氢气填充系统和氢气填充方法技术方案

一种氢气填充系统，包括：氢气罐，其填充有氢气；判定单元，其判定是否将氢气填充到氢气罐中；以及温度调节单元，其调节氢气罐的温度，其中，当判定单元判定为将氢气填充到氢气罐中时，在开始将氢气填充到氢气罐中之前，温度调节单元开始冷却氢气罐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，燃料电池作为工作效率和环保性能优良的电源受到关注。例如，固体聚合物电解质燃料电池通过作为燃料气体被供应到阳极的氢气与作为氧化气体被供应到阴极的空气之间的电化学反应来产生电力。将氢气从填充有氢气的氢气罐供应到燃料电池，并且驱动压缩机以将大气中的空气供应到燃料电池。氢气罐在称为氢气站的氢供应设备中被填充氢气。例如，氢气站包括氢气瓶群和分配器。氢气瓶群是多个气瓶。分配器将从氢气瓶群供应的氢气填充到氢气罐中。分配器耦合到被连接至氢气罐的填充口，并且利用氢气瓶群与氢气罐之间的压力差将氢气填充到氢气罐中。当具有储氢合金的氢气罐被填充以氢时，具有这样的技术，即为了便于通过储氢合金进行的氢气的储留、在冷却储氢合金的同时将氢气填充到氢气罐中(例如，参见日本专利申请公开No. 2004-281243 (JP-A-2004-281243))。还具有在冷却燃料罐的同时填充氢气的技术(例如，参见日本专利申请公开No. 2007-40390 (No. 2007-40390))。还存在这样的技术，即在通过从储氢合金释放氢气时发生的吸热反应来冷却氢气的同时，将存储在储氢合金中的氢填充到氢气罐中(例如，参见日本专利申请公开No. 2007-303625 (JP-A-2007-303625))。在现有技术中，为了便于将氢气填充到氢气罐中，储氢合金或氢气罐被冷却。然而，当车辆到达氢气站然后再开始储氢合金或氢气罐的冷却时，在氢气到氢气罐中的填充开始之后储氢合金或氢气罐不能立即得到充分冷却。因此，从氢气开始填充到氢气罐中起、完成氢气到氢气罐的填充需要花费时间。
技术实现思路
本专利技术提供了用于减小将氢气填充到氢气罐中的时间段的技术。本专利技术的第一方面提供了氢气填充系统。该氢气填充系统包括氢气罐，其填充有氢气；判定单元，其判定是否将氢气填充到氢气罐中；以及温度调节单元，其调节氢气罐的温度，其中，当判定单元判定为将氢气填充到氢气罐中时，在开始将氢气填充到氢气罐中之前，温度调节单元开始冷却氢气罐。根据上述氢气填充系统，在开始将氢气填充到氢气罐中之前，开始氢气罐的冷却。由于氢气在氢气罐被充分冷却的情况下被填充到氢气罐中，因此可以缩短将氢气填充到氢气罐中的时间段。此外，氢气填充系统还可包括向氢气罐供应氢气的氢气供应源。此外，氢气罐可被设置用于移动单元。此外，在氢气填充系统中，判定单元可包括距离计算单元，该距离计算单元计算移动单元与氢气供应源之间的距离，并且当移动单元与氢气供应源之间的距离小于或等于预定距离时，判定单元可判定为将氢气填充到氢气罐中。根据上述氢气填充系统，可基于移动单元与氢气供应源之间的距离是否小于或等于预定距离，作出关于是否开始冷却氢气罐的判定。此外，在氢气填充系统中，当判定单元从移动单元的操作者接收到用于将氢气填充到氢气罐中的命令时，判定单元可判定为将氢气填充到氢气罐中。根据上述氢气填充系统，可基于是否从移动单元的操作者接收到用于将氢气填充到氢气罐中的命令，作出关于是否开始冷却氢气罐的判定。此外，在氢气填充系统中，当在氢气罐中的氢气量小于或等于预定量时，判定单元可判定为将氢气填充到氢气罐中。根据上述氢气填充系统，可基于在氢气罐中的氢气量是否小于或等于预定量，作出关于是否开始冷却氢气罐的判定。本专利技术的第二方面提供了一种氢气填充方法。该氢气填充方法包括以下步骤判定是否将氢气填充到氢气罐中；以及当判定为将氢气填充到氢气罐中时，在开始将氢气填充到氢气罐中之前，开始冷却氢气罐。