(57)【要約】【課題】燃料ガスの充填時間を短縮させる。【解決手段】貯留する水素の圧力が異なる複数の蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃと、蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃからの水素の供給をそれぞれ遮断または許容するための遮断弁２１Ａ〜２１Ｃと、蓄圧器２０のうちの水素の供給が許容された蓄圧器２０から供給される水素の流量を調整するための調整弁２２と、燃料電池車両３の燃料タンク３０の温度および圧力に関する燃料タンク情報を受信する通信部２６と、受信した燃料タンク情報に含まれる温度および圧力に応じて遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２を制御することで、水素の供給が許容される蓄圧器２０を切り替え、水素の供給が許容された蓄圧器２０から供給される水素の流量を調整する制御部２７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留する燃料ガスの圧力が異なる複数の蓄圧器と、
前記蓄圧器からの燃料ガスの供給をそれぞれ遮断または許容し、前記蓄圧器のうちの燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整するための弁機構と、
燃料ガスの充填先の温度および圧力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記情報に含まれる温度および圧力に応じて前記弁機構を制御することで、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替え、燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする燃料充填装置。
【請求項２】
前記受信部は、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替えている間に測定された燃料ガスの充填先の温度および圧力に関する情報を受信することを特徴とする請求項１記載の燃料充填装置。
【請求項３】
前記蓄圧器ごとに温度および圧力に対応する燃料ガスの流量を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記受信部により受信された前記情報に含まれる温度および圧力を用いて前記記憶部を参照することで燃料ガスの流量を決定し、決定した燃料ガスの流量を用いて、燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整することを特徴とする請求項１または２記載の燃料充填装置。
【請求項４】
前記制御部は、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替える際に、貯留されている燃料ガスの圧力が現時点で燃料ガスの供給が許容されている蓄圧器よりも高い他の蓄圧器に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料充填装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料充填装置と、
前記燃料充填装置から供給される燃料ガスを充填する燃料タンクを有する移動体と、
を備えることを特徴とする燃料充填システム。
【請求項６】
前記移動体は、
前記燃料充填装置との接続部から前記燃料タンクに向けて燃料ガスを流入させるための流路と、
前記燃料タンクに充填される燃料ガスの圧力を測定するための圧力センサと、
前記燃料タンクに充填される燃料ガスの温度を測定するための温度センサと、
前記圧力センサにより測定された圧力および前記温度センサにより測定された温度を含む情報を送信する送信部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の燃料充填システム。
【請求項７】
前記圧力センサは、前記流路に設けられることを特徴とする請求項６記載の燃料充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料充填装置および燃料充填システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、反応ガスである燃料ガスと酸化ガスの供給を受け、この反応ガスの電気化学反応によって発電する燃料電池をエネルギ源として用いる。この燃料電池に供給される燃料ガスは、燃料充填装置から燃料電池システムの燃料タンク内に充填される。下記特許文献１には、互いに異なる圧力で圧縮された燃料ガスを貯留する複数の蓄圧器を備えた燃料充填装置が開示されている。この燃料充填装置では、貯留されている燃料ガスの圧力が低い蓄圧器から順に、燃料電池システムの燃料タンク内に燃料ガスを充填している。
【特許文献１】特開２００８−６４１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、燃料ガスを充填する際には、安全上の問題から燃料タンク内の温度が規定温度を超過することがないように充填する必要がある。したがって、上述した従来の燃料充填装置では、充填時における諸条件を考慮し、充填中に燃料タンク内の温度が規定温度を超過することがないように、余裕を持って少なめに設定された一定の流量で充填することになる。しかしながら、燃料タンク内の温度は、そのときの環境状況等によって変動するため、安全を考慮して少なめに設定された一定の流量で充填すると、充填時間が、本来であれば充填可能な時間よりも大幅に長くなることがある。
