"圧縮ガスをタンクに補給するガス補給方法であって、タンク内のガスの初期質量に関する高温維持初期温度THSinitを計算するステップと、予測されたTHSinitを用いて予測補給時間を決定し、目標温度Tよりも高くないガス最終温度TFinalを算出するステップと、前記タンク内のガスの初期質量に関する低温維持初期温度TCSinitを計算するステップと、予測されたTCSinitを用いて目標圧力Ptargetを決定し、前記タンク内の100充填状態を生成するステップと、前記予測補給時間にPtargetを達成する圧力上昇率で前記タンクにガスを供給するステップと、を実行することを特徴とするガス補給方法。前記予測補給時間を決定するステップは、さらに、次のいずれかの方程式によって、合成熱容量値MCを計算することを特徴とする請求項1に記載のガス補給方法。なお、C、A、g、k、jは、前記タンクに固有の定数である。Uinitialは、ガスの初期ボリュームの初期内部エネルギーを示す。Uadiabaticは、前記タンクへの燃料補給後のガスの断熱的な内部エネルギーを示す。前記予測補給時間を決定するステップは、さらに、初期質量minitを計算し、前記タンク内の100充填状態を達成するのに必要な付加質量maddを計算し、初期内部エネルギーUinitialを計算し、前記付加質量によって前記タンクに付与される平均エンタルピーHaverageを計算し、断熱的な内部エネルギーUadiabaticと断熱温度Tadiabaticを計算し、少なくとも次のいずれかの方程式によって合成熱容量値MCを計算することを特徴とする請求項1に記載のガス補給方法。なお、C、A、g、k、jは、前記タンクに固有の定数である。さらに、前記タンクに関するC、A、g、k、jの値を決定することを特徴とする請求項3に記載のガス補給方法。前記目標圧力Ptargetを決定するステップは、さらに、次のいずれかの方程式によって、合成熱容量値MCを計算することを特徴とする請求項1に記載のガス補給方法。なお、C、A、g、k、jは、前記タンクに固有の定数である。Uinitialは、ガスの初期ボリュームの初期内部エネルギーを示す。Uadiabaticは、前記タンクへの燃料補給後のガスの断熱的な内部エネルギーを示す。前記目標圧力Ptargetを決定するステップは、さらに、低温初期質量minitCを計算し、前記タンク内の100充填状態を達成するのに必要な付加質量maddを計算し、初期内部エネルギーUinitialを計算し、前記付加質量とともに前記タンクに供給される平均エンタルピーHaverageを計算し、断熱的な内部エネルギーUadiabaticと断熱温度Tadiabaticを計算し、少なくとも次のいずれかの方程式によって合成熱容量値MCを計算することを特徴とする請求項1に記載のガス補給方法。なお、C、A、g、k、jは、前記タンクに固有の定数である。前記タンクに関するC、A、g、k、jの値を決定するステップは、さらに、目標補給時間に100充填状態にする前記タンクの複数のテスト補給を実行し、前記テスト補給は多くの初期補給圧力と多くの予備冷却温度を含んでおり、次の方程式によってそれぞれの前記テスト補給に関する補給終了時MCを計算し、Uadiabatic/Uinitialに対してMCをプロットし、ベストフィットを実行して、結果として生じる曲線の定数Cと係数Aを決定し、Δt時間-目標補給時間に対するΔMCをプロットし、ベストフィットモデルを実行して、結果として生じる曲線の次の方程式に関する係数g、k、jを決定することを特徴とする請求項4に記載のガス補給方法。第1の初期圧力は、前記タンク内の10未満の充填状態を示し、第1の予備冷却温度は、周囲温度であることを特徴とする請求項7に記載のガス補給方法。第2の初期圧力は、前記タンク内の約50の充填状態を示し、第2の予備冷却温度は、0°C未満であることを特徴とする請求項8に記載のガス補給方法。第1の初期圧力は2MPaで、第2の初期圧力は前記タンク内で少なくとも約50の充填状態を示し、第1の予備冷却温度は周囲温度で、第2の予備冷却温度は-20°Cであることを特徴とする請求項7に記載のガス補給方法。水素動力車両に搭載された水素タンクに水素ガスを補給するガス補給方法であって、タンク内のガスの初期質量に関する高温維持初期温度THSinitを計算するステップと、目標温度T以下のガス最終温度TFinalを生成するために予測されるTHSinitを用いて予測補給時間を決定するステップと、前記タンク内のガスの初期質量に関する低温維持初期温度TCSinitを計算するステップと、前記タンク内の100充填状態を生成するために予測されるTCSinitを用いて目標圧力Ptargetを決定するステップと、前記予測補給時間にPtargetを達成する圧力上昇率で前記タンクにガスを供給するステップと、を実行することを特徴とするガス補給方法。水素ガス補給ステーションの操作方法であって、水素動力車両に対応する第1のパラメータデータセットを取得し、ステーション能力に対応する第2のパラメータデータセットを取得し、燃料補給の周囲に対応する第3のパラメータデータセットを取得し、取得した前記パラメータデータに基づいてMCの値を計算し、目標温度T以下のガス最終温度TFinalを生成し、前記タンク内の100充填状態を達成するために予測される予測補給時間を、次の方程式[B]によって決定し、前記タンク内の100充填状態を生成するために予測される目標圧力Ptargetを決定することを特徴とする水素ガス補給ステーションの操作方法。前記第1のパラメータデータセットは、RFID、HVAS、IRDAから構成されるグループから選択された通信プロトコルを用いて前記水素動力車両から直接取得されることを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記第1のパラメータデータセットは、前記水素動力車両を識別し、前記水素動力車両外で維持されているパラメータデータベースにアクセスすることで、取得されることを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記第1のパラメータデータセットは、デフォルト値を割り当てられ、前記TFinalにおいて前記Ptargetを充分達成するように調整された最終目標密度を決定することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記第1のパラメータデータセットは、わずかの動作圧力、タンク容積、燃料補給履歴、最終燃料補給の時刻記録、走行記録データ、初期水素質量、初期ガス温度、最大高温維持温度、最大低温維持温度、最大損傷燃料抜き取りレート、最大燃料補給レートから構成されるグループから選択された少なくとも1つのパラメータを含むことを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。第1の水素補給アセンブリと第2の水素補給アセンブリとを維持しており、前記第1の水素補給アセンブリは第1の予備冷却温度で動作し、前記第2の水素補給アセンブリは第2の予備冷却温度で動作し、前記第1の予備冷却温度と前記第2の予備冷却温度とは等しくなく、前記第1のパラメータデータセットを分析し、前記水素動力車両に、より効率的に100充填状態を提供できる前記水素補給アセンブリを指示することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。車両燃料補給履歴、タンク容積、履歴上の最低初期充填状態割合、履歴上の最低タンクMC値、周囲温度から構成されるデータセットから選択されたパラメータ情報を用いて、3分間の燃料補給時間を充分に達成できるための目標予備冷却温度を計算し、前記水素補給アセンブリを、車両燃料補給動作中、前記目標予備冷却温度にセットし、維持することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。