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公開番号2023173545
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-07
出願番号2022085875
出願日2022-05-26
発明の名称水素ステーション
出願人東京瓦斯株式会社
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F17C 5/06 20060101AFI20231130BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】低コストで効率よく水素を充填する。
【解決手段】水素ステーション100は、水素源から出力された水素を昇圧する圧縮機120と、流量調整弁CV、および、流量調整弁CVと車両10のタンク12とを接続可能に設けられる接続流路142を有するディスペンサー140と、圧縮機120の吐出側と、流量調整弁CVとを接続する主流路130と、主流路130に設けられる蓄圧器150と、主流路130における圧縮機120と蓄圧器150との間に流入口が接続され、主流路130における蓄圧器150と流量調整弁CVとの間に流出口が接続されるバイパス流路160と、タンク12の圧力を取得する圧力取得部と、を備え、圧縮機120の最大吐出圧P1、蓄圧器150の常用圧力P2、タンク12への最終充填圧力P3は、以下の式(1)を満たす。
P1≧P3>P2 …式(1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素源から出力された水素を昇圧する圧縮機と、
流量調整弁、および、前記流量調整弁と車両のタンクとを接続可能に設けられる接続流路を有するディスペンサーと、
前記圧縮機の吐出側と、前記流量調整弁とを接続する主流路と、
前記主流路に設けられる蓄圧器と、
前記主流路における前記圧縮機と前記蓄圧器との間に流入口が接続され、前記主流路における前記蓄圧器と前記流量調整弁との間に流出口が接続されるバイパス流路と、
前記タンクの圧力を取得する圧力取得部と、
を備え、
前記圧縮機の最大吐出圧Ｐ１、前記蓄圧器の常用圧力Ｐ２、前記タンクへの最終充填圧力Ｐ３は、以下の式（１）を満たす、水素ステーション。
Ｐ１≧Ｐ３>Ｐ２ …式（１）
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記圧力取得部によって取得された前記タンクの圧力に基づいて、差圧充填状態と直接充填状態とに切り換える切換制御部を備え、
前記差圧充填状態は、
前記蓄圧器に貯留された水素を、前記流量調整弁、および、前記接続流路を介して、前記タンクに供給する状態であり、
前記直接充填状態は、
前記圧縮機から吐出された水素を、前記バイパス流路、前記流量調整弁、および、前記接続流路を介して、前記タンクに供給する状態であり、
前記切換制御部は、
前記タンクにおける水素の充填率が第１閾値未満である場合、前記差圧充填状態とし、
前記タンクにおける水素の充填率が前記第１閾値以上であり、かつ、前記タンクの昇圧率が第２閾値以下である場合、前記直接充填状態とする、請求項１に記載の水素ステーション。
【請求項３】
前記差圧充填状態である場合に、前記タンクの昇圧率が規定値範囲内であるか否かを判定する昇圧率判定部と、
前記昇圧率判定部によって前記タンクの昇圧率が前記規定値範囲外であると判定されると、前記タンクの昇圧率が前記規定値範囲内となるように、前記流量調整弁の開度を制御する開度制御部と、
を備える、請求項２に記載の水素ステーション。
【請求項４】
前記差圧充填状態である場合であって、所定期間に亘って前記タンクの昇圧率が前記規定値範囲外である場合に、前記接続流路と前記タンクとの接続を解除する接続制御部を備える、請求項３に記載の水素ステーション。
【請求項５】
前記昇圧率判定部は、前記直接充填状態である場合、前記昇圧率の判定を不実行とする、請求項３または４に記載の水素ステーション。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のタンクに水素を充填する水素ステーションに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、差圧充填方式の水素ステーションが開発されている。差圧充填方式の水素ステーションは、圧縮機によって昇圧された水素を蓄圧する高圧蓄圧器を備え、高圧蓄圧器と車両のタンクとの圧力差（差圧）によって、高圧蓄圧器から車両のタンクへ水素が充填される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２３６２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、従来の差圧充填方式の水素ステーションでは、高圧蓄圧器と車両のタンクとの差圧によって水素を充填するため、高圧蓄圧器の常用圧力を車両のタンクの最高充填圧力より高くする必要がある。このため、高圧蓄圧器のコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、低コストで効率よく水素を充填することが可能な水素ステーションを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の水素ステーションは、水素源から出力された水素を昇圧する圧縮機と、流量調整弁、および、流量調整弁と車両のタンクとを接続可能に設けられる接続流路を有するディスペンサーと、圧縮機の吐出側と、流量調整弁とを接続する主流路と、主流路に設けられる蓄圧器と、主流路における圧縮機と蓄圧器との間に流入口が接続され、主流路における蓄圧器と流量調整弁との間に流出口が接続されるバイパス流路と、タンクの圧力を取得する圧力取得部と、を備え、圧縮機の最大吐出圧Ｐ１、蓄圧器の常用圧力Ｐ２、タンクへの最終充填圧力Ｐ３は、以下の式（１）を満たす。
Ｐ１≧Ｐ３>Ｐ２ …式（１）
【０００７】
また、上記水素ステーションは、圧力取得部によって取得されたタンクの圧力に基づいて、差圧充填状態と直接充填状態とに切り換える切換制御部を備え、差圧充填状態は、蓄圧器に貯留された水素を、流量調整弁、および、接続流路を介して、タンクに供給する状態であり、直接充填状態は、圧縮機から吐出された水素を、バイパス流路、流量調整弁、および、接続流路を介して、タンクに供給する状態であり、切換制御部は、タンクにおける水素の充填率が第１閾値未満である場合、差圧充填状態とし、タンクにおける水素の充填率が第１閾値以上であり、かつ、タンクの昇圧率が第２閾値以下である場合、直接充填状態としてもよい。
【０００８】
また、上記水素ステーションは、差圧充填状態である場合に、タンクの昇圧率が規定値範囲内であるか否かを判定する昇圧率判定部と、昇圧率判定部によってタンクの昇圧率が規定値範囲外であると判定されると、タンクの昇圧率が規定値範囲内となるように、流量調整弁の開度を制御する開度制御部と、を備えてもよい。
【０００９】
また、上記水素ステーションは、差圧充填状態である場合であって、所定期間に亘ってタンクの昇圧率が規定値範囲外である場合に、接続流路とタンクとの接続を解除する接続制御部を備えてもよい。
【００１０】
また、昇圧率判定部は、直接充填状態である場合、昇圧率の判定を不実行としてもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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