壓縮機(jī)單元及氣體供給裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠高效地利用電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力的壓縮機(jī)單元及氣體供給裝置。氣體供給裝置具備壓縮機(jī)單元和控制部，前述壓縮機(jī)單元具備壓縮部和驅(qū)動(dòng)部，前述壓縮部將氫氣壓縮并將壓縮后的氫氣向蓄壓器儲(chǔ)存，前述驅(qū)動(dòng)部以電動(dòng)馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)壓縮部，前述控制部控制電動(dòng)馬達(dá)。電動(dòng)馬達(dá)具有以下的輸出特性：在基準(zhǔn)速度以下的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的變化能夠維持額定轉(zhuǎn)矩，在比基準(zhǔn)速度高的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即過(guò)速度區(qū)域中，隨著電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變高，輸出轉(zhuǎn)矩從額定轉(zhuǎn)矩減小。并且，在壓縮部將氫氣向蓄壓器儲(chǔ)存直到達(dá)到設(shè)定壓力的儲(chǔ)存過(guò)程的至少一部分中，控制部執(zhí)行在過(guò)速度區(qū)域中使電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
【專利說(shuō)明】
壓縮機(jī)單元及氣體供給裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)單元及氣體供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，擔(dān)心起因于在以汽油為燃料的車輛的廢氣中含有的二氧化碳及氮氧化物的地球變暖及大氣污染。因此，代替以汽油為燃料的車輛，希望有不排出二氧化碳及氮氧化物的車輛。因此，近年來(lái)推進(jìn)了下述車輛的開(kāi)發(fā):所述車輛為通過(guò)在燃料電池中使氫與空氣中的氧反應(yīng)來(lái)發(fā)電并使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛(燃料電池汽車)。
[0003]另外，若在燃料電池汽車中進(jìn)行大體區(qū)分，則有從氫站補(bǔ)給氫的類型、和補(bǔ)給氫以外的燃料并用車載改質(zhì)器制造氫的類型。但是，就二氧化碳的削減的效果等的觀點(diǎn)而言，認(rèn)為從氫站補(bǔ)給氫的類型更優(yōu)越。
[0004]例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了氫站的結(jié)構(gòu)的一例。專利文獻(xiàn)I的氫站具備低壓段側(cè)的壓縮機(jī)、高壓段側(cè)的壓縮機(jī)、和配置在低壓段側(cè)的壓縮機(jī)與高壓段側(cè)的壓縮機(jī)之間的中間蓄壓器。在該氫站中，低壓段側(cè)的壓縮機(jī)將從氫的供給源供給的氫壓縮并向中間蓄壓器供給。然后，中間蓄壓器的氫被向高壓段側(cè)的壓縮機(jī)供給，被高壓段側(cè)的壓縮機(jī)進(jìn)一步壓縮的氫被供給至連接于車載氫罐的填充噴嘴，由此，氫經(jīng)由填充噴嘴被填充至燃料電池汽車的車載氫罐中。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-15155號(hào)公報(bào)。
[0006]另外，在被用于氫站的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)壓縮部的電動(dòng)馬達(dá)中，研究了借助定轉(zhuǎn)矩控制被驅(qū)動(dòng)的所謂定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的利用。定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的輸出特性如圖6(a)所示，在為既定的旋轉(zhuǎn)速度(以下稱作“基準(zhǔn)速度”)以下的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域中維持額定轉(zhuǎn)矩。
[0007]這樣，在作為氫站的壓縮機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)而使用具有上述輸出特性的定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的情況下，有定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)維持基準(zhǔn)速度來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮部的方法。例如在低壓段側(cè)的壓縮機(jī)采用該驅(qū)動(dòng)方法的情況下，在該驅(qū)動(dòng)方法中，隨著中間蓄壓器內(nèi)的壓力變高，從壓縮部吐出的氫的壓力(吐出壓力)變高，隨著吐出壓力變高，定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)需要的轉(zhuǎn)矩變大。因此，如圖6(b)所示，隨著中間蓄壓器內(nèi)的壓力變高，定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的動(dòng)力變大。另外，在圖6(b)中，當(dāng)達(dá)到在中間蓄壓器中充分儲(chǔ)存了氫時(shí)的壓力(設(shè)定壓力)時(shí)，定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的動(dòng)力達(dá)到上限值。
[0008]但是，如由圖6(b)的陰影部分表示的那樣，在上述驅(qū)動(dòng)方法中，在中間蓄壓器內(nèi)的壓力較低的情況下，即在壓縮部的吐出壓力較低的情況下，在定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的動(dòng)力中有富余，沒(méi)有充分發(fā)揮定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的性能。即，在基于壓縮部的吐出壓力而定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)需要的轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小的情況下，即使定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度是基準(zhǔn)速度，定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的動(dòng)力也比其上限值小。此外，即使定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)以額定轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，在定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度小于基準(zhǔn)速度的情況下，定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的動(dòng)力也比其上限值小。這樣，在定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的利用方法中，還有改善的余地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的是高效地利用電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力。
