加氢站的制作方法

本发明涉及向在差压填充方式中使用的蓄压器的氢气的填充方法、加氢站。

背景技术：

1、近年来，作为代替汽油车的环境负荷较小的汽车，以氢为燃料的燃料电池汽车(fcv：fuel cell vehicle)受到关注。燃料电池汽车由于通过将含氧的空气和作为燃料气体的氢气向燃料电池供给且利用由此发电的电力将电动机驱动来行驶，所以没有如汽油车那样二氧化碳(co2)、nox、sox等的排出而仅排出水，为对环境友好的汽车。

2、在fcv中，主流是在车内的氢罐预先贮存充分量的氢气、在行驶中利用氢罐内的氢气，向fcv的氢罐的氢气的供给与通常的汽油汽车同样，在供给氢气的加氢站中进行。

3、在加氢站中的向fcv供给氢气的方式中，有预先在蓄压器贮存高压的氢气、借助该蓄压器与fcv的氢罐的压力差供给氢气的差压填充方式。利用该差压填充方式的加氢站由于不需要在场地内设置氢气制造设备，所以能够削减加氢站的设备费用、场地面积，所以适合于容易在土地的确保方面发生制约的大城市中的建设。

4、在差压填充方式中，为了将氢气迅速地向fcv供给，构成了由将被压缩机压缩为高压的氢气贮存的多个蓄压器形成的多级蓄压器。当向fcv的氢罐(燃料罐)供给氢气时，通过一边将使用的蓄压器切换一边供给，将蓄压器内的压力与fcv的氢罐的压力的差压保持得较大，借助差压从蓄压器向fcv的氢罐迅速地供给氢气。

5、在现状下，由于fcv与汽油汽车等相比台数大幅地较少，所以加氢站也并不总是拥挤。因而，在采用差压填充方式的加氢站中，没有将压缩机及多级的蓄压器等供给设备以能够在短时间进行向许多个fcv的氢供给之程度有余裕地设计的情况较多。

6、由于如果从多级蓄压器向fcv供给氢气则多级蓄压器内的压力下降，所以需要使压缩机动作而将氢气向多级蓄压器再填充。因此，当在向第1台fcv供给氢气的期间中或在刚供给后第2台fcv就为了接受氢气的供给而到来时，也可能发生在到对多级蓄压器完成氢气的再填充为止的期间中必须使第2台fcv等待的状况，所以寻求迅速地使多级蓄压器的氢供给能力恢复的氢气的填充方法。

7、作为这样的氢气的填充方法，在专利文献1中公开了以下的氢气的填充控制方法：当从多个蓄压器向fcv的氢罐供给氢气时，依次反复进行最先选择残压最低的蓄压器并填充、接着向残压比填充完成的蓄压器高的蓄压器填充的操作，从而将多个蓄压器再填充。

8、此外，在专利文献2中，公开了以下的气体填充方法：在具备多个蓄压器的气体填充系统中，从残压较高的蓄压器起依次填充氢气而使蓄压器恢复，并且从残压较低的蓄压器起依次向fcv的氢罐供给氢气，并行地进行从压缩机向蓄压器的氢气的填充和从蓄压器向fcv的氢罐的供给。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2004－293752号公报

12、专利文献2：日本特许第6102006号公报。

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、但是，在专利文献1的氢气的填充控制方法中，当多个蓄压器的压力下降时，以残压最低的蓄压器为优先并填充氢气，但如果这样填充氢气，则有到向多级蓄压器的填充完成、能够向下个fcv进行氢气的供给为止耗费时间的情况。

3、通常，在差压填充式的氢填充装置中，为了向fcv以短时间效率良好地填充氢气，最先从容量较大的大容量储存部向fcv填充氢气。由于填充开始时的fcv的氢罐的压力较低，所以fcv的氢罐与大容量储存部的压力差较大，因从大容量储存部进行供给直到大容量储存部与fcv的氢罐的压力差达到规定的值，大容量储存部的压力较大地下降。因此，如果以残压最低的储存部为优先并填充氢，则大体成为选择容量较大的大容量储存部，填充时间变长，到能够向第2台fcv供给为止耗费时间。

4、在专利文献2的气体填充方法中，使氢气向多个蓄压器以残压较高的顺序填充，并且以残压较低的顺序将氢气从蓄压器向fcv的氢罐供给，但如果这样向fcv的氢罐供给氢气，则通常向中压用的储存部、高压用的储存部优先地进行氢气的填充，向在向fcv的氢气的供给中为了缩短供给时间而起到较大作用的低压用的储存部的氢气的填充被推迟，并且没有充分发挥设置大容量储存部的效果，有向第2台fcv的氢气的供给需要时间的情况。

5、本发明是为了解决上述的问题点而开发的，其目的在于提供通过能够总是维持高压的储存部、使向第2台以后的fcv的氢气的供给时间的延迟减少的氢气向储存部的填充方法及加氢站。

6、用来解决课题的手段

7、为了达成上述目的，有关技术方案1的发明是一种氢气的填充方法，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，当将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部时，基于各对象储存部的该时点的压力，对每个对象储存部计算出到满填充为止所需要的氢气填充量，基于此对每个对象储存部求出到满填充为止所需要的时间，将该填充时间最短的对象储存部选择为填充储存部。

8、有关技术方案2的发明是一种氢气的填充方法，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，当将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部时，对于各储存部，预先求出压力与到满填充为止所需要的时间的关系、以及基于该关系通过各储存部彼此的压力的比较对到满填充为止所需要的时间的大小进行判断的基准，基于该基准将能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。