【０００４】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、燃料ガスの充填時間を短縮させることができる燃料充填装置および燃料充填システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る燃料充填装置は、貯留する燃料ガスの圧力が異なる複数の蓄圧器と、前記蓄圧器からの燃料ガスの供給をそれぞれ遮断または許容し、前記蓄圧器のうちの燃料ガスの供給が許容された一の蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整するための弁機構と、燃料ガスの充填先の温度および圧力に関する情報を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記情報に含まれる温度および圧力に応じて前記弁機構を制御することで、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替え、燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、燃料ガスの充填先の温度および圧力を受信することができ、この受信した温度および圧力に応じて弁機構を制御することができるため、充填先の温度および圧力に適した蓄圧器から、最適な流量の燃料ガスを供給することが可能となる。それゆえに、燃料ガスの充填時間を短縮させることができる。
【０００７】
上記燃料充填装置において、上記受信部は、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替えている間に測定された燃料ガスの充填先の温度および圧力に関する情報を受信することとしてもよい。
【０００８】
これにより、燃料ガスの供給が一時的に停止しているときに測定された温度および圧力を取得することができるため、誤差の少ない温度および圧力に基づいて燃料ガスの流量を制御することができ、流量制御の精度を向上させることができる。
【０００９】
上記燃料充填装置において、上記蓄圧器ごとに温度および圧力に対応する燃料ガスの流量を記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記受信部により受信された前記情報に含まれる温度および圧力を用いて前記記憶部を参照することで燃料ガスの流量を決定し、決定した燃料ガスの流量を用いて、燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスの流量を調整することとしてもよい。
【００１０】
これにより、蓄圧器ごとに温度および圧力に対応する最適な燃料ガスの流量を予め記憶させておくことができるため、燃料ガスの供給が許容された蓄圧器から供給される燃料ガスを最適な流量に制御する処理を迅速に行うことができる。
【００１１】
上記燃料充填装置において、上記制御部は、燃料ガスの供給が許容される蓄圧器を切り替える際に、貯留されている燃料ガスの圧力が現時点で燃料ガスの供給が許容されている蓄圧器よりも高い他の蓄圧器に切り替えることとしてもよい。
【００１２】
本発明に係る燃料充填システムは、上記燃料充填装置と、前記燃料充填装置から供給される燃料ガスを充填する燃料タンクを有する移動体と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、燃料ガスの充填先である燃料タンクの温度および圧力を受信することができ、この受信した温度および圧力に応じて弁機構を制御することができるため、燃料タンクの温度および圧力に適した蓄圧器から、最適な流量の燃料ガスを供給することが可能となる。それゆえに、燃料ガスの充填時間を短縮させることができる。
【００１４】
上記燃料充填システムにおいて、上記移動体は、前記燃料充填装置との接続部から前記燃料タンクに向けて燃料ガスを流入させるための流路と、前記燃料タンクに充填される燃料ガスの圧力を測定するための圧力センサと、前記燃料タンクに充填される燃料ガスの温度を測定するための温度センサと、前記圧力センサにより測定された圧力および前記温度センサにより測定された温度を含む情報を送信する送信部と、をさらに備えることとしてもよい。
【００１５】
これにより、移動体は、燃料タンクに充填される燃料ガスの温度と圧力を燃料充填装置に送信することができるため、燃料充填装置では、移動体から受信した温度と圧力に基づいて弁機構を制御することができる。
【００１６】
上記燃料充填システムにおいて、上記圧力センサは、前記流路に設けられることとしてもよい。
【００１７】
これにより、圧力センサを燃料タンクに設ける場合に比べて、圧力センサの耐用温度範囲を狭めることが可能となるため、圧力センサの品質や測定精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料ガスの充填時間を短縮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る燃料充填装置および燃料充填システムの好適な実施形態について説明する。
【００２０】
まず、図１を参照して、本実施形態における燃料充填システムの構成について説明する。図１は、本実施形態における燃料充填システムを模式的に示した構成図である。
【００２１】