[0010]解決該問(wèn)題的壓縮機(jī)單元具備壓縮部、驅(qū)動(dòng)部和控制部，前述壓縮部將氣體壓縮，并將壓縮后的氣體儲(chǔ)存到蓄壓器中，前述驅(qū)動(dòng)部以電動(dòng)馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)源，驅(qū)動(dòng)前述壓縮部，前述控制部控制前述電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于，前述電動(dòng)馬達(dá)具有以下的輸出特性:在基準(zhǔn)速度以下的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的變化能夠維持額定轉(zhuǎn)矩，前述基準(zhǔn)速度即為能夠以前述額定轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的最高速度，在與前述標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域連續(xù)且比前述基準(zhǔn)速度高的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即過(guò)速度區(qū)域中，隨著前述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變高，輸出轉(zhuǎn)矩從前述額定轉(zhuǎn)矩減小，在前述壓縮部將氣體儲(chǔ)存直到前述蓄壓器內(nèi)的壓力達(dá)到既定壓的儲(chǔ)存過(guò)程的至少一部分中，前述控制部執(zhí)行在前述過(guò)速度區(qū)域中使前述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0011]根據(jù)本壓縮機(jī)單元，使電動(dòng)馬達(dá)在過(guò)速度區(qū)域中驅(qū)動(dòng)，所以在電動(dòng)馬達(dá)能夠驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力的范圍內(nèi)，與使電動(dòng)馬達(dá)以基準(zhǔn)速度驅(qū)動(dòng)的情況相比能夠擴(kuò)大使用的動(dòng)力范圍。例如，在蓄壓器內(nèi)的壓力較低的狀態(tài)下，與使電動(dòng)馬達(dá)以基準(zhǔn)速度驅(qū)動(dòng)的情況下的動(dòng)力相比，使電動(dòng)馬達(dá)以過(guò)速度區(qū)域內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)的情況下的動(dòng)力變大。這樣，以在使電動(dòng)馬達(dá)以基準(zhǔn)速度驅(qū)動(dòng)的情況下不能使用的大小的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，所以能夠高效地利用電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力。
[0012]此外，在壓縮機(jī)單元中，優(yōu)選的是，前述控制部在前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制被執(zhí)行的至少一部分的期間中，執(zhí)行以下速度變更控制:隨著前述蓄壓器內(nèi)的壓力增大，使前述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度下降。
[0013]隨著蓄壓器內(nèi)的壓力增大，電動(dòng)馬達(dá)需要的轉(zhuǎn)矩變大。這一點(diǎn)，根據(jù)本壓縮機(jī)單元，在過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制被執(zhí)行的至少一部分的期間中，隨著蓄壓器內(nèi)的壓力增大，使電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變低，所以即使蓄壓器內(nèi)的壓力增大，也能夠在電動(dòng)馬達(dá)能夠驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力的范圍內(nèi)使電動(dòng)馬達(dá)在過(guò)速度區(qū)域中驅(qū)動(dòng)。因而，使電動(dòng)馬達(dá)在過(guò)速度區(qū)域中驅(qū)動(dòng)的頻率變尚O
[0014]此外，在壓縮機(jī)單元中，優(yōu)選的是，前述控制部在執(zhí)行前述速度變更控制之前，執(zhí)行以下控制:以前述過(guò)速度區(qū)域中的最高速度驅(qū)動(dòng)前述電動(dòng)馬達(dá)。
[0015]根據(jù)本壓縮機(jī)單元，在能夠維持電動(dòng)馬達(dá)的過(guò)速度區(qū)域中的最高速度的環(huán)境中使電動(dòng)馬達(dá)以其最高速度驅(qū)動(dòng)，所以與使電動(dòng)馬達(dá)以小于過(guò)速度區(qū)域中的最高速度的速度驅(qū)動(dòng)的情況相比，電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力變大，并且能夠縮短儲(chǔ)存過(guò)程的時(shí)間。
[0016]此外，在壓縮機(jī)單元中，優(yōu)選的是，若前述蓄壓器內(nèi)的壓力達(dá)到閾值以上，則前述控制部從前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換為以下低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制:以比前述基準(zhǔn)速度低的速度使前述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
[0017]根據(jù)本壓縮機(jī)單元，即使是作為電動(dòng)馬達(dá)而使用動(dòng)力較小的馬達(dá)的情況，也能夠確保與動(dòng)力較大的馬達(dá)同等的處理量。此外，通過(guò)使用動(dòng)力較小的馬達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)單元的小型化及低成本化。另外，驅(qū)動(dòng)壓縮部的電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)所需要的轉(zhuǎn)矩隨著蓄壓器內(nèi)的壓力的增大而增大。這里的閾值，是指電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)所需要的轉(zhuǎn)矩達(dá)到電動(dòng)馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)的蓄壓器內(nèi)的壓力。
[0018]此外，在壓縮機(jī)單元中，優(yōu)選的是，前述控制部在前述儲(chǔ)存過(guò)程的全期間中執(zhí)行前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0019]根據(jù)本壓縮機(jī)單元，與使電動(dòng)馬達(dá)以基準(zhǔn)速度驅(qū)動(dòng)的情況相比，電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變高，所以如果蓄壓器內(nèi)的壓力相同，則與使電動(dòng)馬達(dá)以基準(zhǔn)速度驅(qū)動(dòng)的情況相比，動(dòng)力變大，并且能夠縮短儲(chǔ)存過(guò)程的時(shí)間。
[0020]解決該問(wèn)題的氣體供給裝置對(duì)向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備進(jìn)行前述氣體的供給，其特征在于，具備上述壓縮機(jī)單元和儲(chǔ)存從前述壓縮機(jī)單元吐出的氣體的前述蓄壓器。
[0021]根據(jù)本氣體供給裝置，能夠得到與上述壓縮機(jī)單元的效果相同的效果。
[0022]此外，在氣體供給裝置中，優(yōu)選的是，具備預(yù)冷卻系統(tǒng)，前述預(yù)冷卻系統(tǒng)對(duì)即將從前述蓄壓器向前述填充設(shè)備流入或流入之后的氣體冷卻。
[0023]根據(jù)上述發(fā)明，能夠高效地利用電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是表示具備第I實(shí)施方式的壓縮機(jī)單元的氫站的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025]圖2是關(guān)于壓縮機(jī)單元的電動(dòng)馬達(dá)表示轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的曲線圖。
