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公開番号2024064194
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172607
出願日2022-10-27
発明の名称高圧ガス貯蔵システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F17C 13/02 20060101AFI20240507BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】タンクに具備されたバルブの性能低下を抑制することができる高圧ガス貯蔵システムを提供する。
【解決手段】パイロット弁及び主弁を具備するシャットバルブを有する複数の高圧タンクと、高圧タンク内の温度を測定する温度センサと、シャットバルブの開閉を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、複数の高圧タンクの温度に基づき圧力差を算出し、圧力差が所定値を超えた場合に、シャットバルブを開弁する制御を行う。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
高圧ガス貯蔵システムであって、
パイロット弁及び主弁を具備するシャットバルブを有する複数の高圧タンクと、
前記高圧タンク内の温度を測定する温度センサと、
前記シャットバルブの開閉を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、複数の前記高圧タンクの温度に基づき圧力差を算出し、前記圧力差が所定値を超えた場合に、前記シャットバルブを開弁する制御を行う、
高圧ガス貯蔵システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は車両に搭載される水素貯蔵装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、充填時にバルブを開放して複数のタンク内圧力をほぼ同一にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２２６７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術はタンクへの充填時にのみ対応しているが、充填時以外の差圧に対しては対応できない。複数のタンクが配置されている場合、熱量を有する他の機器や外気からの影響の度合い、及び、複数のタンクで容量が異なる等の理由で、複数のタンク間で温度差が生じることがある。そしてこの温度差によるタンク内のガスの熱膨張差によりタンク毎に圧力が異なる状態が生じる。タンクに配置されているシャットバルブは該シャットバルブを挟んで上下流間の差圧を利用して開閉していることから、当該圧力差が条件を外れたタンクについてはシャットバルブが開状態にならない不具合が生じることがある。
【０００５】
本開示では上記問題を鑑み、タンクに具備されたバルブの性能低下を抑制することができる高圧ガス貯蔵システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、高圧ガス貯蔵システムであって、パイロット弁及び主弁を具備するシャットバルブを有する複数の高圧タンクと、高圧タンク内の温度を測定する温度センサと、シャットバルブの開閉を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、複数の高圧タンクの温度に基づき圧力差を算出し、圧力差が所定値を超えた場合に、シャットバルブを開弁する制御を行う、高圧ガス貯蔵システムを開示する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、得られたタンク温度から演算される圧力差が所定値を超えた場合に、シャットバルブを開弁することにより、圧力差をシャットバルブの作動可能範囲に維持することができ、バルブの開弁性能が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は高圧ガス貯蔵システム１０の構成の概念図である。
図２はシャットバルブ１４の構造の概念図である。
図３は制御装置１７を説明する図である。
図４はシャットバルブ１４の制御Ｓ１０の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．高圧ガス貯蔵システム
図１には１つの形態にかかる高圧ガス貯蔵システム１０を概念的に示した。本形態では高圧ガス貯蔵システム１０は車両に具備され、車両の燃料電池に水素を供給する。一方、高圧ガス貯蔵システム１０ではここに配置される高圧タンク１１に水素ステーションから水素が供給される。
図１からわかるように本形態で高圧ガス貯蔵システム１０は水素タンク１１、温度センサ１２、逆止弁１３、シャットバルブ１４、分配器１５、圧力センサ１６、及び、演算装置１７を有している。そしてこれら各部材は後述するように配管により接続され、水素が流れる流路が形成されている。より詳しくは水素ステーションから高圧タンク１１に水素が供給される場合には水素ステーションから分配器１５に水素が流れ、分配器１５で各水素タンク１１に向けて水素が分岐する。分岐した水素はそれぞれの水素タンク１１に向けて流れて逆止弁１３を通って水素タンク１１に充填される。このときシャットバルブ１４は閉状態である。一方、水素タンク１１から燃料電池に水素が供給される場合には水素タンク１１から開状態のシャットバルブ１４を介して水素が分配器１５に流れて合流し、燃料電池に水素が供給される。
【００１０】
１．１．水素タンク
水素タンク１１は水素を貯蔵しておく容器であり、水素タンク１１から燃料電池に水素が供給される。水素タンク１１の具体的構造は特に限定されることはなく、水素タンクとして利用できる公知のものを適用することが可能である。典型的には水素タンクは水素を貯蔵する部位であるタンク本体と、タンク本体の水素の出入り口となり、配管が接続される口金が具備されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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