さらに、結合されたシステム熱質量に関し、損傷燃料抜き取りシステム温度を予想し、TFinalDefuelColdを設定し、TFinalDefuelColdを用いて燃料補給を開始することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記第1のパラメータデータセットの第1のサブセットを取得し、前記第1のサブセットは、前記水素動力車両に搭載された第1の水素タンクに関係するパラメータデータに対応しており、前記第1のパラメータデータセットの第2のサブセットを取得し、前記第2のサブセットは、前記水素動力車両に搭載された第2の水素タンクに関係するパラメータデータに対応しており、前記第1のサブセットを使ってTFinal1を計算し、前記第2のサブセットを使ってTFinal2を計算し、TFinal1とTFinal2の大きなほうを用いて目標燃料補給速度を決定し、TFinal1とTFinal2の小さなほうを用いてPtargetを決定することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。さらに、水素ガス補給を開始し、前記水素ガス補給の間、前記第2のパラメータデータセットを調整して、測定されたステーションパフォーマンスを示し、前記水素ガス補給の間、前記MCの値を調整して、前記第1のパラメータデータセットにおける変化と、測定された補給パフォーマンスを示し、調整された補給時間とPtargetを計算して、前記第2のパラメータデータセットとMCの値における調整を示すことを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記したより効率的な水素補給アセンブリは、減った燃料補給時間、より高い充填状態割合、増加した予備冷却温度、減ったエネルギー消費、それらの組み合わせから構成されるグループから選択された利益を提供することを特徴とする請求項17に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記した水素動力車両に対応する第1のパラメータデータセットを取得するステップは、前記水素動力車両に関する燃料補給の時刻記録を検索することを特徴とする請求項12に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記燃料補給の時刻記録のデータは、前記水素動力車両に付随するHVASのRFIDタグから検索されることを特徴とする請求項23に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。前記燃料補給の時刻記録のデータから、経過時間を決定し、燃料補給速度を調整して、経過時間が長いほど、燃料補給速度を速くすることを特徴とする請求項23に記載の水素ガス補給ステーションの操作方法。反対に、予備冷却の目標温度が維持されることを確実とすることができないと、タイムリーな方法で自分のタンクを補給することができない予備冷却温度が仕様の温度になるのを待っている遅れの結果顧客に迷惑をかけてしまう。そして、それによって、顧客満足、ステーション収益や繰り返しビジネスを減らす。さらに、現在の周囲の状況に関係なく一定の予備冷却温度でステーションを管理することは、結果として、過度のエネルギーを使用し、Well-to-Wheel一次エネルギーの採掘から車両走行までエネルギー効率を減らす。エネルギー使用を減らすために、水素タンク充填ステーションは、顧客が許容できる燃料補給時間と充分な安全性マージンを提供する最も高い可能な予備冷却温度で管理されなければならない。概要以下に詳述するMC手法は、水素燃料システムの総熱容量に基づく新しいタンク補給モデルと、動作状況の幅広い範囲の下で水素補給ステーションのパフォーマンスを向上させるためのそのモデルに基づく進化したアルゴリズムを、提供する。このアルゴリズムは、MC手法内で徐々に適用され、タンクシステムに関する付加的な熱力学情報を用いることにより、SAETIRJ2601に従って燃料パフォーマンスを強化するのに用いることができる。MC手法は、実質的にどんなタンクシステムの通常動作圧力NWPの下ででも、また、どんな圧縮した水素タンクシステムとともにでも、動作する。そして、MC手法のおかげで、現在のSAETIRJ2601テーブル例えば-10°C予備冷却による新しいステーション、または、SAETIRJ2601で規定された予備冷却能力を有さない従来の既存のステーションの外側で動作する状況でも、燃料補給が可能である。MC手法を利用することで、水素ステーションは充填速度と充填品質SOCを改善し、その一方で、より低コストの水素ステーションがそれらのニーズを満たすのを可能にする。ここに詳述する方法とシステムの目的は、水素タンク補給ステーション、または、実際には、任意のガスタンク補給操作によって用いることができる補給モデルとそれと結びついたアルゴリズムを提供して、利用することである。それにより、様々な水素タンクと様々な周囲と動作の条件に関して補給終了時の温度と圧力をより正確に予測する。水素タンク燃料補給の間に下記で詳述される方法およびシステムを実施することは、過補給を避け、そして、水素タンクの過昇温を避けることによって、燃料補給作業の効率、正確さおよび/または安全性を改善する。燃料補給イベントの補給終了時の温度を正確に推定することは難しい。それが、通信燃料補給が発展した理由である。そこでは、温度と圧力の情報が、例えば、SAETIRJ2799それらの内容は、参照によって本出願に完全に取り入れられる。において詳述されるIRDAInfraredDataAssociationのインターフェースを含む一つ以上の通信デバイスによって、水素タンク補給ステーションに直接送られる。そのような温度と圧力の情報が通信されないことが、非通信燃料補給プロトコルが安全の大きなマージンを必要とする理由である。情報とは、例えば、タンクタイプ、タンクサイズ、アスペクト比、タンクの数、高温/低温の保持状態を含む、特に、与えられた付加的な未知のパラメータである。完全通信燃料補給はタンクパラメータのデータを水素タンク補給ステーションに提供するのに用いることができるが、特にタンク内のセンサの使用に関して、完全通信燃料補給はより多くのコストと複雑さをステーションと車両に加えて、さらなる懸念を引き起こす。したがって、完全通信のプロトコルとハードウェアを必要とすることなく燃料補給する間、タンク内で水素の温度に関して充分に正確な予測を提供する方法の必要性は、依然として残っている。ガスの温度を正確に予測するために、タンクへ移されたエネルギー量と、ガスからタンクの壁へ移る熱量が、推定される。多くの研究が、補給終了時の温度を把握して定量化しようと実施された。不安定な流れのオープンシステムとして水素タンクをモデル化することによって、図1に図示されるように、入って来る水素流のエンタルピーを測って、タンクの温度をモニターすることによって、タンクへ移されたエネルギー量を推定することができる。この開示のために、熱が制御容積の境界からタンクのライナに移されるのにともない、制御容積は、ガスとタンクライナの間の境界線と定義される。システムに入ってくる熱量と出ていく熱量の合計である総熱移動量Qは、方程式[1]と[2]によって表される。ここで、各記号の意味は、次の通りである。Q=システムの内外の総熱移動量kJシステムから出ていく熱移動は慣例によりマイナスである。W=システムに対して行われた仕事kJMe=システムに存在する質量kghe=システムに存在する流体のエンタルピーkJ/kgmi=システムに入ってくる質量kghi=システムに入ってくる流体のエンタルピーkJ/kgm1=初期状態の制御容積における流体の質量kgm2=最終状態の制御容積における流体の質量kgu1=最終状態の制御容積における流体の内部エネルギーkJ/kgu2=初期状態の制御容積における流体の内部エネルギーkJ/kgcvは、制御容積の状態を意味する。エンタルピーは、フローストリーム望ましくはタンクインレットまたはその近くにおける水素の温度と圧力を測ることによって、測定した、または、最初の状態と最後の状態から計算されたタンク内への流入質量を用いることで、決定できる。燃料補給作業の間か後にガスの最終温度を推定するために、ガスからタンク壁への実際の熱移動量Qが推定される必要がある。方程式[2]はタンクの内部エネルギー状態のための情報を与えるだけなので、ツール例えば国立基準技術研究所NISTの熱物性データベースは目標ガス例えば、水素の内部エネルギー特性から温度を調べるのに用いられる。内部エネルギーに関してここで使われるNISTデータにフィットする曲線は、図2に図示されている。断熱的な内部エネルギーと測定された内部エネルギー測定された温度と圧力のU2の差は、制御容積から移される熱量であり、それは、テストデータから決定されうる。