[0026]圖3是關(guān)于壓縮機(jī)單元的電動(dòng)馬達(dá)表示旋轉(zhuǎn)速度、蓄壓器內(nèi)的壓力與動(dòng)力的關(guān)系的曲線圖。
[0027]圖4是表示壓縮機(jī)單元執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的處理次序的流程圖。
[0028]圖5是關(guān)于第2實(shí)施方式的壓縮機(jī)單元的電動(dòng)馬達(dá)表示旋轉(zhuǎn)速度、蓄壓器內(nèi)的壓力與動(dòng)力的關(guān)系的曲線圖。
[0029]圖6關(guān)于以往的壓縮機(jī)的使壓縮部驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)、(a)是表示轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示中間蓄壓器內(nèi)的壓力與動(dòng)力的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030](第丨實(shí)施方式)
參照附圖對(duì)具備壓縮機(jī)單元的氣體供給裝置的第I實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示具備氣體供給裝置10的氫站I的結(jié)構(gòu)。另外，在以下的使用圖2?圖4的說(shuō)明中，帶有附圖標(biāo)記的氫站I的各結(jié)構(gòu)要素表示圖1的氫站I的各結(jié)構(gòu)要素。
[0031]如圖1所示，氫站I是作為罐搭載裝置向作為例如燃料電池汽車的車輛100填充氫氣的設(shè)備。氫站I具備作為用來(lái)向車輛100填充氫氣的填充設(shè)備的一例的分配器2、和用來(lái)向分配器2供給氫氣的氣體供給裝置10。
[0032]氣體供給裝置10構(gòu)成為，壓縮機(jī)單元30、氣體冷卻部11及蓄壓器單元40被氣體流路20連接，氫氣能夠流通于各設(shè)備。此外，氣體供給裝置10具備將流入到分配器2中的氫氣冷卻的預(yù)冷卻系統(tǒng)50。氣體流路20具有壓縮機(jī)單元30向蓄壓器單元40供給氫氣的第I流路21、和從蓄壓器單元40向分配器2供給氫氣的第2流路22。
[0033]對(duì)于壓縮機(jī)單元30，從未圖示的氫罐供給低壓(例如0.6MPa)的氫氣。壓縮機(jī)單元30具備壓縮部31和驅(qū)動(dòng)部32，前述壓縮部31具有壓力缸及活塞(都省略圖不)的壓縮部31，前述驅(qū)動(dòng)部32具有構(gòu)成壓縮部31的活塞的驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)33、以及使電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)減速并向活塞傳遞的作為減速機(jī)的傳動(dòng)輪機(jī)構(gòu)。壓縮機(jī)單元30通過(guò)活塞借助電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)在壓力缸內(nèi)往復(fù)驅(qū)動(dòng)，將壓力缸內(nèi)的氫氣壓縮，通過(guò)第I流路21向氣體冷卻部11吐出。另外，在本實(shí)施方式中，壓縮部31進(jìn)行5段壓縮作用。
[0034]氣體冷卻部11將被壓縮機(jī)單元30壓縮而成為高溫的氫氣冷卻。氣體冷卻部11使氫氣流通至例如冷卻水流通的微通道式熱交換器中，由此在氫氣與冷卻水之間進(jìn)行熱交換。
[0035]被氣體冷卻部11冷卻后的氫氣通過(guò)第I流路21被供給至蓄壓器單元40。蓄壓器單元40具備儲(chǔ)存氫氣的4個(gè)蓄壓器41?44。在蓄壓器41上，分支連接著第I流路21。在分支的第I流路21上，從氫氣的流通方向的上游側(cè)朝下游側(cè)設(shè)有止回閥45、流入側(cè)開(kāi)閉閥41A及壓力傳感器41 C。
[0036]此外，蓄壓器單元40能夠?qū)?chǔ)存在各蓄壓器41?44中的氫氣通過(guò)第2流路22向分配器2供給。在分支的第I流路21上的壓力傳感器41C與流入側(cè)開(kāi)閉閥41A之間，分支連接著第2流路22。在分支的第2流路22上，從氫氣的流通方向的上游側(cè)朝下游側(cè)設(shè)有流出側(cè)開(kāi)閉閥41B及止回閥45。另外，關(guān)于蓄壓器42?44也一樣，在各自的分支的第I流路21上設(shè)有止回閥45、流入側(cè)開(kāi)閉閥42A、43A、44A及壓力傳感器42C、43C、44C，在各自的分支的第2流路22上設(shè)有流出側(cè)開(kāi)閉閥42B、43B、44B及止回閥45。
[0037]預(yù)冷卻系統(tǒng)50是將從蓄壓器單元40通過(guò)第2流路22供給到分配器2中的氫氣冷卻的裝置。預(yù)冷卻系統(tǒng)50具備用來(lái)在被供給到分配器2中的氫氣與鹽水之間進(jìn)行熱交換的鹽水回路51、和在流通于鹽水回路51的鹽水與制冷劑之間進(jìn)行熱交換的冷凍機(jī)55。鹽水回路51借助用來(lái)使鹽水流路52內(nèi)的鹽水循環(huán)的鹽水栗53使鹽水在預(yù)冷卻熱交換器54中流通，由此在該鹽水與氫氣之間進(jìn)行熱交換。然后，將被與氫氣的熱交換加熱的鹽水借助冷凍機(jī)55的制冷劑冷卻。冷凍機(jī)55由下述的所謂的熱栗循環(huán)構(gòu)成:在因與鹽水熱交換而蒸發(fā)的制冷劑被壓縮機(jī)壓縮并被風(fēng)扇空冷而冷凝后，被膨脹閥膨脹而再次與鹽水熱交換。
[0038]在這樣的結(jié)構(gòu)的氫站I中，首先，將被壓縮機(jī)單兀30壓縮了的氫氣在被氣體冷卻部11冷卻了的狀態(tài)下儲(chǔ)存于蓄壓器41?44。
[0039]然后，當(dāng)車輛100被運(yùn)入到氫站I中而向車輛100填充氫氣時(shí)，基于既定的控制程序從蓄壓器41?44的某一個(gè)向分配器2供給氫氣，并且，分配器2按照既定的填充規(guī)程向車輛100填充氫氣。
[0040]此外，氣體供給裝置10具備控制氫氣的流通的控制部60?？刂撇?0由CPU、R0M、RAM等構(gòu)成，基于存儲(chǔ)在ROM或RAM中的控制程序，控制壓縮機(jī)單元30的電動(dòng)馬達(dá)33、蓄壓器單元40的流入側(cè)開(kāi)閉閥41A?44A、流出側(cè)開(kāi)閉閥41B?44B、預(yù)冷卻系統(tǒng)50的鹽水栗53及冷凍機(jī)55的動(dòng)作。此外，在控制部60中，作為壓力信號(hào)而被輸入壓力傳感器41C?44C檢測(cè)出的分支的第I流路21內(nèi)的氫氣的檢測(cè)壓力。分支的第I流路21內(nèi)的氫氣的壓力與連接在該分支的第I流路21上的蓄壓器41?44內(nèi)的氫氣的壓力大致相等。因此，控制部60將壓力傳感器41C?44C檢測(cè)出的分支的第I流路21內(nèi)的氫氣的檢測(cè)壓力作為蓄壓器41?44內(nèi)的氫氣的檢測(cè)壓力進(jìn)行處理。
[0041 ]控制部60執(zhí)行下述氣體供給控制:控制從壓縮機(jī)單元30向蓄壓器單元40的氫氣的供給及從蓄壓器單元40向分配器2的氫氣的供給。氣體供給控制包括流通控制和運(yùn)轉(zhuǎn)控制，前述流通控制基于分配器2的填充規(guī)程及壓力傳感器41C?44C的檢測(cè)壓力，控制蓄壓器單元40的流入側(cè)開(kāi)閉閥41A?44A及流出側(cè)開(kāi)閉閥41B?44B的動(dòng)作，前述運(yùn)轉(zhuǎn)控制基于壓力傳感器41C?44C的檢測(cè)壓力，控制電動(dòng)馬達(dá)33的驅(qū)動(dòng)。
[0042]在本實(shí)施方式的流通控制中，當(dāng)通過(guò)分配器2開(kāi)始向車輛100供給氫氣時(shí)，基于分配器2的填充規(guī)程，控制部60將與蓄壓器41?44中的兩個(gè)蓄壓器41、42對(duì)應(yīng)的流出側(cè)開(kāi)閉閥41B、42B開(kāi)閥，將氫氣向分配器2供給。此時(shí)，蓄壓器41?44的流入側(cè)開(kāi)閉閥41A?44A閉閥。另一方面，當(dāng)隨著從蓄壓器41、42供給氫氣而蓄壓器41、42內(nèi)的壓力下降、其壓力變成既定值以下時(shí)，控制部60將流出側(cè)開(kāi)閉閥4IB、42B閉閥，將蓄壓器43的流出側(cè)開(kāi)閉閥43B開(kāi)閥。由此，來(lái)自蓄壓器41、42的氫氣向分配器2的供給停止，并且儲(chǔ)存在蓄壓器43中的氫氣向分配器2的供給開(kāi)始。然后，當(dāng)隨著從蓄壓器43供給氫氣而蓄壓器43內(nèi)的壓力下降、其壓力變成既定值以下時(shí)，控制部60將流出側(cè)開(kāi)閉閥43B閉閥，將蓄壓器44的流出側(cè)開(kāi)閉閥44B開(kāi)閥。由此，來(lái)自蓄壓器43的氫氣向分配器2的供給停止，并且儲(chǔ)存在蓄壓器44中的氫氣向分配器2的供給開(kāi)始。
