氣體供給裝置、加氫站以及氣體供給方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于抑制蓄壓器(30)內(nèi)的氣體壓力下降。氣體供給裝置(10)包括：壓縮氫氣的第一壓縮機(22)；被配置在第一壓縮機的下游，將氫氣供給至向車輛(14)填充氫氣的分配器(12)的蓄壓器；連接第一壓縮機、蓄壓器以及分配器的氣體流通道(16)；以及控制裝置(50)。氣體流通道(16)包括向蓄壓器導(dǎo)入氫氣的導(dǎo)入線(18a)、從蓄壓器導(dǎo)出氫氣的導(dǎo)出線(18b)、導(dǎo)入側(cè)閥(34)以及導(dǎo)出側(cè)閥(38)?？刂蒲b置(58)能夠使導(dǎo)入側(cè)閥和導(dǎo)出側(cè)閥處于同時打開的狀態(tài)。
【專利說明】
氣體供給裝置、加氫站以及氣體供給方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體供給裝置、加氫站以及氣體供給方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，如下述專利文獻I所公開，已知將從氫制造裝置供給的氣體暫時貯存并將該被貯存的氣體供給至分配器的氣體供給裝置。具體而言，在此種氣體供給裝置中，在配管設(shè)有氫壓縮機以及蓄壓器。并且，從氫制造裝置導(dǎo)入的氣體在氫壓縮機被壓縮，在該氫壓縮機被壓縮的氣體被貯存在蓄壓器。被貯存在蓄壓器的氣體基于蓄壓器的氣體壓力與分配器側(cè)的氣體壓力之間的差壓而被供給至分配器(差壓填充運轉(zhuǎn))。因此，在差壓填充運轉(zhuǎn)中，蓄壓器內(nèi)的氣體壓力逐漸下降。并且，在差壓填充運轉(zhuǎn)后，如果蓄壓器內(nèi)的氣體壓力低，則通過進行貯存運轉(zhuǎn)，能夠使蓄壓器內(nèi)的氣體壓力恢復(fù)。
[0003]在差壓填充運轉(zhuǎn)后進行貯存運轉(zhuǎn)來使蓄壓器內(nèi)的氣體壓力恢復(fù)的結(jié)構(gòu)存在如下問題。即，從分配器頻繁發(fā)出供給指令的情況或蓄壓器的個數(shù)少的情況下，蓄壓器內(nèi)的氣體在短期間內(nèi)被消費。并且，因蓄壓器內(nèi)的氣體壓力大幅度下降，從而蓄壓器恢復(fù)到設(shè)定壓力需要時間，無法迅速重新向車輛填充氫。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本專利公開公報特開2013-40648號
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于抑制蓄壓器內(nèi)的氣體壓力下降。
[0008]本發(fā)明一方面所涉及的氣體供給裝置包括:壓縮機，壓縮氣體;蓄壓器，被配置在所述壓縮機的下游，將氣體供給至向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備；以及氣體流通道，連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備。所述氣體流通道包括:導(dǎo)入線，從所述壓縮機向所述蓄壓器導(dǎo)入氣體;導(dǎo)出線，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備導(dǎo)出氣體;導(dǎo)入側(cè)閥，被設(shè)置在所述導(dǎo)入線；以及導(dǎo)出側(cè)閥，被設(shè)置在所述導(dǎo)出線。所述氣體供給裝置還包括:控制裝置，控制所述導(dǎo)入側(cè)閥及所述導(dǎo)出側(cè)閥的開閉，其中，所述控制裝置能夠使所述導(dǎo)入側(cè)閥和所述導(dǎo)出側(cè)閥處于同時打開的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0009]圖1是概略地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的氣體供給裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是表示用于說明所述氣體供給裝置的氣體供給方法的流程的圖。
[0011]圖3是用于說明所述氣體供給裝置供給氣體時的分配器側(cè)的氣體壓力的變化的圖。
[0012]圖4是概略地表示其它例所涉及的氣體供給裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖5是表示氣體供給裝置的其它例的圖。
【具體實施方式】
[0014]下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0015]如圖1所示，本實施方式所涉及的氣體供給裝置10例如被設(shè)置在作為氫氣的供給站的加氫站，根據(jù)來自作為填充設(shè)備的分配器12的填充指令向分配器12側(cè)供給氫氣。即，加氫站包括氣體供給裝置10和連接于氣體供給裝置10的流出端的分配器12。分配器12向被設(shè)置在車輛14(罐搭載裝置)的罐填充氫氣。車輛14例如為燃料電池車。
