよい。この形態のガス供給システムによれば、予め記憶したマップを参照することにより、減圧弁の一次側の圧力を精度良く推定することができる。
(4)上記形態のガス供給システムにおいて、前記ガスは水素であり、前記減圧弁は、前記ガスタンクから吐出される前記ガスが流入する一次室と、前記一次室から前記ガスが減圧されつつ流入する二次室と、前記一次室内で特定方向に往復移動して、前記一次室と前記二次室とを連通させる連通路を開閉する弁体と、前記弁体と一体で設けられて、前記弁体による前記連通路の開閉時には、前記減圧弁内で前記特定方向に摺動するピストンと、前記ピストンによって前記二次室と区画された大気圧室と、前記一次室に設けられて、前記弁体を、前記弁体の閉方向に付勢する第1スプリングと、前記大気圧室に設けられて、前記ピストンを、前記弁体の開方向に付勢する第2スプリングと、を備え、前記減圧弁の一次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の流量と、の関係は、以下の(1)式で表わされるガス供給システム。
この形態のガス供給システムによれば、上記(1)式を用いることで、減圧弁の一次側の圧力ごとに、減圧弁の二次側の圧力と減圧弁の二次側の流量との関係を、容易に求めることができる。
(5)上記形態のガス供給システムにおいて、前記制御部は、推定した前記減圧弁の一次側の圧力が、予め定めた基準圧力以下になったときには、前記流量変更部を通じて前記ガス消費装置に供給する前記ガスの流量を制限することとしてもよい。この形態のガス供給システムによれば、精度良く検出した減圧弁の一次側の圧力を用いて、ガス消費装置に供給するガスの流量の制限に係る制御を適切に行なうことができる。
本発明は、ガス供給システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、水素ガス供給システム、燃料電池システム、ガスタンクを備えるガス供給システムにおける前記ガスタンクの内部圧力を推定する方法、ガス供給システムの制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池システム15の概略構成を表わす説明図である。本実施形態では、燃料電池システム15は、燃料電池車両に搭載されている。
図2は、減圧弁50の内部構成を模式的に示す説明図である。減圧弁50は、一次導入路20と、一次室24と、連通路25と、二次室26と、二次排出路22と、大気圧室28と、大気開放路29と、弁体70と、貫通部73と、ピストン74と、シール部78と、第1スプリング72と、第2スプリング76と、を備える。
図4は、本実施形態の燃料電池システム15の制御部68で実行されるタンク残量監視処理ルーチンを表わすフローチャートである。燃料電池システム15では、水素タンク60の残量を監視して、水素タンク60の残量が、予め定めた下限値を下回らないように、水素の使用状態が制御される。本ルーチンは、燃料電池システム15を始動される指示が入力されたとき、具体的には、燃料電池車両のスタートスイッチ(図示せず)が押されたときに起動されて、燃料電池システム15の稼働中に実行される。
(D1)上記実施形態では、図3に示すように、取り得る二次流量Qの値に対応する二次圧P2の値を、一次圧P1毎に求めたマップを用いているが、異なる構成としてもよい。二次流量Qを、第1流量と、第1流量とは異なる第2流量との間で変更させ、二次流量Qが第1流量のときの二次圧P2である第1圧力と、二次流量Qが第2流量のときの二次圧P2である第2圧力と、の差分を求めて、第1流量、第2流量、および、上記差分の関係を用いて、一次力P1を推定できればよい。例えば、二次流量Qが第1流量のときの二次圧P2である第1圧力と、二次流量Qが第2流量のときの二次圧P2である第2圧力と、の差分と、一次圧P1との対応関係のみをマップとして記憶してもよい。あるいは、二次流量Qが第1流量から第2流量に増加するのに伴って二次圧P2が低下するときの変化量の傾きと、一次圧P1との対応関係のみをマップとして記憶してもよい。
Claims (6)
- ガス供給システムであって、
加圧されたガスを貯蔵するガスタンクと、
前記ガスを消費するガス消費装置と前記ガスタンクとを接続するガス供給路と、
一次側の圧力の増加に伴い二次側の圧力が変化する非バランス式減圧弁であって、前記ガス供給路に設けられて前記ガスタンクから供給される前記ガスの圧力を減圧する減圧弁と、
前記減圧弁の二次側の圧力を検出する圧力センサと、
前記減圧弁の二次側の流量を変更する流量変更部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記流量変更部を駆動して、前記減圧弁の二次側の流量を、第1流量と、前記第1流量とは異なる第2流量との間で変更させ、
前記二次側の流量が前記第1流量のときの前記圧力センサの検出値である第1圧力と、前記二次側の流量が前記第2流量のときの前記圧力センサの検出値である第2圧力と、を前記圧力センサから取得し、
前記第1流量、前記第2流量、および、前記第1圧力と前記第2圧力との差分、の関係を用いて、前記減圧弁の一次側の圧力を推定する
ガス供給システム。 - 請求項1に記載のガス供給システムであって、
前記第1流量は、前記流量変更部によって変更される前記二次側の流量の最小流量であり、
前記第2流量は、前記流量変更部によって変更される前記二次側の流量の最大流量である
ガス供給システム。 - 請求項1または2に記載のガス供給システムであって、
前記制御部は、
前記減圧弁の一次側の圧力ごとに、前記減圧弁の二次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の流量と、の関係を予め求めたマップを予め記憶しており、
前記マップを参照して、前記圧力センサが検出した前記第1圧力と前記第2圧力との差分が実現されるときの前記減圧弁の一次側の圧力を特定することにより、前記減圧弁の一次側の圧力を推定する
ガス供給システム。 - 請求項3に記載のガス供給システムであって、
前記ガスは水素であり、
前記減圧弁は、
前記ガスタンクから吐出される前記ガスが流入する一次室と、
前記一次室から前記ガスが減圧されつつ流入する二次室と、
前記一次室内で特定方向に往復移動して、前記一次室と前記二次室とを連通させる連通路を開閉する弁体と、
前記弁体と一体で設けられて、前記弁体による前記連通路の開閉時には、前記減圧弁内で前記特定方向に摺動するピストンと、
前記ピストンによって前記二次室と区画された大気圧室と、
前記一次室に設けられて、前記弁体を、前記弁体の閉方向に付勢する第1スプリングと、
前記大気圧室に設けられて、前記ピストンを、前記弁体の開方向に付勢する第2スプリングと、