[0043]另一方面，在流通控制中，在從分配器2向車輛100的氫氣的供給結(jié)束后，在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力(檢測(cè)壓力)變成既定值以下的情況下，控制部60將流入側(cè)開(kāi)閉閥41A?44A開(kāi)閥，并驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)單元30，將壓縮后的氫氣向蓄壓器41?44供給。運(yùn)轉(zhuǎn)控制對(duì)在該向蓄壓器41?44供給氫氣時(shí)的壓縮機(jī)單元30的電動(dòng)馬達(dá)33的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。以下，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)控制的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]電動(dòng)馬達(dá)33使用借助定轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行控制的所謂定轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。此外，本實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33使用與圖6所示的以往的動(dòng)力較大的電動(dòng)馬達(dá)相比動(dòng)力較小的馬達(dá)。
[0045]如圖2的實(shí)線的曲線圖所示，電動(dòng)馬達(dá)33作為輸出特性，在基準(zhǔn)速度BN以下的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域SR中，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的變化能夠維持額定轉(zhuǎn)矩，前述基準(zhǔn)速度BNSP為在額定轉(zhuǎn)矩下能夠旋轉(zhuǎn)的最高速度。此外，電動(dòng)馬達(dá)33作為輸出特性，在與標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域SR連續(xù)并比基準(zhǔn)速度BN高的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即過(guò)速度區(qū)域PR中，隨著旋轉(zhuǎn)速度變高，輸出轉(zhuǎn)矩(在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力達(dá)到上限的值即第I上限值的狀態(tài)下電動(dòng)馬達(dá)33能夠輸出的最大轉(zhuǎn)矩)下降。
[0046]此外，電動(dòng)馬達(dá)33的額定轉(zhuǎn)矩比以往的電動(dòng)馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)矩(圖2的雙點(diǎn)劃線)小。此外，電動(dòng)馬達(dá)33的過(guò)速度區(qū)域PR中的轉(zhuǎn)矩比以往的電動(dòng)馬達(dá)的過(guò)速度區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩(圖2的單點(diǎn)劃線)小。另一方面，電動(dòng)馬達(dá)33的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域SR、基準(zhǔn)速度BN、過(guò)速度區(qū)域PR與以往的電動(dòng)馬達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域、基準(zhǔn)速度、過(guò)速度區(qū)域相同。
[0047]在這樣的輸出特性的電動(dòng)馬達(dá)33中，控制部60在運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，為了有效利用動(dòng)力而控制電動(dòng)馬達(dá)33，使得電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力被維持為第I上限值的頻率變高。
[0048]接著，使用圖3的曲線圖對(duì)上述的電動(dòng)馬達(dá)33的控制進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)下述情況進(jìn)行說(shuō)明:壓縮機(jī)單元30從在蓄壓器41中沒(méi)有儲(chǔ)存氫氣的狀態(tài)起供給氫氣直到蓄壓器41達(dá)到儲(chǔ)存上限的狀態(tài)。此外，將蓄壓器41達(dá)到儲(chǔ)存上限的蓄壓器41內(nèi)的壓力(既定壓)稱作設(shè)定壓力PC。
[0050]當(dāng)蓄壓器41內(nèi)的壓力較低時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)33需要的轉(zhuǎn)矩較小。因此，在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力小于第I上限值的范圍內(nèi)，控制部60執(zhí)行將電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)的過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。在圖3的曲線圖中，在壓縮部31將蓄壓器41內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC之前的氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存的儲(chǔ)存過(guò)程中，控制部60能夠在作為該儲(chǔ)存過(guò)程的一部分的、蓄壓器41內(nèi)的壓力小于作為閾值的第2壓力P2的范圍內(nèi)執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。其中，閾值是指電動(dòng)馬達(dá)33的驅(qū)動(dòng)所需要的轉(zhuǎn)矩達(dá)到電動(dòng)馬達(dá)33的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)的蓄壓器41內(nèi)的壓力。
[0051]特別地，在蓄壓器41內(nèi)的壓力小于第2壓力P2的范圍內(nèi)的更低壓的區(qū)域中，在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力為第I上限值以下的范圍內(nèi)，控制部60能夠以最高的旋轉(zhuǎn)速度使電動(dòng)馬達(dá)33驅(qū)動(dòng)。即，控制部60執(zhí)行以過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax使電動(dòng)馬達(dá)33驅(qū)動(dòng)的最高速度維持控制。在圖3的曲線圖中，控制部60能夠在蓄壓器41內(nèi)的壓力為第I壓力P1(P1〈P2)以下的范圍內(nèi)執(zhí)行最高速度維持控制。
[0052]此外，如圖3的曲線圖所示，在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第I壓力Pl大且小于第2壓力P2的范圍內(nèi)，控制部60執(zhí)行下述速度變更控制:隨著蓄壓器41內(nèi)的壓力的上升，使電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度下降，使動(dòng)力維持為第I上限值。這樣，過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括最高速度維持控制及速度變更控制。