[0016]氣體供給裝置10包括第一壓縮機22、第二壓縮機24、貯存罐26、蓄壓器30、氣體流通道16、控制器58(控制裝置)。氣體流通道16包括主流路161和短路流路162。主流路161連接氣體供給源20、第二壓縮機24、第一壓縮機22、蓄壓器30以及分配器12。短路流路162不經(jīng)由蓄壓器30而連接第一壓縮機22和分配器12。在主流路161的上游端設(shè)有能夠連接氣體供給源20的流入端16a，在下游端設(shè)有能夠連接分配器12的流出端16b。
[0017]第一壓縮機22采用往復(fù)動作壓縮機，通過圖略的馬達的驅(qū)動，使圖略的曲軸旋轉(zhuǎn)來使活塞往復(fù)動作。在第一壓縮機22，如果氫氣被壓縮而氣缸(壓縮室)內(nèi)的壓力達到噴出側(cè)的氣體流通道16的壓力以上，則打開圖略的噴出閥噴出氫氣。另外，第一壓縮機22并不限定于往復(fù)動作壓縮機，也可以采用其以外的類型的壓縮機。
[0018]第二壓縮機24與主流路161的第一壓縮機22相比被配置在上游側(cè)。作為第二壓縮機24，也可以使用壓縮容量小于第一壓縮機22的小型的壓縮機。貯存罐26通過被連接于主流路161的第二壓縮機24與第一壓縮機22之間的部位的連接路28而連接于氣體流通道16。在氣體供給裝置10中，氣體供給源20的低壓的氫氣在第二壓縮機24被壓縮，從第二壓縮機24噴出的氣體被貯存在貯存罐26。貯存罐26內(nèi)的氫氣被吸入于第一壓縮機22。另外，實際上，貯存罐26與第一壓縮機22之間、以及貯存罐26與第二壓縮機24之間設(shè)有省略圖示的各種閥，控制向貯存罐26導(dǎo)入氫氣以及從貯存罐26導(dǎo)出氫氣。
[0019]主流路161的第一壓縮機22與流出端16b之間的部位設(shè)有蓄壓器30。蓄壓器30用于暫時貯存氫氣，貯存在第一壓縮機22被壓縮的氫氣。預(yù)先由第一壓縮機22將氫氣補充于蓄壓器30，壓力為設(shè)定壓力(例如82MPa)。在圖1中，蓄壓器30的個數(shù)為一個，但也可為兩個以上。
[0020]以下，將主流路161中從第一壓縮機22向位于第一壓縮機22的下游側(cè)的蓄壓器30導(dǎo)入氫氣的部位稱為“導(dǎo)入線18a”，將從蓄壓器30向分配器12導(dǎo)出氫氣的部位稱為“導(dǎo)出線18b”。在導(dǎo)入線18a設(shè)有止回閥33、作為導(dǎo)入側(cè)的閥部件的導(dǎo)入側(cè)閥34以及第一開閉閥41。導(dǎo)入側(cè)閥34采用只進行開度的切換的氣動驅(qū)動閥。止回閥33只容許朝向蓄壓器30的流動，阻止從蓄壓器30流出的方向的流動。另外，導(dǎo)入側(cè)閥34也可為氣動驅(qū)動閥以外的閥。第一開閉閥41被配置在第一壓縮機22與止回閥33及導(dǎo)入側(cè)閥34之間。
[0021]在導(dǎo)出線18b設(shè)有止回閥37、作為導(dǎo)出側(cè)的閥部件的導(dǎo)出側(cè)閥38以及第二開閉閥42。導(dǎo)出側(cè)閥38采用氣動驅(qū)動閥。止回閥37只容許從蓄壓器30流出的方向的流動，阻止朝向蓄壓器30的流動。第二開閉閥42被配置在分配器12與止回閥37及導(dǎo)出側(cè)閥38之間。
[0022]氣體流通道16的短路流路162使導(dǎo)入線18a的第一開閉閥41與止回閥33及導(dǎo)入側(cè)閥34之間的部位、以及導(dǎo)出線18b的第二開閉閥42與止回閥37及導(dǎo)出側(cè)閥38之間的部位。
[0023]在氣體流通道16連接有返回流路45。返回流路45的一端部連接于第一壓縮機22的噴出部與第一開閉閥41之間的部位，另一端部連接于第一壓縮機22的吸入部與連接路28的連接處之間的部位。在返回流路45設(shè)有回流閥46。如果回流閥46打開，從第一壓縮機22噴出的氫氣的一部分或全部返回到第一壓縮機22的上游側(cè)。
[0024]氣體供給裝置10包括作為壓力檢測部的第一壓力傳感器48。第一壓力傳感器48被配置在短路流路162。由第一壓力傳感器48測量的氫氣的壓力相當于蓄壓器30內(nèi)的壓力。
[0025]控制器58控制第一壓縮機22、第二壓縮機24的驅(qū)動，并且，控制第一開閉閥41、第二開閉閥42、導(dǎo)入側(cè)閥34、導(dǎo)出側(cè)閥38以及回流閥46的開閉。
[0026]在分配器12設(shè)有接合器51、連接接合器51及氣體流通道16的流出端16b的供給路52、被設(shè)置在供給路52的流量控制閥53以及作為壓力檢測部的第二壓力傳感器54。接合器51在供給氫氣時被安裝于車輛14的氣體供給口。流量控制閥53采用氣動驅(qū)動閥。另外，也可使用氣動驅(qū)動閥以外的流量控制閥。在分配器12設(shè)有圖略的控制器，該控制器基于第二壓力傳感器54的檢測值控制流量控制閥53的開度。在以下的說明中，在概括說明分配器12的流量控制閥53的下游區(qū)域以及車輛14的情況下稱為“需求部”。