を備え、
前記減圧弁の一次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の圧力と、前記減圧弁の二次側の流量と、の関係は、以下の(1)式で表わされるガス供給システム。
- 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のガス供給システムであって、
前記制御部は、推定した前記減圧弁の一次側の圧力が、予め定めた基準圧力以下になったときには、前記流量変更部を通じて前記ガス消費装置に供給する前記ガスの流量を制限する
ガス供給システム。 - 加圧されたガスを貯蔵するガスタンクを備えるガス供給システムにおける前記ガスタンクの内部圧力を推定する方法であって、
前記ガス供給システムは、さらに、
前記ガスを消費するガス消費装置と前記ガスタンクとを接続するガス供給路と、
一次側の圧力の増加に伴い二次側の圧力が変化する非バランス式減圧弁であって、前記ガス供給路に設けられて前記ガスタンクから供給される前記ガスの圧力を減圧する減圧弁と、
前記減圧弁の二次側の圧力を検出する圧力センサと、
前記減圧弁の二次側の流量を変更する流量変更部と、
を備え、
前記流量変更部を駆動して、前記減圧弁の二次側の流量を、第1流量と、前記第1流量とは異なる第2流量との間で変更させ、
前記二次側の流量が前記第1流量のときの前記圧力センサの検出値である第1圧力と、前記二次側の流量が前記第2流量のときの前記圧力センサの検出値である第2圧力と、を前記圧力センサから取得し、
前記第1流量、前記第2流量、および、前記第1圧力と前記第2圧力との差分、の関係を用いて、前記減圧弁の一次側の圧力を推定する
方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019182814A JP7140734B2 (ja) | 2019-10-03 | 2019-10-03 | ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 |
US16/983,041 US11306874B2 (en) | 2019-10-03 | 2020-08-03 | Gas supply system and method for estimating infernal pressure of gas tank |
DE102020120391.8A DE102020120391A1 (de) | 2019-10-03 | 2020-08-03 | Gasversorgungssystem und Verfahren zum Schätzen des Innendrucks eines Gastanks |
CN202010961034.2A CN112615025B (zh) | 2019-10-03 | 2020-09-14 | 气体供给***和推定气罐的内部压力的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019182814A JP7140734B2 (ja) | 2019-10-03 | 2019-10-03 | ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021060044A JP2021060044A (ja) | 2021-04-15 |
JP7140734B2 true JP7140734B2 (ja) | 2022-09-21 |
Family
ID=74876023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019182814A Active JP7140734B2 (ja) | 2019-10-03 | 2019-10-03 | ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11306874B2 (ja) |
JP (1) | JP7140734B2 (ja) |
CN (1) | CN112615025B (ja) |
DE (1) | DE102020120391A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7098675B2 (ja) * | 2020-03-19 | 2022-07-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料製造システム |
CN113390627B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-11-15 | 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 | 一种减压阀离心过载试验装置 |
KR102538600B1 (ko) * | 2021-11-23 | 2023-05-31 | 대우조선해양 주식회사 | 선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법 |
CN117832542B (zh) * | 2024-03-04 | 2024-06-25 | 河南豫氢动力有限公司 | 一种固定式燃料电池电站氢气流量测试方法及供氢*** |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006099963A (ja) | 2004-01-09 | 2006-04-13 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池のアノードガス残量算出装置 |
JP2006140132A (ja) | 2004-10-13 | 2006-06-01 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置 |
JP2009002432A (ja) | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Yamaha Motor Co Ltd | ガス残量算出装置 |
JP2009093840A (ja) | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
US20090255326A1 (en) | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Ford Motor Company | Anode leak test implementation |
JP2010003527A (ja) | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 高圧ガス供給システム |