9、有关技术方案3的发明是一种氢气的填充方法，在多个储存部中，包括至少一个容量与其他储存部不同的储存部。

10、有关技术方案4的发明是一种氢气的填充方法，是具有由多个储存部构成的蓄压器单元、在该多个储存部中包括至少一个容量与其他储存部不同的储存部的加氢站的氢气的填充方法，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部有多个、并且包括至少一个容量与其他储存部不同的大容量的储存部的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部。

11、有关技术方案5的发明是一种氢气的填充方法，当一边从多个储存部中的一个对作为规定的氢供给目标的燃料电池汽车(fcv)供给氢、一边从压缩机对多个储存部中的一个储存部进行氢气填充时，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，并且，在向作为氢供给目标的fcv的氢供给完成或能够最快成为满填充状态的储存部改变的时点，将通过从压缩机的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部切换。

12、有关技术方案6的发明是一种氢气的填充方法，当一边从多个储存部中的一个对作为规定的氢供给目标的燃料电池汽车(fcv)供给氢、一边从压缩机对多个储存部中的一个储存部进行氢气填充时，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从压缩机进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，考虑到fcv的满填充为止所需要的氢气量和各储存部的容量及氢残压，将能够效率最好地对fcv进行氢气的供给的储存部选定为进行向fcv的氢供给的储存部，并且，进行从压缩机的氢填充的储存部，考虑向该fcv的氢气的供给而选择能够最快成为满填充的储存部。

13、有关技术方案7的发明是一种加氢站，是具备由多个储存部构成的蓄压器单元、向前述蓄压器单元供给氢气的压缩机单元、以及从前述蓄压器单元向燃料电池汽车(fcv)供给氢气的氢供给机构的加氢站，当一边从多个储存部中的一个对作为规定的氢供给目标的fcv供给氢、一边从前述压缩机单元对多个储存部中的一个储存部进行氢气填充时，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从前述压缩机单元进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从前述压缩机单元的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，并且，在向作为氢供给目标的fcv的氢供给完成或能够最快成为满填充状态的储存部改变的时点，将通过从前述压缩机单元的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部切换。

14、发明效果

15、根据有关技术方案1的发明，由于当向压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够在最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。此外，由于在能够以最短时间填充的储存部的选择时，对每个对象储存部基于该储存部的压力求出到满填充为止所需要的时间，所以即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。

16、根据有关技术方案2的发明，由于当向压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够在最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。此外，由于在能够以最短时间填充的储存部的选择时，预先设定压力与到满填充为止所需要的时间的关系、以及基于该关系通过各储存部彼此的压力的比较对到满填充为止所需要的时间的大小进行判断的基准，基于该基准来选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以即使在储存部的容量中有差异，也能够简单地选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。

17、根据有关技术方案3的发明，即使各储存部的容量不同，也仅通过计测各储存部的压力就能够选择能够最快成为满填充状态的储存部，能够以最短时间维持高压的储存部。

18、根据有关技术方案4的发明，由于即使构成蓄压器单元的储存部的容量不同，并且包含大容量的储存部，当对压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，也选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够以最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。

19、根据有关技术方案5及6的发明，由于当一边从多个储存部中的一个对作为规定的氢供给目标的燃料电池汽车(fcv)供给氢、一边从压缩机对多个储存部中的一个储存部进行氢气填充时，也在对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部供给氢气时，选择能够最快成为满填充状态的储存部，所以能够以最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。

20、此外，在有关技术方案6的发明中，由于考虑到fcv的满填充为止所需要的氢气量和各储存部的容量及氢残压，将能够效率最好地对fcv进行氢气的供给的储存部选定为进行向fcv的氢供给的储存部，并且，进行从压缩机的氢填充的储存部，考虑向该fcv的氢气的供给而选择能够最快成为满填充的储存部，所以能够实现向fcv的氢供给的效率提高，并且减少向第2台以后的fcv的氢气的供给时间的延迟。

21、根据有关技术方案7的发明，由于是具备由多个储存部构成的蓄压器单元、向蓄压器单元供给氢气的压缩机单元、以及从前述蓄压器单元向燃料电池汽车供给氢气的氢供给机构的加氢站，当一边从多个储存部中的一个对作为规定的氢供给目标的fcv供给氢、一边从前述压缩机单元对多个储存部中的一个储存部进行氢气填充时，对于压力比预先设定的规定压力降低的储存部(对象储存部)，从前述压缩机单元进行氢气填充，在该对象储存部为多个的情况下，将通过从前述压缩机单元的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部选择为填充储存部，并且，在向作为氢供给目标的fcv的氢供给完成或能够最快成为满填充状态的储存部改变的时点，将通过从前述压缩机单元的氢气填充能够最快成为满填充状态的储存部切换，所以能够以最短时间使储存部成为满填充状态而维持高压的储存部。此外，即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。

22、因此，能够不以特定的储存部为优先，即使在储存部的容量中有差异，也能够选择能够最快成为满填充状态的储存部并使其成为满填充状态，维持高压的储存部。该高压储存部对于某种程度被填充氢而压力变高的fcv也能够填充氢。因此，例如在通过虽说因这以前的氢供给而压力下降但维持着充分的氢量的大容量的储存部首先进行氢供给后、用维持着高压的储存部达到满填充等，能够通过将高压的储存部与大容量储存部良好地组合，整体上以短时间进行氢供给。即，通过能够总是维持高压的储存部，对于使第2台以后的fcv成为满填充变得有利，所以能够效率良好地运营加氢站。