[0027]在氣體供給裝置10中，主流路161中的第一壓縮機22及蓄壓器30串聯(lián)連接。通過使導(dǎo)入側(cè)閥34及導(dǎo)出側(cè)閥38打開，氣體供給裝置10成為能從第一壓縮機22經(jīng)由導(dǎo)入線18a向蓄壓器30導(dǎo)入氫氣的狀態(tài)，且成為能從蓄壓器30經(jīng)由導(dǎo)出線18b向分配器12導(dǎo)出氫氣的狀態(tài)。以下，將能夠進行向蓄壓器30導(dǎo)入氫氣及從蓄壓器30導(dǎo)出氫氣雙方的氣體供給裝置10的運轉(zhuǎn)模式稱為“串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)”。也就是說，控制器58能夠執(zhí)行導(dǎo)入側(cè)閥34和導(dǎo)出側(cè)閥38同時成為打開狀態(tài)，一邊向蓄壓器30導(dǎo)入氫氣一邊從蓄壓器30導(dǎo)出氫氣的運轉(zhuǎn)模式。
[0028]而且，氣體供給裝置10經(jīng)由短路流路162(即不經(jīng)由蓄壓器30)連接于分配器12，因此，通過關(guān)閉導(dǎo)入側(cè)閥34及導(dǎo)出側(cè)閥38，能夠?qū)牡谝粔嚎s機22噴出的氫氣的全量直接送出至分配器12。以下，將不經(jīng)由蓄壓器30而從第一壓縮機22向分配器12送出氫氣的氣體供給裝置10的運轉(zhuǎn)模式稱為“直接填充運轉(zhuǎn)”。也就是說，控制器58能夠執(zhí)行在導(dǎo)入側(cè)閥34和導(dǎo)出側(cè)閥38同時關(guān)閉的狀態(tài)下驅(qū)動第一壓縮機22的運轉(zhuǎn)模式。
[0029]此外，氣體供給裝置10也能進行在停止從第一壓縮機22向蓄壓器30送出氫氣的狀態(tài)下，從蓄壓器30向分配器12供給氫氣的運轉(zhuǎn)。以下，將該運轉(zhuǎn)模式與上述的串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)區(qū)分而稱為“差壓填充運轉(zhuǎn)”。也就是說，控制器58能夠執(zhí)行導(dǎo)入側(cè)閥34關(guān)閉且導(dǎo)出側(cè)閥38打開的運轉(zhuǎn)模式。
[0030]氣體供給裝置10的控制器58能夠切換串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)、直接填充運轉(zhuǎn)以及差壓填充運轉(zhuǎn)。
[0031]圖3是例示需求部的氫氣的壓力與時間的關(guān)系的圖。用實線表示的直線92、93例示需求部的氫氣的壓力的時間性變化，用虛線所示的直線91表示氫氣的目標壓力的時間性變化。另外，在圖3中，將向車輛14的氫氣的填充開始時刻作為原點。為便于圖示，將直線91至93的傾斜相同的部分在上下錯開而表示。
[0032]在加氫站，控制為需求部內(nèi)的氫氣的壓力按照圖3中的直線91所示的目標壓力而增大，車輛14的罐在規(guī)定時間ts(例如3分鐘)達到最終壓力Pt(例如70MPa)。
[0033]在此，參照圖2說明本實施方式所涉及的氣體供給裝置10的動作控制。通過氣體供給裝置10如下地動作，實施向分配器12供給氫氣的氣體供給方法。另外，通過第二壓縮機24進行的向貯存罐26的氫氣的貯存作業(yè)基于貯存罐26內(nèi)的氫氣的壓力而斷續(xù)地進行。在以下的說明中，關(guān)注氣體供給裝置10的第二壓縮機24及貯存罐26的下游側(cè)的設(shè)備的動作而進行說明。
[0034]如果從分配器12向氣體供給裝置10發(fā)出氣體供給指令，則向分配器12的氣體供給就開始。如果發(fā)出氣體供給指令，則控制器58首先起動第一壓縮機22?？刂破?8關(guān)閉第一開閉閥41并打開回流閥46直到第一壓縮機22處于等待狀態(tài)為止，即處于能夠向氣體流通道16的導(dǎo)入線18a送出氫氣的狀態(tài)為止。氫氣實質(zhì)上不被第一壓縮機22壓縮而在第一壓縮機22與返回流路45之間循環(huán)。在第一壓縮機22達到等待狀態(tài)為止的期間，氣體供給裝置10的控制器58打開導(dǎo)出側(cè)閥38及第二開閉閥42來進行差壓填充運轉(zhuǎn)(步驟ST11)。另外，此時導(dǎo)入側(cè)閥34關(guān)閉。在分配器12，流量控制閥53的開度被控制為第二壓力傳感器54的檢測結(jié)果達到目標壓力。因此，如圖3的直線92所示，需求部內(nèi)的氫氣的壓力按照直線91所示的目標壓力而逐漸增大。
[0035]如果第一壓縮機22處于等待狀態(tài)，控制器58打開第一開閉閥41及導(dǎo)入線18a的導(dǎo)入側(cè)閥34，且關(guān)閉回流閥46。據(jù)此，氣體供給裝置10的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)(步驟ST12)。第一壓縮機22向氣體流通道16的導(dǎo)入線18a送出氫氣。此外，回流閥46無需完全關(guān)閉，可通過調(diào)整其開度來調(diào)整從第一壓縮機22送出的氫氣的流量。