ここで、各記号の意味は、次の通りである。Uadiabatic=断熱的な内部エネルギーシステムから熱の移動がない場合kJ/kgm2=mcv=制御容積内の水素の補給質量の限度kgTadiabatic=断熱的な温度システムから熱の移動がない場合KTfinal=補給終了時の水素温度KCv=容積一定の水素の比熱容量kJ/kgK図2は、水素タンク補給作業に関する温度対時間曲線を例示する。Tadiabaticは、熱移動を計算する際に使用される。水素からの熱移動は、上記で詳述のように方程式[5]によって表される。これは、実際のテストデータを分析し、制御容積から出る、または、タンク構造に入る水素ガスから移された熱量を決定するためのツールを提供する。断熱的な内部エネルギーは、タンクの初期条件水素の初期質量と初期温度とステーションから出される水素の条件エンタルピーと補給質量だけに基づくことに、注意すべきである。その断熱的な条件には、時間の次元がない。だから、図2はすべての時間の間の結果のために適切な参照となっている。熱移動を予測するための信頼できる方法が見つれば、タンクにおける水素の最終的な状態を直接計算することができるようになるはずである。補給終了時のガス温度Tfinalを計算するために、タンク壁に吸収されている熱量を推定することが必要である。総熱移動量を計算する1つの方法は、車両の燃料補給作業の終了時にタンク容積タンク体積上の温度分布を記録することである。2003年に、ゼネラルダイナミックスは、ApplicationofPlasticLinedCompositePressureVesselsForHydrogenStorage世界水素エネルギー会議、ヘッセン,J.A.、2004年それらの内容は、参照によって本出願に完全に取り入れられる。で報告された結果で最終的なタンク温度と補給時間の関係を理解することを目的とする一連のテストを実施した。ヘッセンで詳述されたように、一連の補給テストは、ガスの温度や、水素タンク壁の様々な場所の温度を測っている間、実施された。これらの結果は、燃料補給作業の間、熱移動プロセスが、タンクの外面の温度が上がらなかったプロセスであったことを示した。これは、熱がタンク壁を通してあまり移動しなかったことを示している。これらの結果に基づいて、ゼネラルダイナミックスは、内部の表面上の一定の熱流と外面の断熱的な境界を有する一般的な熱方程式に対するグリーンズファンクション解決法に基づいたタンク壁の中での温度分布を予測するという熱移動モデルを提案した。方程式[6]を見てください。断熱的な境界条件で時間に依存する温度分布を示す恒常的な熱流モデルは、図4に図示される。タンクの外側からの熱移動がないという想定が保守的であることと、タンク内の実際の最終温度がこの想定を使って計算された最終温度よりいくぶん低い傾向があることを示すことに、注意すべきである。Tx,t=ライナ深さ=x、時間=tのときの温度q0=基準化されたライナの熱流テストから決定L=ライナの厚みk=ライナの熱伝導率α=熱拡散係数T0=ライナの初期温度条件水素タンク温度、燃料ガスの温度と圧力の初期のセットが与えられ、燃料補給温度結果と温度分布結果が単に時間に依存しているという前提は、このアプローチにおける固有の事項である。燃料補給作業の間にライナへ移される熱量は、ライナの容量上の温度分布を積分することによって推定される。ゼネラルダイナミックスは、所定のテストのセットに関して、このモデルが誤差3K以内で最終的なタンク温度を予測したことを発見した。しかし、一定の熱流または時間だけに対する温度依存という仮定は、興味深いと同時に、問題である。初期条件タンクの温度、タンクの初期充填質量、入ってくるガスの温度や圧力が異なると、異なる温度勾配と異なる平均熱流を生む。さらに、熱流は、ガスと壁の間の境界層の状況に依存するであろう。つまり、タンク内で強制的なおよび/または自由な対流から生じる壁の上のガス流の速さ、密度または温度の変化は、熱移動における対応する変化を生じるであろう。これらの条件は実際のタンク補給作業の間に変化するので、熱流もまた補給作業が進行する間に変化する。さらにまた、日本自動車研究所JARIの広谷らによるThermalBehaviorinHydrogenStorageTankforFuelCellVehicleonFastFilling世界水素エネルギー会議、2004年それらの内容は、参照によって本出願に完全に取り入れられる。で報告されたように、JARIによる水素補給テストは、タンク熱流に影響するを通して30Kの差まで、ガス自体の範囲内で明らかな温度が分布していることを明らかにした。そのような温度分布の存在は、データの分析をさらに難しくする。なぜなら、タンク内で行われた特定の温度測定がどれくらい正確にタンクのバルク容積特性を表しているのかを知ることは、不可能ではないとしても、難しいからである。バルク温度と比較して、もし、熱電対が平均バルク温度より暖かいかより涼しい温度を測っているならば、計算された値は明らかに正確ではない。タンクのセンターライン又はその近くで行われる温度測定値が平均バルクガス温度を表すと想定するのが慣例であるが、この想定に関連した誤差の大きさは実際には知られていない。ここに開示される方法とシステムの開発の間に取得されたデータは、熱電対出力と予測バルクガス温度との間で±5Kの不可解な誤差を示した。およそ±1Kの正確さを持つ熱電対の使用にもかかわらず、SAETIRJ2601委員会によるモデル結果は、同様に、モデル化された温度と測定されたデータとの間で最高9Kの誤差を示した。温度勾配モデリングに対するこれらの現実世界の複雑さは、実際に、補給終了時の温度を計算するために、ある程度の不確実性を導入している通信燃料補給作業の間の一つ以上の温度信号を信頼して温度分布を直接推定する伝熱モデルの適用を難しくする。JARIテストの1つの目的は、まだ同じ総燃料補給時間を維持する一方、異なる燃料補給パターンを利用することの影響を分析することであった。JARIテストの興味深い結果は、次のことを示した。つまり、補給作業を行う際に使われる特定の補給パターンに関係なく、同じ初期条件と補給時間設定があれば、補給終了時のガスの温度は同程度である。セントクロイ研究所がSAETIRJ2601委員会、パワーズ、C.に提出した分析70MPaHydrogenTankFillingModelandTestDataObservationsSAETIRJ2601ModelingSubTeamMeetingSeptember152008セントクロイ研究所、2008年それらの内容は、参照によって本出願に完全に取り入れられる。は、また、外側のタンク温度が、車両燃料補給の間、あまり上がらないことを、示している。複雑な熱移動のモデルと分析がこれらのテストの結果を説明するために以前提案されていたが、本出願で記述される革新的なアプローチは単純な比熱を一定とする熱容量モデルを用いたタンク燃料補給プロセスの分析に基づくその発展は以下で更に詳述され、さらに関連する図に図示される。この新しい解決法の有用性と適用性は、JARI、ゼネラルダイナミックス、SAEおよびセントクロイ研究所による、ここに詳述される比熱を一定とする熱容量に基づく単純化されたモデルが充分な正確さでシステムの熱移動特徴をモデル化して、予測することを示すための結果を用いて確かめることができる。燃料補給データのさらなるテストと分析が実施された。そして、その結果は、さらに、この比熱を一定とする熱容量モデルを使うこの新しい方法が、水素タンク補給システムの熱力学を正確に説明して、関連する燃料補給プロセスを改善するのに充分であることを、実証した。短い時間で車両の燃料補給をちょうど完了したばかりタンクを考えてみてください。図5に図示されるように、タンクの内部はタンクの外側より非常に熱い。それは、タンク内に直近に噴射された高圧水素のセンシブルなエネルギーへの圧力エネルギーの転換のためである。実際の温度分布を計算することは難しい。理由は次の通りである。1境界条件によって、タンク内の水素とライナとの間に温度分布が存在する。2ライナ内層の間の接触抵抗を通っている温度分布が存在する。3タンクの様々な層内を通っている温度分布が存在する。4外側の境界条件によって、タンクの外側と環境の間にある温度分布が存在する。そして、前記したように、温度分布が、30Kのオーダーの温度分布でタンク自体の中の水素の範囲内にもあるかもしれない。