(57)【要約】【課題】容器に充填される水素の充填圧力を理想充填圧力に近づけることができる水素充填方法を提供する。【解決手段】容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、蓄圧器の切り替えを行いながら、蓄圧器から容器への水素の供給を行う水素充填方法であって、容器に充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替工程を含み、蓄圧器切替工程の蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から容器への水素の供給を継続した後に、切替前の蓄圧器から容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から容器への水素の供給を開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填方法であって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替工程を含み、
前記蓄圧器切替工程の前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始することを特徴とする水素充填方法。
【請求項２】
前記切替期間において、前記切替開始から一定の時間が経過した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止する操作を開始することによって、前記切替期間内における充填圧力が、前記許容範囲の下限よりも上回ることを特徴とする請求項１に記載の水素充填方法。
【請求項３】
前記切替期間において、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止する操作を前記切替開始から開始すると共に、その操作にかかる時間を引き延ばすことによって、前記切替期間内における充填圧力が、前記許容範囲の下限よりも上回ることを特徴とする請求項１に記載の水素充填方法。
【請求項４】
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填システムであって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始する制御を行うことを特徴とする水素充填システム。
【請求項５】
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填システムにおいて実行される制御プログラムであって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替ステップを含み、
前記蓄圧器切替ステップの前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始する制御を実行することを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素充填方法、水素充填システム、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、高圧の水素ガスを燃料電池自動車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）の車載タンクに充填する水素充填システム（いわゆる水素ステーション）が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
水素充填システムには、複数の蓄圧器が設けられている。各蓄圧器には、水素が蓄圧された状態で貯留されている。水素充填システムでは、この蓄圧器とＦＣＶの車載タンクとの間の差圧によって、蓄圧器から供給される水素を車載タンクに充填することが行われている。
【０００４】
また、水素充填システムでは、例えば、「ＳＡＥ Ｊ２６０１」や「ＪＰＥＣ−Ｓ０００３（２０１２）」、「ＪＰＥＣ−Ｓ０００３（２０１４）」等の充填プロトコルによって予め定められた昇圧率（以下、「理想充填圧力」という。）で、車載タンクに水素を充填することが取り決められている。
【０００５】
このため、水素充填システムでは、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより予め定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、水素の供給配管に設けられた調節弁により流量を制御しながら、蓄圧器から車載タンクへの水素の供給が行われている。なお、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲から所定の時間連続で外れた場合は、水素の充填を中止することになる。
【０００６】
また、水素充填システムでは、蓄圧器から車載タンクへと水素が供給されるに従って、蓄圧器と車載タンクとの間の差圧が徐々に減少していくため、単位時間当たりの充填量である充填速度が低下し、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に近づくことになる。
【０００７】
そこで、水素充填システムでは、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替工程が設けられている。具体的に、この蓄圧器切替工程では、蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間が定められている。