[0036]如果將主流路161的比第一壓縮機22位于下游側(cè)的部位和短路流路162(以下概括稱為“下游部161a”)以及蓄壓器30看作為一個系統(tǒng)，則在串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)中，氫氣基于該系統(tǒng)與需求部之間的壓力差而被供給到分配器12。此外，通過由流量控制閥53控制氫氣的流量，需求部的氫氣的壓力(參照圖3的直線92)按照目標壓力逐漸增大。
[0037]在串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)中，控制器58基于第一壓力傳感器48的檢測值控制第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速，以使下游部161a及蓄壓器30的氫氣的壓力達到設(shè)定壓力(例如82MPa)。此外，也可以在第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速控制中使用對第一壓力傳感器48的檢測值進行了加工的數(shù)據(jù)。據(jù)此，即使之前進行差壓填充運轉(zhuǎn)，蓄壓器30內(nèi)的壓力迅速上升，下游部161a及蓄壓器30的壓力維持恒定。但是，在分配器12要求的氫氣的流量(以下稱為“要求量”)超過能夠從第一壓縮機22送出的流量的上限(以下稱為“上限量”)的情況下，要求量與上限量的差分從蓄壓器30導(dǎo)出到分配器12，蓄壓器30及下游部161a內(nèi)的壓力下降。由此，根據(jù)從第一壓縮機22送出的氫氣的流量與分配器12要求的要求量之間的關(guān)系，蓄壓器30內(nèi)的氫氣的壓力(換言之，氫氣的量)增減。
[0038]并且，在車輛14內(nèi)的罐達到最終壓力Pt(參照圖3)的情況下，從分配器12向車輛14的氫氣的填充停止，從氣體供給裝置10向分配器12的氫氣的供給也停止。另外，根據(jù)車輛14的罐的大小進行后述的直接填充運轉(zhuǎn)。
[0039]如以上說明，通過在氣體供給裝置10進行串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)，與只進行差壓填充運轉(zhuǎn)的情況相比，蓄壓器30的壓力的下降得到抑制。據(jù)此，能夠縮短使蓄壓器30的壓力上升至設(shè)定壓力所需的時間，即所謂的恢復(fù)時間，能夠迅速地開始對下一車輛14的氫氣的填充。
[0040]如已所述那樣，在向車輛14填充氫氣的中途，如果來自分配器12的要求量超過第一壓縮機22的上限量，則下游部161a及蓄壓器30的壓力會下降。尤其在罐的容量大的車輛14的情況下，由于需要大量的氫氣，下游部161a及蓄壓器30的壓力會大幅度下降。在下游部161a及蓄壓器30的壓力下降的狀態(tài)下，如果車輛14的罐的壓力上升至最終壓力(滿填充時的壓力)附近，則下游部161a及蓄壓器30與需求部之間的壓力差會變得過小。因此，如圖3的直線93所示，需求部的氫氣的壓力有可能大幅度低于目標壓力。
[0041 ]對此，在第一壓力傳感器48的檢測值Pl與第二傳感器54的檢測值P2的差分Δ P(即壓力差)成為設(shè)定值A(chǔ)以下的情況下(步驟ST13)，控制器58維持第一開閉閥41及第二開閉閥42的打開狀態(tài)并關(guān)閉導(dǎo)入側(cè)閥34而遮斷向蓄壓器30的氫氣的流入。據(jù)此，氣體供給裝置10的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到直接填充運轉(zhuǎn)(步驟ST14)。據(jù)此，經(jīng)由短路流路162從第一壓縮機22向分配器12送出氫氣的全量?？刂破?8控制第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速，以使第二壓力傳感器54的檢測值達到目標壓力。因此，需求部的氫氣的壓力按照目標壓力而增大。另外，也可比較對第二壓力傳感器54的檢測值進行加工的數(shù)據(jù)與目標壓力來進行第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速控制。
[0042 ]在車輛14內(nèi)的罐達到最終壓力Pt的情況下，從分配器12向車輛14的氫氣的填充停止。
[0043]以上說明了本發(fā)明的實施方式，在氣體供給裝置10中，在主流路161中第一壓縮機22串聯(lián)連接于蓄壓器30。通過打開導(dǎo)入側(cè)閥34及導(dǎo)出側(cè)閥38，可從第一壓縮機22向蓄壓器30導(dǎo)入氫氣，且可從蓄壓器30向分配器12導(dǎo)出氫氣。據(jù)此，與只進行差壓填充運轉(zhuǎn)的氣體供給裝置相比，能夠抑制氣體供給裝置10的驅(qū)動過程中的蓄壓器30內(nèi)的壓力下降。其結(jié)果，能夠縮短蓄壓器30的恢復(fù)時間，能夠迅速地開始向下一車輛14的氫氣填充。
