JP6611026B1 - Hydrogen filling device - Google Patents
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Abstract
【課題】マスターメータを用いて校正を行うことが出来て、且つ、通信充填も行うことが出来る水素充填装置の提供。【解決手段】充填ホース先端の充填ノズル(2)と接続/取り外し可能なマスターメータ側レセプタクル(3B)と、水素充填すべき機器(車載タンク等)側のレセプタクルと接続/取り外し可能なマスターメータ側充填ノズル(3C)を備え、マスターメータ(3A)が介装される校正用回路(3)を有し、機器内の情報(圧力、温度)の信号伝達系統は、充填ノズル(2)に連通した第1の信号伝達系統(4)と、マスターメータ側充填ノズル(3C)に連通した第2の信号伝達系統(5)の何れか一方と選択的に接続及び取り外し可能に構成されている。【選択図】図1A hydrogen filling apparatus capable of performing calibration using a master meter and also performing communication filling. [MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A master meter side receptacle (3B) that can be connected / removed to a filling nozzle (2) at the tip of a filling hose, and a master meter side that can be connected / removed to a receptacle on the side of a device to be filled with hydrogen (such as an in-vehicle tank). A calibration nozzle (3) having a filling nozzle (3C) and having a master meter (3A) interposed therein, and a signal transmission system for information (pressure, temperature) in the device communicate with the filling nozzle (2). The first signal transmission system (4) and the second signal transmission system (5) communicating with the master meter side filling nozzle (3C) can be selectively connected and detached. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、水素自動車等に水素を充填する施設である水素ステーションで用いられる水素充填装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen filling apparatus used in a hydrogen station, which is a facility for filling hydrogen into a hydrogen vehicle or the like.
近年、燃料電池を搭載した車両(燃料電池自動車:FCV)の開発・普及に伴い、水素ステーション(例えば、特許文献1参照)の設置個所を増加することが重要視されている。
水素ステーションには水素充填装置が設けられており、水素充填装置により、水素ステーションに到着した前記車両の車載タンク内に所定の圧力で水素を充填している。そして、車載タンク内への水素充填を安全且つ正確に行うため、水素充填装置を校正する作業が定期的に行われている。そして、係る校正作業は、例えば水素充填系統に基準流量計(マスターメータ)を介装する(水素充填装置の校正を)マスターメータ法により行う場合がある。
In recent years, with the development and widespread use of vehicles equipped with fuel cells (fuel cell vehicles: FCV), it has become important to increase the number of hydrogen stations (see, for example, Patent Document 1).
The hydrogen station is provided with a hydrogen filling device, and the hydrogen filling device fills the vehicle-mounted tank of the vehicle that has arrived at the hydrogen station with a predetermined pressure. And in order to perform hydrogen filling in a vehicle-mounted tank safely and correctly, the operation | work which calibrates a hydrogen filling apparatus is performed regularly. The calibration work may be performed, for example, by a master meter method in which a reference flow meter (master meter) is interposed in the hydrogen filling system (the hydrogen filling device is calibrated).
ここで、車載タンク内の圧力等の情報を水素充填装置側に通信しつつ水素充填を行う所謂「通信充填」が行なわれる。そして、火花発生の危険を防止して水素充填作業の安全性を確保するため、水素充填ノズルから水素充填装置の間の部分を信号線で接続し、信号線内に情報信号を通信させることにより、水素充填装置に情報を送信することが好適である。
しかし、基準流量計を水素充填系統に介装すると、車載タンク内の圧力等の情報を水素充填装置側に通信或いは伝達することが困難となり、特に、通信充填用の信号線を充填ノズルから水素充填装置まで連続して配置することが困難である。
そのため、従来技術においては、基準流量計を用いて水素充填装置の校正を行う場合には、通信充填自体が困難であるという問題が存在する。上述した従来の水素ステーション(特許文献1参照)においても、係る問題を解決することは意図していない。
Here, so-called “communication filling” is performed in which hydrogen filling is performed while communicating information such as pressure in the vehicle-mounted tank to the hydrogen filling apparatus side. And in order to prevent the risk of sparking and ensure the safety of hydrogen filling work, the part between the hydrogen filling nozzle and the hydrogen filling device is connected by a signal line, and the information signal is communicated in the signal line. It is preferable to transmit information to the hydrogen filling device.
However, if the reference flow meter is installed in the hydrogen filling system, it becomes difficult to communicate or transmit information such as the pressure in the vehicle tank to the hydrogen filling device side. In particular, a signal line for communication filling is connected from the filling nozzle to the hydrogen. It is difficult to arrange continuously to the filling device.
Therefore, in the prior art, when calibration of the hydrogen filling apparatus is performed using a reference flow meter, there is a problem that communication filling itself is difficult. The conventional hydrogen station described above (see Patent Document 1) is not intended to solve such a problem.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、基準流量計を用いて校正を行うことが出来て、且つ、通信充填も行うことが出来る水素充填装置の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a hydrogen filling apparatus that can be calibrated using a reference flow meter and can also perform communication filling. It is said.
本発明の水素充填装置(100、101、102、103、104、105、106、107)は、
充填装置本体(30)と校正手段(3)とを備えた水素充填装置であって、前記校正手段(3)は、前記充填装置本体(30)の充填ホース(1)先端の充填ノズル(2)と接続及び取り外し可能なレセプタクル(3B:基準流量計側レセプタクル)と、水素を充填するべき機器(例えば、燃料電池自動車FCVの車載タンク、校正装置10の充填タンク11、ボンベ20等)側のレセプタクルと接続及び取り外し可能な充填ノズル(3C:基準流量計側充填ノズル)と、を備えるとともに水素流量計測装置(3A:基準流量計)が介装されており、前記充填装置本体(30)に設けられたコネクタは、第1の信号伝達系統を構成する前記充填装置本体の充填ホース(1)先端の充填ノズル(2)に設けられたコネクタと、第2の信号伝達系統(5)を構成する前記校正手段(3)の充填ノズル(3C)に設けられたコネクタとの何れか一方のコネクタと選択的に接続及び取り外し可能に構成されていることを特徴としている。
The hydrogen filling apparatus of the present invention (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)
A hydrogen filling device comprising a filling device main body (30) and a calibration means (3), wherein the calibration means (3) is a filling nozzle (2) at the tip of a filling hose (1) of the filling device main body (30). ) And a connectable and detachable receptacle (3B: reference flow meter side receptacle), and a device to be filled with hydrogen (for example, an onboard tank of a fuel cell vehicle FCV, a
本発明において、前記水素を充填するべき機器内の情報を伝達する信号伝達系統、第1の信号伝達系統(4)、第2の信号伝達系統(5)は、光信号を伝達する光通信経路(例えば、光ファイバー)を含んでいるのが好ましい。もちろん、前記水素を充填するべき機器内の情報を伝達する信号伝達系統、第1の信号伝達系統(4)、第2の信号伝達系統(5)を、電気信号を伝達する信号線で構成することが出来る。
そして本発明において、前記第2の信号伝達系統(5)には増幅器(7:アンプ)が介装されているのが好ましい。
また、前記第2の信号伝達系統(5)或いは校正用手段(3)のレセプタクル(3B:基準流量計側レセプタクル)には、電気信号を光信号に変換する変換装置(8:電気/光コンバータ)が介装されているのが好ましい。
In the present invention, the signal transmission system for transmitting information in the device to be filled with hydrogen, the first signal transmission system (4), and the second signal transmission system (5) are optical communication paths for transmitting optical signals. (For example, an optical fiber) is preferably included. Of course, the signal transmission system for transmitting information in the device to be filled with hydrogen, the first signal transmission system (4), and the second signal transmission system (5) are constituted by signal lines for transmitting electrical signals. I can do it.
In the present invention, an amplifier (7: amplifier) is preferably interposed in the second signal transmission system (5).
Further, in the receptacle (3B: reference flow meter side receptacle) of the second signal transmission system (5) or the calibration means (3), a converter (8: electrical / optical converter) for converting an electrical signal into an optical signal. ) Is preferably interposed.
本発明において、前記水素を充填するべき機器は、車両(S:燃料電池自動車:FCV)の車載タンク、校正装置(10)の充填タンク(11)或いは水素ボンベ(20)であるのが好ましい。
この場合、校正装置(10)は車両(PS:校正車両)に架装されているのが好ましい。そして、校正装置(10)を架装した校正車両(PS)は水素を含む複数種類の燃料(例えば水素を含む2種類の燃料)で駆動するのが好ましい(例えば、バイ・フューエル車両)。
In the present invention, the device to be filled with hydrogen is preferably a vehicle-mounted tank of a vehicle (S: fuel cell vehicle: FCV), a filling tank (11) of a calibration device (10), or a hydrogen cylinder (20).
In this case, the calibration device (10) is preferably mounted on a vehicle (PS: calibration vehicle). The calibration vehicle (PS) equipped with the calibration device (10) is preferably driven by a plurality of types of fuel containing hydrogen (for example, two types of fuel containing hydrogen) (for example, a bi-fuel vehicle).
上述の構成を具備する本発明によれば、水素を充填するべき機器内の情報(圧力、温度)を伝達する信号伝達系統を、充填ホース(1)先端の充填ノズル(2)に連通した第1の信号伝達系統(4)、或いは、校正用手段(3)の充填ノズル(3C:基準流量計側充填ノズル)に連通した第2の信号伝達系統(5)の何れか一方と選択的に接続し或いは取り外すことにより、校正時であっても、通常の水素充填時においても、水素を充填するべき機器(例えば、燃料電池自動車FCVの車載タンク、校正装置10の充填タンク11、ボンベ20等)の内部で充填に必要な情報(圧力、温度)を計測すれば、その情報が確実に充填装置本体(30)へ送信(通信)される。そのため、安全且つ正確な水素充填を実行することが出来る。
また、校正の際には、水素充填経路に水素流量計測装置(3A:基準流量計)が介装されているので、水素流量計測装置(3A)により水素充填量を正確に計測することが出来る。それにより、充填装置本体(30)内で水素を計測する流量計の精度を評価することが出来る。
According to the present invention having the above-described configuration, the signal transmission system for transmitting information (pressure, temperature) in the device to be filled with hydrogen is communicated with the filling nozzle (2) at the tip of the filling hose (1). 1 signal transmission system (4) or the second signal transmission system (5) communicating with the filling nozzle (3C: reference flow meter side filling nozzle) of the calibration means (3) selectively. By connecting or disconnecting, even during calibration or during normal hydrogen filling, equipment to be filled with hydrogen (for example, an in-vehicle tank of a fuel cell vehicle FCV, a
Further, since the hydrogen flow measuring device (3A: reference flow meter) is interposed in the hydrogen filling path during calibration, the hydrogen filling amount can be accurately measured by the hydrogen flow measuring device (3A). . Thereby, the accuracy of the flow meter that measures hydrogen in the filling device main body (30) can be evaluated.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図1を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図1において、水素充填装置100は、充填装置本体30と校正用手段3(基準流量計3Aを介装した手段)を有している。充填装置本体30には充填ホース1が接続され、充填ホース1先端には充填ノズル2が設けられている。
校正用手段3(基準流量計手段)には、水素流量計測装置3A(基準流量計)が介装され、レセプタクル3B(基準流量計側レセプタクル)、充填ノズル3C(基準流量計側充填ノズル)、校正手段ホース3E(基準流量計ホース)を備えている。
基準流量計側レセプタクル3Bは、充填ノズル2と接続及び取り外し可能に構成されており、基準流量計側充填ノズル3Cは、水素を充填するべき機器である車両S(例えば、燃料電池自動車FCV)のレセプタクルSAと接続及び取り外し可能に構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the
In the calibration means 3 (reference flow meter means), a hydrogen
The reference flow
水素充填装置100は、車両Sの燃料タンクの情報(圧力、温度)を伝達する信号伝達系統を有している。第1の信号伝達系統4は充填ホース1先端の充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aに連通すると共に、通信用コネクタ4Aに接続しており、電気信号用の導線で構成されている。ただし、第1の信号伝達系統4を光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。通信用コネクタ4Aは、第3の信号伝達系統6(充填装置側の通信経路側)に接続している通信用コネクタ6Aと着脱可能である。そして、通信用コネクタ4Aと通信用コネクタ6A間は、信号(圧力及び温度の情報信号)の授受が行われる。
第2の信号伝達系統5(基準流量計手段3側の通信経路)は、電気信号用の導線で構成されており、基準流量計側充填ノズル3Cの光通信用コネクタ3Dに連通すると共に、通信用コネクタ5Aに接続している。ただし、第2の信号伝達系統5を光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。
通信用コネクタ5Aは、第3の信号伝達系統6に接続した通信用コネクタ6Aと着脱可能であり、通信用コネクタ5Aと通信用コネクタ6A間も、信号(圧力及び温度の情報信号)の授受が出来る様に構成されている。
車両側レセプタクルSAには図示しない光通信用コネクタが内蔵され、ノズル2と車両側レセプタクルSAが接続された際には、車両側レセプタクルSAに内蔵された図示しない光通信用コネクタと光通信用コネクタ2Aとの間で、光信号(圧力及び温度の情報に係る光信号)の授受(光通信)が行われる。また、校正用手段3のレセプタクル3B内には図示しない光通信用コネクタが内蔵されており、ノズル2と校正用手段3のレセプタクル3Bが接続された際には、校正用手段3のレセプタクル3B内の図示しない光通信用コネクタと光通信用コネクタ2Aとの間で、光信号(圧力及び温度の情報に係る光信号)の授受(光通信)が行われる。
第3の信号伝達系統6は電気信号用の導線で構成されており、一端が充填装置本体30側に接続しており、他端はコネクタ6A(充填装置側コネクタ)に接続しており、コネクタ6Aを介して第1の信号伝達系統4のコネクタ4A或いは第2の信号伝達系統5のコネクタ5Aの何れか一方と選択的に接続可能であり且つ接続解除可能に構成されている(切換可能に構成されている:矢印C)。第3の信号伝達系統6を光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。なお、第1の信号伝達系統4、第2の信号伝達系統5、第3の信号伝達系統6は、添付図面では破線で示されている。
The
The second signal transmission system 5 (communication path on the side of the reference flow meter means 3) is composed of a lead wire for electrical signals, communicates with the
The
The vehicle-side receptacle SA incorporates an optical communication connector (not shown), and when the
The third
図1の水素充填装置100において、基準流量計3Aを用いて校正を行う場合には、充填装置の充填ノズル2を基準流量計側レセプタクル3Bに接続し、基準流量計側充填ノズル3Cを車両側レセプタクルSAに接続する。
図1では明示されていないが、車両側レセプタクルSAに内蔵された車両側の光通信用コネクタは、車載タンク(図1では図示せず)内の温度や圧力を光信号で出力するセンサに接続されている。ただし、車載タンク内の図示しないセンサが電気信号を出力するタイプのセンサである場合は、当該センサと図示しない車両側の光通信用コネクタの間の領域に別途コンバータを設置して、図示しない前記センサが出力する電気信号を光信号に変換する。
校正の際には、第2の信号伝達系統5(基準流量計側の通信経路)のコネクタ5Aを第3の信号伝達系統6(充填装置側の通信経路)のコネクタ6Aに接続し、第1の信号伝達系統4(充填装置の充填ノズル2側の通信経路)は第3の信号伝達系統6から接続解除する。
In the
Although not clearly shown in FIG. 1, the vehicle-side optical communication connector built in the vehicle-side receptacle SA is connected to a sensor that outputs the temperature and pressure in the vehicle-mounted tank (not shown in FIG. 1) as an optical signal. Has been. However, if the sensor (not shown) in the in-vehicle tank is a sensor that outputs an electrical signal, a separate converter is installed in the region between the sensor and the optical communication connector on the vehicle side (not shown). The electrical signal output from the sensor is converted into an optical signal.
During calibration, the
校正時は、図1に示す通り、水素は、充填装置本体30から充填ホース1、充填ノズル2、基準流量計側レセプタクル3B、基準流量計3A、校正手段ホース3E(基準流量計ホース)、基準流量計側充填ノズル3C、車両側レセプタクルSAを介して車両Sの車載タンクに充填される。基準流量計3Aにおいては充填された水素充填量を正確に計測する。それにより充填装置本体30内で水素を計測する流量計の精度を評価することが出来る。
その際、車載タンク内の情報(圧力、温度)は、図示しないセンサで検出され、車両側レセプタクルSAに内蔵された車両側の光通信用コネクタから基準流量計側充填ノズル3Cに内蔵された光通信用コネクタ3D、第2の信号伝達系統5(基準流量計側の通信経路)、コネクタ5A及び6A、第3の信号伝達系統6(充填装置側の通信経路)を介して充填装置本体30側に伝達される。
なお、第2の信号伝達系統5を校正用手段3のレセプタクル3Bに接続し、レセプタクル3Bに光通信用コネクタ(図示せず)を設け、当該図示しない光通信用コネクタを充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aと信号授受可能に構成した場合には、校正の際に図示しないセンサで検出された車載タンク内の情報(圧力、温度)は、車両側レセプタクルSAに内蔵された図示しない光通信用コネクタから光通信用コネクタ3D、第2の信号伝達系統5、レセプタクル3Bに内蔵された図示しない光通信用コネクタ、充填ノズル2の光通信用コネクタ2A、第1の信号伝達系統4、通信用コネクタ4A及び6A、第3の信号伝達系統6を介して、充填装置本体30側に伝達される。
At the time of calibration, as shown in FIG. 1, hydrogen is supplied from the filling
At that time, the information (pressure and temperature) in the in-vehicle tank is detected by a sensor (not shown), and the light built in the reference flow meter
The second
一方、通常の水素充填の際には、充填装置本体30の充填ノズル2は直接、車両側レセプタクルSAに接続される。信号伝達系統に関しては、第1の信号伝達系統4のコネクタ4Aが第3の信号伝達系統6のコネクタ6Aと接続し、第2の信号伝達系統5は第3の信号伝達系統6とは連通しない。
通常の水素充填においては、水素は、充填装置本体30から、充填ホース1、充填ノズル2、車両側レセプタクルSAを介して車両Sの車載タンクに充填される。
その際に、車載タンク内の情報(圧力、温度)は、図示しないセンサで検出され、車両側レセプタクルSAに内蔵された車両側の光通信用コネクタ(図示せず)から、充填装置30側の充填ノズル2に内蔵された光通信用コネクタ2A、第1の信号伝達系統4、コネクタ4A及び6A、第3の信号伝達系統6を介して、充填装置本体30側に伝達される。
On the other hand, during normal hydrogen filling, the filling
In normal hydrogen filling, hydrogen is filled from the filling device
At that time, information (pressure and temperature) in the vehicle-mounted tank is detected by a sensor (not shown), and from the vehicle-side optical communication connector (not shown) built in the vehicle-side receptacle SA, The data is transmitted to the filling device
第1実施形態の水素充填装置100によれば、校正の際には、水素は基準流量計側レセプタクル3B、基準流量計3A、基準流量計ホース3E、基準流量計側充填ノズル3C、車両側レセプタクルSAを介して車両Sの車載タンク内に充填され、基準流量計3Aによって充填された水素量を正確に計測することが出来る。
その際に、図示しないセンサで検出される車載タンク内の情報(圧力、温度)は、車両側レセプタクルSA、基準流量計側充填ノズル3Cに内蔵された光通信用コネクタ3D、第2の信号伝達系統5、第3の信号伝達系統6を介して、充填装置本体30に伝達される。そのため、校正の際でも、通常充填の場合と同様に、車載タンク内の情報(圧力、温度)を参照しつつ、安全且つ正確に水素を充填することが出来る。
そして第1実施形態に係る水素充填装置100によれば、車載タンク内の情報(圧力、温度)を参照しつつ、安全且つ正確に、通常の水素充填作業を行うことが出来る。
According to the
At this time, information (pressure, temperature) in the on-vehicle tank detected by a sensor (not shown) includes the vehicle-side receptacle SA, the
And according to the
図2を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図1の第1実施形態では、車両(例えば、燃料電池自動車FCV)の車載タンクに充填しつつ校正を行ったが、図2の第2実施形態では、校正を行うに際して校正装置10を用いている。
図2において、第2実施形態に係る水素充填装置101は、充填装置本体30と校正装置10を備えている。校正装置10は、充填タンク11と基準流量計3Aを内蔵しており、充填タンク11と基準流量計3Aは基準流量計ホース3Eを介して連通している。基準流量計3Aの充填ノズル2側には基準流量計側レセプタクル3Bを備えており、基準流量計側レセプタクル3Bは、充填ノズル2と接続及び取り外し可能に構成されている。
校正装置10のレセプタクル3B内には図示しない光通信用コネクタが内蔵されており、ノズル2と校正装置10のレセプタクル3Bが接続された際には、レセプタクル3B内の図示しない光通信用コネクタと光通信用コネクタ2Aとの間で、光信号(圧力及び温度の情報に係る光信号)の授受(光通信)が行われる。
ここで、図2〜図8の各図面では図示の煩雑を回避するため、充填ノズル、基準流量計等の各種部品について、図1と同様の符号を付している。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment of FIG. 1, calibration is performed while filling a vehicle-mounted tank of a vehicle (for example, a fuel cell vehicle FCV). However, in the second embodiment of FIG. Yes.
In FIG. 2, a
An optical communication connector (not shown) is built in the
Here, in each drawing of FIGS. 2 to 8, various components such as the filling nozzle and the reference flow meter are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 in order to avoid the complexity of the illustration.
水素充填装置101は、第1の信号伝達系統4−1と第2の信号伝達系統5−1を有している。ここで第2の信号伝達系統5−1は電気信号用信号線(実線)5−1−Aと、で表し、光信号用経路(破線)5−1−Bの総称であり、図2では符号5−1−A、5−1−Bのみが示されている。
第1の信号伝達系統4−1は充填ノズル2側の電気信号用の通信経路であり、その一端は充填ホース1先端の充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aに連通しており、他端は充填装置本体30側の通信用コネクタ4−1Aに連通している。通信用コネクタ4−1Aは、第3の信号伝達系統6−1(充填装置側の電気信号用の通信経路側)に接続している通信用コネクタ6−1Aと着脱可能である。そして、通信用コネクタ4−1Aと通信用コネクタ6−1A間で信号(圧力及び温度の信号)の授受が行われている。ここで、第1の信号伝達系統4−1と第3の信号伝達系統6−1を光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。
第2の信号伝達系統5−1(基準流量計側の通信経路)は、充填タンク11内の図示しないセンサ(検出結果を電気信号で出力するタイプのセンサ)に連通すると共に、他端は基準流量計側レセプタクル3Bに内蔵された図示しない光通信用コネクタに接続されている。
第2の信号伝達系統5−1には、電気信号を光信号に変換する変換装置8(電気/光コンバータ)が介装されている。そして第2の信号伝達系統5−1において、電気/光コンバータ8より充填タンク11側の領域は電気信号用信号線(実線で示す)として符号5−1−Aで示されており、電気/光コンバータ8より基準流量計側レセプタクル3B側の領域は光信号用経路(破線で示す)として符号5−1−Bで示されている。
The
The first signal transmission system 4-1 is a communication path for electrical signals on the filling
The second signal transmission system 5-1 (communication path on the reference flow meter side) communicates with a sensor (a sensor of a type that outputs a detection result as an electrical signal) in the filling
The second signal transmission system 5-1 is provided with a conversion device 8 (electric / optical converter) that converts an electric signal into an optical signal. In the second signal transmission system 5-1, the region closer to the filling
図2の水素充填装置101において、校正を行う場合、充填ノズル2を校正装置10のマスターメータ側レセプタクル3Bに接続する。
充填ノズル2を基準流量計側レセプタクル3Bに接続すると同時に、基準流量計側レセプタクル3Bに内蔵された図示しない光通信用コネクタ、充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aとの間で光信号の授受(光通信)が可能となり、第2の信号伝達系統5−1(5−1−B)と第1の信号伝達系統4−1とが情報の授受が可能な状態となる(接続される)。
校正の際は、図2に示す通り、水素は、充填装置本体30から充填ホース1、充填ノズル2、基準流量計側レセプタクル3B、基準流量計3A、基準流量計ホース3Eを介して、校正装置10の充填タンク11に充填される。基準流量計3Aは、充填された水素量を正確に計測する。
In the
At the same time that the filling
At the time of calibration, as shown in FIG. 2, the hydrogen is calibrated from the filling device
校正中の充填タンク11内の情報(圧力、温度)は、充填タンク11内の図示しないセンサで検出され、当該図示しないセンサは検出結果を電気信号で出力する。当該センサからの出力信号(電気信号)は、充填タンク11から第2の信号伝達系統5−1(5−1−A、5−1−B)により基準流量計側レセプタクル3Bに送信されるが、図示しないセンサの出力信号は電気/光コンバータ8により、電気信号から光信号に変換される。電気/光コンバータ8で返還された光信号は、基準流量計側レセプタクル3Bに内蔵された光通信用コネクタ、充填ノズル2の光通信用コネクタ2A、第1の信号伝達系統4−1、コネクタ4−1A及びコネクタ6−1A、第3の信号伝達系統6−1を介して、充填装置本体30に伝達される。
電気/光コンバータ8は、基準流量計側レセプタクル3Bに内蔵することも可能である。或いは、基準流量計側レセプタクル3Bが、電気信号を受信して光信号に変換する機能を有するのであれば、例えばLED等の発光機器を内蔵するのであれば、電気/光コンバータ8は不要である。また、充填タンク11内の図示しないセンサが、検出結果を光信号として出力するタイプであれば、電気/光コンバータ8は不要である。
Information (pressure, temperature) in the filling
The electrical / optical converter 8 can also be incorporated in the reference flow
第2実施形態の水素充填装置101においても、校正の際に、校正装置10に内蔵された充填タンク11内の情報(圧力、温度)を充填装置本体30側に通信(送信)しつつ、安全且つ正確に水素を充填することが出来る。
車両(図2では図示せず)に水素を充填する場合(通常の水素充填の場合)には、充填ノズル2を図示しない車両における車両側レセプタクルに接続し、図1の第1実施形態と同様な態様で行う。
図2の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図1の第1実施形態と同様である。
Also in the
When filling a vehicle (not shown in FIG. 2) with hydrogen (in the case of normal hydrogen filling), the filling
Other configurations and effects in the second embodiment of FIG. 2 are the same as those of the first embodiment of FIG.
図3を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。
図3の第3実施形態に係る水素充填装置102では、ボンベの様な耐圧容器(タンク)に水素を充填し、或いは、その様な耐圧容器(タンク)を用いて水素充填装置の校正を行う。
図3で示す水素充填装置102は、充填装置本体30と校正用手段3(基準流量計を介装した手段)を有している。
校正用手段3には水素流量計測装置3A(基準流量計)が介装され、レセプタクル3B(基準流量計側レセプタクル)、充填ノズル3C(基準流量計側充填ノズル)、校正手段ホース3E(基準流量計ホース)を備えている。
基準流量計側レセプタクル3Bは充填ノズル2と接続及び取り外し可能に構成されており、その内部には図示しない光通信用コネクタが設けられている。そして基準流量計側充填ノズル3Cは、水素を充填するべき機器であるボンベ20側のレセプタクル20Aと接続及び取り外し可能に構成されている。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the
The
The calibration means 3 is provided with a hydrogen flow
The reference flow
水素充填装置102は、第1の信号伝達系統4−2、第2の信号伝達系統5−2、第3の信号伝達系統6−2を有している。
第1の信号伝達系統4−2(充填ノズル2側の通信経路)は電気信号用の通信経路であり、一端が充填ホース1先端の充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aに連通すると共に、他端は通信用コネクタ4−2Aと接続されている。通信用コネクタ4−2Aは、第3の信号伝達系統6−2(充填装置側の電気信号用の通信経路側)に接続している通信用コネクタ6−2Aと着脱可能である。そして、通信用コネクタ4−2Aと通信用コネクタ6−2A間は、電気信号(圧力及び温度の信号)の授受が行われている。ここで、第1の信号伝達系統4−2と第3の信号伝達系統6−2を、光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。
第2の信号伝達系統5−2(基準流量計手段3側の通信経路)は電気信号用の通信経路であり、基準流量計側充填ノズル3Cの光通信用コネクタ3Dに連通しており、光通信用コネクタ3Dの他端側は通信用コネクタ5−2Aに接続されている。そして通信用コネクタ5−2Aも第3の信号伝達系統6−2の通信用コネクタ6−2Aと着脱可能に構成されており、通信用コネクタ5−2Aと通信用コネクタ6−2A間も電気信号(圧力、温度)の授受が行われる。図示はされていないが、第2の信号伝達系統5−2を校正用手段3のレセプタクル3Bに接続し、レセプタクル3Bに設けた光通信用コネクタを充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aと信号授受可能に構成することも出来る。
The
The first signal transmission system 4-2 (communication path on the filling
The second signal transmission system 5-2 (communication path on the side of the reference flow meter means 3) is a communication path for electrical signals, and communicates with the
上述した様に、第3の信号伝達系統6−2のコネクタ6−2Aは、第1の信号伝達系統4−2のコネクタ4−2Aと、第2の信号伝達系統5−2のコネクタ5−2Aの何れか一方と選択的に接続可能であり、接続解除可能であるので、第3の信号伝達系統6−2は、第1の信号伝達系統4−2と第2の信号伝達系統5−2の何れか一方と接続して切り換え可能(矢印C)である。第1の信号伝達系統4−2、第2の信号伝達系統5−2、第3の信号伝達系統6−2は、図3では破線により示されている。
ボンベ20内には、ボンベ20内の圧力や温度を検出し電気信号で出力するタイプのセンサ21、センサ21が出力した電気信号を光信号に変換する変換装置22(電気/光コンバータ)が設けられている。電気/光コンバータ22が出力する光信号は、ボンベ内光通信経路23により、ボンベ側レセプタクル20Aの光通信用コネクタ20Bに伝達される。
As described above, the connector 6-2A of the third signal transmission system 6-2 includes the connector 4-2A of the first signal transmission system 4-2 and the connector 5- of the second signal transmission system 5-2. Since either one of 2A can be selectively connected and the connection can be released, the third signal transmission system 6-2 includes the first signal transmission system 4-2 and the second signal transmission system 5- 2 and can be switched (arrow C). The first signal transmission system 4-2, the second signal transmission system 5-2, and the third signal transmission system 6-2 are indicated by broken lines in FIG.
In the
ボンベ20に通常の水素充填をする際には、充填装置側充填ノズル2をボンベ側レセプタクル20Aに接続する。
その際に、第1の信号伝達系統4−2のコネクタ4−2Aは第3の信号伝達系統6−2のコネクタ6−2Aに接続し、第2の信号伝達系統5−2は第3の信号伝達系統6−2には接続されていない状態となる。
When the
At this time, the connector 4-2A of the first signal transmission system 4-2 is connected to the connector 6-2A of the third signal transmission system 6-2, and the second signal transmission system 5-2 is connected to the third signal transmission system 5-2. The signal transmission system 6-2 is not connected.
通常充填時には、水素は、充填装置本体30から、充填装置の充填ホース1、充填ノズル2、ボンベ側レセプタクル20Aを介してボンベ20に充填される。
その際、充填ノズル2がボンベ側レセプタクル20Aに接続されて、ボンベ側の光通信用コネクタ20Bと充填ノズル2の光通信用コネクタ2Aが光信号授受可能な状態となる。
ボンベ20内の情報(圧力、温度)は、ボンベ20内のセンサ21で計測され、電気/光コンバータ22により光信号に変換されてボンベ内光通信経路23を流れ、ボンベ側レセプタクル20Aのコネクタ20Bに伝達される。そして、ノズル側コネクタ2A、第1の信号伝達系統4−2、コネクタ4−2A及び6−2A、第3の信号伝達系統6−2を介して、充填装置本体30に送信される。
During normal filling, hydrogen is filled into the
At this time, the filling
Information (pressure, temperature) in the
校正をする場合には、図3に示す通り、充填装置側充填ノズル2を基準流量計側レセプタクル3Bに接続し、基準流量計側充填ノズル3Cをボンベ側レセプタクル20Aに接続する。充填装置側充填ノズル2を基準流量計側レセプタクル3Bに接続することにより、レセプタクル3B内の図示しない光通信用コネクタと充填ノズル2側の光通信用コネクタ2Aとが接続して、光信号(圧力及び温度の信号)が授受可能な状態となる。そして、基準流量計側充填ノズル3Cをボンベ側レセプタクル20Aに接続することにより、ボンベ側コネクタ20Bは基準流量計側コネクタ3Dと接続して光信号(圧力及び温度の信号)が授受可能な状態となる。
さらに、第2の信号伝達系統5−2のコネクタ5−2Aを第3の信号伝達系統6−2のコネクタ6−2Aに接続する。その結果、第1の信号伝達系統4−2は第3の信号伝達系統6−2とは接続されていない状態になる。
When calibrating, as shown in FIG. 3, the filling device
Further, the connector 5-2A of the second signal transmission system 5-2 is connected to the connector 6-2A of the third signal transmission system 6-2. As a result, the first signal transmission system 4-2 is not connected to the third signal transmission system 6-2.
校正時においては、水素は、充填装置本体30から充填ホース1、充填ノズル2、基準流量計側レセプタクル3B、基準流量計3A、基準流量計ホース3E、マスターメータ側充填ノズル3C、ボンベ側レセプタクル20Aを介してボンベ20に充填される。その際、基準流量計3Aは、充填された水素量を正確に計測する。
ボンベ20内の情報(圧力、温度)は、ボンベ20内のセンサ21で検出され、センサ21の出力信号は電気/光コンバータ22により光信号に変換されて、ボンベ側コネクタ20B、基準流量計側コネクタ3D、第2の信号伝達系統5−2、レセプタクル3B内の図示しない光通信用コネクタ、充填ノズル2側の光通信用コネクタ2A、第1の信号伝達系統4−2、コネクタ4−2A及び6−2A、第3の信号伝達系統6−2を介して充填装置本体30へ送信される。
図3の第3実施形態の水素充填装置102によれば、ボンベ20を用いた校正の際に、ボンベ20内の情報(圧力、温度)を充填装置側に通信(送信)しつつ、安全且つ正確に水素を充填することが出来る。
図3の第3実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図1、図2の実施形態と同様である。
At the time of calibration, hydrogen is supplied from the filling
Information (pressure, temperature) in the
According to the
Other configurations and operational effects in the third embodiment of FIG. 3 are the same as those of the embodiment of FIGS.
図4を参照して、本発明の第4実施形態を説明する。
図4の第4実施形態では、図2(第2実施形態)における校正装置10が車両PS(以下「校正車両」と記載する)に架装されている。
図4に示す第4実施形態の水素充填装置103において、校正装置10は校正車両PSに架装されている。
校正装置10の充填タンク11と校正車両PSのエンジンEの間の領域には、水素供給配管12が設けられ、流量調整弁13が介装されている。校正装置10を架装した校正車両PSが、水素車両であれば、流量調整弁13の弁開度を調整することにより、校正車両PS側に供給される水素量を制御することが出来る。なお、図4の車両PSがバイ・フューエル車両でなければ、水素供給配管12と水素流量調整弁13は不要である。
第4実施形態の水素充填装置103によれば、重量物である校正装置10を校正車両PSに架装し、校正車両PSを運転して校正装置10を移動することが出来るので、水素充填設備に効率的に車両PSを移動させることにより、校正が適正な間隔で、効率良く、しかも安全に行われる。
図4の第4実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図2の第2実施形態と同様である。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the fourth embodiment of FIG. 4, the
In the
In a region between the filling
According to the
Other configurations and effects in the fourth embodiment of FIG. 4 are the same as those of the second embodiment of FIG.
図5を参照して、本発明の第5実施形態を説明する。
図5の第5実施形態では、図1の第1実施形態に対して、第2の信号伝達系統5−4(基準流量計手段3側の通信経路)に、増幅装置7(アンプ)を介装している。増幅装置については、公知、市販の物を適用可能である。
図5において全体を符号104で示す第5実施形態に係る水素充填装置は、一端が基準流量計側充填ノズル3Cに設けられた光コネクタ3Dに接続し、他端が充填装置側コネクタ5−4Aに接続している第2の信号伝達系統5−4を有し、第2の信号伝達系統5−4には増幅装置7が介装されている。第1の信号伝達経路6−4及び第2の信号伝達系統5−4は電気信号用の導線で構成されているが、光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the fifth embodiment of FIG. 5, the second signal transmission system 5-4 (communication path on the side of the reference flow meter means 3) is connected to the second signal transmission system 5-4 with respect to the first embodiment of FIG. Disguise. A publicly known and commercially available product can be applied to the amplification device.
In the hydrogen filling apparatus according to the fifth embodiment, indicated as a whole by 104 in FIG. 5, one end is connected to the
車載タンク内の情報(圧力、温度)を検出する図示しないセンサから出力される電気信号は、車両側レセプタクルSAに内蔵された車両側の電気信号用の通信コネクタ、基準流量計側充填ノズル3C側の電気信号用の通信用コネクタ3Dを介して、第2の信号伝達系統5−4に伝達される。当該電気信号は増幅装置7によって増幅され、コネクタ5−4A及び6−4A、第3の信号伝達系統6−4を介して、充填装置本体30側に伝達される。
図示はされていないが、第5実施形態における第2の信号伝達系統5−4が基準流量計側レセプタクル3Bを経由することも可能である。また、増幅装置7に電気/光コンバータの機能を持たせることも可能である。
An electrical signal output from a sensor (not shown) that detects information (pressure, temperature) in the in-vehicle tank is a vehicle-side electrical signal communication connector built in the vehicle-side receptacle SA, and the reference flowmeter-
Although not shown, the second signal transmission system 5-4 in the fifth embodiment can also pass through the reference flow
第5実施形態の水素充填装置104によれば、検出した計測信号が増幅装置7により増幅されて充填装置本体30に伝達されるので、圧力及び温度の検出信号が微弱であっても、充填装置側において、車載タンク内の情報(圧力、温度)を正確に受信して、車載タンク内の状況に対応した適正な水素充填が可能となる。
図5の第5実施形態におけるその他の構成及び作用孔については、図1の第1実施形態と同様である。
According to the
Other configurations and working holes in the fifth embodiment of FIG. 5 are the same as those of the first embodiment of FIG.
図6は本発明の第6実施形態を示す。
図6に示す水素充填装置105では、校正装置10のタンク11と基準流量計側のレセプタクル3Bの間を結ぶ第2の信号伝達系統5−5(基準流量計側の通信経路)に、電気/光コンバータを内蔵した増幅装置7(アンプ)を介装している。増幅装置については、公知、市販の物を適用可能である。
増幅装置7には電気/光コンバータが内蔵されているので、第2の信号伝達系統5−5において、増幅装置7よりもタンク11側は電気信号用信号線5−5−A(実線)であり、増幅装置7よりも基準流量計側レセプタクル3B側は光信号用経路5−5−B(破線)である。
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention.
In the
Since the
充填タンク11内の図示しないセンサは検出結果を電気信号で出力するタイプのセンサであり、その出力信号は、充填タンク11から第2の信号伝達系統5−5により基準流量計側レセプタクル3Bに送信される。その際、当該出力信号(電気信号)は、増幅装置7に内蔵された電気/光コンバータにより光信号に変換されると共に、増幅装置7で増幅される。
増幅された光信号は、レセプタクル3B、レセプタクル3Bに内蔵された図示しない光通信用コネクタ、充填ノズル2の光通信用コネクタ2A、電気信号用の導線で構成された第1の信号伝達系統4−5、コネクタ4−5A及び6−5A、第3の信号伝達係争6−5を介して、充填装置本体30に伝達される。第1の信号伝達系統4−5及び第3の信号伝達系統6−5を、光ファイバーで構成された光通信経路で構成することも可能である。
レセプタクル3Bと光通信用コネクタ2Aの間では、光による信号の授受(光通信)が行われている。
電気/光コンバータ8は、基準流量計側レセプタクル3Bに内蔵することも可能である。或いは、基準流量計側レセプタクル3Bが、電気信号を受信して光信号に変換する機能を有するのであれば、例えばLED等の発光機器を内蔵するのであれば、電気/光コンバータ8は不要である。また、充填タンク11内の図示しないセンサが、検出結果を光信号として出力するタイプであれば、電気/光コンバータ8は不要である。
図6の第6実施形態の水素充填装置105によれば、充填タンク11内の情報(圧力、温度)を増幅装置7により増幅されて充填装置本体30に伝達されるので、圧力及び温度の検出信号が微弱であっても、充填装置側が充填タンク11内の情報(圧力、温度)を正確に把握して、適正な水素充填が可能となる。
図6の第6実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図2の第2実施形態と同様である。
A sensor (not shown) in the filling
The amplified optical signal is connected to a
Between the
The electrical / optical converter 8 can also be incorporated in the reference flow
According to the
Other configurations and operational effects in the sixth embodiment of FIG. 6 are the same as those of the second embodiment of FIG.
図7は本発明の第7実施形態を示す。
図7に示す第7実施形態の水素充填装置106では、基準流量計側充填ノズル3Cのコネクタ3Dと、第3の信号伝達系統6−6のコネクタ6−6Aを接続する第2の信号伝達系統5−6が設けられており、第2の信号伝達系統5−6に増幅装置7−6を介装している。増幅装置については、公知、市販の物を適用可能である。ここで、第3の信号伝達系統6−6、第2の信号伝達系統5−6は電気信号を伝達する経路であるが、光ファイバーで構成された光通信経路とすることも可能である。
ボンベ20内には、センサ21から出力された電気信号を光信号に変換する変換装置22(電気/光コンバータ)が設けられている。
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention.
In the
A conversion device 22 (electric / optical converter) that converts an electrical signal output from the
基準流量計3を用いて校正をする際に、ボンベ20内の情報(圧力、温度)は、ボンベ20内のセンサ21で検出され、電気/光コンバータ22により光信号に変換されて、ボンベ内光通信経路23、ボンベ側レセプタクル20Aのコネクタ20B、基準流量計側コネクタ3Dを経由して、第2の信号伝達系統5−6に伝達される。その際、増幅装置7−6によりボンベ内の圧力、温度を示す電気信号は増幅され、増幅された電気信号は、第3の信号伝達系統6−6を介して充填装置本体30へ送信される。
図7の第7実施形態の水素充填装置106によれば、ボンベ20内の情報(圧力、温度)信号が増幅装置7−6により増幅されて充填装置本体30に伝達されるので、圧力及び温度の検出信号が微弱であっても、充填タンク11内の圧力、温度に関する情報が充填装置本体30で正確に把握されて、より適切な水素充填が可能となる。
図7の第7実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図3の第3実施形態と同様である。
When calibration is performed using the
According to the
Other configurations and operational effects in the seventh embodiment of FIG. 7 are the same as those of the third embodiment of FIG.
図8は本発明の第8実施形態を示す。
図8に示す第8実施形態の水素充填装置107では、校正装置10(図2参照)が校正車両PSに架装されている。
そして、校正装置10の充填タンク11と基準流量計側のレセプタクル3Bの間の第2の信号伝達系統5−7(基準流量計側の光通信経路)に、電気/光コンバータを内蔵した増幅装置7(アンプ)を介装している。増幅装置については、公知、市販の物を適用可能である。
第2の信号伝達系統5−7において、増幅装置7よりも充填タンク11側は電気信号用信号線5−7−A(実線)であり、増幅装置7よりも基準流量計側レセプタクル3B側が光信号用経路(破線)5−7−Bである。
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention.
In the
Then, an amplifying device having an electric / optical converter incorporated in the second signal transmission system 5-7 (optical communication path on the reference flow meter side) between the filling
In the second signal transmission system 5-7, the electric tank signal line 5-7 -A (solid line) is closer to the filling
図8の第8実施形態の水素充填装置107においても、充填タンク11内の情報(圧力、温度)は増幅装置7により増幅されて充填装置本体30に伝達されるので、圧力及び温度の検出信号が微弱であっても、充填装置側が充填タンク11内の圧力、温度に関する情報を正確に把握して、より適切な水素充填を行うことが可能となる。
また、校正装置10を校正車両PSに架装し、校正車両PSを運転して校正装置10を移動することが出来るので、校正が効率的且つ安全に行われる。
図8の第8実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図4、図2の実施形態と同様である。
Also in the
Further, since the
Other configurations and operational effects in the eighth embodiment in FIG. 8 are the same as those in the embodiment in FIGS. 4 and 2.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description of the purpose of limiting the technical scope of the present invention.
1・・・充填ホース
2・・・充填ノズル
3・・・校正用手段(基準流量計手段)
3A・・・基準流量計(水素流量計測装置)
3B・・・基準流量計側レセプタクル
3C・・・基準流量計側充填ノズル
4・・・第1の信号伝達系統(充填装置の充填ノズル2側の通信経路)
5・・・第2の信号伝達系統(基準流量計側の通信経路)
6・・・第3の信号伝達系統(充填装置側の通信経路)
6A・・・充填装置側コネクタ
7・・・増幅器(アンプ)
8・・・電気/光コンバータ(変換装置)
10・・・校正装置
11・・・充填タンク
20・・・ボンベ
100、101、102、103、104、105、106、107・・・水素充填装置
PS・・・校正車両
S・・・車両(燃料電池自動車:FCV)
1 ... filling
3A ... Standard flow meter (hydrogen flow measuring device)
3B: Reference flow
5 ... Second signal transmission system (communication path on the reference flow meter side)
6 ... Third signal transmission system (communication path on the filling device side)
6A: Filler side connector 7: Amplifier
8 ... Electric / optical converter (conversion device)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The hydrogen filling device according to claim 5, wherein the calibration device is mounted on a vehicle.
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