专利名称：燃料气体站、燃料气体填充系统、燃料气体供给方法
技术领域：
本发明涉及对例如车载的燃料箱供给燃料气体的燃料气体站。
背景技术：
作为这种燃料气体站，已知有对燃料电池车辆的蓄氢箱填充氢气的氢气站。从氢气站放出的氢气通过调节器调整其供给量(參照例如日本特开2003 — 232497号公报)，或者调整其流量、压カ(參照例如日本特开2009 — 127853号公报)而被填充到蓄氢箱中。
发明内容
如果在蓄氢箱内设置温度传感器，在开始填充时掌握蓄氢箱内的温度，就能根据另外已掌握的蓄氢箱内的压カ计算其剩余量。另外，根据这种温度传感器，能够在填充期间进行伴随填充而上升的蓄氢箱内的温度不超过界限值这样的温度管理。但是，在温度传感器发生由漂移等造成的异常时，不能准确地测量蓄氢箱内的温度，不能准确地掌握开始填充时的剰余量。另外，当在填充期间測量低于实际的温度时，会超出界限温度而填充。反之，当測量高于实际的温度时，会错误判断为已达到界限温度而在填充预定的填充量之前结束填充。本发明的目的在于提供ー种燃料气体站、燃料气体填充系统以及燃料气体填充方法，能够确认燃料箱内的温度信息是否准确，以使能对燃料箱进行适当的填充。为了达成上述目的，本发明的燃料气体站，对外部的燃料箱供给燃料气体，包括第一温度取得部，其取得燃料箱内的温度信息；第二温度取得部，其取得燃料气体站向燃料箱供给的燃料气体的温度信息；计算部，其根据以预定时间供给了燃料气体时的第一温度取得部和第二温度取得部的取得结果，计算燃料箱内的温度即箱温度与对燃料箱供给的燃料气体的温度即供给温度的温度差；判断部，其在计算出的温度差超过预定的阈值的情况下判断为燃料箱内的温度信息为异常；以及运行控制部，在判断为异常的情况下，该运行控制部使向燃料箱供给的燃料气体的供给流量和供给量中的至少ー个与正常时相比減少。根据本发明，与仅根据例如燃料箱内的温度信息判断其准确性的情况相比，能够更高精度地判断。并且，能够利用从燃料气体站的供给来确认位于其外部的燃料箱内的温度信息的准确性。因此，例如在燃料箱被装载于车辆时，即使没有为了定期检查等而使车辆到车店，也能在毎次由燃料气体站供给时进行上述判断。并且，在确认了燃料箱内的温度信息为异常时，能够抑制对燃料箱供给必要以上的燃料气体。优选的是，在判断为所述异常的情况下，运行控制部停止燃料气体向燃料箱的供
i ロ 优选的是，所述预定的阈值根据与燃料箱相关的特性而不同。另外，优选的是，在燃料箱装载在移动体的情况下，预定的阈值根据即将以预定时间供给燃料气体之前的、大气温度、移动体的行驶状况及行驶地域、和在移动体中燃料气体的消耗状况中的至少ー个 而不同。
这样，与使用恒定的阈值时相比，能更高精度地判断燃料箱内的温度信息的准确性。例如，作为与燃料箱相关的特性，能使用考虑了燃料箱的规格(例如散热性、绝热性)、装载在移动体时的燃料箱的装载场所(例如行驶风的影响程度、周边存在热源等)的阈值。优选的是，在以比正常时的供给流量小的供给流量进行了预定时间的燃料气体的供给时，第一温度取得部和第二温度取得部分别取得对象的温度信息。由此，若是较小的供给流量，则能抑制伴随着供给而燃料箱内的温度上升。因而，在判断燃料箱内的温度信息是否准确的过程中，能够抑制燃料箱内的状态超过界限值。另夕卜，也能够简化通过评价、模拟而预先求出上述预定的阈值的过程。在此，即使在用小的供给流量进行供给时，也会在燃料箱内引起温度上升，因而箱温度会高于供给温度。因此，在产生与此相反的结果时，有可能燃料箱内的温度信息不准确。因此，在优选的ー种方式中，也可以在根据第一温度取得部和第二温度取得部的 取得结果，箱温度低于供给温度的情况下，判断部判断为燃料箱内的温度信息为异常。这样，能更简单地判断有无异常。在另ー优选的ー种方式中，燃料气体站也可以还包括冷却向燃料箱供给的燃料气体的预冷器；和取得大气温度信息的第三温度取得部，在根据以预定时间供给了燃料气体时的第一温度取得部和第三温度取得部的取得结果，箱温度超过大气温度的情况下，判断部判断为燃料箱内的温度信息为异常。