[0044]在串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)中，基于第一壓力傳感器48的檢測結(jié)果控制第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速，以使下游部161a的氫氣的壓力維持設(shè)定壓力。因此，下游部161a及蓄壓器30的氫氣的壓力下降進一步得到抑制。而且，通過使位于分配器12的上游側(cè)的下游部161a及蓄壓器30的壓力維持恒定，由流量控制閥53進行的氫氣的壓力(或流量)控制變得容易。
[0045]在本實施方式中，在第一壓縮機22處于等待狀態(tài)之前進行從蓄壓器30向分配器12的氫氣的送出。據(jù)此，能夠迅速地向搬入到加氫站的車輛14填充氫氣。
[0046]通過在氣體流通道16設(shè)置短路流路162，能夠容易地從串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)切換到直接填充運轉(zhuǎn)。在直接填充運轉(zhuǎn)中，基于第二壓力傳感器54的檢測結(jié)果控制第一壓縮機22的轉(zhuǎn)速，因此，能夠使需求部的氫氣的壓力按照目標壓力而增大。
[0047]在氣體供給裝置10中，氣體供給源20的氫氣使用第一壓縮機22以外的另外的壓縮機、即第二壓縮機24被壓縮，被壓縮的氫氣被貯存在貯存罐26。通過由第一壓縮機22利用該被貯存的氣體，能夠抑制第一壓縮機22的壓縮比(S卩，吸入側(cè)與噴出側(cè)之間的壓力比)。因此，能夠使第一壓縮機22小型化。
[0048]在氣體供給裝置10中，當從串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到直接填充運轉(zhuǎn)時，在相對于第二壓力傳感器54的檢測值P2的第一壓力傳感器48的檢測值Pl的比(S卩P1/P2)為設(shè)定值以下的情況下，控制器58也可關(guān)閉導(dǎo)入側(cè)閥34來遮斷從第一壓縮機22向蓄壓器30的氫氣的流動。由此，如果基于第一壓力傳感器48與第二壓力傳感器54之間的壓力變化而轉(zhuǎn)移到直接填充運轉(zhuǎn)，則導(dǎo)入側(cè)閥34的開閉也可基于各種運算而進行。
[0049]進一步，作為從串聯(lián)差壓填充運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到直接填充運轉(zhuǎn)時的導(dǎo)入側(cè)閥34的開閉控制的其它例，也可在第二壓力傳感器54的檢測值Pl達到小于目標壓力Pm的值、即設(shè)定值Pd的情況下，控制器58關(guān)閉導(dǎo)入側(cè)閥34來遮斷從第一壓縮機22向蓄壓器30的氫氣的流動。此夕卜，控制器58也可基于目標壓力Pm與檢測值Pl的差分是否達到設(shè)定值來進行導(dǎo)入側(cè)閥34的開閉。此外，控制器58也可基于相對于目標壓力Pm的檢測值Pl的比來進行導(dǎo)入側(cè)閥34的開閉。由此，如果基于相對于目標壓力Pm的第二壓力傳感器54的檢測值的變化而轉(zhuǎn)移到直接填充運轉(zhuǎn)，則導(dǎo)入側(cè)閥34的開閉也可基于各種運算而進行。
[0050]另外，本發(fā)明并不限定于所述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可進行各種變更、改良等。例如，如圖4所述，也可以省略短路流路162。即使在該情況下，由于第一壓縮機22串聯(lián)連接于蓄壓器30，因此，也通過打開導(dǎo)入側(cè)閥34及導(dǎo)出側(cè)閥38，能夠向蓄壓器30導(dǎo)入氫氣，且能夠從蓄壓器30向分配器12導(dǎo)出氫氣。其結(jié)果，能夠抑制氣體供給裝置10的運轉(zhuǎn)過程中蓄壓器30內(nèi)的壓力下降。
[0051]在所述實施方式中，在車輛14被搬入的時刻第一壓縮機22為等待狀態(tài)的情況下，并不必需進行差壓填充運轉(zhuǎn)。
[0052]在所述實施方式中，第一壓力傳感器48也可以被配置在主流路161的下游部161a，更具體而言配置在第一壓縮機22與第一開閉閥41之間。此時，由第一壓力傳感器48測量相當于蓄壓器30的壓力的壓力。此外，第一壓力傳感器48也可以直接安裝于蓄壓器30。此時，第一壓力傳感器48也可以采用檢測蓄壓器30內(nèi)的壓力的結(jié)構(gòu)。
[0053]如圖5所示，導(dǎo)入線18a以及導(dǎo)出線18b也可由一個配管18構(gòu)成。此時，在該配管18設(shè)置開閉閥等閥部件39。
[0054]在所述實施方式中，說明了設(shè)有第二壓縮機24及貯存罐26的結(jié)構(gòu)，但也可以省略它們而從氣體供給源20直接向第一壓縮機22輸送氫氣。氣體供給裝置10也可被利用于向車輛以外的罐搭載裝置填充氫氣。氣體供給裝置也可以被使用于氫氣以外的氣體的供給。
[0055]在此，概括說明所述實施方式。