[0053]此外，如圖3的曲線圖所示，當(dāng)蓄壓器41內(nèi)的壓力為第2壓力P2時(shí)，控制部60執(zhí)行下述通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制:所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制是與圖6所示的動(dòng)力較大的以往的電動(dòng)馬達(dá)相同的控制，控制電動(dòng)馬達(dá)33，使得電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到基準(zhǔn)速度BN。
[0054]并且，如圖3的曲線圖所示，當(dāng)蓄壓器41內(nèi)的壓力變得比第2壓力P2大時(shí)，控制部60執(zhí)行以比基準(zhǔn)速度BN低的旋轉(zhuǎn)速度使電動(dòng)馬達(dá)33驅(qū)動(dòng)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制。本實(shí)施方式的低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制在將電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力維持為第I上限值的同時(shí)，隨著蓄壓器41內(nèi)的壓力增大而使電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度下降。該低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制在蓄壓器41內(nèi)的壓力為從第2壓力P2到設(shè)定壓力PC的范圍內(nèi)執(zhí)行。另外，上述那樣的電動(dòng)馬達(dá)33的控制在向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)也一樣。
[0055]并且，控制部60按照?qǐng)D4所示的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的流程圖執(zhí)行上述那樣的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的切換。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)控制在向蓄壓器41?44供給氫氣的期間范圍內(nèi)被反復(fù)執(zhí)行。在以下的說(shuō)明中，對(duì)向蓄壓器41供給氫氣的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但關(guān)于蓄壓器42?44運(yùn)轉(zhuǎn)控制也根據(jù)相同的處理次序被執(zhí)行。
[0056]首先，控制部60在步驟SII中判定電動(dòng)馬達(dá)33是否能夠在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)。即，步驟Sll判定控制部60是否能夠執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。該判定基于例如蓄壓器41內(nèi)的壓力(檢測(cè)壓力)是否小于第2壓力P2來(lái)進(jìn)行。詳細(xì)地講，當(dāng)檢測(cè)壓力為第2壓力P2以上時(shí)，控制部60判定電動(dòng)馬達(dá)33不能在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)壓力小于第2壓力P2時(shí)，控制部60判定電動(dòng)馬達(dá)33能夠在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)。
[0057]這里，控制部60在判定出電動(dòng)馬達(dá)33能夠在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)時(shí)(步驟Sll:YES)，即在判定出能夠執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)，在步驟S12中判定電動(dòng)馬達(dá)33是否能夠以過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)。該判定基于例如蓄壓器41內(nèi)的壓力(檢測(cè)壓力)是否為第I壓力Pl以下來(lái)進(jìn)行。詳細(xì)地講，當(dāng)檢測(cè)壓力比第I壓力Pl大時(shí)，控制部60判定電動(dòng)馬達(dá)33不能以最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)壓力為第I壓力Pl以下時(shí)，控制部60判定電動(dòng)馬達(dá)33能夠以最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)。
[0058]然后，控制部60在判定出電動(dòng)馬達(dá)33能夠以最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)時(shí)(步驟S12:YES)，在步驟S22中執(zhí)行最高速度維持控制。另一方面，控制部60在判定出電動(dòng)馬達(dá)33不能以最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)時(shí)(步驟SI2: NO)，在步驟S21中執(zhí)行速度變更控制。
[0059]此外，控制部60在步驟Sll中判定出電動(dòng)馬達(dá)33不能在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)時(shí)(步驟Sll:N0)，即在判定出不能執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)，在步驟S13中判定電動(dòng)馬達(dá)33是否能夠維持基準(zhǔn)速度BN。
[0060]這里，控制部60在判定出電動(dòng)馬達(dá)33能夠維持基準(zhǔn)速度BN時(shí)(步驟S13: YES)，在步驟S23中執(zhí)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。另一方面，控制部60在判定出電動(dòng)馬達(dá)33不能維持基準(zhǔn)速度BN時(shí)(步驟SI3: NO)，在步驟S24中執(zhí)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0061]接著，使用圖3對(duì)本實(shí)施方式的氣體供給裝置10的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。
[0062]壓縮機(jī)單元30將氫氣壓縮并向蓄壓器41吐出的處理量與電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度成比例。即，隨著電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度變高，壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量增加。
[0063]在蓄壓器41內(nèi)的壓力小于第2壓力P2時(shí)，即在蓄壓器41內(nèi)的壓力較低的狀態(tài)下，控制部60執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制，所以電動(dòng)馬達(dá)33以比基準(zhǔn)速度BN高的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)。因此，壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量變得比電動(dòng)馬達(dá)33為基準(zhǔn)速度BN時(shí)的處理量多。因此，如由圖3的左側(cè)的陰影部分表示的那樣，在蓄壓器41內(nèi)的壓力較低的狀態(tài)下，與如以往的電動(dòng)馬達(dá)那樣以基準(zhǔn)速度進(jìn)行恒定旋轉(zhuǎn)的情況相比，氫氣的處理量變多。
[0064]特別地，在蓄壓器41內(nèi)的壓力為第I壓力Pl以下時(shí)，控制部60執(zhí)行最高速度維持控制，由此電動(dòng)馬達(dá)33以過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax持續(xù)驅(qū)動(dòng)，所以壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量變得更多。
[0065]并且，在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第I壓力Pl大且小于第2壓力P2的范圍內(nèi)，控制部60執(zhí)行速度變更控制，因此電動(dòng)馬達(dá)33以下述方式驅(qū)動(dòng):電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度在動(dòng)力能夠維持為第I上限值的范圍內(nèi)達(dá)到最高。因此，在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力的范圍內(nèi)，壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量達(dá)到上限值。
[0066]此外，在蓄壓器41內(nèi)的壓力為第2壓力P2的情況下，控制部60執(zhí)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制，所以電動(dòng)馬達(dá)33以基準(zhǔn)速度BN驅(qū)動(dòng)。
[0067]另一方面，在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第2壓力P2大的情況下，作為電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力能夠維持為額定轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)速度，處于比基準(zhǔn)速度BN低的范圍，所以控制部60執(zhí)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制。因此，在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第2壓力P2大的情況下，壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量與使用以往的動(dòng)力較大的電動(dòng)馬達(dá)的情況相比變少。
[0068]但是，在本實(shí)施方式中，被設(shè)定為，蓄壓器41內(nèi)的壓力小于第2壓力P2時(shí)的氫氣的處理量的增加量(圖3的左側(cè)的陰影部分的面積)與蓄壓器41內(nèi)的壓力比第2壓力P2大的范圍內(nèi)的氫氣的處理量的減少量(圖3的右側(cè)的陰影部分的面積)大致相等。因此，借助壓縮機(jī)單元30儲(chǔ)存氫氣直到蓄壓器41內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC為止的時(shí)間與使用以往的動(dòng)力較大的電動(dòng)馬達(dá)的情況大致相等。另外，以上對(duì)蓄壓器41的作用效果進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于蓄壓器42?44也有相同的作用效果。
[0069]這樣，即使電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力比以往的電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力小，也抑制氫氣的處理量變少的情況。因而，電動(dòng)馬達(dá)33能夠比以往的電動(dòng)馬達(dá)小型化，所以能夠?qū)崿F(xiàn)氣體供給裝置10的小型化。除此以外，借助電動(dòng)馬達(dá)33的小型化，材料費(fèi)降低，所以能夠比以往的電動(dòng)馬達(dá)更低價(jià)地制造電動(dòng)馬達(dá)33。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體供給裝置10的成本降低。
[0070]根據(jù)本實(shí)施方式的氣體供給裝置10，能夠得到以下所示的效果。
[0071](I)控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力小于第2壓力P2的范圍內(nèi)執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。由此，與使電動(dòng)馬達(dá)33以基準(zhǔn)速度BN進(jìn)行恒定驅(qū)動(dòng)的情況相比，使電動(dòng)馬達(dá)33在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)，所以電動(dòng)馬達(dá)3 3的動(dòng)力變大。即，與使電動(dòng)馬達(dá)33以基準(zhǔn)速度BN進(jìn)行恒定驅(qū)動(dòng)來(lái)供給氫氣直到蓄壓器41內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC的情況相比，在電動(dòng)馬達(dá)33能夠驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力的范圍內(nèi)，能夠擴(kuò)大電動(dòng)馬達(dá)33使用的動(dòng)力范圍。因此，能夠?qū)㈦妱?dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力高效地利用。另外，在壓縮機(jī)單元30向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)，也能夠得到相同的效果。
[0072](2)隨著蓄壓器41的壓力增大，電動(dòng)馬達(dá)33需要的轉(zhuǎn)矩變大。因此，控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第I壓力Pl大且小于第2壓力P2的范圍內(nèi)，執(zhí)行速度變更控制。由此，在能夠執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，隨著蓄壓器41內(nèi)的壓力增大，使電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度降低，所以即使蓄壓器41內(nèi)的壓力增大，也能夠在電動(dòng)馬達(dá)33能夠驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力的范圍內(nèi)使電動(dòng)馬達(dá)33在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)。因而，使電動(dòng)馬達(dá)33在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)的頻率變高。另外，在壓縮機(jī)單元30向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)，也能夠得到相同的效果。
[0073](3)控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力為第I壓力Pl以下的范圍內(nèi)，執(zhí)行最高速度維持控制。由此，在能夠維持電動(dòng)馬達(dá)33的過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax的環(huán)境中使電動(dòng)馬達(dá)33以其最高速度Nmax驅(qū)動(dòng)，所以與使電動(dòng)馬達(dá)33以小于過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax的速度驅(qū)動(dòng)的情況相比，能夠更迅速地將氫氣供給到蓄壓器41內(nèi)。因而，能夠縮短儲(chǔ)存過(guò)程的時(shí)間。另外，在壓縮機(jī)單元30向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)，也能夠得到相同的效果。
[0074](4)控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力比第2壓力P2大的情況下，執(zhí)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制。由此，即使是作為電動(dòng)馬達(dá)33而使用動(dòng)力較小的馬達(dá)的情況，也能夠確保與動(dòng)力較大的馬達(dá)同等的處理量。此外，通過(guò)使用動(dòng)力較小的馬達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)單元30的小型化及低成本化。另外，在壓縮機(jī)單元30向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)，也能夠得到相同的效果。
[0075](第2實(shí)施方式)
參照?qǐng)D5對(duì)第2實(shí)施方式的氣體供給裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的氣體供給裝置10是使用以往的同樣的動(dòng)力較大的電動(dòng)馬達(dá)的情況，使該電動(dòng)馬達(dá)在過(guò)速度區(qū)域PR中驅(qū)動(dòng)，由此縮短使氫氣儲(chǔ)存到蓄壓器41?44內(nèi)的儲(chǔ)存過(guò)程的時(shí)間。
[0076]另外，在第2實(shí)施方式的氣體供給裝置10中，對(duì)于與第I實(shí)施方式的氣體供給裝置10的結(jié)構(gòu)共通的結(jié)構(gòu)要素，使用共通的附圖標(biāo)記，將其說(shuō)明的一部分或全部省略。此外，在使用圖5的說(shuō)明中，帶有附圖標(biāo)記的氣體供給裝置10的各結(jié)構(gòu)要素表示圖1的氣體供給裝置10的各結(jié)構(gòu)要素。
[0077]本實(shí)施方式的氣體供給裝置10的電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力的上限值即第2上限值比第I實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力的上限值即第I上限值大，與以往的電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力的上限值相等。因此，本實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的過(guò)速度區(qū)域PR中的轉(zhuǎn)矩比第I實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的過(guò)速度區(qū)域PR中的轉(zhuǎn)矩大。另一方面，本實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域SR、基準(zhǔn)速度BN、過(guò)速度區(qū)域PR與第I實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域SR、基準(zhǔn)速度BN、過(guò)速度區(qū)域PR相同。
[0078]如圖5所示，本實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力的第2上限值與以往的電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力的上限值相等，所以在壓縮部31將氫氣儲(chǔ)存直到蓄壓器41內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC的儲(chǔ)存過(guò)程的全期間中，控制部60執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。另外，控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC時(shí)，將電動(dòng)馬達(dá)33的驅(qū)動(dòng)停止。
[0079]在蓄壓器41內(nèi)的壓力為比第I壓力Pl大且小于第2壓力P2的第3壓力P3時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力達(dá)到第2上限值。因此，控制部60在蓄壓器41內(nèi)的壓力為第3壓力P3以下的范圍內(nèi)執(zhí)行最高速度維持控制。
[0080]并且，當(dāng)蓄壓器41內(nèi)的壓力比第3壓力P3大時(shí)，控制部60執(zhí)行速度變更控制。因此，電動(dòng)馬達(dá)33以下述方式驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力能夠維持為第2上限值的范圍內(nèi)達(dá)到最高。因此，在電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力的容許范圍內(nèi)，壓縮機(jī)單元30的氫氣的處理量達(dá)到上限值。
[0081 ]這樣，在壓縮機(jī)單元30驅(qū)動(dòng)的全期間中，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度比基準(zhǔn)速度BN高的狀態(tài)被維持，所以由壓縮機(jī)單元30進(jìn)行的氫氣的處理量變得比使用與以往相同的動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá)的情況多。因而，能夠?qū)⑿顗浩?1內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定壓力PC的時(shí)間縮短。
[0082]根據(jù)本實(shí)施方式的氣體供給裝置10，除了第I實(shí)施方式的(I)?(4)的效果以外，還能夠得到以下的效果。
[0083](5)控制部60在壓縮機(jī)單元30驅(qū)動(dòng)的全期間中執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。由此，與假定在壓縮機(jī)單元30驅(qū)動(dòng)的全期間中使電動(dòng)馬達(dá)33以基準(zhǔn)速度BN驅(qū)動(dòng)的情況相比，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度變高，所以如果蓄壓器41內(nèi)的壓力相同，則與使電動(dòng)馬達(dá)33以基準(zhǔn)速度BN驅(qū)動(dòng)的情況相比動(dòng)力變大，并且能夠?qū)?chǔ)存過(guò)程的時(shí)間縮短。另外，在壓縮機(jī)單元30向蓄壓器42?44供給氫氣時(shí)，也能夠得到相同的效果。
[0084]上述各實(shí)施方式也可以變更為以下所示的其他的實(shí)施方式。
[0085]在上述各實(shí)施方式中，控制部60也可以不執(zhí)行最高速度維持控制。即，在控制部60能夠執(zhí)行最高速度維持控制的蓄壓器41?44內(nèi)的壓力的范圍內(nèi)，電動(dòng)馬達(dá)33也可以以小于過(guò)速度區(qū)域PR中的最高速度Nmax的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)。另外，在此情況下，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為基準(zhǔn)速度BN以上。
[0086]在上述各實(shí)施方式的速度變更控制中，也可以將電動(dòng)馬達(dá)33以小于上限值(第I上限值或第2上限值)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。在此情況下，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度變得比電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力為上限值時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度低。另外，在此情況下，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為基準(zhǔn)速度BN以上。