这样，能够更简单地判断有无异常。优选的是，第一温度取得部通过通信取得位于燃料箱内的温度传感器的检测结果作为燃料箱内的温度信息。由此，能够由燃料气体站判断燃料箱内的温度传感器有无异常。优选的是，还包括朝向燃料箱将燃料气体放出到外部的喷嘴，第二温度取得部由设置在喷嘴的温度传感器构成。由此，能够用简单的结构取得实际供给的燃料气体的实际温度。本发明的燃料气体填充系统包括上述的本发明的燃料气体站和装载有燃料箱的移动体。另外，本发明的燃料气体供给方法，从燃料气体站对位于燃料气体站的外部的燃料箱供给燃料气体，包括以预定时间向燃料箱供给燃料气体的步骤；在该填充时，检测燃料箱内的温度、和燃料气体站对燃料箱供给的燃料气体的温度，计算其温度差的步骤；以及在计算出的温度差超过预定的阈值的情况下，将检测到的燃料箱内的温度的信息判断为异常，使向燃料箱供给的燃料气体的供给流量和供给量中的至少ー个与正常时相比減少的步骤。
图I是实施方式涉及的燃料气体填充系统的概略图。图2是实施方式涉及的燃料气体填充系统的结构图。图3是实施方式涉及的燃料气体站的控制装置的功能框图。图4是表示实施方式涉及的燃料气体填充系统的填充流程的流程图。
图5是表示实施方式的第一变形例涉及的填充流程的流程图。图6是表示实施方式的第二变形例涉及的填充流程的流程图。图7是表示实施方式的第三变形例涉及的填充流程的流程图。
具体实施例方式以下，參照附图来说明本发明的优选实施方式。在此，作为燃料气体填充系统，对从氢气站向装载有燃料电池系统的燃料电池车辆的燃料箱填充氢气的例子进行说明。燃料电池系统如公知的那样具有通过燃料气体(例如氢气)与氧气(例如空气)的电化学反应而发电的燃料电池等。另外，氢气的填充是从氢气站向燃料箱供给氢气的方式之一。如图I所示，燃料气体填充系统I包括例如作为燃料气体站的氢气站2和从氢气
站2被供给氢气的车辆3。如图2所示，车辆3包括燃料箱30、插ロ(rec印tacle)32、压カ传感器36、温度传感器38、显示装置42、通信设备44以及控制装置46。燃料箱30是对燃料电池的燃料气体供给源，例如是能贮存35MPa或70MPa的氢气的高压罐。在装载多个燃料箱30时，燃料箱30相对于燃料电池并联连接。燃料箱30内的氢气经由省略图示的供给管路供给到燃料电池。另ー方面，对燃料箱30供给氢气通过氢气从氢气站2经由插ロ 32放出到填充流路34而进行。填充流路34由位于燃料箱30外的气体配管和位于安装在燃料箱30的ロ部的省略图示的阀组件(Valve assembly)内的流路部分构成。另外，在填充流路34设有用于防止氢气的逆流的止回阀35。压カ传感器36是检测从氢气站2放出的氢气的压カ的部件，被设置在填充流路34。例如，压カ传感器36设置在比止回阀35靠下游侧且在燃料箱30紧接着之前的上述气体配管，检测实质上反映燃料箱30内的氢气的压カ(以下称作“箱压力”)的压力。温度传感器38设置在上述阀组件内的流路部分，配置在燃料箱30内。温度传感器38检测反映燃料箱30内的氢气的温度(以下称作“箱温度T2”)的温度。在其他实施方式中，也可以将压力传感器36配置在燃料箱30内。另外，对于燃料箱30内的温度传感器38的配置位置，只要是能实质上检测出箱温度T2的位置，就没有特别限定，但优选位于向燃料箱30内喷出氢气的喷出口附近。显示装置42例如也能用作汽车导航系统的一部分，将各种信息显示在画面。通信设备44用于车辆3与氢气站2之间进行通信，例如具有进行红外线通信等无线通信的通信接ロ。通信设备44被装入插ロ 32或者固定在车辆3的盖盒(リッドボックス)内，使得在将氢气站2的填充喷嘴12连接到插ロ 32的状态下能进行通信。控制装置46构成为内部具有CPU、ROM、RAM的微型计算机，控制车辆3。控制装置46与压カ传感器36、温度传感器38、显示装置42以及通信设备44等连接，使用通信设备44向氢气站2发送能由车辆3掌握的信息、例如由压カ传感器36和温度传感器38检测出的检测信息。