各々の層は、温度にも依存する異なる比熱容量を持つ。そして、各々の層は異なる質量から成る。これらの複雑さの全てがあれば、タンクの壁を通っている正確な温度分布を計算することは、不可能ではないとしても、非常に困難である。水素タンクの壁の内部の温度分布の正確な計算に基づく熱移動モデルを考慮する際の最大の困難は、燃料補給イベントの全ての時間領域での温度分布解実際には達成するのが難しい解決を必要とするということである。したがって、その方法は、図5に示すように、質量と比熱容量が組み合わされたモデルを利用する。図5は、質量Mと比熱容量Cと断熱的な外部の境界線によって定義された想定される特徴的な体積特定容積を有するタンク壁の簡略化された部分を例示する。その特徴的な体積の温度は、ガスたとえば、水素の温度と同じである。タンク壁特徴的な体積のこの部分は、質量と比熱容量の合成値MCkJ/Kを有する。その特徴的な体積と対応するMCとが、数学的な構造だけであることに注意すべきである。タンク設計の知識とタンク構築において用いられる材料とがあれば、分析的なMC値を見積もることができる。しかし、ここで開示される方法では、特徴的な体積が単にヒートシンクの働きをするので、タンクの正確な量と比熱容量を計算する必要がない。そして、その特性は、タンクシステムの熱の動きを予測する際に使われる。その方法を適用する際に、特徴的な体積の温度は、車両補給の終了時にタンク内の水素の温度に等しくなるように設定される。これは、特徴的な体積が高い熱伝導率と高い対流熱移動係数を持つことを意味する。さらに、QEnvironment=0は、燃料補給の間、熱が特徴的な体積から移されないことを意味する断熱的な境界線。上記したように、燃料補給作業の間、環境への熱移動はほとんどないので、この熱移動の要素は無視できる。図示した例において、熱移動方程式は、目標に対して、または、好ましい補給の終了条件例えば2、3分必要であると考えられるより長い補給時間に対していくらかの調整をプラスの補給時間に対して、解かれる。この開示のために、3分の目標補給時間が使われた。しかし、当業者は、その方法が、より長い補給時間やより短い補給時間のために簡単に利用することができることを、理解するであろう。この手法における特徴的な体積を適用するとき、水素質量mcvから特徴的な体積に移される熱は、質量と比熱容量の合成値であるMCと特徴的な体積の燃料補給の間の温度上昇によって記述される。ここで、各記号の意味は、次の通りである。MC=特徴的な体積の質量と比熱容量の合成値kJ/KTfinal=燃料補給終了時の温度KTinitial=燃料補給開始時の温度K制御容積の境界線を超えてエネルギーバランスを適用し、さらに、方程式[5]水素から移されるエネルギー方程式[9]は方程式[5]の他のアイデンティティを方程式[7]特徴的な体積へ移されるエネルギーと結合することによって、次の式が得られる。それから、MCは、方程式[8]を用いることで、特定の燃料補給作業に対してテストデータから直接決定される。そして、それは、水素から特徴的な体積の温度変化へ移される熱の比率である。方程式[7]と方程式[8]において、Tinit=Tinitialである。図6には、タイプ3タンクの3分補給に関する温度、圧力およびMCの振舞いが、図示されている。グラフの中で示されるように、MCは補給終了ポイントで62だが、それから、タンクが冷却して時間とともに増加する。時間経過に関するMCのこの傾向が、次に、より長い充填作業の結果を予測する際に使われる。一旦、MCが初期条件の所定のセットに対してわかれば、燃料補給イベントの最終温度を直接計算するために、そのMCが使われる。ここで、Cv=一定のボリュームにおける水素の比熱容量補給が始まったちょうどそのとき、方程式[10]方程式[7]と方程式[9]の結合は、水素タンク燃料補給の予測最終温度を計算するのに用いられる。MCパラメータとmcv制御容積の補給終了時質量は、ステーションに送られる。非限定的な例において、MCパラメータとmcvは、RFIDによって、SAETIRJ2799IRDAインターフェースを経由して、または、水素タンク補給ステーションにすぐにアクセスできるデータベース内のエントリに対応する識別番号を介して、送られる。水素タンク補給ステーションは、mcvと、次の情報を含むパラメータとから、Tadmbaticを計算することができる。1水素を受けているタンク例えば、車両のタンクの初期圧力2水素を受けているタンクSAETIRJ2601で議論されるような熱い、または冷たいタンクの可能性のために、なんらかの違いをプラスして周囲の状況と仮定の初期温度3移動する水素のエンタルピー移動する水素の予想平均温度と予想平均圧力の作用更なる説明は図24に示される付属資料で与えられる前記したMC手法の特定の特徴は、特にガス送達系に役立つ。例えば、特定のタンク構成は、MC対補給時間の特性曲線を有する。初期条件の範囲を補償するために、その特性曲線から、調整がなされる。特に典型的な水素タンク補給作業例えば、2~3分以上に関する時間スケールにわたって、MCモデルを利用すると、すべての複雑なタンク壁の温度分布を考慮する必要がない。MCは、タンクやライナ材の質量や比熱容量のような直接的な物質的な定数ではない。MCは、合成値であり、全体的な熱移動係数タンク内に満たされている初期ガスボリュームを構成する水素へ移される熱と同様、タンク弁アセンブリと配管に移される熱を含む。と類似する。熱伝達が遅い特徴対流または伝導を有するシステムは、より低いMCの値例えばタイプ4タンクを生じる傾向がある。一方、より速い熱移動特徴対流または伝導を有するシステムは、より高いMCの値例えばタイプ3タンクを生じる傾向がある。MCは、例えば、時間、補給条件、タンク材料、タンク構成などを含むいくつかの異なるパラメータの関数であるが、所定のタンク、補給時間と補給条件のセットに対して、MCは一定である。時間と、異なる補給条件下にわたるMC値の傾向は、予測することができ、次に、望まれる安全性マージンを維持する間、水素タンク補給作業を調整するために利用され、効率を改善する。様々なパラメータの重要性を評価するための複数の線形回帰を用いて結合された数セットのテストデータの観察に基づき、多くの可能性がある物理モデルが、MC対時間曲線を表し、また、テストされた初期条件における変化を表すために考えられた。非限定的な例において、1つのモデルは下記の方程式[11]によって表される。または、他の非限定的な例において、1つのモデルは下記の方程式[11]’によって表される。ここで、C、A、g、k、jは、特性テストから得られる定数である。Uadiabaticは、断熱的な内部エネルギーである。=mcvUadiabaticUinitialは、初期エネルギーである。=minitialUinitialΔtは、通常定義された補給終了時間例えば3分と望ましい最終温度を達成する補給終了時間との時間差である。方程式[11]における各記号の意味は、次の通りである。Cは、例えば、最小限の熱容量例えば、2,3分の補給を表す定数である。Aは、初期補給条件と予備冷却量に対応するMCへの調整を表す定数である。係数g、k、jは、MC手法の中で必要に応じて使用され、補給時間を2,3分延長することによって、生じるMCを調節する能力を提供する。それにより、TFinalは、適正温度付近に最適化される。しかし、時間、内部エネルギー、予備冷却温度等を用いてMCの傾向を予測するために発展されうる多くの可能性のあるモデルが存在することを、当業者が認識するであろうことを、理解すべきである。MC手法は、物理学を完璧に記述しようとするものではないし、そのように試みるものでもない。しかし、MC手法は、その代わり、システムの等価熱量を近似することによって、特定の補給作業の温度結果を予測するために使われうる分析的エンジニアリングツールを提供する。新しいモデルをチェックする1つの方法は、過去の文献に書かれている現象を表す、または、予測することができることを確かめることである。車両技術者協会SAEは、SAETIRJ2601における燃料補給テーブルを作るために行われていたモデル化の試みのテストを支持して、SAETIRJ2601の開発の間、パワーテックにおいて、水素タンク補給テストを数セット行った。