同図に示すように、燃料充填システム１は、燃料充填装置２と、燃料電池システムを搭載した燃料電池車両３（移動体）とを有する。
【００２２】
燃料充填装置２は、例えば、水素ステーションであり、複数の蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃと、弁機構を構成する複数の遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２と、ノズル２３と、通信部２６と、制御部２７とを有する。蓄圧器２０と調整弁２２との間にはガス配管２４が接続され、調整弁２２とノズル２３との間にはガス供給管２５が接続されている。
【００２３】
蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃは、高圧に圧縮された燃料ガスとしての水素を貯留するタンクである。各蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃに貯留される水素の圧力は、それぞれ互いに異なる圧力が設定されており、蓄圧器２０Ａ、蓄圧器２０Ｂ、蓄圧器２０Ｃの順に水素の圧力が高くなるように設定されている。なお、必ずしも全ての蓄圧器の圧力を互いに異なる圧力に設定する必要はないが、少なくとも一部の蓄圧器の圧力を他の蓄圧器の圧力と異なる圧力に設定することを要する。
【００２４】
遮断弁２１Ａ〜２１Ｃは、各蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃからの水素の供給をそれぞれ遮断または許容する弁である。遮断弁２１Ａ〜２１Ｃは、水素供給時に、制御部２７の指示に従って、いずれか一の遮断弁２１のみを開弁し、他の遮断弁２１を閉弁する。これにより、開弁した一の遮断弁２１に対応する一の蓄圧器２０から水素を供給させることができる。このように遮断弁２１Ａ〜２１Ｃの開閉を制御することで、水素を供給する蓄圧器２０を切り替えることが可能となる。
【００２５】
調整弁２２は、いずれか一の蓄圧器２０から供給される水素の流量を調整する弁である。調整弁２２は、水素供給時に、制御部２７の指示に従って、弁体の弁開度を変更することで、水素の流量を調整する。ノズル２３は、燃料電池車両３に水素を供給する際に、後述する燃料電池車両３のレセプタクル３１に結合させる接続部である。
【００２６】
ガス配管２４は、各蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃに接続する複数の分岐配管と、これらの分岐配管を合流させて調整弁２２に接続する合流配管とを有する。ガス配管２４によって、各蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃから調整弁２２に向けて水素を流すためのガス流路が形成される。ガス供給管２５は、調整弁２２からノズル２３に向けて水素を流すためのガス流路を形成する。
【００２７】
通信部２６は、物理的には、例えば、赤外線通信等の無線通信を行う通信インターフェースを有する。通信部２６は、燃料充填装置２と燃料電池車両３との間でやりとりされる各種情報を送受信する。各種情報としては、例えば、燃料充填装置２から燃料電池車両３に送信される測定要求信号や、燃料電池車両３から燃料充填装置２に送信される測定結果信号がある。測定要求信号には、燃料電池車両３の燃料タンク３０の温度と圧力を測定して送信するように要求するための情報が含まれる。測定結果信号には、燃料電池車両３の燃料タンク３０の温度と圧力の測定結果に関する燃料タンク情報が含まれる。
【００２８】
制御部２７は、物理的には、例えば、ＣＰＵと、メモリ２７１と、入出力インターフェースとを有する。メモリ２７１は、ＣＰＵで処理される制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭと、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭとを有する。これらの要素は、互いにバスを介して接続されている。入出力インターフェースには、通信部２６等が接続されているとともに、遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２等を駆動させるための各種ドライバが接続されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、通信部２６を介して送受信される各種情報を、ＲＡＭ内の各種データ等を用いて処理することによって、燃料充填装置２における各種制御処理を実行する。また、ＣＰＵは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することで、燃料充填装置２全体を制御する。
【００２９】
制御部２７は、通信部２６を介して受信された測定結果信号に含まれる燃料タンクの温度および圧力を用いて遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２を制御する。
【００３０】
具体的に、制御部２７は、測定結果信号に含まれる圧力よりも大きな圧力の水素を貯留する蓄圧器２０を、燃料電池車両３に水素を供給する蓄圧器２０として決定する。制御部２７は、決定した蓄圧器２０に対応する遮断弁２１を開弁させ、他の蓄圧器２０に対応する遮断弁２１を閉弁させる。水素を供給する蓄圧器２０を決定する際に、対象となる蓄圧器２０が複数存在する場合には、例えば、圧力が最小の蓄圧器２０を選択することとしてもよいし、受信した温度および圧力に基づいて算出される充填時間が最小となる蓄圧器２０を選択することとしてもよい。