JP2018195375A (ja) | 2017-05-12 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840195A (en) * | 1987-11-19 | 1989-06-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Piston-backed gas pressure regulator |
JP3450575B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2003-09-29 | 長野計器株式会社 | ガスボンベの残量検出方法 |
EP2072884A1 (en) * | 2002-09-25 | 2009-06-24 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Apparatus and method for filling fuel |
JP4202100B2 (ja) | 2002-11-29 | 2008-12-24 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システムの機能維持方法 |
JP4552399B2 (ja) * | 2003-08-07 | 2010-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 複数タンクからなるタンクシステムおよびその制御方法 |
JP4171391B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2008-10-22 | 本田技研工業株式会社 | 遮断弁の開閉状態判定システム及び遮断弁の開閉状態判定方法 |
JP4993241B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2012-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
CA2667780C (en) * | 2004-05-28 | 2012-03-13 | Idatech, Llc | Utilization-based fuel cell monitoring and control |
JP2006011659A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Aisin Seiki Co Ltd | ガス減圧弁、ガス減圧システム及び燃料電池発電システム |
JP5070685B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2012-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム、ガス漏れ検知装置およびガス漏れ検知方法 |
JP4849332B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2012-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料供給装置 |
JP4882972B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2012-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
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 |
JP5427158B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2014-02-26 | 川崎重工業株式会社 | 燃料ガス供給充填システム |
JP5438745B2 (ja) * | 2011-11-28 | 2014-03-12 | 本田技研工業株式会社 | 流体供給システム |
JP5891863B2 (ja) | 2012-03-13 | 2016-03-23 | 日産自動車株式会社 | 燃料ガス供給装置 |
US9395047B2 (en) * | 2013-03-01 | 2016-07-19 | Clean Energy Fuels Corp. | Compressed natural gas fleet fill management system |
FR3054287B1 (fr) * | 2016-07-20 | 2018-11-16 | Air Liquide | Dispositif de fourniture de fluide |
JP2018021651A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | ガス充填システム |
GB2554642A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-11 | Linde Ag | A regulator assembly for a pressurised gas cylinder |
JP6447838B2 (ja) * | 2016-11-21 | 2019-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池車両 |
US10665876B2 (en) * | 2017-12-05 | 2020-05-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
CN108120568A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-05 | 同济大学 | 一种燃料电池电堆气密性实时检测设备 |
CN109282146B (zh) * | 2018-11-13 | 2024-02-27 | 安徽华盈汽车技术有限公司 | 一种燃料电池供氢***管路质量检测装置及方法 |
JP6600430B1 (ja) * | 2019-02-01 | 2019-10-30 | 岩谷産業株式会社 | 水素ガスディスペンサーの検査装置 |
-
2019
- 2019-10-03 JP JP2019182814A patent/JP7140734B2/ja active Active
-
2020
- 2020-08-03 DE DE102020120391.8A patent/DE102020120391A1/de active Pending
