(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク情報に基づいてガスの充填速度を制御するガス供給装置からガスの供給を受けるガス充填対象物であって、
前記ガス供給装置からガスを受け入れるためのレセプタクルと、
前記レセプタクルを介して前記ガス供給装置から供給されるガスを収容するための複数のタンクと、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記レセプタクルと前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス供給装置のガス流路と前記ガス充填対象物のガス流路とが接続されて前記ガス充填対象物が前記ガス供給装置からガスの供給を受けているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を含むタンク情報を前記ガス供給装置に送信する通信部と、
を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定し、
前記通信部は、前記判定部により前記流通調整弁の状態についての判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と前記タンク圧力と前記タンクの容積とをタンク情報として前記ガス供給装置に送信する、ガス充填対象物。
【請求項２】
ガスを収容するための複数のタンクを備えたガス充填対象物に対してガスを供給するガス供給装置であって、
所定の充填速度により前記ガス充填対象物にガスを供給するガス供給部と、
前記ガス充填対象物から前記タンクの内部の温度と、前記タンクの内部の圧力と、前記タンクの容積とを含むタンク情報を取得する通信部と、
前記ガス供給装置が前記ガス充填対象物にガスの供給をしているガス供給状態のときに、前記通信部により取得された前記タンク情報から、前記複数のタンクのそれぞれに設置されている流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流量調整弁は閉塞していると判定し、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク情報からガスの充填速度を決定する、ガス供給装置。
【請求項３】
ガス供給システムであって、
ガスを収容するための複数のタンクと、
所定の充填速度により前記複数のタンクにガスを供給するガス供給部と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記ガス供給部と前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス供給部のガス流路と前記タンクのガス流路とが接続されて前記ガス供給部から前記タンクにガスが供給されているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定し、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と、前記タンク圧力と、前記タンクの容積からガスの充填速度を決定する、ガス供給システム。
【請求項４】
ガス供給部から複数のタンクにそれぞれ対応して設置された流通調整弁を介して前記複数のタンクにガスを供給するときのガスの供給方法であって、
前記複数のタンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出するタンク温度検出工程と、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出するタンク圧力検出工程と、
前記ガス供給部のガス流路と前記タンクのガス流路とが接続されて前記ガス供給部から前記タンクにガスが供給されているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定工程と、
前記流通調整弁の状態についての判定の結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御工程と、を備え、
前記判定工程では、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定し、
前記制御工程では、前記判定工程において前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と、前記タンク圧力と、前記タンクの容積からガスの充填速度を決定する、ガスの供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス供給装置からガスの供給を受けるガス充填対象物、ガス充填対象物に対してガスを供給するガス供給装置、ガス供給装置とガス充填対象物とを含んで構成されるガス供給システム、弁の状態を判定するときの判定方法、および、ガス供給部からタンクにガスを供給するときのガスの供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガスステーション等に備えられているガス供給装置から燃料電池自動車等のガス充填対象物にガスを供給する際、ガス充填対象物に備えられているタンクに対して効率的にガスを充填するために、タンクの容量や、タンクの温度、圧力などのタンクに関する情報（以後、「タンク情報」とも呼ぶ）に基づいて充填速度を制御する技術が知られている。
【０００３】