附图说明参考附图、根据示例实施例的下面的描述，本专利技术的前述以及其他的目的、特征和优势将变得清楚，其中相似的标记用来表示相似的元件并且其中图I是示出了根据本专利技术的第一实施例的氢气填充系统、车辆和氢气站的示意性配置的示图；图2是示出了由根据第一实施例的氢气填充系统所执行的处理的流程的流程图；并且图3是示出了根据本专利技术的第二实施例的氢气填充系统、车辆和氢气站的示意性配置的示图。具体实施例方式在下文中，将参考附图描述根据本专利技术的实施例的氢气填充系统。下面的实施例的配置是说明性的，并且根据本专利技术的方面的氢气填充系统不限于实施例的配置。将参考图I和图2描述根据本专利技术的第一实施例的氢气填充系统。图I是如下所述的视图其示出了根据本专利技术的第一实施例的氢气填充系统的示意性配置、车辆2的示意性配置以及供应氢气的氢气站(对应于氢气供应源)30的示意性配置，其中车辆2是使用从作为驱动源的燃料电池(下文也称作“FC”)I提供的电力的移动单元。根据本专利技术的第一实施例的氢气填充系统是如下所述的示例其中氢气填充系统应用于作为移动单元的车辆2 ;然而，氢气系统也可以应用于车辆2以外的、诸如船舶和自动机械等的移动单元。车辆2包括燃料电池I、氢气罐3、压缩机4、驱动轮5、驱动电机6、电池7、氢气流速调节阀8、空气流速调节阀9、制冷剂流动通道10、泵11、散热器12、电子控制单元(下文也称作“E⑶”)13、导航单元(下文也称作“NU”)14、通信单元15、显示单元16以及输入单元17。燃料电池I例如是固体聚合物电解质燃料电池；然而燃料电池I不限于此。燃料电池I可以是其他类型的燃料电池。车辆2运行并且能够以通过驱动电机6驱动驱动轮5的方式移动。驱动电机6由从燃料电池I或电池7提供的电力驱动。燃料电池I通过填充在氢气罐3中的氢气与由压缩机4抽送的空气中的氧气之间的电化学反应来产生电力。电池7是可充电和可放电的电力存储设备，其存储从燃料电池I供给的电力。氢气流速调节阀8被设置用于管道21和管道22，管道21和管道22将燃料电池I与氢气罐3连接。氢气流速调节阀8电连接到电子控制单元13。电子控制单元13控制氢气流速调节阀8的开关以及开度。氢气流速调节阀8打开时，氢气从氢气罐3供应到燃料电池I。当氢气流速调节阀8关闭时，从氢气罐3到燃料电池I的氢气供应停止。此外，电子控制单元13控制氢气流速调节阀8的开度从而调节被供应到燃料电池I的氢气的流速和压力。氢气罐3连接到管道21，管道21设置了氢气填充口 20。从氢气填充口供应的氢气经由管道21被填充到氢气罐3中。压缩机4的开始-停止驱动由来自电子控制单元13的控制信号来控制，其中电子控制单元13电连接到压缩机4。空气流速调节阀9被设置用于管道23，管道23将燃料电池I与压缩机4相连接。空气流速调节阀9电连接到电子控制单元13。电子控制单元13控制空气流速调节阀9从而调节被供应到燃料电池I的空气的流速和压力。燃料电池I由多个堆叠的电池构成。每个电池由电解质、阴极、阳极和隔离器构成。空气流动通道和氢气流动通道形成在阴极和阳极之间。当供应氢气时，在燃料电池I的阳极处、从包含在氢气中的氢产生氢离子。此外，包含在空气中的氧被供应到燃料电池I的阴极。然后，在燃料电池I中，在氢和氧之间发生电化学反应以产生电能。此外，在燃料电池I的阴极处，由氢产生的氢离子与氧结合而形成水。氢气罐3和散热器12通过制冷剂流动通道10相连接。制冷剂流动通道10部分地形成在氢气罐3和散热器12的内部。泵11被设置在制冷剂流动通道10中。当泵11被驱动时，流动通过制冷剂流动通道10的制冷剂在氢气罐3与散热器12之间循环。制冷剂例如是冷却剂；然而，其不限于冷却剂。制冷剂可以是防冻液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：森大五郎，西泽久美子，吉田公望，藤敬司，渡边慎太郎，大石英史，久保秀人，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：