氢气站2包括控制位于氢气站2的各设备的控制装置5 ;用于与车辆3之间进行通信的通信设备6 ;将各种信息显示在画面的显示装置7 ;以及检测氢气站2的设置场所的大气温度的大气温度传感器8。通信设备6是与车辆3的通信设备44对应形式的设备，与通信设备44之间收发各种信息。显示装置7显示填充期间的填充流量(填充速度)和填充量等信息。显示装置7可以在显示画面具备用于选择或指定所希望的填充量等的操作面板。另外，氢气站2包括储存氢气的钢瓶组(ヵードル)(气体供给源)11 ;向车载的燃料箱30放出氢气的填充喷嘴12 ；以及连接它们的气体流路13。填充喷嘴12是又被称作填充联接器的部件，在填充氢气时连接在车辆3的插ロ 32。由填充喷嘴12和插ロ 32构成连接氢气站2和燃料箱32的连接单元。另外，在填充喷嘴12设置有用于检测氢气站2向燃料箱30供给的氢气的压力和温度(以下分别称作“供给压カ”和“供给温度T/’)的压カ传感器9和温度传感器10。如果将这些传感器9、10设置在填充喷嘴12，能用简单的结构取得从氢气站2向燃料箱30实际供给的氢气的实际压カ和实际温度。温度传感器10更优选设置在填充喷嘴12的顶端(燃料箱30侧的部分)。在气体流路13设置有压缩机14、蓄能器(蓄圧蓄器)15、预冷器16、流量控制阀17、流量计18以及分配器(dispenser) 19。压缩机14将来自钢瓶组11的氢气压缩并吐出(喷出)。蓄能器15储存被压缩机14升压到预定压カ的氢气。预冷器16将来自蓄能器15的室温程度的氢气冷却到预定的低温(例如一 20°C)。流量控制阀17是被电驱动的阀，按照来自控制装置5的指令调整来自蓄能器15的氢气的流量。由此，控制对燃料箱30的氢气的 填充流量。该被控制的填充流量通过流量计18进行测量，控制装置5反馈控制流量控制阀17，使得接收该测量结果而成为所希望的填充流量。此外，也能使用流量控制阀17以外的流量控制装置。分配器19将氢气送出到填充喷嘴12。例如，当拉动填充喷嘴12的触发柄吋，分配器19工作，能够从填充喷嘴12向燃料箱30放出氢气。虽然省略了图示，但在蓄能器14或其下游侧设置在填充时打开气体流路13的断流阀。控制装置5构成为内部具有CPU、ROM、RAM的微型计算机。CPU按照控制程序执行所希望的运算，进行各种处理、控制。ROM存储由CPU处理的控制程序、控制数据，RAM主要用作控制处理用的各种作业区域。控制装置5除了在图2中用由单点划线表示的控制线连接的通信设备6、显示装置7、大气温度传感器8、压カ传感器9、温度传感器10、流量控制阀17以及流量计18之外，还与蓄能器15等电连接。例如，控制装置5识别压力传感器36和温度传感器38所检测出的压カ和温度作为燃料箱30内的压カ和温度(即箱压カ和箱温度T2)来控制氢气的填充。详细地说，控制装置5根据从通信设备6接收到的车辆3 —方的箱压カ和箱温度T2的信息来控制流量控制阀17的开度。另外，控制装置5使用通信设备6将能由氢气站2掌握的信息发送到车辆3。如图3所示，控制装置5作为用于判断车辆3 —方的温度传感器38有无异常的功能块，具有存储部61、计算部62、判断部63以及运行控制部64。存储部61由上述的ROM、RAM等构成，例如预先存储在填充时使用的填充流量映射、温度传感器38的异常判断所使用的阈值等。详细情况在后面叙述，计算部62计算供给温度T1与箱温度T2的温度差，判断部63判断温度传感器38有无异常。运行控制部64控制对燃料箱30的氢气的填充，例如基于从存储部61读出的填充流量映射，向各种设备发送控制指令，控制各种设备以使得进行氢气填充。在以上的燃料气体填充系统I中，在向车辆3填充氢气的情况下，首先将填充喷嘴12连接在插ロ 32，在该状态下使分配器19工作。于是，从填充喷嘴12向燃料箱30放出氢气，将其填充到燃料箱30。