【００３１】
制御部２７は、燃料タンク情報に含まれる温度および圧力を用いて、予めメモリに記憶されている弁開度マップを参照し、水素を供給する蓄圧器２０に対応する調整弁２２の弁開度を決定する。弁開度マップは、蓄圧器２０Ａ〜２０Ｃごとに温度および圧力に対応付けて調整弁２２の弁開度を記憶するテーブルであり、予め実験などにより求められ、制御部２７のメモリ２７１に格納される。弁開度マップに登録される各要素は、温度が高くなるほど弁開度が小さくなり、圧力が高くなるほど弁開度が大きくなる関係を有する。各要素は、温度が安全を確保することができる範囲内に収まり、かつ、充填時間が極力短くなるように、設定される。
【００３２】
具体的には、図２に示す各グラフＡ〜Ｃ部分の傾きが可能な限り急勾配になるように、各要素の値を設定する。図２は、充填時の燃料タンク内の圧力変化を例示するグラフである。図２に示す横軸は充填に要する時間を示し、縦軸は燃料タンク３０内の圧力を示す。図２に示すグラフＡ部分は、蓄圧器２０Ａから充填したときの燃料タンク内の圧力の変化を示すものであり、グラフＢ部分は、蓄圧器２０Ｂから充填したときの燃料タンク内の圧力の変化を示すものであり、グラフＣ部分は、蓄圧器２０Ｃから充填したときの燃料タンク内の圧力の変化を示すものである。グラフＡ部分とグラフＢ部分の間、およびグラフＢ部分とグラフＣ部分の間にある圧力変化が０の部分は、蓄圧器２０を切り替えている際の圧力変化を示すものである。Ｐｍは燃料タンク３０が満充填されたときの圧力であり、Ｔｆは満充填までに要した時間である。
【００３３】
制御部２７は、弁開度マップを用いて決定した弁開度を目標弁開度にして調整弁２２を制御することで、水素の供給流量を調整する。
【００３４】
制御部２７は、燃料電池車両３に水素の供給を開始する前、および燃料電池車両３に水素を供給する蓄圧器２０を切り替える際に、上記測定要求信号を、通信部２６を介して燃料電池車両３側に送信する。
【００３５】
蓄圧器２０を切り替えるか否かを判定する際の切替条件としては、例えば、蓄圧器２０からの水素の供給量が予め定められた所定供給量以下に減少したことや、蓄圧器２０で供給を開始してから予め定められた所定時間が経過したこと等が該当する。この所定時間は、例えば、蓄圧器２０の圧力と調整弁２２の弁開度とから求められる単位時間当たりの充填量と、蓄圧器２０から燃料タンク３０に充填する際の目標充填量とから求めることができる。
【００３６】
制御部２７は、蓄圧器２０を切り替える際に、貯留されている水素の圧力が、現時点で水素の供給が許容されている蓄圧器２０よりも高い他の蓄圧器２０に切り替える。なお、必ずしも圧力のより高い蓄圧器２０に切り替える必要はなく、例えば、同じ圧力の蓄圧器２０が存在する場合には、同じ圧力の蓄圧器２０に切り替えることとしてもよい。
【００３７】
制御部２７は、終了条件を満たした場合に、全ての遮断弁２１Ａ〜２１Ｃを閉弁させて、燃料電池車両３への水素の供給を終了させる。終了条件としては、例えば、各蓄圧器２０からの水素の総供給量が燃料タンク３０に充填する際の目標充填量に達したことや、燃料充填装置２で故障が発生したこと等が該当する。
【００３８】
燃料電池車両３は、燃料電池システムを搭載しており、この燃料電池システムには、燃料タンク３０と、レセプタクル３１と、通信部３３と、制御部３４とが含まれる。燃料タンク３０とレセプタクル３１との間にはガス供給管３２が接続されている。
【００３９】
燃料タンク３０は、燃料充填装置２から供給される水素を充填するタンクである。燃料タンク３０のバルブには、燃料タンク３０内の温度を測定するための温度センサＴが取り付けられている。
【００４０】
レセプタクル３１は、燃料タンク３０に水素を充填する際に燃料充填装置２のノズル２３を結合させる接続部である。
【００４１】
ガス供給管３２は、レセプタクル３１から燃料タンク３０に向けて水素を流すためのガス流路を形成する。ガス供給管３２には、燃料タンク３０に充填される水素の圧力を測定するための圧力センサＰが取り付けられている。ここで、水素を充填している間に、ガス供給管３２に取り付けられた圧力センサＰで水素の圧力を測定すると、ガス供給管３２を流れる水素の影響で圧力が変動するため、正確な圧力を測定するのは難しくなる。このような問題を鑑みて、本実施形態では、水素の供給量が０となる水素供給開始前および蓄圧器２０の切り替え時に送信される測定要求信号を受信したタイミングで圧力を測定している。これにより、水素の供給が一時的に停止しているときに圧力を測定させることができるため、ガス供給管３２に取り付けられた圧力センサＰを用いて水素の圧力を精度良く測定することが可能となる。
【００４２】
なお、圧力センサＰを燃料タンク３０のバルブに取り付けることとしてもよいが、圧力センサＰをガス供給管３２に取り付けた場合には、以下のようなメリットがある。一つ目は、ガス供給管３２の環境温度範囲が燃料タンク３０内の環境温度範囲よりも小さいため、圧力センサＰの耐用温度範囲を狭めることが可能となり、圧力センサＰの品質や測定精度を向上させることができる。二つ目は、燃料充填時以外に圧力センサＰの測定結果を監視することで、ガス供給管３２のガス漏れ検知を行うことが可能となり、燃料電池車両３の安全性を向上させることができる。三つ目は、燃料タンク３０のバルブの構造を簡素化することができるため、バルブの小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４３】