[0056](I)在所述實施方式中，通過使壓縮機串聯(lián)連接于蓄壓器，能夠向蓄壓器導(dǎo)入氣體且能夠從蓄壓器向填充設(shè)備導(dǎo)出氣體。通過壓縮機供給氣體，能夠抑制氣體供給裝置的運轉(zhuǎn)過程中蓄壓器內(nèi)的壓力下降。其結(jié)果，能夠縮短蓄壓器的恢復(fù)時間，能夠迅速地開始向下一個罐搭載裝置的氣體填充。
[0057](2)所述氣體供給裝置也可以還包括:壓力檢測部，檢測所述蓄壓器內(nèi)的壓力或相當于該蓄壓器內(nèi)的壓力的壓力。此時，所述控制裝置也可以在所述壓縮機向所述氣體流通道送出氣體時，基于所述壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，以使氣體的壓力維持規(guī)定壓力。
[0058]在該結(jié)構(gòu)中，能夠進一步抑制蓄壓器內(nèi)的壓力下降。其結(jié)果，從填充設(shè)備向車輛的氣體的供給控制變得更容易。
[0059](3)所述氣體流通道也可以包括:主流路，包含所述導(dǎo)入線和所述導(dǎo)出線，且連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備；以及短路流路，使所述導(dǎo)入線與所述導(dǎo)出線短路，以使不通過所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。此外，在所述填充設(shè)備也可以設(shè)有另外的壓力檢測部。此時，所述控制裝置也可以基于所述壓力檢測部與所述另外的壓力檢測部之間的壓力變化而關(guān)閉所述導(dǎo)入側(cè)閥，并且，基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速。
[0060]在該結(jié)構(gòu)中，在遮斷從壓縮機向蓄壓器的氣體流入的狀態(tài)下，能夠直接進行從壓縮機向填充設(shè)備的氣體供給(直接填充運轉(zhuǎn))。據(jù)此，能夠?qū)膲嚎s機送出的氣體的全量供給到填充設(shè)備，確保從填充設(shè)備向罐搭載裝置填充的氣體的流量(或壓力)。
[0061](4)所述氣體流通道也可以包括:主流路，包含所述導(dǎo)入線和所述導(dǎo)出線，且連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備；以及短路流路，使所述導(dǎo)入線與所述導(dǎo)出線短路，以使不通過所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。此外，在所述填充設(shè)備也可以設(shè)有另外的壓力檢測部。此時，所述控制裝置基于相對于所述填充設(shè)備的氣體的目標壓力的所述另外的壓力檢測部的檢測值的變化而關(guān)閉所述導(dǎo)入側(cè)閥，并且，基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速。
[0062]在該結(jié)構(gòu)中，在遮斷從壓縮機向蓄壓器的氣體流入的狀態(tài)下，能夠直接進行從壓縮機向填充設(shè)備的氣體供給(直接填充運轉(zhuǎn))。據(jù)此，能夠?qū)膲嚎s機送出的氣體的全量供給到填充設(shè)備，確保從填充設(shè)備向罐搭載裝置填充的氣體的流量(或壓力)。
[0063](5)所述控制裝置也可以能夠使所述導(dǎo)入側(cè)閥處于關(guān)閉狀態(tài)且使所述導(dǎo)出側(cè)閥處于打開狀態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中，能夠通過差壓填充運轉(zhuǎn)向填充設(shè)備供給氣體。
[0064](6)氣體供給裝置也可以還包括另外的壓縮機，壓縮氣體供給源的氣體；以及貯存罐，貯存從所述另外的壓縮機噴出的氣體。此時，所述壓縮機也可以吸入所述貯存罐的氣體。
[0065]在該結(jié)構(gòu)中，將從其它壓縮機噴出的氣體貯存在貯存罐，并在壓縮機壓縮該被貯存的氣體。因此，能夠抑制壓縮機的壓縮比。由此，能夠使壓縮機小型化。
[0066](7)所述實施方式為加氫站，包括:所述氣體供給裝置；以及所述填充設(shè)備，連接于所述氣體供給裝置的流出端，其中，所述填充設(shè)備將從所述氣體供給裝置供給的氫氣填充至所述罐搭載裝置。
[0067](8)所述實施方式是氣體供給方法，利用氣體供給裝置供給氣體，所述氣體供給裝置包括:壓縮機，壓縮氣體;蓄壓器，被配置在所述壓縮機的下游，將氣體供給至向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備；以及氣體流通道，連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備，所述氣體供給方法包括:從所述壓縮機向所述蓄壓器導(dǎo)入氣體的同時，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備導(dǎo)出氣體的步驟。