在本实施方式的燃料气体填充系统I和燃料气体供给方法中，通过在填充的初始阶段氢气站2判断温度传感器38有无异常，对燃料箱30进行适当的填充。接着，參照图4来说明燃料气体填充系统I的填充流程。正式填充流程以氢气站2 —方的温度传感器10正常作为前提。这是因为，关于温度传感器10的异常，能使用其他方法在氢气站2 —方进行确认。当通过填充作业人员进行填充喷嘴12与插ロ 32的连接作业，进行允许从氢气站2向燃料箱30放出氢气的填充开始操作时，开始进行氢气的填充(步骤SI)。在从该开始填充起到预定时间(t秒)的填充初始阶段，用小流量进行填充(步骤S2)。在此，预定时间(t秒)的长度只要是温度传感器10、38能检测出供给温度T1和箱温度T2、将检测到的箱温度T2的信息通过通信传送到氢气站2的长度即可。优选为尽量短的时间，例如数十秒。 另外，填充初始阶段的小流量设定为比进行正式填充(步骤S4)时的填充流量(供给流量)小的流量。另外，该小流量优选是在燃料箱30内几乎不发生气体温度上升的程度的非常缓慢的流量。若列举优选的一例，填充初始阶段的填充流量是正式填充中的填充流量的1/10或1/20。另外，该小流量的填充流量也能设为可变流量，但优选是恒定的流量。在接下来的步骤S3中，计算供给温度T1与箱温度T2的温度差Λ T(=T2 — T1),该计算出的温度差Λ T与阈值Tth进行比较(步骤S3)。该步骤S3在上述的填充初始阶段进行。在此，具体地说明温度差Λ T的计算。在填充初始阶段吋，首先取得与供给温度T1和箱温度T2相关的各温度信息。在此，供给温度T1的温度信息通过温度传感器10取得，从温度传感器10直接发送到控制装置5。而箱温度T2的温度信息被温度传感器38检测出、由控制装置46、通信设备44以及通信设备6依次传送后，从通信设备6发送到控制装置5。这样，计算部62根据发送到控制装置5的与供给温度T1和箱温度T2相关的各温度信息的取得结果来计算两者的温度差Λ T0温度差Λ T是在例如经过预定时间(t秒)时或在此之前的某一定时的、从箱温度T2减去供给温度T1而得的值。关于与后述的权利要求书中所记载的用语的关系，本实施方式中，温度传感器10构成权利要求书中所记载的“第二温度取得部”。另外，同样地，通过通信取得温度传感器38的检测结果而作为箱温度T2的温度信息的通信设备6构成权利要求书中所记载的“第一温度取得部”。计算出温度差Λ T后，通过判断部63判断温度差Λ T是否超过阈值Tth(步骤S3)。在此，如上述那样，在填充初始阶段用在燃料箱30内几乎不发生气体温度上升的程度的非常缓慢的小流量进行填充时，供给温度T1和箱温度T2几乎相等，这些温度成为被预冷器16冷却后的温度(在上述例子的情况下为一 20°C)。但是，虽说是在燃料箱30内几乎不发生气体温度上升的程度的小流量，但是由于供给到燃料箱30内的氢气发生膨胀，所以会引起ー些气体温度上升。因此，如果是正常时，即使有时箱温度T2比供给温度T1稍大，也不会出现供给温度T1比箱温度T2大。鉴于这一点，能使用O作为与温度差Λ T进行比较的阈值Tth。但是，作为阈值Tth，优选考虑到上述微小的温度上升量而使用大于O的值(例如5°C等)。另外，更优选将使该温度上升量具有余裕的值(例如7°C等)用作阈值Tth。该温度上升量能够通过评价结果、模拟等得到。此外，阈值Tth也可以使用恒定的值，但优选根据与燃料箱30相关的特性而不同。详细而言，燃料箱30根据其材料、表面积以及构造等而导致散热性、绝热性或温度上升率不同。例如，在使用铝作为燃料箱30的内衬(liner)时，散热性比使用树脂(聚こ烯等)时好。另外，散热性等也根据树脂内衬的树脂特性、配比而不同。此外，由于行驶风的影响程度、燃料箱30周边存在热源等，燃料箱30的冷却特性也根据车辆3中的燃料箱30的装载位置而不同。如此，燃料箱30本身的散热性等特性、影响燃料箱30的特性在现在或将来的车辆或者燃料箱中未必相同。因此，在本实施方式的优选的一个实施方式中，阈值Tth也可以使用考虑了与装载在车辆3的燃料箱30相关的上述特性的值。若列举一例，在为具有铝内衬的燃料箱30的情况下，与为具有树脂内衬的燃料箱30的情况相比，能够将阈值Tth设定得小。