【０００８】
ここで、図３のグラフに示すように、蓄圧器切替工程の切替期間Ｔを挟んだ切替前の蓄圧器ａ及び切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填時間と充填圧力との関係について説明する。なお、図３は、従来の水素充填方法による水素の充填時間と充填圧力との関係を示すグラフである。また、図３に示すグラフでは、水素の充填圧力を「実線」、理想充填圧力を「一点鎖線」、その許容範囲（上限：＋７．０ＭＰａ、下限：−２．０ＭＰａ）を「破線」で示すものとする。
【０００９】
図３のグラフに示すように、従来の水素充填方法では、切替前の蓄圧器ａから供給される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、蓄圧器切替工程の切替開始から切替前の蓄圧器ａからの水素の供給を停止する操作を開始する。これにより、蓄圧器切替工程の切替期間Ｔ内に、切替前の蓄圧器ａからの水素の供給が停止される。そして、蓄圧器切替工程の切替終了後に、切替後の蓄圧器ｂからの水素の供給を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５７４６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填圧力は、一般的に水素の供給を開始した直後に、理想充填圧力に比べて遅れ気味となる。これは、供給配管内の圧力が上昇するまでに若干のタイムラグが存在するためであり、許容範囲の下限を下回ることになる。
【００１２】
このため、従来の水素充填方法では、切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填圧力を理想充填圧力に近づけるため、水素の充填圧力を速やかに上げる必要がある。しかしながら、水素の充填圧力を理想充填圧力に短時間で近づけるような調整は、急速充填の懸念があり、上述した充填プロトコルに従う上で問題である。
【００１３】
さらに、近年は、車載タンクに充填される水素の充填圧力が高くなるに従って、供給配管の耐圧化を図る必要があり、供給配管の肉厚が増すと共に内径が小さくなってきている。これにより、供給配管内を流れる水素の圧力損失が大きくなっている。
【００１４】
このため、実際は蓄圧器と車載タンクとの間に差圧が存在するにも関わらず、上述した供給配管の圧力損失の増加によって、水素の充填速度が低下し、蓄圧器切替工程が予想よりも早いタイミングで開始されてしまう可能性がある。この場合、蓄圧器から供給される水素を車載タンク十分に充填する前に、蓄圧器の切り替えを行わなければならない。また、１つの蓄圧容器により充填可能な車載タンクの充填数が予想よりも下回ることによって、より大きな蓄圧容器や、より多くの蓄圧器が必要となることもある。
【００１５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、容器に充填される水素の充填圧力を理想充填圧力に近づけることができ、なお且つ、蓄圧器から供給される水素を容器に量的に効率良く充填することを可能とした水素充填方法、水素充填システム、及び制御プログラ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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕  水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填方法であって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替工程を含み、
前記蓄圧器切替工程の前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始することを特徴とする水素充填方法。
〔２〕  前記切替期間において、前記切替開始から一定の時間が経過した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止する操作を開始することによって、前記切替期間内における充填圧力が、前記許容範囲の下限よりも上回ることを特徴とする前記〔１〕に記載の水素充填方法。
〔３〕  前記切替期間において、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止する操作を前記切替開始から開始すると共に、その操作にかかる時間を引き延ばすことによって、前記切替期間内における充填圧力が、前記許容範囲の下限よりも上回ることを特徴とする前記〔１〕に記載の水素充填方法。
〔４〕  水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填システムであって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始する制御を行うことを特徴とする水素充填システム。
〔５〕  水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、水素の充填対象となる容器との間の差圧によって、前記蓄圧器から供給される水素を前記容器に充填すると共に、前記容器に充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、前記蓄圧器の切り替えを行いながら、前記蓄圧器から前記容器への水素の供給を行う水素充填システムにおいて実行される制御プログラムであって、