- 2020-08-03 US US16/983,041 patent/US11306874B2/en active Active
- 2020-09-14 CN CN202010961034.2A patent/CN112615025B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006099963A (ja) | 2004-01-09 | 2006-04-13 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池のアノードガス残量算出装置 |
JP2006140132A (ja) | 2004-10-13 | 2006-06-01 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置 |
JP2009002432A (ja) | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Yamaha Motor Co Ltd | ガス残量算出装置 |
JP2009093840A (ja) | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
US20090255326A1 (en) | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Ford Motor Company | Anode leak test implementation |
JP2010003527A (ja) | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 高圧ガス供給システム |
JP2018195375A (ja) | 2017-05-12 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112615025B (zh) | 2024-04-12 |
US20210102667A1 (en) | 2021-04-08 |
US11306874B2 (en) | 2022-04-19 |
JP2021060044A (ja) | 2021-04-15 |
CN112615025A (zh) | 2021-04-06 |
DE102020120391A1 (de) | 2021-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7140734B2 (ja) | ガス供給システムおよびガスタンクの内部圧力を推定する方法 | |
EP1966846B1 (en) | Fuel cell system, moving object equipped with fuel cell system, and abnormality judgment method for fuel cell system | |
US8563191B2 (en) | Fuel cell system and gas leakage detection device | |
JP4806989B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US8771886B2 (en) | Fuel cell system and method for controlling same | |
KR101083371B1 (ko) | 연료전지 시스템 및 개폐밸브의 진단방법 | |
US10033057B2 (en) | Fuel cell system and control method of fuel cell system | |
JP5278561B2 (ja) | ガス供給装置 | |
JP5076472B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5836913B2 (ja) | 流体供給システム | |
US20210143458A1 (en) | Fuel cell system and method for detecting abnormality of fuel cell system | |
US20130095398A1 (en) | Pressure-reducing valve with injector and fuel cell system including pressure-reducing valve | |
CN110911710B (zh) | 气体供给***、具备气体供给***的燃料电池***、气体供给***的控制方法 | |
JP2007328995A (ja) | 燃料電池システム | |
US11566754B2 (en) | Gas supply system | |
JP4171391B2 (ja) | 遮断弁の開閉状態判定システム及び遮断弁の開閉状態判定方法 | |
US10038208B2 (en) | Fuel cell system | |
US10533706B2 (en) | Fuel cell system and control method for fuel cell system | |
WO2006030269A2 (en) | Fuell cell system with pressure regulated fuel supply | |
JP2012189108A (ja) | インジェクタ付きタンク弁と燃料電池システム | |
JP5762271B2 (ja) | 高圧容器付きガス消費システム | |
KR102663202B1 (ko) | 연료전지의 수소 공급 제어방법 | |
JP6723521B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007207743A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2020087586A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220804 |
|
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: 20220816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220908 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7140734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |