用于检测液态氢容器中剩余量的系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于检测储氢装置中存储的液态氢的剩余量的剩余量检测系统。该剩余量检测系统能够准确地计算液态氢的剩余量而不受容器中的先前状态的影响。检测容器中的压力Ｐ。给定的热量Ｅ被施加到液态氢中。测量施加热量后容器中的压力Ｐ′。基于施加到容器中的热量Ｅ计算相变的氢气体积Ｖ↓［ｅ］。基于压力Ｐ和压力Ｐ′计算施加热量前后容器中的压力改变量ΔＰ。基于氢气体积Ｖ↓［ｅ］和压力改变量ΔＰ计算容器中的液态氢的剩余量Ｖ↓［Ｌ］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适用于使用氢为燃料的车辆、飞机、船舶等(下面 称其为"氢燃料车")的液态氢容器。更具体地，其涉及一种用于检测 所存储液态氢的剩余量的剩余量检测系统。
技术介绍
通常，例如日本专利特开平No.5-223612号公报披露了一种用于根 据气体的积分流量计算液化气瓶中剩余量的液化气剩余量管理装置。在 此装置中，总是通过设置在气体供给线路上的质量流量计测量流量。通 过用积分器加所测量的流量并且计算所^^吏用的积分量来管理气体的剩 余量。专利文献l:曰本专利特开平No.5-223612号公报 专利文献2:日本专利特开平No.7-49254号公报 专利文献3:日本专利特开No.2001-272266号7>寺艮
技术实现思路
本专利技术要解决的问题液态氢的大气饱和温度远低于大气温度(约-253t;)，使得液态氢存 储容器具有高度绝热的构造。但是，因为仅存在少量来自外部空气的热 量的泄漏，所以由于这种热量影响产生容器内的液态氢到气体的相变现象(汽化)。因此，容器内的压力升高，使得通过适当地排放容器内的 气体(后面称其为"汽化气，，)来降低容器内部压力力的过程得以进行。 因此，例如在液态氢存储于前述用于才艮据所使用的积分量计算剩余量的 装置内的情况下，产生对应于汽化气的误差，使得不能准确地检测液态 氢的剩余量。本专利技术将要解决上述问题，因此本专利技术的目的是提供一种剩余量检 测系统，用于基于新供应到容器中的热量以及供热前后容器中的压力改 变计算液态氢的剩余量而不受容器的先前状态的影响。解决问题的方案本专利技术的第一方面是一种用于检测容器中液态氢的剩余量的系统，包括用于获取所述容器中的热量改变量的装置；用于获取在所述容器中的所述热量改变前后所述容器中的压力改 变量的装置；以及用于基于所述热量改变量和所述压力改变量计算所述容器中液态 氢的剩余量的装置。本专利技术的第二方面是如第一方面所述的用于检测液态氢的剩余量 的系统，进一步包括用于将氢气供给到所述容器的外部的装置；以及用于获取由所述氢气供给装置供给的氢气供给量的装置，其特征在于，所述液态氢剩余量计算装置基于所述热量改变量、所述压力改变量 以及所述氢气供给量计算所述容器中的液态氢的剩余量。本专利技术的第三方面是如第二方面所述的用于检测液态氢的剩余量 的系统，其特征在于，所述氢气供给装置将所述氢气供给到以氢作为燃料的输出设备，并且所述氢气供给量获取装置基于所述输出设备中氢的消耗而估算所 述氢气供给量。给到以氩作为燃料的燃料电池，并且所述氢气供给量获取装置基于由所述燃料电池所产生的电力估算 所述氢气供给量。本专利技术的第五方面是如第一至四方面中任一方面所述的用于检测 液态氢的剩余量的系统，其特征在于，所述容器包括用于加热其中的液态氢的装置，并且所述热量改变量获取装置获取由所述加热装置供给的热量作为所 述热量改变量。本专利技术的第六方面是如第五方面所述的用于检测液态氢的剩余量 的系统，其特征在于，所述加热装置^1设置在所述容器内的加热器，并且所述热量改变量获取装置获取所述加热器的热值作为所述热量改 变量。本专利技术的第七方面是如第一至六方面中任一方面所述的用于检测 液态氢的剩余量的系统，其特征在于，所述热量改变量获取装置包括用于估算从所述容器的外部到内部 的热传递量的装置，并且获取所述热传递量作为所述热量改变量。本专利技术的第八方面是如第七方面所述的用于检测液态氢的剩余量 的系统，进一步包括用于获取所述容器的内部和外部之间温度差的装 置，其特征在于，随着所述温度差的增大，所述热传递量估算装置估算的热传递量变大。