对于阈值Tth，预先存储在存储部61即可。但是，在根据与燃料箱30相关的特性变更阈值Tth的情况下，需要向氢气站2输入与该特性相关的信息。作为用于这种情况的方法，优选使用通信。具体而言，在车辆3的控制装置46的存储部中预先存储与燃料箱30相关的特性的信息，在填充初始阶段通过通信设备44-通信设备6之间的通信向氢气站2的控制装置5发送该信息。这样，即使在氢气站2 —方没有预先存储与燃料箱30相关的特性的信息，也能在填充初始阶段由氢气站2决定并使用相应于与燃料箱30相关的特性的阈值Tth。在步骤S3的结果是温度差Λ T为阈值Tth以下时(步骤S3 :否)，判断为温度传感器38正常，运行控制部64开始进行正式填充(步骤S4)。在该正式填充中，运行控制部64将从车辆3—方通过通信接收到的填充初始阶段的开始期间或结束期间的箱压カ和箱温度T2等信息，參照于在存储部61中保存的填充流量映射，选择对燃料箱30的最佳的填充流量，控制流量控制阀17的开度。另ー方面，在步骤S3的结果是温度差Λ T超过阈值Tth时(步骤S3 :是)，判断为温度传感器38异常(步骤S5)。换句话说，判断部63判断为在填充初始阶段所取得的燃料箱30内的温度信息为异常。在判断为温度传感器38异常时，在燃料气体填充系统I中执行必要的应对处理(步骤S6)。例如，与进行正式填充(步骤S4)的情况相比，运行控制部64減少填充流量(供给流量)和填充量(供给量)中的至少一方。若列举一例，运行控制部64选择比在正式填充时从填充流量映射选择的填充流量小的填充流量(供给流量)，进行对燃料箱30不成为负担这样的填充。在这种情况下，也可以不使用通信而选择安全的填充流量或填充量。在其他的应对处理的例子中，运行控制部64也可以停止对燃料箱30的填充。另外，也可以与填充相关的上述应对处理分开地或与其并行地执行通知异常判断的意思的应对处理。例如，可以在显示装置7和显示装置42中的至少ー个显示温度传感器38为异常的意思或催促其修理等的意思。另外，也可以进行将判断为温度传感器38异常的意思的履历保存到控制装置5、46的存储部的应对处理。根据以上说明的本实施方式，能够在开始填充时利用来自氢气站2的填充，由氢气站2 —方判断车辆3 —方的温度传感器38有无异常。特别是，温度传感器38有无异常，通过将填充期间的供给温度T1和箱温度T2的差与阈值Tth进行比较来判断，因此，与仅根据与箱温度T2相关的温度信息来判断的情况相比，能更高精度地判断。另外，由于能够确认燃料箱30内的温度信息是否准确，所以能够进行不超出燃料箱30的限界温度这样的适当的填充。例如，在判断为温度传感器38异常时，能够以使得必要以上的填充流量和填充量不会被填充到燃料箱30的方式继续填充。此外，由于将在判断温度传感器38有无异常时使用的填充流量设为小流量，所以在该判断的过程中能抑制燃料箱30内的状态超过界限值。另外，在将该小流量设为在燃料箱30内几乎不产生气体温度上升的程度的流量时，也能简化求阈值Tth时的评价试验、模拟的过程。〈变形例〉
接着，说明本实施方式的几个变形例。〈第一变形例〉图5所示的第一变形例与上述实施方式的不同点在于，进行步骤S13来取代步骤S3。步骤SI I、S12、S14 S16与图4的步骤SI、S2、S4 S6相同，因此，在此省略详细的说明。在步骤S13中，与步骤S3同样地，计算供给温度T1与箱温度T2的温度差，并将其与阈值Tth比较，但在该计算时，使供给温度T1具有预定的减幅(マィナス幅)a。以下，详细叙述其理由。在车辆3进行高负荷行驶时，燃料电池消耗很多氢气，从燃料箱30向燃料电池放出很多的氢气。由于此放出，箱温度T2下降。因此，在车辆3在寒冷的环境下高负荷行驶后紧接着就在氢气站2进行填充时，会有在填充初始阶段检测为供给温度T1大于箱温度T2的情況。