[0068]在所述實施方式中，通過使壓縮機串聯(lián)連接于蓄壓器，能夠向蓄壓器導(dǎo)入氣體且能夠從蓄壓器向填充設(shè)備導(dǎo)出氣體。通過壓縮機供給氣體，能夠抑制氣體供給裝置的運轉(zhuǎn)過程中蓄壓器內(nèi)的壓力下降。其結(jié)果，能夠縮短蓄壓器的恢復(fù)時間，能夠迅速地開始向下一個罐搭載裝置的氣體填充。
[0069](9)所述氣體流通道也可以具備被配置在所述壓縮機的下游的壓力檢測部。此時，所述氣體供給方法也可以當所述壓縮機向所述氣體流通道送出氣體時，基于所述壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，以使氣體的壓力維持規(guī)定壓力。
[0070]在該方法中，能夠進一步抑制蓄壓器內(nèi)的壓力下降。其結(jié)果，從填充設(shè)備向車輛的氣體的供給控制變得更容易。
[0071](10)所述氣體供給方法也可以基于所述壓力檢測部與設(shè)置在所述填充設(shè)備的另外的壓力檢測部之間的壓力變化，遮斷從所述壓縮機向所述蓄壓器的氣體的流動。此外，也可以基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，并且，不經(jīng)由所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。
[0072]在該方法中，在遮斷從壓縮機向蓄壓器的氣體流入的狀態(tài)下，能夠直接進行從壓縮機向填充設(shè)備的氣體供給(直接填充運轉(zhuǎn))。據(jù)此，能夠?qū)膲嚎s機送出的氣體的全量供給到填充設(shè)備，確保從填充設(shè)備向罐搭載裝置填充的氣體的流量(或壓力)。
[0073](11)在所述氣體供給方法中，也可以基于相對于所述填充設(shè)備的氣體的目標壓力的另外的壓力檢測部的檢測值的變化，遮斷從所述壓縮機向所述蓄壓器的氣體的流動，其中，所述另外的壓力檢測部被設(shè)置在所述填充設(shè)備。此時，也可以基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，并且，不經(jīng)由所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。
[0074](12)在所述氣體供給方法中，也可以在所述壓縮機處于能夠向所述導(dǎo)入線送出氣體的狀態(tài)之前，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備送出氣體。在該方法中，能夠迅速地向填充設(shè)備供給氣體。
[0075](13)在所述氣體供給方法中，所述氣體供給裝置也可以還包括:另外的壓縮機，壓縮氣體供給源的氣體；以及貯存罐，貯存從所述另外的壓縮機噴出的氣體，其中，所述壓縮機吸入所述貯存罐的氣體。
[0076]如以上說明，根據(jù)所述實施方式，能夠抑制蓄壓器內(nèi)的氣體壓力下降。
【主權(quán)項】
1.一種氣體供給裝置，其特征在于包括: 壓縮機，壓縮氣體； 蓄壓器，被配置在所述壓縮機的下游，將氣體供給至向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備；以及 氣體流通道，連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備，其中， 所述氣體流通道包括: 導(dǎo)入線，從所述壓縮機向所述蓄壓器導(dǎo)入氣體； 導(dǎo)出線，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備導(dǎo)出氣體； 導(dǎo)入側(cè)閥，被設(shè)置在所述導(dǎo)入線；以及 導(dǎo)出側(cè)閥，被設(shè)置在所述導(dǎo)出線， 所述氣體供給裝置還包括: 控制裝置，控制所述導(dǎo)入側(cè)閥及所述導(dǎo)出側(cè)閥的開閉，其中， 所述控制裝置能夠使所述導(dǎo)入側(cè)閥和所述導(dǎo)出側(cè)閥處于同時打開的狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體供給裝置，其特征在于還包括: 壓力檢測部，檢測所述蓄壓器內(nèi)的壓力或相當于該蓄壓器內(nèi)的壓力的壓力，其中， 所述控制裝置在所述壓縮機向所述氣體流通道送出氣體時，基于所述壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，以使氣體的壓力維持規(guī)定壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體供給裝置，其特征在于，所述氣體流通道包括: 主流路，包含所述導(dǎo)入線和所述導(dǎo)出線，且連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備；以及 短路流路，使所述導(dǎo)入線與所述導(dǎo)出線短路，以使不通過所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體，其中， 