前記容器に充填される水素の充填圧力が、前記許容範囲の下限に到達したときに、前記蓄圧器の切り替えを行う蓄圧器切替ステップを含み、
前記蓄圧器切替ステップの前記蓄圧器の切替開始から切替終了までの一定の切替期間において、切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を継続した後に、前記切替前の蓄圧器から前記容器への水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器から前記容器への水素の供給を開始する制御を実行することを特徴とする制御プログラム。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、容器に充填される水素の充填圧力を理想充填圧力に近づけることができ、なお且つ、蓄圧器から供給される水素を容器に量的に効率良く充填することを可能とした水素充填方法、水素充填システム、及び制御プログラムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る水素充填システムの構成を示す系統図である。
【図２】本発明の水素充填方法による水素の充填時間と充填圧力との関係を示すグラフである。
【図３】従来の水素充填方法による水素の充填時間と充填圧力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態として、例えば図１に示す水素充填システム１について説明する。なお、図１は、水素充填システム１の構成を示す系統図である。
【００２０】
本実施形態の水素充填システム１は、水素の充填対象となる容器として、例えば燃料電池自動車（ＦＣＶ）３の車載タンク（図示せず。）に対して水素の充填を行う、いわゆる水素ステーションに本発明を適用したものである。
【００２１】
なお、ＦＣＶ３は、水素と酸素との電気化学反応によって得られる電力によりモータを駆動して走行するものである。また、ＦＣＶ３には、水素充填中に開放され、充填終了後に閉止される遮断弁（図示せず。）が設けられている。
【００２２】
本実施形態の水素充填システム１は、図１に示すように、複数の蓄圧器２０−１〜２０−Ｎ（Ｎは２以上の整数を表す。）と、複数の枝管１１−１〜１１−Ｎと、複数の圧力計２１−１〜２１−Ｎと、複数の遮断弁２２−１〜２２−Ｎと、供給配管１２と、調節弁２３と、遮断弁２４と、圧力計２６と、カプラ２８と、制御装置１０とを概略備えている。
【００２３】
なお、以降の説明において、複数の蓄圧器２０−１〜２０−Ｎ、複数の枝管１１−１〜１１−Ｎ、複数の圧力計２１−１〜２１−Ｎ、複数の遮断弁２２−１〜２２−Ｎについて、特に区別しない場合には、それぞれ蓄圧器２０、枝管１１、圧力計２１、遮断弁２２としてまとめて取り扱うものとする。
【００２４】
蓄圧器２０−１〜２０−Ｎは、圧縮機（図示せず。）により圧縮された高圧の水素を蓄圧した状態で貯留する容器である。一般的に、蓄圧器２０−１〜２０−Ｎには、大型のマンガン鉱製の継ぎ目なしボンベや、カードル及び複合容器などが用いられる。なお、蓄圧器２０は、高圧の水素を蓄圧することができるものであればよく、その材質や形状等については特に限定されるものではない。
【００２５】
枝管１１−１〜１１−Ｎは、それぞれの蓄圧器１１−１〜１１−Ｎと接続された配管である。枝管１１−１〜１１−Ｎは、その配管内を流れる水素の圧力が高圧となることから、金属製であることが望ましいものの、その材質については特に限定されるものではない。一般的に、枝管１１−１〜１１−Ｎには、ステンレス製の鋼管が用いられる。また、枝管１１−１〜１１−Ｎの外径は、例えば６．３５〜１４．７ｍｍである。
【００２６】
圧力計２１−１〜２１−Ｎは、枝管１１−１〜１１−Ｎの蓄圧器２０−１〜２０−Ｎと遮断弁２２−１〜２２−Ｎとの間にそれぞれ設けられて、蓄圧器２０−１〜２０−Ｎ内の水素の圧力をそれぞれ測定する。また、各圧力計２１−１〜２１−Ｎは、制御装置１０と電気的に接続されて、この制御装置１０に測定値を送信する。
【００２７】
遮断弁２２−１〜２２−Ｎは、枝管１１−１〜１１−Ｎにそれぞれ設けられて、蓄圧器１１−１〜１１−Ｎからの水素の供給又は遮断を切り替える開閉弁である。各遮断弁２２−１〜２２−Ｎは、制御装置１０と電気的に接続されて、この制御装置１０の制御に応じて開閉される。
【００２８】
供給配管１２は、各枝管１１−１〜１１−Ｎの下流側と接続された配管である。すなわち、各枝管１１−１〜１１−Ｎは、それぞれの下流側で結合されて、供給配管１２の一端と接続されている。供給配管１２は、その配管内を流れる水素の圧力が高圧となることから、金属製であることが望ましいものの、その材質については特に限定されるものではない。一般的に、供給配管１２には、ステンレス製の鋼管が用いられる。また、供給配管１２の外径は、例えば外径６．３５〜１４．７ｍｍである。
【００２９】
調節弁２３は、供給配管１２に設けられて、その開度調節により水素の流量を調整するニードル弁である。調節弁２３は、制御装置１０と電気的に接続されて、この制御装置１０の制御に応じて開度が調節される。
【００３０】
遮断弁２４は、供給配管１２の調節弁２３よりも下流側に設けられて、水素の供給又は遮断を切り替える開閉弁である。遮断弁２４は、制御装置１０と電気的に接続されて、この制御装置１０の制御に応じて開閉される。
【００３１】
