(57)【要約】【課題】リッドの小型化に対応することを目的とする。【解決手段】燃料電池システムであって、水素ガスを貯蔵するための水素タンク１００と、前記水素タンクに水素ガスを補給するための補給口２００と、前記補給口の外側を覆うリッド２２０と、前記水素タンクと前記補給口とを繋ぐ配管３００と、前記配管中に配置される圧力センサ３２０と、外部の水素ガス補給装置と通信をするための通信装置７００と、前記水素ガス補給装置と通信を行って、前記水素タンクへの水素補給量を調整するための制御部４００と、を備え、前記水素ガスの補給時に前記圧力センサにより検知される圧力が予め定められた値以上変化したときに、前記制御部は前記水素ガス補給装置８０との通信を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
水素ガスを貯蔵するための水素タンクと、
前記水素タンクに水素ガスを補給するための補給口と、
前記補給口の外側を覆うリッドと、
前記水素タンクと前記補給口とを繋ぐ配管と、
前記配管中に配置される圧力センサと、
外部の水素ガス補給装置と通信をするための通信装置と、
前記水素ガス補給装置と通信を行って、前記水素タンクへの水素補給量を調整するための制御部と、
を備え、
前記水素ガスの補給時に前記圧力センサにより検知される圧力が予め定められた値以上変化したときに、前記制御部は前記水素ガス補給装置との通信を開始する、燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池における燃料タンクに燃料ガスを充填に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、燃料ガスとして水素が用いられている。一般に、水素は、高圧タンクに充填される。ガスは圧縮すると高温になるので、外部のガス充填装置と、燃料電池システムとの間で、通信を行いながら、温度、圧力が適正な範囲内で水素を補給することが好ましい。ガス充填装置との通信の開始時期を検知するための方法として、例えば、特許文献１に記載の方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、リッドスイッチを用いていたため、リッドの小型化が困難である、あるいは、リッドを小型化すると、リッドスイッチの取り付けが困難になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決し、リッドの小型化に対応することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
燃料電池システムであって、水素ガスを貯蔵するための水素タンクと、前記水素タンクに水素ガスを補給するための補給口と、前記補給口の外側を覆うリッドと、前記水素タンクと前記補給口とを繋ぐ配管と、前記配管中に配置される圧力センサと、外部の水素ガス補給装置と通信をするための通信装置と、前記水素ガス補給装置と通信を行って、前記水素タンクへの水素補給量を調整するための制御部と、を備え、前記水素ガスの補給時に前記圧力センサにより検知される圧力が予め定められた値以上変化したときに、前記制御部は前記水素ガス補給装置との通信を開始する、燃料電池システム。
この適用例によれば、リッドスイッチが不要となるため、リッドの小型化に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料電池を搭載した車両への水素の補給を模式的に示す説明図である。
【図２】燃料電池の水素補給口近傍を模式的に示す説明図である。
【図３】水素補給口から水素タンクまでの構成を模式的に示す説明図である。
【図４】第２の実施例における水素の補給を模式的に示す説明図である。
【図５】第２の実施例の燃料電池の水素補給口近傍を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施例］
図１は、燃料電池を搭載した車両への水素の補給を模式的に示す説明図である。車両１０は、水素タンク１００と、水素補給口２００と、水素補給管３００と、電子制御装置４００（「ＥＣＵ４００」とも呼ぶ。）と、水素補給口開口レバー５００と、赤外線通信装置７００と、を備える。水素補給管３００は、水素タンク１００と、水素補給口２００とをつなぎ、内部にセンサ３２０を備える。ここで、センサ３２０には、圧力センサや温度センサが含まれる。水素補給口開口レバー５００は、運転席近傍に配置されている。水素補給口開口レバー５００と水素補給口２００のリッド（ふた、図示せず）との間は、ワイヤ５１０により接続されている。運転手あるいは、水素ステーションのサービスマンが、水素補給口開口レバー５００を操作することにより、水素補給口２００のリッドを開ける。赤外線通信装置７００は、水素補給口２００内に設けられ、水素補給口２００と、赤外線通信装置７００とは、通信ケーブル６００により接続されている。水素補給口２００のリッドが開けられると、その旨が赤外線通信装置７００を介して、外部の水素補給装置８０に伝えられる。また、ＥＣＵ４００と、水素補給管３００内のセンサ３２０と、赤外線通信装置７００とは、通信ケーブル６００により接続されている。ＥＣＵ４００は、水素補給中における、水素補給管３００内の水素の圧力や温度を取得し、赤外線通信装置７００を介して、水素補給装置８０に伝える。
【００１０】
水素補給装置８０は、水素供給用ホース８２０と、ノズル８２５と、赤外線通信装置８７０とを備える。ノズル８２５は、水素供給用ホース８２０の先端に設けられ、水素補給時に、車両１０の水素補給口２００に取り付けられる。赤外線通信装置８７０は、ノズル８２５の先端に設けられている。赤外線通信装置８７０は、水素補給時に、車両１０の赤外線通信装置７００と通信を行い、車両１０から水素補給中の水素の温度や圧力を取得する。この通信を「充填通信」と呼ぶ。水素補給装置８０は、水素の温度や圧力が適正な範囲内で車両１０に水素の補給が行われるように、補給する水素の圧力を調整しながら、車両１０に水素の補給を行う。