タンク情報に基づいて充填をおこなう充填方法には、ガス充填対象物との通信によりガス充填対象物からタンク情報を直接取得して充填をおこなう通信充填方式と、ガス充填対象物に対して所定量のガスを供給する等してタンク情報を推定して充填をおこなう非通信充填方式が知られている。特許文献１には、ガスの圧力や温度から燃料電池に対するガスの供給量を推定する技術が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ガス供給装置が非通信充填方式により充填をおこなう場合、タンク情報は推定値であるため、情報の正確性が通信充填方式よりも劣る問題があった。一方、通信充填方式により充填をおこなう場合には、例えば、タンクに設置された弁の開け忘れ等により、実際にガスを収容可能なタンクの総容量とタンク情報として設定されているタンク全体の総容量とが異なる状態が発生する虞があった。このように、タンク情報に基づいて充填速度を制御することで、ガス充填対象物に対して効率的にガスを充填する技術については、なお改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、タンク情報に基づいて充填速度を制御してガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本願発明は、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
（１）本発明の第１の態様は、タンク情報に基づいてガスの充填速度を制御するガス供給装置からガスの供給を受けるガス充填対象物であって、
前記ガス供給装置からガスを受け入れるためのレセプタクルと、
前記レセプタクルを介して前記ガス供給装置から供給されるガスを収容するための複数のタンクと、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記レセプタクルと前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス供給装置のガス流路と前記ガス充填対象物のガス流路とが接続されて前記ガス充填対象物が前記ガス供給装置からガスの供給を受けているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を含むタンク情報を前記ガス供給装置に送信する通信部と、
を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定し、
前記通信部は、前記判定部により前記流通調整弁の状態についての判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と前記タンク圧力と前記タンクの容積とをタンク情報として前記ガス供給装置に送信する、ガス充填対象物である。
第１の態様によれば、ガス充填対象物は、ガス供給装置からガスの供給を受けているときに、タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定することができるため、ガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることができる。
（２）本発明の第２の態様は、ガスを収容するための複数のタンクを備えたガス充填対象物に対してガスを供給するガス供給装置であって、
所定の充填速度により前記ガス充填対象物にガスを供給するガス供給部と、
前記ガス充填対象物から前記タンクの内部の温度と、前記タンクの内部の圧力と、前記タンクの容積とを含むタンク情報を取得する通信部と、
前記ガス供給装置が前記ガス充填対象物にガスの供給をしているガス供給状態のときに、前記通信部により取得された前記タンク情報から、前記複数のタンクのそれぞれに設置されている流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流量調整弁は閉塞していると判定し、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク情報からガスの充填速度を決定する、ガス供給装置である。
第２の態様によれば、ガス供給装置は、ガス充填対象物にガスを供給しているときに、判定部によりガス充填対象物の一部のタンクに設置された流通調整弁が閉塞していると判定すると、制御部によりガス充填対象物へのガスの充填速度を判定部の判定結果に応じた速度に制御するため、ガス充填対象物へのガスの充填効率の向上を図ることができる。
（３）本発明の第３の態様は、ガス供給システムであって、
ガスを収容するための複数のタンクと、
所定の充填速度により前記複数のタンクにガスを供給するガス供給部と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記ガス供給部と前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス供給部のガス流路と前記タンクのガス流路とが接続されて前記ガス供給部から前記タンクにガスが供給されているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定し、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と、前記タンク圧力と、前記タンクの容積からガスの充填速度を決定する、ガス供給システムである。
第３の態様によれば、ガス供給システムは、ガス供給装部からタンクにガスを供給しているときに、判定部により流通調整弁が閉塞していると判定すると、制御部によりタンクへのガスの充填速度を判定部の判定結果に応じた速度に制御するため、タンクへのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【０００８】
［参考例１］
ガス供給装置からガスの供給を受けるガス充填対象物であって、
前記ガス供給装置からガスを受け入れるためのレセプタクルと、
前記レセプタクルを介して前記ガス供給装置から供給されるガスを収容するための複数のタンクと、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記レセプタクルと前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス充填対象物が前記ガス供給装置からガスの供給を受けているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定する、ガス充填対象物。
【０００９】
この構成によれば、ガス充填対象物は、ガス供給装置からガスの供給を受けているときに、タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定することができるため、ガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることができる。
【００１０】
［参考例２］
参考例１に記載のガス充填対象物はさらに、
前記流通調整弁と前記レセプタクルとの間の流路内部における圧力である流路圧力を検出する流路圧力センサを備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記流路圧力と前記タンク圧力との差圧に対する前記タンク温度の温度上昇率が所定値以下のタンクに設置された流通調整弁は半開きであると判定する、ガス充填対象物。
【００１１】
この構成によれば、ガス充填対象物は、ガス供給装置からガスの供給を受けているときに、流路圧力とタンク圧力との差圧に対するタンク温度の温度上昇率が所定値以下のタンクに設置された流通調整弁は半開きであると判定することができるため、ガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることができる。
【００１２】
［参考例３］
参考例１または参考例２に記載のガス充填対象物はさらに、
前記タンク温度と、前記タンク圧力と、前記タンクの容積とを含むタンク情報を前記ガス供給装置に送信する通信部を備え、
前記通信部は、前記判定部により前記流通調整弁の状態についての判定がなされると、判定結果に応じた情報を前記ガス供給装置に送信する、ガス充填対象物。
【００１３】
この構成によれば、ガス充填対象物は、判定部により流通調整弁の状態について判定をおこなうと、通信部により判定部の判定結果に応じた情報をガス供給装置に送信するため、ガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることができる。
【００１４】
［参考例４］
参考例３に記載のガス充填対象物において、
前記通信部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク情報を前記ガス供給装置に送信する、ガス充填対象物。
【００１５】
この構成によれば、ガス充填対象物は、判定部により流通調整弁が閉塞しているとの判定をおこなうと、通信部により流通調整弁が閉塞していると判定したタンク以外のタンクについてのタンク情報をガス供給装置に送信するため、ガス充填対象物にガスを充填するときの充填効率の向上を図ることができる。
【００１６】
［参考例５］
ガスを収容するための複数のタンクを備えたガス充填対象物に対してガスを供給するガス供給装置であって、
所定の充填速度により前記ガス充填対象物にガスを供給するガス供給部と、
前記ガス充填対象物から前記タンクの内部の温度と、前記タンクの内部の圧力と、前記タンクの容積とを含むタンク情報を取得する通信部と、
前記ガス供給装置が前記ガス充填対象物にガスの供給をしているガス供給状態のときに、前記通信部により取得された前記タンク情報から、前記複数のタンクのそれぞれに設置されている流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流量調整弁は閉塞していると判定する、ガス供給装置。
【００１７】
この構成によれば、ガス供給装置は、ガス充填対象物にガスを供給しているときに、判定部によりガス充填対象物の一部のタンクに設置された流通調整弁が閉塞していると判定すると、制御部によりガス充填対象物へのガスの充填速度を判定部の判定結果に応じた速度に制御するため、ガス充填対象物へのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００１８】
［参考例６］
参考例５に記載のガス供給装置において、
前記通信部は、前記タンクの内部の温度と、前記タンクの内部の圧力と、前記タンクの容積のほか、前記ガス供給装置と前記流通調整弁との間の流路内部の圧力を含むタンク情報を取得し、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記流路内部の圧力と前記タンクの内部の圧力との差圧に対する前記タンク温度の温度上昇率が所定値以下のタンクに設置された流通調整弁は半開きであると判定する、ガス供給装置。
【００１９】
この構成によれば、ガス供給装置は、ガス充填対象物にガスを供給しているときに、判定部によりガス充填対象物のタンクに設置された流通調整弁が半開きか否かを判定することができるため、ガス充填対象物へのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００２０】
［参考例７］
参考例５または参考例６に記載のガス供給装置において、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク情報からガスの充填速度を決定する、ガス供給装置。
【００２１】
この構成によれば、ガス供給装置は、判定部によりガス充填対象物のタンクの一部のタンクに設置された流通調整弁が閉塞しているとの判定をおこなうと、制御部により流通調整弁が閉塞していると判定したタンク以外のタンクについてのタンク情報からガスの充填速度を決定するため、ガス充填対象物へのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００２２】