圧力計２６は、供給配管１２の遮断弁２４とカプラ２８との間に設けられて、供給配管１２内を流れる水素の圧力を測定する。また、圧力計２６は、制御装置１０と電気的に接続されて、この制御装置１０に測定値を送信する。圧力計２６によって測定された水素ガスの圧力値は、ＦＣＶ３の車載タンク内の圧力と略一致する。圧力計２６には、例えば圧力トランスミッターが用いられている。但し、圧力計２６については、圧力が測定できるものであれば、これに限定されるものではない。
【００３２】
カプラ２８は、供給配管１２とＦＣＶ３とを接続するための結合部材である。カプラ２８によって供給配管１２とＦＣＶ３とが接続されることによって、蓄圧器２０からＦＣＶ３の車載タンクへの水素の充填が可能となる。また、充填終了後は、ＦＣＶ３からカプラ２８が外される。
【００３３】
制御装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ(Central Processing Unit）や、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ（主記憶装置）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置等を備えたコンピュータである。制御装置１０は、ＣＰＵがＲＯＭやＨＤＤに格納されている制御プログラムをＲＡＭに展開して実行し、その処理結果に応じて、各部の制御を行う。
【００３４】
なお、制御装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００３５】
また、制御プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto optical）ディスク等の光学記録媒体、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の半導体メモリなどを挙げることができる。また、制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００３６】
制御装置１０は、各圧力計２１−１〜２１−Ｎ及び圧力計２６から送信された圧力の測定値を受信する。制御装置１０は、受信した圧力の測定値を参照しながら、各遮断弁２２−１〜２２−Ｎ及び遮断弁２４を開閉する制御、並びに、調節弁２３の開閉及びその開度を調節する制御を行う。
【００３７】
以上のような構成を有する水素充填システム１では、先ず、カプラ２８により供給配管１２とＦＣＶ３とを接続した後に、ＦＣＶ３の遮断弁を開放する。次に、使用する蓄圧器２０に対応した遮断弁２２と、調節弁２３と、遮断弁２４とを開放する。遮断弁２２と、調節弁２３と、遮断弁２４とが開放されると、蓄圧器２０とＦＣＶ３の車載タンクとの間の差圧によって、蓄圧器２０に貯留されている水素が枝管１１及び供給配管１２を介してＦＣＶ３に供給されて車載タンクに充填される（差圧充填という。）。
【００３８】
このとき、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、充填開始から充填終了まで充填プロトコルにより予め定められた理想充填圧力とその許容範囲内に位置するように、供給配管１２に設けられた調節弁２３により流量を制御しながら、蓄圧器２０から車載タンクへの水素の供給が行われている。なお、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、所定の時間連続で許容範囲から外れた場合は、水素の充填を中止することになる。
【００３９】
また、水素充填システム１では、蓄圧器２０から車載タンクへと水素が供給されるに従って、蓄圧器２０と車載タンクとの間の差圧が徐々に減少していくため、単位時間当たりの充填量である充填速度が低下し、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に近づくことになる。すなわち、蓄圧器２０と車載タンクとの間の差圧が減少し、調節弁２３を全開にしても理想充填圧力に追従することが困難となる。
【００４０】
そこで、本実施形態の水素充填システム１では、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、本発明の制御部である制御装置１０が、本発明の水素充填方法を実行する制御プログラムに従って、蓄圧器２０を切り替える制御を行う。
【００４１】
具体的に、本発明の一実施形態に係る水素充填方法について、図２に示すグラフを参照しながら説明する。なお、図２は、本発明の水素充填方法による水素の充填時間と充填圧力との関係を示すグラフである。また、図２に示すグラフでは、上記図２に示すグラフと同様に、水素の充填圧力を「実線」、理想充填圧力を「一点鎖線」、その許容範囲（上限：＋７．０ＭＰａ、下限：−２．０ＭＰａ）を「破線」で示すものとする。
【００４２】
本実施形態の水素充填方法では、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、蓄圧器２０の切り替えを行う蓄圧器切替工程（制御プログラムの蓄圧器切替ステップ）が設けられている。具体的に、この蓄圧器切替工程では、蓄圧器２０の切替開始から切替終了までの一定の切替期間Ｔが定められている。なお、本実施形態において、切替時間Ｔは３〜１０秒程度である。
【００４３】
図２に示すグラフは、上記図３に示すグラフと同様に、蓄圧器切替工程の切替期間Ｔを挟んだ切替前の蓄圧器ａ及び切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填時間と充填圧力との関係を示している。また、図２に示すグラフには、上記図３に示す従来の水素充填方法によるグラフを点線で併せて示している。
【００４４】