因此，当不考虑这一点而进行图4所示的步骤S3时，可能出现尽管温度传感器38发生由漂移造成的异常，但进行正式填充的情況。因此，在本实施方式中，在寒冷的环境下车辆3高负荷行驶后进行填充时，使用图5的填充流程，使供给温度T1具有减幅a (步骤S13)。在此，若变换步骤S13所示的式子，则成为如以下的式(I)所示那样。T2 - T1 > Tth - a …(I)从式(I)可知，步骤S13也可以认为是使与温度差Λ T (= T2 - T1)进行比较的阈值Tth具有减幅a。另外，还可以认为是根据在即将填充之前是否在寒冷的环境下车辆3高负荷行驶来变更阈值Tth的大小。在此，对于阈值Tth的大小的变更的程度即减幅a的大小，能使用恒定值(例如a=10°C)，但也可以考虑在即将填充之前的各种条件而使之可变。例如，也可以按照车辆3的氢气的消耗状况(车辆3的规格)、车辆3的行驶状况、行驶地域以及大气温度中的至少ー个，使减幅a的大小(即，与温度差Λ T进行比较的阈值的大小)可变。若列举具体例，在车辆3中每单位时间的氢气的消耗多时，认为与消耗少时相比，正进行高负荷行驶，因此箱温度'更低。因而，作为减幅a，前者的情况大于后者的情况即可。另外，上述例子中，车辆3的行驶状况是指例如车辆3的最高速度、平均速度，可以在它们越大时越增大减幅a。并且，可以用GPS等掌握车辆3的行驶地域是否为寒冷地域，决定减幅α的大小。关于这些信息，氢气站2在开始填充时通过通信从车辆3—方接收，氢气站2在填充初始阶段决定适合于各信息的减幅α即可。另ー方面，关于大气温度，可以用上述大气温度传感器8取得，根据其大小决定减幅α的大小。大气温度也成为表示氢气站2的选址条件的指标。另外，也可以根据上述的燃料箱30相关的特性，使减幅α的大小可变。根据以上说明的第一变形例，除了上述实施方式的作用效果之外，即使在寒冷的环境下车辆3高负荷行驶后填充氢气的情况下，也能更准确地判断温度传感器38有无异常。氢气站2是读出图4所示的流程还是读出图5所示的流程，考虑开始填充前的状况来决定即可。关于该开始填充前的状況，能够根据例如车辆3的行驶状况或氢气的消耗状況、和大气温度来掌握。〈第二变形例〉图6所示的第二变形例与上述实施方式(图4)的不同点在于，进行步骤S24的判 断。步骤S21 S23、S25 S27与图4的步骤SI S6相同，因此在此省略详细的说明。本变形例中，在温度差Λ T (= T2 - T1)为阈值Tth以下时(步骤S23 :否)，进而将箱温度T2与大气温度T3进行比较(步骤S24)。该大气温度T3是基于填充初始阶段的大气温度传感器8的取得結果。详细而言，在填充初始阶段，箱温度T2成为被预冷器16冷却后的温度(在上述例子的情况下为一 20°C)。只要不是相当寒冷的环境下，在填充初始阶段，箱温度T2小于大气温度T3。因此，本变形例中，在箱温度T2超过大气温度T3时(步骤S24 :否)，即使温度差Λ T为阈值Tth以下，判断部63也将温度传感器38判断为异常(步骤S26)，运行控制部64进行之后的应对处理(步骤S27)。而在箱温度T2为大气温度T3以下时(步骤S24 :是)，判断部63維持温度传感器38正常的判断，运行控制部64进行之后的正式填充(步骤S25)。这样，根据第二变形例，不仅将箱温度T2与供给温度T1进行比较，还与大气温度T3进行比较，因此，能够进ー步提高温度传感器38有无异常的判断的准确性。此外，也能够将第二变形例应用于第一变形例。〈第三变形例〉图7所示的第三变形例与第二变形例的不同点在于，进行步骤S34而取代步骤S24。其他步骤彼此相同，因此在此省略详细的说明。在步骤S34中，使与箱温度T2进行比较的大气温度T3具有增幅(プラス幅)β。作为增幅β的大小，能使用恒定值(5°C或10°C等)，但也可以可变。在此，作为最好是使大气温度T3具有増幅β的因素，认为有如下4点。第一因素是伴随着填充而燃料箱30内的气体温度上升。