本专利技术的第九方面是如第八方面所述的用于检测液态氢的剩余量的系统，进一步包括用于检测所述容器中的液态氢的量达到特定量的装置；以及用于在所述容器充有所述特定量的液态氢的情况下获取预定时间 段内所述容器中的压力改变量的装置，其特征在于，在所述容器充有所述特定量的液态氢的情况下，所述热传递量估算 装置基于所述的特定量和所述压力改变量估算所述热传递量。本专利技术的第十方面是如第九方面所述的用于检测液态氢的剩余量 的系统，其特征在于，所述特定量接近于所述容器的充满量。本专利技术的第十一方面是一种用于检测容器中液态氢的剩余量的方法，包括如下步骤获取所述容器中的热量改变量；获取在所述容器中的所述热量改变前后所述容器中的压力改变量；以及基于所述热量改变量和所述压力改变量计算所述容器中液态氢的 剩余量。本专利技术的第十二方面是如第十一方面所述的用于检测液态氢的剩 余量的方法，进一步包括如下步骤将氢气供给到所述容器的外部；以及获取所述氢气供给步骤所供给的氢气供给量，其特征在于，所述液态氢剩余量计算步骤基于所述热量改变量、所述压力改变量 以及所述氢气供给量计算所述容器中的液态氢的剩余量。本专利技术第十三方面是如第十一或十二方面所述的用于检测液态氢 的剩余量的方法，其特征在于，所述热量改变量获取步骤获取通过加热所述容器中的液态氢而供 给的热量作为所述热量改变量。本专利技术第十四方面是如第十一至十三方面中任一方面所述的用于 检测液态氢的剩余量的方法，其特征在于，所述热量改变量获取步骤包括估算从所述容器的外部到内部的热 传递量并且获取所述热传递量作为所述热量改变量的步骤。本专利技术第十五方面是如第十四方面所述的用于检测液态氢的剩余 量的方法，进一步包括如下步骤9检测所述容器中的液态氢的量达到特定量；以及在所述容器充有所述特定量的液态氢的情况下获取预定时间段内 所述容器中的所述压力改变量，其特征在于，在所述容器充有所述特定量的液态氢的情况下，所述热传递量估算 步骤基于所述特定量和所述压力改变量估算所述热传递量。本专利技术的效果根据本专利技术的第一方面，能够基于容器内热量的改变量和容器内部 压力的改变量计算容器中液态氢的剩余量。进入到容器内的热量被用作 将容器中的液态氢相变到气体的能量。由于相变到气体后的氢气的体积 很大，所以容器内部压力的值大于相变前的值。因此，根据本专利技术，能 够基于容器中热量的改变量和相变前后的压力差计算容器内液态氢的 剩余量，而不受容器中先前状态的影响。才艮据本专利技术的第二方面，即使在氢气^L供应到容器外部期间，也能 够基于氢气的供应量、容气内热量的改变量以及容器内部压力的改变量 计算容器内的液态氢的剩余量。因此，总是能够准确地计算容器中液态氢的剩余量。根据本专利技术的第三或第四方面，氢气被供应到使用氢作为燃料的输 出装置或燃料电池等。氢气的供应量能够根据作为供应目的地的输出装 置的氢消耗量或发电装置的产生的电力估算。因此，根据本专利技术，能够 准确地获得供应到容器外部的氢气量。根据本专利技术的第五方面，通过4吏用加热装置有意地将热量供应到容 器中，能够改变容器内的热量。因此，根据本专利技术，通过使用所供应的 热量作为热量改变量，能够准确地计算容器中的液态氢的剩余量而不受 容器中的先前状态的影响。根据本专利技术的第六方面，由加热器有意地给容器中供应热量。因此， 根据本专利技术，能够基于加热器的热值准确地获得容器内的热量改变量。根据本专利技术的第七或第八方面，估算从容器外部传递到容器内部的 热量，并且将该热传递量用作容器内的热量改变量。因此，4艮据本专利技术， 能够准确地获得容器内的热量改变量。才艮据本专利技术的第九方面，在容器内充有特定量的液态氢的情况下，获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测容器中液态氢的剩余量的系统，包括：用于获取所述容器中的热量改变量的装置；用于获取在所述容器中的所述热量改变前后所述容器中的压力改变量的装置；以及　用于基于所述热量改变量和所述压力改变量计算所述容器中液态氢的剩余量的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑雄彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]