[发明专利]用于检测液态氢容器中剩余量的系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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使用的积分量来管理气体的剩 余量。

专利文献1：

日本专利特开平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号公报

发明内容

本发明要解决的问题

液态氢的大气饱和温度远低于大气温度(约-253℃)，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根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。

本发明将要解决上述问题，因此本发明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

本发明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；

用于通过利用方程V_e＝E/E_g×(RT/P)计算体积V_e的装置；以及

用于通过利用方程V_L＝V_t-(V_e×P/ΔP)而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，

其中，E为所述热量改变量，E_g为氢的蒸发潜热，T为所述容器 中的温度，R为气体常数，P为加热前所述容器的内部压力，V_e为在压 力为P并且温度为T的情况下所述容器中热量改变前后在容器中相变到 气体的体积，V_L为容器中液态氢的剩余量，V_t为所述容器的容积，ΔP 为热量改变前后所述容器中的压力的改变量。

本发明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氢气供给量获 取装置，其特征在于，

所述液态氢的剩余量计算装置通过利用方程V_L＝V_t-((V_e-V_out)×P/ΔP) 而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，其中，V_out为所述氢气供给量。

本发明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。

本发明的第四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氢气供给到以氢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。

本发明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加热装置，并且