这是因为，如果用上述小流量进行填充，则燃料箱30内的温度上升能被抑制，但也会发生ー些温度上升。在这种情况下，温度上升的程度根据燃料箱30的散热性等而不同，因此对于増幅β的大小，也优选使用根据上述的燃料箱30的散热性而不同的值。第二因素是在即将填充之前燃料箱30放置的环境的温度。例如，在隆冬时车辆3位于有暖气的车库、从这里出库后紧接着进行填充时，有可能在填充初始阶段，箱温度T2高于大气温度τ3。另外，在隆冬、盛夏等时在白天将车辆3放置一段时间后紧接着进行填充吋，也有可能在填充初始阶段箱温度T2高于大气温度Τ3。因此，优选考虑这种状況，设定增幅β。第三因素是在燃料箱30的装载场所的周边的热源。这是因为，在存在这种热源的情况下，也有可能在填充初始阶段箱温度T2高于大气温度τ3。第四因素是氢气站2的选址条件。这是因为，例如在氢气站2的大气温度低于被预冷器16冷却的温度(上述例子的情况下为一 20°C)的低温环境下，也有可能在填充初始阶段箱温度T2高于大气温度T3。这样，根据第三变形例，在步骤S34的判断中，不是仅将箱温度T2与大气温度T3比较，而是使大气温度T3具有増幅β，因此，能够比第二变形例更进ー步提高温度传感器38有无异常的判断的准确性。第三变形例也能应用于第一变形例。〈第四变形例〉 第四变形例是涉及上述实施方式中的第一 第三温度取得部的变形例的例子，也能应用于第一 第三变形例。·关于第一温度取得部作为取得与箱温度T2相关的温度信息的第一温度取得部，也能使用通信设备6以外的部件。例如，能够将用于填充作业人员向氢气站2手动输入温度传感器38的检测结果的输入装置作为第一温度取得部。 关于第二温度取得部作为取得与供给温度T1相关的温度信息的第二温度取得部，使用了设置于填充喷嘴12的温度传感器10，但也能使用设置于填充喷嘴12以外的位置的温度传感器。例如，也可以使用设置于填充喷嘴12紧接着之前的软管部分(气体流路13的一部分)的温度传感器。另外，在其他例中，也能利用设置于车辆3 —方的填充流路34的温度传感器。这是因为，只要是在燃料箱30内被放出之前的氢气，就与氢气站2向燃料箱30供给的氢气的温度实质上相同。在这种情况下，通过通信取得设置于填充流路34的温度传感器的检测结果的通信设备(例如上述通信设备6)，相当于氢气站2内的第二温度取得部。·关于第三温度取得部作为取得大气温度信息的第三温度取得部，使用了氢气站2 —方的大气温度传感器8，但也能使用设置在车辆3 —方的大气温度传感器。在这种情况下，通过通信取得设置于车辆3 —方的大气温度传感器的检测结果的通信设备(例如上述通信设备6)，相当于氢气站2内的第三温度取得部。产业上的可利用性本发明的燃料气体站、燃料气体填充系统以及燃料气体供给方法不仅能适用于氢气，还能适用于天然气等其他燃料气体。另外，不限于车辆，能应用于飞机、船舶、机器人等的装载有燃料箱作为来自外部的燃料气体的填充对象的移动体。附图标记说明I :燃料气体填充系统；2 :燃料气体站；3 :车辆；5 :控制装置；6 :通信设备(第一温度取得部);8 :大气温度传感器(第三温度取得部)；10 :温度传感器(第二温度取得部)；30 燃料箱；38 :温度传感器；62 :计算部；63 :判断部；64 :运行控制部。
权利要求
1.ー种燃料气体站，对外部的燃料箱供给燃料气体，包括 第一温度取得部，其取得所述燃料箱内的温度信息； 第二温度取得部，其取得所述燃料气体站向所述燃料箱供给的燃料气体的温度信息； 计算部，其根据以预定时间供给了燃料气体时的所述第一温度取得部和所述第二温度取得部的取得结果，计算所述燃料箱内的温度即箱温度与对该燃料箱供给的燃料气体的温度即供给温度的温度差； 判断部，其在计算出的温度差超过预定的阈值的情况下判断为所述燃料箱内的温度信息为异常；以及 运行控制部，在判断为所述异常的情况下，该运行控制部使向所述燃料箱供给的燃料气体的供给流量和供给量中的至少ー个与正常时相比減少。