図２のグラフに示すように、本実施形態の水素充填方法では、切替前の蓄圧器ａから供給される水素の充填圧力が、許容範囲の下限に到達したときに、蓄圧器切替工程が開始される。本実施形態では、理想充填圧力と圧力計２６の測定値（ゲージ圧）との差が予め定められた規定値（本実施形態では−２．０ＭＰａＧ）に到達したときに、蓄圧器切替工程が自動的に開始される。
【００４５】
本実施形態の水素充填方法では、蓄圧器切替工程の蓄圧器ａの切替開始から切替終了までの一定の切替期間Ｔにおいて、切替前の蓄圧器ａから車載タンクへの水素の供給を継続した後に、切替前の蓄圧器ａから車載タンクへの水素の供給を停止し、その切替終了後に、切替後の蓄圧器ｂから車載タンクへの水素の供給を開始する。
【００４６】
具体的に、この切替期間Ｔにおいて、切替開始から一定の時間が経過した後に、切替前の蓄圧器ａから車載タンクへの水素の供給を停止する操作を開始する。すなわち、切替開始から一定の時間が経過した後に、切替前の蓄圧器ａに対応した遮断弁２２を閉止する操作を開始する。
【００４７】
図３に示す従来の水素充填方法では、蓄圧器切替工程の切替開始から切替前の蓄圧器ａからの水素の供給を停止する操作を開始する。これに対して、図２に示す本発明の水素充填方法では、蓄圧器切替工程の切替開始から一定の時間が経過した後に、切替前の蓄圧器ａからの水素の供給を停止する操作を開始する。
【００４８】
なお、本実施形態では、蓄圧器切替工程の切替終了の直前（本実施形態では２．０秒前）に、切替前の蓄圧器ａに対応した遮断弁２２が閉止（全閉）されるように、この遮断弁２２を閉止する操作を開始した。
【００４９】
これにより、本実施形態の水素充填方法では、蓄圧器切替工程の切替期間Ｔ内に、切替前の蓄圧器ａからの水素の供給が停止される。このとき、切替期間Ｔ内における充填圧力は、許容範囲の下限よりも上回ることになる。そして、蓄圧器切替工程の切替終了後に、切替後の蓄圧器ｂからの水素の供給を開始する。すなわち、切替後の蓄圧器ｂに対応した遮断弁２２を開放する操作を開始する。
【００５０】
これにより、切替後の蓄圧器ｂから車載タンクへの水素の供給を開始したときに、上述した切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填圧力の上昇にタイムラグが生じても、従来のように、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限を下回るといったことを防ぐことが可能である。
【００５１】
一方、本発明の水素充填方法では、切替期間Ｔにおいて、切替前の蓄圧器ａから車載タンクへの水素の供給を停止する操作を切替開始から開始すると共に、その操作にかかる時間を引き延ばすことによって、切替期間Ｔ内における充填圧力を許容範囲の下限よりも上昇させてもよい。
【００５２】
すなわち、蓄圧器切替工程の切替開始から切替前の蓄圧器ａからの水素の供給を停止する操作を開始するが、この切替前の蓄圧器ａに対応した遮断弁２２を閉止（全閉）にするまでにかかる時間を遅らせる。
【００５３】
これにより、蓄圧器切替工程の切替期間Ｔ内に、切替前の蓄圧器ａからの水素の供給が停止されるが、切替期間Ｔ内における充填圧力は、許容範囲の下限よりも上回ることになる。そして、蓄圧器切替工程の切替終了後に、切替後の蓄圧器ｂからの水素の供給を開始する。すなわち、切替後の蓄圧器ｂに対応した遮断弁２２を開放する操作を開始する。
【００５４】
この場合も、切替後の蓄圧器ｂから車載タンクへの水素の供給を開始したときに、切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填圧力の上昇にタイムラグが生じても、従来のように、車載タンクに充填される水素の充填圧力が、許容範囲の下限を下回るといったことを防ぐことが可能である。
【００５５】
したがって、本実施形態の水素充填方法では、切替後の蓄圧器ｂから供給される水素の充填圧力を理想充填圧力に近づけることができ、許容圧力の下限までに余裕を持たせることによって、切替後の急速充填を防ぐことが可能である。
【００５６】
本実施形態の水素充填システム１では、圧力計２６の測定値が規定の圧力（終了圧）に到達したときに、使用中の蓄圧器２０に対応した遮断弁２２と、調節弁２３と、遮断弁２４とを閉止する。これにより、ＦＣＶ３の車載タンクへの水素の充填が終了する。充填終了後は、ＦＣＶ３からカプラ２８が外される。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、水素の充填対象となる容器として、ＦＣＶ３の車載タンクに対して水素の充填を行う場合を例示しているが、車載タンクに限らず、水素が充填可能な容器であればよい。
【００５８】
また、ＦＣＶ３の燃料ガスとしては、上述した水素に限らず、電気化学反応によって電力を取り出させるガスであればよく、水素以外のガスを含むものであってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…水素充填システム  ３…ＦＣＶ（車載タンク）  １０…制御装置（制御部）  １１（１１−１〜１１−Ｎ）…枝管  １２…供給配管  ２０（２０−１〜２０−Ｎ）…蓄圧器  ２１（２１−１〜２１−Ｎ）  ２６…圧力計  ２２（２２−１〜２２−Ｎ），２４…遮断弁  ２３…調節弁  ２８…カプラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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