テスト補給のセットとしてSAETIRJ2601において提供されているテーブルを用い、方程式[8]を使って、補給時間に対する各補給のMCをプロットすると、結果は図7に例示されるような明確なパターンになる。この結果は、いくつかの理由次の1、2を含むが、これらに限定されない。によって有望である。1MC手法がSAETIRJ2601のテストの実際の結果をとてもよく表していること。これは、そのモデルが水素タンク補給の物理学を正確に表していることを示す。2SAETIRJ2601におけるテーブルのセット全体がこの一つの方程式を使うことによって見積もられること。この結果は、MC手法内で利用される方程式が広範囲の条件にわたってMC対時間を表すのに使用されうることと、SAETIRJ2601において定義された数セットのテーブルの代わりに使用されうることを、示す。前記した数セットのテーブルの場合、適切な圧力上昇率を見つけるためのリスト化データと補給終了時圧力目標との間の補間を必要とする。MC手法は、望ましい最終タンク温度に対応する補給時間を調節できるので、任意のステーション構成に使用されうる。このことは、補給プロトコルを、SAETIRJ2601のきついタイプA、B、C、Dというステーションタイプ指定に対する依存から自由にする。なぜなら、結果として生じる補給温度が、広範囲のステーション条件から引き出されうるからである。実際に、MC手法で利用されるMC対時間曲線の係数を用いて、水素タンク補給ステーションは、方程式[10]を用いて予測補給終了時の温度TFinalを直接計算できる。当業者によって当然理解されるように、特徴的なMC曲線を計算するためにSAETIRJ2601テーブルを使うことは、デフォルトSAETIRJ2601タンクに対応する特性曲線を提供する。したがって、このMC曲線が方程式[10]で使われるとき、補給結果はSAETIRJ2601テーブルで表される補給結果と実質的に同じである。しかし、MC手法は、SAETIRJ2601テーブルから予測されるよりも短い補給時間を提供するとともに、改善された補給品質を提供することを目的とする。この結果を達成するために、MC手法は、特定のタンクに対応している特定の特徴的なMC曲線を取り入れる。171Lのタイプ3-35MPaタンク、109Lのタイプ4-70MPaタンク、50MPaが満たされている同じタイプ4-70MPaタンク、34Lのタイプ3-70MPaタンクをだいたい特徴付けるために、一連の補給テストが、2010年2月1~6日と2010年8月23~30日の間、パワーテックで実施された。各タンクは、25°C環境で、2MPaの開始圧力または1/2のタンク開始圧力の下、予備冷却ガスと非予備冷却ガスを用いて、テストが実施された。各タンクは所定の条件下で約1~3分間で燃料補給され、その後、1時間、データが記録された。それから、各タンクは燃料を抜かれ、翌日の次のテストまで周囲温度に保持された。図6に示すように、方程式[8]を使用して、MC対時間が各燃料補給に対してプロットされた。すべてのタンク補給は、図7に示すMC対補給時間の類似パターンに続く。結果として生じる曲線は、所定の条件セット下での所定のタンクに関するタンク特徴に対応する。方程式[11]で使われる係数を発見するために、図9に示すように、各補給終了時間3分に関するMCが、初期内部エネルギーによって分けられている断熱的な内部エネルギーに対してプロットされている。線形最適ラインの傾きと切片は、それぞれ、係数Aと定数Cを与える。それから、ΔMC対Δ時間MCt-180s-MC180s対t-180sは、図10に示すようにプロットされる。そして、最適モデルが、係数g、k、jを決定するために用いられる。そして、これらの係数は、どれくらいの熱が典型的補給時間を越えた時間内にタンクによって吸収されるかを表すのに用いられる。また、これらの係数は、周囲温度が暖かすぎて、および/または、予備冷却温度が暖かすぎて、3分以下の補給時間で85°C未満の補給終了時温度を達成できない条件下で、特に有用である。水素タンク補給ステーションのパフォーマンスを改善するためのMCパラメータを使うために、燃料補給プロトコルを開発する必要があった。燃料補給プロトコルは、広範囲の周囲条件や初期補給条件に対して、充填SOC補給の安全で高い状態を提供すべきである。図11に示すように、現在の燃料補給基準を既存の水素ステーションの実際の作業範囲と比較すると、現在の燃料補給基準が広範囲のステーション燃料搬送作業条件を満たさないのは明らかである。さらに、車両のメーカや修理会社は、他の圧力、例えば、50MPaで動くように設計されたタンクを導入すべきである。燃料補給基準はこの修正に対応するために書き直される必要がある。実際の燃料供給ステーションでMC手法を充分に利用するために、MCパラメータは、通信されるか、あるいは、何らかの方法でステーションによって測定されなければならない。このデータ収集は、いくつかの方法で達成された。非限定的な例において、RFIDまたはSAEJ2799で定義されたIRDAインターフェースでさえ、車両からステーションまでMCパラメータを送信するのに使われうる。車両が燃料に対して認可されていること安全性の要求を満たしているOEM車両または改造車を確かめるために使われるHVASHydrogenVehicleAuthorizationSystemを開発しているカリフォルニア燃料電池組合内に専門調査委員会がある。HVASの仕様と装置はまだ開発中である。しかし、HVASは、装置を通して直接的に、または、MCパラメータを取り込んだデータベースに対して、識別された車両を対応させることによって、MCパラメータをステーションに伝えるための候補である。図12は、MC手法に基づいて車両へ燃料補給するために使用される車両側の情報とステーション側の情報を示す。ステーションは、例えば、HVASを通して車両側情報にアクセスし、直接の測定によってステーション側情報にアクセスする。ステーションが適切な燃料補給速度と補給終了時圧力目標を決定するために通るプロセスは、SAETIRJ2601でルックアップテーブルを作る際に使われるプロセスと非常に類似している。その違いは、J2601において利用される想定が最悪のケースで、境界条件タンクに基づくものであることである。しかし、MC手法に関して、ステーションは、特定の車両に燃料補給するためのいくつかの基本的なパラメータデータと仮定を与えられる。また、MC手法は、OEMによって好まれた、または、指定される補給プロトコルに対する特定の修正の通信に容易に対応できる。例えば、もし、OEMが最大補給レートを強要または指示し、最高温度が85°Cを超えることができるか、あるいは、103SOCもし、MAWPMaximumAllowableWorkingPressureの内部であればの補給を許容することができるタンクシステムを開発する場合、OEMの設計に関するパラメータまたは作業の限界や選択が、補給プロトコルを適宜修正するために水素タンク補給ステーションに与えられうる。このフレキシビリティは、車両燃料補給の結果の付加的な制御を直接的にOEMの側に伝える。そのため、MC手法を利用する補給ステーションは、特定の車両に対応するための補給プロトコルを採用し、それによって、広範囲のOEM設計を可能にすることができる。実施形態において、MC手法を適用するとき、燃料補給プロセスは、2つの別々のステップから構成される。第1ステップにおいて、パラメータデータは、適切な燃料補給レート、タンク内のガスを過昇温させない燃料補給レートを決定するために用いられる。第2ステップの間、決定した燃料補給レートを用いて、目標圧力範囲内にシステム圧力を維持する補給終了時目標圧力を決定する。これらの2つのステップは、以下で詳述される。計画された燃料補給作業に対する適切な燃料補給レートを決定するために、水素タンク補給ステーションは、車両タンクシステムの容量能力と、現在の条件下で燃料を運ぶ自身の能力を考慮する。SAETIRJ2601とTIRJ2579に定義されている燃料補給の限度は、平均ガス温度と平均ガス圧力が、それぞれ、85°CとNWPの125である。例示の例において、ステーションは、環境の気温測定や選択的に高温維持状態例えば、車両が周囲よりも熱い環境例えば熱いガレージや駐車場に停められている。に関するマージンの付加に基づき、タンク内部の平均ガス温度について仮定する。ステーションは、また、温度前提を使い、ホース圧をタンク圧力と釣り合わせるために少量の燃料をタンクに注入することによって、車両のおよその初期SOCを決定する。