在所述填充設(shè)備設(shè)有另外的壓力檢測部， 所述控制裝置基于所述壓力檢測部與所述另外的壓力檢測部之間的壓力變化而關(guān)閉所述導(dǎo)入側(cè)閥，并且，基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體供給裝置，其特征在于，所述氣體流通道包括: 主流路，包含所述導(dǎo)入線和所述導(dǎo)出線，且連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備；以及 短路流路，使所述導(dǎo)入線與所述導(dǎo)出線短路，以使不通過所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體，其中， 在所述填充設(shè)備設(shè)有另外的壓力檢測部， 所述控制裝置基于相對于所述填充設(shè)備的氣體的目標壓力的所述另外的壓力檢測部的檢測值的變化而關(guān)閉所述導(dǎo)入側(cè)閥，并且，基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體供給裝置，其特征在于: 所述控制裝置能夠使所述導(dǎo)入側(cè)閥處于關(guān)閉狀態(tài)且使所述導(dǎo)出側(cè)閥處于打開狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體供給裝置，其特征在于還包括: 另外的壓縮機，壓縮氣體供給源的氣體；以及 貯存罐，貯存從所述另外的壓縮機噴出的氣體，其中， 所述壓縮機吸入所述貯存罐的氣體。7.一種加氫站，其特征在于包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的氣體供給裝置；以及 所述填充設(shè)備，連接于所述氣體供給裝置的流出端，其中， 所述填充設(shè)備將從所述氣體供給裝置供給的氫氣填充至所述罐搭載裝置。8.一種氣體供給方法，利用氣體供給裝置供給氣體，其特征在于，所述氣體供給裝置包括: 壓縮機，壓縮氣體； 蓄壓器，被配置在所述壓縮機的下游，將氣體供給至向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備；以及 氣體流通道，連接所述壓縮機、所述蓄壓器以及所述填充設(shè)備， 所述氣體供給方法包括:從所述壓縮機向所述蓄壓器導(dǎo)入氣體的同時，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備導(dǎo)出氣體的步驟。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體供給方法，其特征在于: 所述氣體流通道具備被配置在所述壓縮機的下游的壓力檢測部， 當所述壓縮機向所述氣體流通道送出氣體時，基于所述壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，以使氣體的壓力維持規(guī)定壓力。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體供給方法，其特征在于: 基于所述壓力檢測部與設(shè)置在所述填充設(shè)備的另外的壓力檢測部之間的壓力變化，遮斷從所述壓縮機向所述蓄壓器的氣體的流動， 基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，并且，不經(jīng)由所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體供給方法，其特征在于: 基于相對于所述填充設(shè)備的氣體的目標壓力的另外的壓力檢測部的檢測值的變化，遮斷從所述壓縮機向所述蓄壓器的氣體的流動，其中，所述另外的壓力檢測部被設(shè)置在所述填充設(shè)備， 基于所述另外的壓力檢測部的檢測結(jié)果控制所述壓縮機的轉(zhuǎn)速，并且，不經(jīng)由所述蓄壓器而從所述壓縮機向所述填充設(shè)備輸送氣體。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體供給方法，其特征在于: 在所述壓縮機處于能夠向所述導(dǎo)入線送出氣體的狀態(tài)之前，從所述蓄壓器向所述填充設(shè)備送出氣體。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體供給方法，其特征在于，所述氣體供給裝置還包括: 另外的壓縮機，壓縮氣體供給源的氣體；以及 貯存罐，貯存從所述另外的壓縮機噴出的氣體，其中， 所述壓縮機吸入所述貯存罐的氣體。
【文檔編號】F17C5/06GK106030187SQ201580008520
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年1月21日
【發(fā)明人】名倉見治, 高木, 高木 一, 姥拓郎
【申請人】株式會社神戶制鋼所