【００１１】
図２は、燃料電池の水素補給口近傍を模式的に示す説明図である。水素補給口２００は、水素供給用ホース取付部２１０と、リッド２２０と、リッドオープナー２３０と、を備える。水素供給用ホース取付部２１０には、赤外線通信装置７００が設けられている。本実施例では、リッドオープナー２３０として、電動オープナーを用いている。リッドオープナー２３０には、ワイヤ５１０と、通信ケーブル６００とが接続されている。ワイヤ５１０によりリッドオープナー２３０が作動し、リッド２２０を開ける。このとき、リッドオープナー２３０から、リッドが作動した旨の信号が通信ケーブル６００に発信される。この信号は、ＥＣＵ４００に伝送され、また、赤外線通信装置７００及び赤外線通信装置８７０を介して、水素補給装置８０に伝送される。これにより、車両１０と水素補給装置８０との間の充填通信が開始される。
【００１２】
充填通信開始後、水素供給用ホース取付部２１０に、水素補給装置８０の水素供給用ホース８２０が取り付けられ、水素の供給が開始される。
【００１３】
図３は、水素補給口から水素タンクまでの構成を模式的に示す説明図である。水素補給管３００は、補給弁３１０と、センサ３２０とを備える。補給弁３１０は、充填通信が開始された後に開き、水素タンク１００と、水素補給管３００とを連通する。センサ、３２０は、上述したように、圧力センサと温度センサを備える。圧力センサとしては、例えば、圧電素子や歪みゲージを用いたセンサを用いることが可能である。温度センサとしては、例えば、半導体センサや、熱電対を用いることが可能である。センサ３２０により取得された温度や圧力の情報は、ＥＣＵ４００に送られ、さらに、赤外線通信装置７００を介して、水素補給装置８０に伝送される。これにより、水素補給装置８０は、車両１０に供給する水素の圧力、流量、充填スピードを調整することが可能となる。
【００１４】
ＥＣＵ４００は、センサ３２０の圧力をモニタし、水素タンク１００への水素充填量を判断する。ＥＣＵ４００は、圧力が一定以上になったときに、終了信号を発信する。この信号により、補給弁３１０が閉じられ、水素補給装置８０からの水素の供給を終了させる。これにより、充填通信を終了させてもよい。また、水素補給装置８０の補給終了スイッチ（図示せず）により、水素の補給を終了するとともに、充填通信を終了してもよい。
【００１５】
以上、本実施例では、リッド２２０のオープンを検知するためのリッドスイッチを独立して備えていない。一般に、リッドスイッチを配置するためには、その配置スペースが必要になるが、本実施例によれば、リッドスイッチを備えていないので、その配置スペースが不要となる。その結果、リッドの小型化に対応することが可能となる。また、リッドスイッチが不要なため、コストを下げることが可能となる。
【００１６】
［第２の実施例］
図４は、第２の実施例における水素の補給を模式的に示す説明図である。第２の実施例では、水素補給口開口レバー５００の代わりに、水素補給口開口スイッチ５０５を備えている。水素補給口開口スイッチ５０５と、水素補給口２００との通信に、通信ケーブル６００を用いている。
【００１７】
図５は、第２の実施例の燃料電池の水素補給口近傍を模式的に示す説明図である。第１の実施例では、リッドオープナー２３０は、ワイヤ５１０により作動したが、第２の実施例では、通信ケーブル６００からの電気信号により作動する。すなわち、運転手あるいは、水素ステーションのサービスマンが、水素補給口開口スイッチ５０５を操作すると、水素補給口開口スイッチ５０５は発信する。そのオープン信号は、リッドオープナー２３０に伝えられて、リッドオープナー２３０が作動してリッド２２０が開く。さらに、オープン信号は、ＥＣＵ４００に伝送され、また、赤外線通信装置７００を介して、水素補給装置８０に伝送される。これにより、車両１０と水素補給装置８０との間の充填通信が開始される。この実施例によっても、車両１０と、水素補給装置８０と、の間の充填通信を開始することが可能である。
【００１８】
［第３の実施例］
第３の実施例の構成は、第１の実施例の構成とほぼ同じである。第３の実施例では、図２に示すリッドオープナー２３０は、電動オープナー以外の機械式オープナーであってもよい。リッドオープナー２３０に、通信ケーブル６００が接続されていない。
【００１９】
第３の実施例では、水素供給用ホース８２０が、水素供給用ホース取付部２１０に取り付けられた後、水素が供給開始される。水素が供給されると、水素補給管３００内部の圧力が高くなる。ＥＣＵ４００は、この圧力をモニタし、予め定められた圧力以上変動したことを検知した場合に（例えば、１ＭＰａ上昇した場合に）、赤外線通信装置７００を介して、水素補給装置８０にその旨を伝送し、充填通信を開始する。
【００２０】
この実施例によれば、リッドスイッチが不要なため、リッドの小型化に対応することが可能となる。また、コストを低減することが可能となる。リッドオープナー２３０としては、従来のワイヤ式のリッドオープナーを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…車両
８０…水素補給装置
１００…水素タンク
２００…水素補給口
２１０…水素供給用ホース取付部
２２０…リッド
２３０…リッドオープナー
３００…水素補給管
３１０…補給弁
３２０…センサ
４００…電子制御装置（ＥＣＵ）
５００…水素補給口開口レバー
５０５…水素補給口開口スイッチ
５１０…ワイヤ
６００…通信ケーブル
７００…赤外線通信装置
８２０…水素供給用ホース
８７０…赤外線通信装置
【図１】
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【図２】
2010198944.tif 000004
【図３】
2010198944.tif 000005
【図４】
2010198944.tif 000006
【図５】
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