[發明專利]氣體填充系統

有效

• 申請號: 200980154522.4
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN102282410A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 西海弘章
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及從氣站向搭載于車輛的儲氣箱填充氣體的氣體填充系統。

背景技術

燃料電池車輛等搭載有儲氣箱的氣體燃料車輛在燃料氣體的填充時停在氣站，從填充噴嘴向儲氣箱填充燃料氣體。已知在燃料氣體為氫氣的情況下，伴隨著填充會產生溫度上升。

專利文獻1所記載的氫氣站具備儲藏升壓了的氫氣的蓄壓器單元、向儲氣箱填充來自蓄壓器單元的氫氣的分配器和冷卻氫氣的吸收式制冷器。通過吸收式制冷器，預先冷卻將向蓄壓器單元以及分配器供給的氫氣，將該預先冷卻后的氫氣向儲氣箱填充，由此謀求填充時間的縮短化。

專利文獻1：特開2005-83567

發明內容

但是，在例如連續填充多個燃料電池車輛的情況下，根據制冷器的冷卻能力，有可能追不上氫氣的冷卻。在不能適當地進行冷卻的情況下，如果以與能夠適當地進行冷卻的情況相同的填充流量填充，則具有溫度上升超過儲氣箱的設計溫度(例如85℃)的危險。在這一點，專利文獻1沒有考慮制冷器的冷卻能力，還要求進一步的改善。

另外，專利文獻1對于怎樣確定填充流量也沒有進行研究。假設如果與車輛側的情況無關地在氫氣站確定填充流量，則這并不是對于該車輛最合適的填充流量。

本發明的目的在于提供能夠與氣站側的冷卻能力相應地將向儲氣箱的填充最合適化的氣體填充系統。

為了達成上述目的，本發明的氣體填充系統具備：車輛，其具有儲氣箱；氣站，其具有冷卻來自氣體供給源的氣體的冷卻裝置，將由該冷卻裝置冷卻了的氣體釋放而向儲氣箱填充；溫度傳感器，其在儲氣箱的上游側檢測由該冷卻裝置冷卻了的氣體的溫度；和第1控制裝置，其基于溫度傳感器檢測出的氣體溫度確定向儲氣箱的氣體的填充流量。第1控制裝置設置于車輛。

根據本發明，能夠與由冷卻裝置冷卻了的氣體的溫度相應地改變填充流量，所以能夠進行與冷卻裝置的冷卻能力相應的最合適的填充。由此，能夠一邊將儲氣箱內保持為穩定的狀態，一邊在盡可能短的時間內填充預定的填充量(填充滿時的填充量與指定量填充時的填充量)。另外，通過車輛側的第1控制裝置確定填充流量，所以能夠確定為反映車輛側的情況(例如，儲氣箱的特性)的最合適的填充流量。

優選的是，第1控制裝置具有對于由溫度傳感器檢測出的每個氣體溫度的與填充流量有關的映射，基于檢測出的氣體溫度從映射中選擇填充流量。通過這樣，能夠簡易地確定填充流量。特別，能夠使車輛側的第1控制裝置具有考慮了車輛固有的情況(例如，儲氣箱的特性)的映射，所以不必對每個車輛在氣站側更新映射。

優選的是，第1控制裝置也可基于與儲氣箱有關的特性確定填充流量。通過這樣，能夠確定反映了與儲氣箱有關的特性的最合適的填充流量。在這里，作為與儲氣箱有關的特性，具有儲氣箱自身的特性和給儲氣箱帶來影響的特性。作為前者的特性，主要能夠列舉散熱性以及溫度上升率。另外，作為后者的特性，能夠列舉例如與車輛中的儲氣箱的位置相應而不同的冷卻特性。

優選的是，溫度傳感器在填充開始時或者填充期間檢測氣體溫度。通過這樣，能夠在填充開始時判斷冷卻裝置的冷卻能力，能夠在填充中檢測冷卻裝置的異常的有無。另外，在填充期間，能夠與檢測出的氣體溫度相應地，重新確定填充流量。

根據本發明的優選的一個實施方式，車輛具有連接于第1控制裝置的第1通信設備。氣站具有：流量控制裝置；第2通信設備，其從第1通信設備接收確定了的填充流量的信息；和第2控制裝置，其控制流量控制裝置，使得流量成為第2通信設備接收的填充流量。根據該結構，能夠使車輛與氣站進行通信，所以不必向氣站手動輸入在車輛側確定了的填充流量。

更優選的是，溫度傳感器檢測冷卻裝置處的氣體溫度。通過這樣，能夠基于冷卻裝置處的氣體溫度，將填充最合適化，并且對于冷卻裝置的冷卻能力以及檢測異常的有無也適合。

優選的是，第1控制裝置以及第2控制裝置的至少一個存儲第1通信設備與第2通信設備之間的發送接收記錄。更優選的是，在發送接收記錄中，包含將確定了的填充流量的信息從第1通信設備向第2通信設備發送的記錄。根據這樣的結構，能夠通過例如在車輛的保養時確認發送接收記錄，而確認是否以反映了車輛側的情況的最合適的填充流量進行了填充。

優選的是，本發明的氣體填充系統還具備顯示裝置，該顯示裝置顯示基于溫度傳感器檢測出的氣體溫度正在控制或者已控制了填充流量的信息。根據該結構，填充工人能夠通過視覺確認正在進行或者進行了與冷卻能力相應的最合適的填充。