通信部３３は、物理的には、例えば、赤外線通信等の無線通信を行う通信インターフェースを有する。通信部３３は、燃料充填装置２と燃料電池車両３との間でやりとりされる各種情報を送受信する。各種情報は、上述した燃料充填装置２の通信部２６で送受信される各種情報と同様である。
【００４４】
制御部３４は、物理的には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを有する。メモリは、ＣＰＵで処理される制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭと、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭとを有する。これらの要素は、互いにバスを介して接続されている。入出力インターフェースには、通信部３３、温度センサＴおよび圧力センサＰ等が接続されているとともに、燃料電池システムの電力消費装置等を駆動させるための各種ドライバが接続されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、通信部２６を介して送受信される各種情報や、温度センサＴおよび圧力センサＰで測定された値等を、ＲＡＭ内の各種データ等を用いて処理することで、燃料電池車両３における各種制御処理を実行する。また、ＣＰＵは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、燃料電池車両３全体を制御する。
【００４５】
制御部３４は、燃料充填装置２から送信された上記測定要求信号を、通信部３３を介して受信するたびに、温度センサＴで測定されている現時点の温度および圧力センサＰで測定されている現時点の圧力を取得する。制御部３４は、取得した温度と圧力を含む燃料タンク情報を測定結果信号として、通信部３３を介して燃料充填装置２側に送信する。
【００４６】
ここで、燃料電池車両３に搭載される燃料電池システムは、例えば、酸化ガスとしての空気および燃料ガスとしての水素の供給を受けて電気化学反応により電力を発生する燃料電池と、空気を燃料電池に供給する空気配管系と、水素を燃料電池に供給する水素配管系と、システムの電力を充放電する電力系と、燃料電池に冷却水を循環供給する冷却系と、システム全体を統括制御する制御系とを有する。燃料タンク３０およびレセプタクル３１は水素配管系に含まれ、通信部３３および制御部３４は制御系に含まれる。
【００４７】
次に、図３を参照して、燃料充填システム１における燃料充填処理について説明する。この燃料充填処理は、例えば、燃料充填装置２に設けられた充填スタートボタンが押下されたときに開始する。
【００４８】
最初に、燃料充填装置２の制御部２７は、燃料タンク３０の温度と圧力を測定して送信するように要求するための測定要求信号を、通信部２６を介して送信する（ステップＳ１０１）。
【００４９】
続いて、燃料電池車両３の制御部３４は、上記ステップＳ１０１で送信された測定要求信号を、通信部３３を介して受信した場合に、温度センサＴと圧力センサＰから現時点の測定値をそれぞれ取得する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
続いて、燃料電池車両３の制御部３４は、上記ステップＳ１０２で取得した温度と圧力に関する燃料タンク情報を含む測定結果信号を、通信部３３を介して送信する（ステップＳ１０３）。
【００５１】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、上記ステップＳ１０３で送信された測定結果信号を、通信部２６を介して受信した場合に、受信した測定結果信号に含まれる圧力を用いて、燃料電池車両３に水素を供給する蓄圧器２０を決定するとともに、受信した燃料タンク情報に含まれる温度および圧力を用いて弁開度マップを参照し、水素を供給する蓄圧器２０に対応する調整弁２２の弁開度を決定する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、上記ステップＳ１０４で決定した水素を供給する蓄圧器２０に対応する遮断弁２１のみを開弁させ、決定した弁開度を目標弁開度にして調整弁２２を制御することで、燃料電池車両３への水素の供給を開始する（ステップＳ１０５）。
【００５３】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、終了条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）には、燃料充填処理を終了する。
【００５４】
一方、上記ステップＳ１０６の判定において、終了条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）に、燃料充填装置２の制御部２７は、切替条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）には、処理を上記ステップＳ１０６に移行する。
【００５５】
一方、上記ステップＳ１０７の判定において、切替条件を満たしていると判定した場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）に、燃料充填装置２の制御部２７は、測定要求信号を、通信部２６を介して送信する（ステップＳ１０８）。
【００５６】