[0087]在上述第I實(shí)施方式中，也可以將通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制省略，在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力達(dá)到第2壓力P2以上時(shí)執(zhí)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0088]在上述第I實(shí)施方式的低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，也可以將電動(dòng)馬達(dá)33以小于第I上限值的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。在此情況下，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度變得比電動(dòng)馬達(dá)33的動(dòng)力為第I上限值時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度低。另外，電動(dòng)馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為下述那樣的旋轉(zhuǎn)速度:相對(duì)于蓄壓器41?44內(nèi)的壓力小于第2壓力P2時(shí)的氫氣的處理量的增加量(圖3的左側(cè)的陰影部分)，在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力比第2壓力P2大的范圍內(nèi)的氫氣的處理量的減少量(圖3的右側(cè)的陰影部分)不會(huì)過(guò)度地變大。
[0089]在上述第2實(shí)施方式中，控制部60也可以僅在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力較高的范圍內(nèi)、或僅在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力較低的范圍內(nèi)執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制?？傊刂撇?0也可以僅在蓄壓器41?44內(nèi)的壓力范圍中的一部分范圍內(nèi)執(zhí)行過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0090]在上述各實(shí)施方式的壓縮機(jī)單元30中，壓縮部31也可以是2?4段壓縮或6段壓縮以上。
[0091]在上述各實(shí)施方式的氣體供給裝置10中，蓄壓器的個(gè)數(shù)也可以是I個(gè)?3個(gè)或5個(gè)以上。
[0092]在上述各實(shí)施方式的氣體供給裝置10中，也可以是下述結(jié)構(gòu):代替控制部60，壓縮機(jī)單元30具備控制壓縮機(jī)單元30的電動(dòng)馬達(dá)33的專用的控制部。
[0093]在上述各實(shí)施方式的氣體供給裝置10中，也可以是下述結(jié)構(gòu):預(yù)冷卻系統(tǒng)50對(duì)即將向分配器2流入的氫氣進(jìn)行冷卻。
[0094]上述各實(shí)施方式的氣體供給裝置10也可以被用于向車輛100以外的罐搭載裝置的氫氣的填充。此外，氣體供給裝置10也可以被用于氫氣以外的氣體的供給。
[0095]附圖標(biāo)記說(shuō)明
2分配器(填充設(shè)備)；10氣體供給裝置;30壓縮機(jī)單元;31壓縮部；32驅(qū)動(dòng)部；33電動(dòng)馬達(dá);41?44蓄壓器;50預(yù)冷卻系統(tǒng);60控制部；100車輛(罐搭載裝置);BN基準(zhǔn)速度;SR標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域;PR過(guò)速度區(qū)域;Nmax最高速度;CP設(shè)定壓力(既定壓)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓縮機(jī)單元，具備壓縮部、驅(qū)動(dòng)部和控制部，前述壓縮部將氣體壓縮，并將壓縮后的氣體儲(chǔ)存到蓄壓器中，前述驅(qū)動(dòng)部以電動(dòng)馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)源，驅(qū)動(dòng)前述壓縮部，前述控制部控制前述電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于， 前述電動(dòng)馬達(dá)具有以下的輸出特性:在基準(zhǔn)速度以下的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度的變化能夠維持額定轉(zhuǎn)矩，前述基準(zhǔn)速度即為能夠以前述額定轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的最高速度，在與前述標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域連續(xù)且比前述基準(zhǔn)速度高的旋轉(zhuǎn)區(qū)域即過(guò)速度區(qū)域中，隨著前述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變高，輸出轉(zhuǎn)矩從前述額定轉(zhuǎn)矩減小， 在前述壓縮部將氣體儲(chǔ)存直到前述蓄壓器內(nèi)的壓力達(dá)到既定壓的儲(chǔ)存過(guò)程的至少一部分中，前述控制部執(zhí)行在前述過(guò)速度區(qū)域中使前述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)單元，其特征在于， 前述控制部在前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制被執(zhí)行的至少一部分的期間中，執(zhí)行以下速度變更控制:隨著前述蓄壓器內(nèi)的壓力增大，使前述電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度下降。3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)單元，其特征在于， 前述控制部在執(zhí)行前述速度變更控制之前，執(zhí)行以下控制:以前述過(guò)速度區(qū)域中的最高速度驅(qū)動(dòng)前述電動(dòng)馬達(dá)。4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)單元，其特征在于， 若前述蓄壓器內(nèi)的壓力達(dá)到閾值以上，則前述控制部從前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換為以下低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制:以比前述基準(zhǔn)速度低的速度使前述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。5.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)單元，其特征在于， 前述控制部在前述儲(chǔ)存過(guò)程的全期間中執(zhí)行前述過(guò)速度運(yùn)轉(zhuǎn)控制。6.—種氣體供給裝置，前述氣體供給裝置對(duì)向罐搭載裝置填充氣體的填充設(shè)備進(jìn)行前述氣體的供給，其特征在于， 具備權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)單元和儲(chǔ)存從前述壓縮機(jī)單元吐出的氣體的前述蓄壓器。7.如權(quán)利要求6所述的氣體供給裝置，其特征在于， 還具備預(yù)冷卻系統(tǒng)，前述預(yù)冷卻系統(tǒng)對(duì)即將從前述蓄壓器向前述填充設(shè)備流入或流入之后的氣體冷卻。
【文檔編號(hào)】F17C13/02GK106051454SQ201610198635
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日 公開(kāi)號(hào)201610198635.6, CN 106051454 A, CN 106051454A, CN 201610198635, CN-A-106051454, CN106051454 A, CN106051454A, CN201610198635, CN201610198635.6
【發(fā)明人】大久野孝史, 橋本宏一郎, 名倉(cāng)見(jiàn)治
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社神戶制鋼所