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公開番号2024158220
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073234
出願日2023-04-27
発明の名称水素供給装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類F17C 7/04 20060101AFI20241031BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】動力装置に供給する水素ガスの温度を所定の温度範囲に保つ。
【解決手段】加熱器20と、気化器40と、加熱器20と気化器40の間に熱媒体を循環させる循環流路30と、循環ポンプ34と、制御部70と、を含み、制御部70は、気化器40から流出する水素ガスが供給される動力装置の出力と、気化器40から流出する熱媒体の温度と、が入力され、気化器40から流出する熱媒体の温度と水素エンジン15の出力に基づいて循環ポンプ34の駆動デューティ指令値を算出し、算出した駆動デューティ指令値に基づいて循環ポンプ34を駆動する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱媒体を加熱する加熱器と、
加熱された前記熱媒体により液体水素を気化させて水素ガスとする気化器と、
前記加熱器と前記気化器の間に前記熱媒体を循環させる循環流路と、
前記循環流路に設けられて前記熱媒体を圧送する循環ポンプと、
前記循環ポンプの動作を調節する制御部と、を含む水素供給装置であって、
前記制御部は、
前記気化器から流出する前記水素ガスが供給される動力装置の出力と、前記気化器から流出する前記熱媒体の温度と、が入力され、
前記気化器から流出する前記熱媒体の温度と前記動力装置の出力に基づいて前記循環ポンプの駆動デューティ指令値を算出し、
算出した前記駆動デューティ指令値に基づいて前記循環ポンプを駆動すること、
を特徴とする水素供給装置。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水素供給装置であって、
前記制御部は、
前記気化器から流出する前記熱媒体の温度に基づいて前記循環ポンプのベース駆動デューティを計算し、
前記動力装置の出力に基づいて補正係数を算出し、
前記ベース駆動デューティに前記補正係数を掛け合わせて前記駆動デューティ指令値を算出すること、
を特徴とする水素供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の水素供給装置であって、
前記制御部は、
前記気化器から流出する前記熱媒体の温度が高くなるにつれ前記ベース駆動デューティが小さくなるように前記ベース駆動デューティを算出し、
前記動力装置の出力が大きくなるにつれて前記補正係数が大きくなるように前記補正係数を算出すること、
を特徴とする水素供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体水素を気化して水素ガスを供給する水素供給装置の水素ガスの温度制御に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転電機の冷却液を冷却する熱交換器に流入する冷却液の流量を回転電機の回転数に応じて変化させて回転電機を所定の温度範囲に保つ技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１４５０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、ガソリンに代わって水素ガスを直接燃焼させる水素エンジンを搭載した水素エンジン車両が用いられている。これらの水素エンジン車両では、液体水素を気化させた水素ガスを水素エンジンに供給する方法が用いられている。水素エンジンに供給される水素ガスの温度が高すぎると水素エンジンの出力が低下してしまい、水素ガスの温度が低すぎると極低温の水素ガスにより水素配管が損傷する場合がある。このため、水素エンジンに供給する水素ガスは所定の温度範囲とすることが求められている。
【０００５】
そこで、本開示の水素供給装置は、動力装置に供給する水素ガスの温度を所定の温度範囲に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の水素供給装置は、熱媒体を加熱する加熱器と、加熱された前記熱媒体により液体水素を気化させて水素ガスとする気化器と、前記加熱器と前記気化器の間に前記熱媒体を循環させる循環流路と、前記循環流路に設けられて前記熱媒体を圧送する循環ポンプと、前記循環ポンプの動作を調節する制御部と、を含む水素供給装置であって、前記制御部は、前記気化器から流出する前記水素ガスが供給される動力装置の出力と、前記気化器から流出する前記熱媒体の温度と、が入力され、前記気化器から流出する前記熱媒体の温度と前記動力装置の出力に基づいて前記循環ポンプの駆動デューティ指令値を算出し、算出した前記駆動デューティ指令値に基づいて前記循環ポンプを駆動すること、を特徴とする。
【０００７】
これにより、動力装置の出力が変化した場合でも、動力装置に供給する水素ガスの温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【０００８】
本開示の水素供給装置において、前記制御部は、前記気化器から流出する前記熱媒体の温度に基づいて前記循環ポンプのベース駆動デューティを計算し、前記動力装置の出力に基づいて補正係数を算出し、前記ベース駆動デューティに前記補正係数を掛け合わせて前記駆動デューティ指令値を算出してもよい。
【０００９】
これにより、動力装置の出力に応じた駆動デューティ指令値を算出することができる。
【００１０】
本開示の水素供給装置において、前記制御部は、前記気化器から流出する前記熱媒体の温度が高くなるにつれ前記ベース駆動デューティが小さくなるように前記ベース駆動デューティを算出し、前記動力装置の出力が大きくなるにつれて前記補正係数が大きくなるように前記補正係数を算出してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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