続いて、燃料電池車両３の制御部３４は、上記ステップＳ１０８で送信された測定要求信号を、通信部３３を介して受信した場合に、温度センサＴと圧力センサＰから現時点の測定値をそれぞれ取得する（ステップＳ１０９）。
【００５７】
続いて、燃料電池車両３の制御部３４は、上記ステップＳ１０９で取得した温度と圧力を含む燃料タンク情報を測定結果信号として、通信部３３を介して送信する（ステップＳ１１０）。
【００５８】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、上記ステップＳ１１０で送信された測定結果信号を、通信部２６を介して受信した場合に、受信した燃料タンク情報に含まれる圧力を用いて、切り替え先の蓄圧器２０を決定するとともに、受信した燃料タンク情報に含まれる温度および圧力を用いて弁開度マップから、切り替え先の蓄圧器２０に対応する調整弁２２の弁開度を決定する（ステップＳ１１１）。
【００５９】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、上記ステップＳ１１１で決定した切り替え先の蓄圧器２０に対応する遮断弁２１のみを開弁させ、決定した弁開度を目標弁開度にして調整弁２２を制御することで、燃料電池車両３に水素を供給する（ステップＳ１１２）。
【００６０】
続いて、燃料充填装置２の制御部２７は、終了条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１１３）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ１１３；ＹＥＳ）には、燃料充填処理を終了し、この判定がＮＯである場合（ステップＳ１１３；ＮＯ）には、処理を上記ステップＳ１０７に移行する。
【００６１】
上述してきたように、実施形態における燃料充填システム１によれば、水素の充填先である燃料タンク３０の温度および圧力を取得することができ、この取得した温度および圧力に応じて遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２を制御することができるため、燃料タンク３０の温度および圧力に適した蓄圧器２０から、最適な流量の水素を供給することが可能となる。それゆえに、水素の充填時間を短縮させることができ、かつ、充填量（ＳＯＣ）を向上させることができる。
【００６２】
ここで、水素の充填先である燃料タンク３０の温度および圧力を取得して水素の供給量を制御する方法としては、上述した実施形態における方法の他に、例えば、充填開始前にのみ温度および圧力を取得して水素の供給量を決定する方法や、充填開始前および充填中に常時温度および圧力を取得して水素の供給量を温度および圧力の変動に応じて制御する方法も考えられる。これらの方法を本願発明に適用することも可能であるが、これらの方法には、以下のようなデメリットがある。前者の方法では、外気温や充填している水素の温度等の影響を受けて、充填時のタンク内の温度にばらつきが生ずることが考えられ、最適な供給量を決定することは難しい。また、後者の方法では、常時取得される温度および圧力に応じて供給量を決定するために、さまざまな状況に対応する弁開度マップを予め用意する必要があり、構成が複雑になり過ぎてしまう。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、複数の遮断弁２１Ａ〜２１Ｃおよび調整弁２２により弁機構を構成しているが、弁機構の構成はこれに限定されない。例えば、各遮断弁２１Ａ〜２１Ｃに調整弁２２の機能を持たせ、調整弁２２を省略することとしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、燃料電池車両から受信した温度および圧力を用いて弁開度マップから、水素を供給する蓄圧器２０に対応する調整弁２２の弁開度を決定しているが、調整弁２２の弁開度を決定する方法はこれに限定されない。例えば、蓄圧器２０を切り替える際の温度または圧力を予め決めておき、この固定温度または固定圧力ごとに準備された弁開度マップから、水素を供給する蓄圧器２０に対応する調整弁２２の弁開度を決定することとしてもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、燃料電池システムを搭載した移動体として燃料電池車両を用いて説明しているが、これに限定されず、燃料電池システムを搭載する移動体として、例えば、ロボット、船舶、航空機等を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施形態における燃料充填システムを模式的に示す構成図である。
【図２】充填時の燃料タンク内の圧力変化を例示するグラフである。
【図３】燃料充填システムにおける燃料充填処理について説明するための流れ図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…燃料充填システム、２…燃料充填装置、３…燃料電池車両、２０…蓄圧器、２１…遮断弁、２２…調整弁、２３…ノズル、２４…ガス配管、２５…ガス供給管、２６…通信部、２７…制御部、２７１…メモリ、３０…燃料タンク、３１…レセプタクル、３２…ガス供給管、３３…通信部、３４…制御部、Ｐ…圧力センサ、Ｔ…温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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