タンク圧力と車両側情報に基づいて、ステーションは、望ましいSOCを達成するためにどれくらいの水素質量が車両に届けられなければならないかを計算することができる。そして、ステーションは、その予備冷却の能力の推定を利用して、補給作業の間、車両のタンクシステムに供給される平均エンタルピーを計算することができる。この情報に基づいて、ステーションは、それから、必要な安全性のマージンを維持しながら、車両に速く燃料補給する方法を決定することができる。上述のように、付加的なパラメータは初期SOC、および/または、目標燃料補給時間を超える燃料補給時間の原因となる一方で、主要なMCパラメータは目標燃料補給時間に基づくものである。ステーションは、これらの目標から始めて、最初の補給プロトコルを分析して、その補給が正常に完了するのかどうかすなわち、補給終了時温度が仕様の範囲内かどうかを決定する。初期の補給プロトコルが正常に完了しないと判断されれば、反復的なプロセスが開始し、適切な燃料補給時間を決定する。例えば、燃料供給作業が温度の上限を上回ることなく目標時間内に実行されうるならば、ステーションは燃料補給を開始する。しかし、最初の補給プロトコルによって温度の上限を越えることになれば、計画された燃料補給時間は増加例えば、0.1、1、5、10秒などによって増やされる。そして、新しいMC値が計算される。仕様の範囲内例えば、燃料補給終了時ガス温度が85°C未満の燃料補給終了状況を生む燃料補給時間が確認されるまで、燃料補給時間のこの増加は続けられる。このプロセスは図13に示される。より、補給の終わりガス温度は少ない。このステップ1の出力は、TFinal高温維持限界と、燃料補給または充填時間である。実施形態において、車両に供給される実際のエンタルピーに基づく補給作業の間中、適切な燃料補給時間が連続的に計算される。したがって、たとえ補給の初めに計算される燃料補給時間が良い概算であるべきだとしても、燃料補給時間または補給の間の圧力上昇率は、起きた実際の補給状況に基づくフィードバックループを利用して、必要に応じて調節されうる。タンク内のガス温度の上限が環境温度TにΔTの高温維持を加えたものであるという想定をする燃料補給装置は、車両が最近の過去に燃料補給されていないということを知っていなければならない。燃料補給装置は、この情報を知ることができないならば、そのためにより保守的な想定をしなければならなくて、空かほとんど空のタンクに基づいて燃料補給速度を決定しなければならない。それから、たとえ車両が最近燃料補給されたとしても、燃料補給速度はタンクを過昇温しない。車両の最近の燃料補給の履歴を知ることができるならば、より保守的でない燃料補給速度を利用でき、潜在的に燃料補給時間をかなり短くできる。車両の最近の燃料補給の履歴を知るために利用することができるいくつかのアプローチがある。非限定的な例では、HVASのRFIDタグは、車両が給油されるたびに、その時刻が記録される。それから、燃料補給装置は、車両が給油されるたびに、この時刻記録を読み込むことができる。そして、燃料補給装置は、時刻記録が最近の燃料補給ありを示すならば、保守的な燃料補給速度を使い、あるいは、時刻記録が最近の燃料補給なしを示すならば、タンク内の実際の開始圧力に基づいてより保守的でない燃料補給速度を使うことができる。適切な燃料補給時間が決定されると、MC手法の次のステップは、いつ、あるいは、どのくらいの圧力で、補給作業を止めるべきかについて決定する。この第2ステップでステーションによって使われるプロセスは、ステーションが補給の初めにタンク内のガス温度が周囲温度、すなわち、低温維持条件であるタンクが空調付きのガレージにさらされている、あるいは、周囲温度が上がっている、内部のガス温度が環境を覆う、といった可能性を含む温度以下にあると想定すること以外は、第1ステップで使われたプロセスと類似している。水素が消費されたので、タンク内のガス温度が下がり、結果として圧力が減ったという運転の要因も、考えられる。MC手法は、方程式[12]を使用して、損傷燃料を抜く間のMCと水素ガスの平均温度を推定するのに用いられうる。ここで、各記号の意味は、次の通りである。madd=時間t内に水素タンクから出る質量madd=mcv-mintCold=100SOCを達成するためにMC手法において計算される車両燃料補給中に加えられる質量hexit=タンクから出る水素の平均エンタルピーmintCold=燃料補給直前のタンク内の質量t=タンクをPNWPから開始補給圧力Pinitまで空にするのに必要な時間m=損傷燃料を抜く間の水素の流量はmの上にあるものとする。以下同様TColdSoak=損傷燃料を抜く前の車両タンクの想定温度そして、Tadiabaticが前の通りNISTデータへの曲線のあてはめによって決定される方程式[11]に結合され、そして、Tfinalはタンク内のMCとガスの平均温度である。適切なΔTcoldパラメータと損傷燃料質量流量mは、一般的にOEMによって測定され、HVASを通して移されるか、あるいは、補給ステーションに利用可能となる車両側情報の一部として提供される。初期条件が決定されると、ステーションは、100のSOCの目標密度に達するためにどれくらいの質量がタンクに加えられなければならないかを計算することができる。ステーションは、精密な流量計を持っていれば、補給の間、質量の流れを単に積分し、目標質量が達成されたとき、停止することができる。しかし、この能力の流量計の使用は、それ自身の難題を有するかもしれない。第2のオプションは、ステップ1と同じ方程式のセットを利用して圧力目標を計算することである。Tfinalはステップ1の燃料補給時間に基づいて計算される。そして、Tfinalとともに、100のSOC目標密度を提供する圧力に基づいて、Ptaegetの値は計算される。このプロセスは、図14に示される方程式を利用することによって、より簡単に理解される。車両に供給される実際のエンタルピーに基づく補給作業の間中、圧力目標を連続的に計算することができる点に注意することは、重要である。したがって、たとえ補給の初めに計算される圧力目標が良い概算であるべきだとしても、補給を止める際に利用される圧力目標は、起きた実際の補給状況に基づいて必要に応じて調節されうる。このステップ2の出力は、PTargetである。通信による補給の場合、最初の温度は、ステーションによって直接測定される。この最初の温度が安定している温度すなわち、車両燃料と関連したダイナミックな変化に従属しない温度であるので、それは一般に信頼できる。そのような場合、Tinitは単に測定された最初の温度である。そして、上で詳述した高温維持と低温維持の想定は考慮する必要がない。MC手法の開発の間に行われた補給テストの間、目標Tfinalの値が、予測結果と実際の結果の間の任意の誤差を評価するために計算された。この目標Tfinalは、図16-18と図20に示され、MC手法の正確さを示す。通常のID補給という燃料補給手法において、ステップ3は不必要である。補給プロトコルがステップ1とステップ2によって充分に定義されるので、ステーションは予測結果を計算する必要がない。ステップ1からの補給レートとステップ2からの圧力目標を使って、予測Tfinalは計算される。ステップ2で計算される圧力目標がステップ1で想定された圧力目標より通常低いので、結果として生じる補給は、わずかに低いSOCを示す傾向がある。そのわずかに低いSOCは、ガス密度目標が、ステップ2で計算されたものよりも高いTfinalでの圧力目標に対応するために、減少させる必要があることを、示す。加えられた水素の付加した質量の変化がTadiabaticに影響を及ぼすので、精度を向上するために、予測TfinalとSOC目標を決定するために概算を完了することが必要である。当業者によって当然理解されるように、MC手法の有用性と柔軟性は、高いSOCで補給を始めるタンクのために、例えば、3分未満の燃料補給時間を含むカスタム化と改良のための多くの機会を提供する。上記で定義された動作によって計算されたMCパラメータを確かめるために、また、上記で詳述された補給アルゴリズムにおけるこれらのパラメータを使う正確さを確かめるために、5回目の燃料補給テストが、タンクを特徴づける際に使われた条件とは異なる周囲温度、最初の補給量、予備冷却温度の条件を使ってそれ以前にテストされたそれぞれのタンクを用いて、実施された。上記で説明し、図13に図示されたアルゴリズムを使用して、予測最終温度Tfinalが、35MPa、50MPa、70MPaで行われた補給のために計算された。過昇温の安全性の高温維持マージンのために、Tinit=周囲温度7.5°Cが使われた。また、過冷の安全性の低温維持マージンのために、Tinit=周囲温度-10°Cが使われた。目標Tfinalのために、Tinit=周囲温度が、図15に図示されるアルゴリズムにおいて使われた。35MPaタイプ3タンク補給確認テストの結果は、図16に図示される。当初の目標は0°Cガスを補給するように設定されていたが、評価のために使われている水素補給ステーションは、実際には、約5°CタイプCステーションに関して0°C±2.5°CのSAETIRJ2601の許容範囲外の温度のガスを補給していた。これは、予備冷却温度の厳しい許容範囲を定める実践的な挑戦テスト条件においてさえ、実際の達成や維持が難しいの1つを示す。言及の水素ステーションの能力を考慮して、目標は、届けられたガスの温度として4.8°Cを使うように調整され、35MPaタンク補給の実際の温度測定は、計算されたTfinalの1K範囲内であった。さらに、補給完了は180秒間を目標としていたが、実際の補給は196秒で完了した。しかし、実用的な方法として、最適な補給時間を達成するために、高温維持限界は85°Cに設定されるべきである。なぜなら、テストは3分の補給目標になっていたので、高温維持限界は85°C以下である。MC手法アルゴリズムは、さらに改良され、3分未満の補給時間のためにパフォーマンスを改善することができる。50MPa確認テストで補給された70MPaタイプ4タンクの結果は、図17に図示される。この場合、予備冷却が-20°Cに設定されていたが、予備冷却によって、実際には平均して-14.8°Cのガスを届けていたと測定された。この結果は、タイプBステーションに関して-20°C/-2.5°CというSAETIRJ2601の許容範囲を満たすことの実際の困難さを再び表している。観察されたパフォーマンスを考慮して、別の状況の同じ条件で、-15°C予備冷却目標が何であったのかを示すように、温度目標が調整された。これは高温維持限界を89°Cという高い値にしたが、この乖離は仕様外にある予備冷却温度の名残である。補給終了後に測定されたタンク内の温度の変化も、記録された。これらの補給後の乖離は、例えば、熱電対配置、タンク内の温度傾斜やタイムラグから生じる水素タンク内の温度測定における実践的な誤差源を意味する。しかし、これらの誤差があるが、実際の補給結果はまだ目標に著しく近かった。そして、モデルをさらに確認した。さらに、85°Cは、これらの補給の停止点として利用されなかった。そして、それによって、タンクが、85°Cを少し上回る温度に達した。これらの少しの温度乖離は問題を含むと思われなかった。なぜなら、一時的に85°Cを上回る温度は、SAEJ2579それらの内容は、参照によって本出願に完全に取り入れられる。によって一般的に知られ、許容されているからである。70MPaタイプ4タンクの確認テストの結果は、図18に図示される。例示されたデータに示されているように、70MPaタンクテストの温度結果は、計算されたTfinal目標に本質的に完全な対応した。方程式[11]の定数を生成するのに用いられる4つのテスト補給から得られたデータを、5回目の確認補給と更なる確認補給で発生したデータと比較すると、その結果は、MCがタンクの特徴を表しており、燃料補給結果を予測することに使用可能という考え方を、補強するものである。これは、上記で詳述したタイプ3タンク確認テストの間に発生したデータが、方程式[11]で利用される様々な定数のために適切な値を測定する際に使われるデータと一致している図19に図示されるグラフによって証明される。これらの結果は、MC手法が、タンク構成と動作条件の範囲にわたって高信頼で適用されるのに充分頑健であることを、証明する。図20に図示されるように、実施されたすべての補給から誤差を見ると、MC手法がタイプ3タンクとタイプ4タンクにとって非常に正確な結果通常、熱電対配置やタイムラグの誤差におけるバリエーションから予測される範囲の一致に落ち着く。を与えることは明らかである。図20に示すように、MC手法モデルの誤差は、MC手法によって計算されるTfinalと、補給作業の終了時に測定された実際の最終温度結果との差である。ステーションの実際の予備冷却温度が、上記の理由のために、予備冷却セットポイントよりもむしろエンタルピー計算への入力として、使われた。誤差の知られている元、または、疑わしい元は、例えば、以下を含む。使用された平均エンタルピーにおける計算誤差届けられた水素質量の計算周囲温度の測定初期タンク圧力の測定最終タンク圧力の測定最終タンク圧力の測定熱電対配置、タイムラグ、基準の誤差最適係数からのMCの計算実際の補給時間と予測補給時間との差ステーションバンクスイッチング、流れ差等によるステーションのエンタルピー測定後の内外の水素流れにおける熱移動想定された周囲温度と実際のタンク温度の差ホットスポット、コールドスポット等これらの可能性のある誤差の元がすべて与えられると、比熱を一定とする熱容量モデルが、タイプ3タンクに対する0.6Kと、タイプ4タンクに対する2.4Kの誤差の標準偏差を達成することができることを、テストの間に発生したデータが示すことは、注目に値する。図20に示す定義誤差は、テストデータを使って、実際の熱移動、補給の実際の平均エンタルピー、実際のMCの値を決定し、それらを使ってTfinalを計算することによって、エンタルピー計算における誤差、質量計算による誤差、MC係数の計算による誤差を取り除く。これは、MC手法自体の計算に起因している誤差と近いもののほぼすべてを取り除く。そして、誤差の元として測定誤差だけを残す。これは、タイプ3タンクに対する0.3Kの標準偏差と、タイプ4タンクに対する1.3Kの標準偏差を持つ。誤差の残りの部分は、おそらく、測定誤差、熱電対遅れ、および/または、想定条件と実際の条件例えば損傷燃料抜き取り後のタンク内のコールドスポットとの違いの結果である。テストのペースが増加したので、想定条件と実際の条件の差おそらく、例えば、補給テスト間に実施された損傷燃料の抜き取り作業により残っていた残存コールドスポットを含む。の結果として、誤差の大きさも増加する傾向があった点が、目立っていた。入力誤差における変化へのMC手法の感度解析が実施され、入力誤差の既知のレベルと、結果として生じる出力誤差との間の相関が調べられた。図21に示されたデータに反映されているように、MC手法は、最初の温度測定における変化により敏感なタイプ3タンクによる入力誤差に対して、比較的、耐性があった。一方、タイプ4タンクは、ステーションにおける流れの温度測定における変化により敏感である。最初の温度測定における10Kの誤差は、タイプ3タンクとタイプ4タンクの両方に対して、Tfinalにおける6Kの誤差につながる。ステーション平均エンタルピー概算のために使われるの水素温度測定における10Kの誤差は、タイプ3タンクに対してTfinalにおける6Kの誤差につながり、タイプ4タンクに対してTfinalにおける8Kの誤差につながる。計算されたMC係数における10の誤差は、およそ3Kの誤差3Kは水素密度における約1の誤差を意味するにつながる。これらの結果は、MC手法が、条件の範囲にわたって車両燃料補給を正確に表し、入力誤差の影響を抑えるために、かなり頑健であることを、証明する。上記で詳述したように、燃料補給プロトコルを改良するためにMC手法を利用することにより、燃料補給パフォーマンスを向上させることができる。ID補給という燃料プロトコルが上記で説明されたが、MC手法は、現在SAETIRJ2601で定められているように、完全通信燃料補給作業と同様、従来の非通信燃料補給作業にも適用できる。燃料供給方法の比較は図22に示される。図22では、MC手法を全3種類の燃料補給すなわち、ID補給、非通信、完全通信に取り込むことにより期待される利益を強調している。これらの利益は、以下に述べる説明で、さらに詳述される。ID補給構成において、燃料補給プロセスは、燃料補給されているタンクに、より適しており、このように、ステーションにおけるタンクの初期条件と測定の不確実さ範囲の中で補給時間を減らし、SOCを増やす傾向がある。