2.根据权利要求I所述的燃料气体站，其特征在干， 在判断为所述异常的情况下，所述运行控制部停止燃料气体向所述燃料箱的供给。
3.根据权利要求I或2所述的燃料气体站，其特征在干， 所述预定的阈值根据与所述燃料箱相关的特性而不同。
4.根据权利要求广3中任意一项所述的燃料气体站，其特征在干， 在所述燃料箱装载在移动体的情况下，所述预定的阈值根据即将以所述预定时间供给燃料气体之前的、大气温度、所述移动体的行驶状况及行驶地域、和在该移动体中燃料气体的消耗状况中的至少ー个而不同。
5.根据权利要求Γ4中任意一项所述的燃料气体站，其特征在干， 在以比正常时的供给流量小的供给流量进行了所述预定时间的燃料气体的供给时，所述第一温度取得部和第二温度取得部分别取得对象的温度信息。
6.根据权利要求5所述的燃料气体站，其特征在干， 在根据所述第一温度取得部和所述第二温度取得部的取得结果，所述箱温度低于所述供给温度的情况下，所述判断部判断为所述燃料箱内的温度信息为异常。
7.根据权利要求Γ6中任意一项所述的燃料气体站，其特征在干， 还包括冷却向所述燃料箱供给的燃料气体的预冷器；和 取得大气温度信息的第三温度取得部， 在根据以所述预定时间供给了燃料气体时的所述第一温度取得部和所述第三温度取得部的取得结果，所述箱温度超过大气温度的情况下，所述判断部判断为所述燃料箱内的温度信息为异常。
8.根据权利要求广7中任意一项所述的燃料气体站，其特征在干， 所述第一温度取得部通过通信取得位于所述燃料箱内的温度传感器的检测结果作为所述燃料箱内的温度信息。
9.根据权利要求广8中任意一项所述的燃料气体站，其特征在干， 还包括朝向所述燃料箱将燃料气体放出到外部的喷嘴， 所述第二温度取得部由设置在所述喷嘴的温度传感器构成。
10.ー种燃料气体填充系统，包括装载有燃料箱的移动体、和对所述燃料箱供给燃料气体的燃料气体站， 所述燃料气体站包括第一温度取得部，其取得所述燃料箱内的温度信息； 第二温度取得部，其取得所述燃料气体站向所述燃料箱供给的燃料气体的温度信息； 计算部，其根据以预定时间供给了燃料气体时的所述第一温度取得部和所述第二温度取得部的取得结果，计算所述燃料箱内的温度与对该燃料箱供给的燃料气体的温度的温度差; 判断部，其在计算出的温度差超过预定的阈值的情况下判断为所述燃料箱内的温度信息为异常；以及 运行控制部，在判断为所述异常的情况下，该运行控制部使向所述燃料箱供给的燃料气体的供给流量和供给量中的至少ー个与正常时相比減少。
11.ー种燃料气体供给方法，从燃料气体站对位于该燃料气体站的外部的燃料箱供给燃料气体，包括 以预定时间向所述燃料箱供给燃料气体的步骤； 在该供给时，检测所述燃料箱内的温度、和所述燃料气体站对所述燃料箱供给的燃料气体的温度，计算其温度差的步骤；以及 在计算出的温度差超过预定的阈值的情况下，将检测到的燃料箱内的温度的信息判断为异常，使向所述燃料箱供给的燃料气体的供给流量和供给量中的至少ー个与正常时相比減少的步骤。
全文摘要
本发明的目的是提供一种燃料气体站、燃料气体填充系统、燃料气体填充方法，能够确认燃料箱内的温度信息是否准确，以使能对燃料箱进行适当的填充。本发明的燃料气体站包括取得外部的燃料箱内的温度信息的温度取得部；取得供给的燃料气体的温度信息的温度取得部；根据供给了预定时间燃料气体时的温度取得部的取得结果来计算燃料箱内的温度与对燃料箱供给的燃料气体的供给温度的温度差的计算部；在计算出的温度差超出预定的阈值时判断为燃料箱内的温度信息为异常的判断部；以及在判断为异常时，与正常时相比减少对燃料箱的燃料气体的供给流量和供给量中的至少一个的运行控制部。
文档编号H01M8/04GK102713404SQ20108006234
公开日2012年10月3日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年1月25日
发明者森智幸 申请人:丰田自动车株式会社