燃料補給プロセスは、また、ステーションのリアルタイム能力にもより適しており、それにより、作業上の柔軟性を増し、SAETIRJ2601で定義された様々なステーションタイプに対応する堅く、プレセットで、狭い範囲の温度条件を避けることができる。MC手法によって、燃料補給プロセスは、ステーションの現在の燃料補給能力に対して自動調整でき、それにより、簡素で、より柔軟的で、低コストの水素補給ステーションの可能性を提供する。MC手法の柔軟性によって、水素補給ステーションは、大部分の状況下で一般に許容される補給時間を維持する一方、増加した予備冷却温度を許容するかもしれない現在の作業環境に合わせられることができる。より高い予備冷却温度で動作する能力は、ステーション効率や低コストを向上させ、顧客満足を維持することができる。燃料プロセスは、上記で詳述されたMC手法を取り入れることによって、現在、SAETIRJ2601と調和する非通信燃料補給のために利用されているルックアップテーブルの必要を除外でき、上記で概説したものと同じ利益を生じた。非通信燃料補給作業は、非通信ルックアップテーブルを作る際に利用される境界条件タンクのMCパラメータの計算を含む。タイプA-40°CまたはタイプB-20°Cの予備冷却温度で動作するとき、結果として生じる範囲の燃料補給レートと圧力目標は、ルックアップテーブルで定義されるそれらと実質的に同じ同一でないならと予測される。温度と圧力の変化に対処するときのMC手法の柔軟性は、現在適用されているステーションタイプのきつい定義の必要を減らすか除き、そして、そのために、各ステーションは、現在の環境にとってより効率的に動作し、予備冷却温度に関係なく、改善されたレートで燃料補給を実施する。反対に、SAETIRJ2601で定められている非通信プロセスは、非常にきつい予備冷却温度の許容範囲の中で動作しなければならない。そして、予備冷却温度の許容範囲からはずれると、その差が指定範囲内に戻るまで、燃料補給を実施できない結果として客が不幸になる。MC手法の燃料補給プロセスは、また、完全通信燃料補給でも利用することができ、いくつかの利益を生じる。SAETIRJ2601は、現在、通信燃料補給として、次の2つのタイプを定義している。1デフォルトの方法燃料補給レートは、ルックアップテーブル内で定義された非通信燃料補給レートと同じである。2他の方法より積極的な燃料補給レートが、その場合に利用される。そして、車両温度信号がフィードバックループ内で利用され、過昇温条件を抑制したり回避したりするために燃料補給レートを調整する。MC手法では、燃料補給レートは、上記のように、補給の初めに決定され、そして、また、補給の間に供給される水素の実際のエンタルピーに基づいて、補給の間、チェックされる。通信燃料補給では、初期や途中の条件をよりきつく定義することができ、さらに良い結果を与える。MC手法の採用は、上記のデフォルトの方法と他の方法がもはや不要であることを意味する。つまり、シングル通信燃料補給プロトコルが定義され、それが、燃料補給されている車両や燃料補給補給条件のために採用される。安全性の見地から、MC手法は、車両から受信した温度信号によって、付加的なクロスチェックを許容する。ステーションがMCパラメータと届けられたエンタルピーとから予想温度を計算できるので、ステーションは車両からの温度信号を用いてこれをクロス参照する。補給作業の開始時の温度信号は通常一定であり、実際の測定された初期温度と特徴的なMCパラメータを用いることによって、車両燃料補給プロトコルを充分に定義することができ、そして、より高品質の補給結果が達成されるSOCと補給時間の両方に示される。MC手法の燃料補給プロトコルは、ステーションによって、ID補給、非通信補給、完全通信補給のために、包括的に利用される。その結果、車両と水素補給ステーションの両方の現在の能力によりよく適し、現在の動作環境を考慮して、より高品質な補給を達成する補給プロトコルを生じる。MC手法を使う場面は、燃料補給の作業やイベントの間にタンクに供給される質量平均エンタルピーの正確な予測である。図21に示すように、質量の平均温度における10Kの誤差は、Tfinalにおける6K~8Kの誤差になりうるので、これから来る補給のエンタルピーを正確に予測するのは重要である。MC手法テストに関連して、ルンゲ-クッタ概算法が、次の方程式[12]に例示するように、予備冷却を使ってステーションからのノズルでの平均水素エンタルピーのために開発された。ここで、各記号の意味は、次の通りである。Tprecooling=予測予備冷却温度PStationInit=PinitΔPStationInit=初期水素タンク圧力初期水素ステーション圧力低下PStationFinal=PFinalΔPStationFinal=最終水素タンク圧力最終水素ステーション圧力低下テストの間、ΔPStationInitは、初期タンク圧力が2MPaなら5MPa、初期タンク圧力が17MPaなら2MPa、より高い初期圧力のときは1MPaであったことが発見された。ΔPStationFinalは、すべての場合に1MPaであるとされた。したがって、アルゴリズムは、特定のステーションの状況やパフォーマンスをより正確に示すように、修正することができる。例示した例では、ステーションの作製者あるいはオペレータは、アルゴリズムを修正して、ステーションの状況やパフォーマンスをより正確に示すようにできる。いくつかのテスト補給の間、予備冷却出力温度とノズルに届けられた実際の温度との間で、乖離が見られた。図23に図示されるように、これらの乖離は、質量流量と予備冷却レベルとの関係に続く傾向があった。一般に、ノズル温度と予備冷却設定温度との間の温度乖離が大きいほど、流量がより高くなり、予備冷却温度と周囲温度とのより大きな差がいっそう大きくなる。したがって、そのような要因は、MC手法において考慮される。非限定的な例において、各ステーションの作製者やオペレータは、客に親切な燃料補給時間を一般的に提供する適切な予備冷却レベルを選ぶために、予測動作状況とパラメータの範囲に関して、この関係を決定する。この柔軟性はMC手法の利益の1つである。ステーションは、その補給の状況やタンク自身の能力に基づいて、特定の予備冷却温度に関して適切な補給時間を計算できる。MC手法を実践する際に利用されるアルゴリズムは、以下に提供される。車両が水素補給ステーションに接近するとき、車両は、ステーションに、RFID、IRDAまたは他の通信手段を用いて、MC手法補給手順のためのパラメータのデータを提供する。パラメータのデータは、例えば、以下のデータを含む。NWPタンク容積あるいは、ステーションが圧力パルスを用いてそれを計算できる。高温維持仮定低温維持仮定MC方程式の定数望ましい他のパラメータ許容最高温度、許容補給レート速度上限、ρTarget等パラメータが1つも通信されなくても、ステーションはMC手法を使い、SAETIRJ2601から引き出したMC方程式のデフォルト定数と、SAETIRJ2601のデフォルトの高温維持仮定と低温維持仮定とを用いることで、補給を実施することができる。実践的な手法として、内部エネルギーは圧力との関係が非常に弱いので、Padiabaticは、非常に小さな誤差しか有しないMARPとして仮定される。水素ステーションは、ステーションに送信されたMCパラメータのデータベースを維持し、MCパラメータ、タンク容積、それまでに観察された最低初期SOCを使い、周囲温度が与えられた場合に速い燃料補給レートを達成するために、そのシステムに関する予備冷却温度を設定する。このような方法で、ステーションは、予備冷却温度を、経済的に適したレベルで設定する。MC手法は、水素補給ステーションにおける車両水素タンクへの燃料補給に重点を置いて開発され、記述されているが、水素バスへの燃料補給あるいは低温ガスや液体を有するシステムへの燃料補給に関してパフォーマンスを改善するためのMC手法の修正は確実に熟慮されている。同様に、基本的なMC手法は、圧縮された自然ガス車両の燃料補給や工業ガスを含む容器への速い補給に関する使用や、圧縮ガスが圧力容器に噴射される任意のプロセスにおける結果として生じる温度の計算に、容易に適用される。MC手法と熱力学特性と他のプロセスの振舞いを示す関連定数の適応性は、自動車に関する圧縮水素タンクへの燃料補給に関する上記の設定としての類似するテストマトリックスを適用することで、決定される。"