［参考例８］
ガス供給システムであって、
ガスを収容するための複数のタンクと、
所定の充填速度により前記複数のタンクにガスを供給するガス供給部と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記ガス供給部と前記タンクとの間のガスの流通を調整する流通調整弁と、
前記複数のタンクにそれぞれ対応して設置され、前記タンクの内部の温度であるタンク温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記タンクの内部の圧力であるタンク圧力を検出する圧力センサと、
前記ガス供給部から前記タンクにガスが供給されているガス供給状態のときに、前記タンク温度および前記タンク圧力から前記流通調整弁の状態を判定する判定部と、
前記判定部による前記流通調整弁の状態についての判定結果に応じて、前記ガス供給部から供給されるガスの充填速度を制御する制御部と、を備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記タンク温度が上昇しないタンクに設置された流通調整弁は閉塞していると判定する、ガス供給システム。
【００２３】
この構成によれば、ガス供給システムは、ガス供給装部からタンクにガスを供給しているときに、判定部により流通調整弁が閉塞していると判定すると、制御部によりタンクへのガスの充填速度を判定部の判定結果に応じた速度に制御するため、タンクへのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００２４】
［参考例９］
参考例８に記載のガス供給システムはさらに、
前記ガス供給部と前記流通調整弁との間の流路内部の圧力である流路圧力を検出する流路圧力センサを備え、
前記判定部は、前記ガス供給状態のときに、前記流路圧力と前記タンク圧力との差圧に対する前記タンク温度の温度上昇率が所定値以下のタンクに設置された流通調整弁は半開きであると判定する、ガス供給システム。
【００２５】
この構成によれば、ガス供給システムは、ガス供給装部からタンクにガスを供給しているときに、判定部により流通調整弁が半開きか否かを判定することができるため、タンクへのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００２６】
［参考例１０］
参考例８または参考例９に記載のガス供給システムにおいて、
前記制御部は、前記判定部により前記流通調整弁が閉塞しているとの判定がなされると、流通調整弁が閉塞していると判定されたタンク以外のタンクについての前記タンク温度と、前記タンク圧力と、前記タンクの容積からガスの充填速度を決定する、ガス供給システム。
【００２７】
この構成によれば、ガス供給システムは、判定部により流通調整弁が閉塞しているとの判定をおこなうと、制御部により流通調整弁が閉塞していると判定したタンク以外のタンクについてのタンク情報からガスの充填速度を決定するため、タンクへのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００２８】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、ガス充填対象物としての燃料電池システムや燃料電池車両、ガス供給装置を含むガスステーション等のほか、ガス充填対象物、ガス供給装置、ガス供給システムを制御するための制御装置、弁の状態を判定するときの判定方法、ガスの供給方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施例におけるガス供給システムの概略構成を説明するための説明図である。
【図２】ガス供給装置から燃料電池車両に水素ガスを供給する動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】ガス供給装置から燃料電池車両に水素ガスを供給する動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【図４】第２実施例におけるガス供給システムの概略構成を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００３１】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．ガス供給システムの構成：
図１は、第１実施例におけるガス供給システムの概略構成を説明するための説明図である。ガス供給システム１０は、ガスを充填する対象となる物（以後、「ガス充填対象物」とも呼ぶ）に対してガスを供給するガス供給装置１００と、ガス充填対象物である燃料電池車両２００と、を含んで構成されている。
【００３２】
ガス供給装置１００は、水素ステーション等に設置され、燃料電池車両２００に対して所定の圧力に圧縮した水素ガスを供給する。ガス供給装置１００は、水素供給部１１０と、充填量測定部１２０と、温度センサ１３０と、圧力センサ１４０と、ノズル１５０と、通信部１６０と、装置制御部１７０と、を備えている。
【００３３】
水素供給部１１０は、水素ガスを貯蔵するタンクが複数連結されたガスカードルや、水素ガスを所定の圧力に昇圧する圧縮機や、昇圧された水素を貯める蓄圧器や、燃料電池車両２００に供給する水素ガスの充填速度（ｋｇ／ｓ）を制御するための圧力調整弁やレギュレータ等により構成され、ガス流路１０１を介して燃料電池車両２００に水素ガスを供給する。充填量測定部１２０は、ガス流路１０１上に配置され、水素供給部１１０から燃料電池車両２００に供給される水素ガス（以後、「供給ガス」とも呼ぶ）の充填量Ｇｓ（ｋｇ）を測定する。また、温度センサ１３０は、ガス流路１０１上に配置され、供給ガスの温度Ｔｓ（Ｋ）を検出する。圧力センサ１４０は、ガス流路１０１上に配置され、供給ガスの圧力Ｐｓ（Ｐａ）を検出する。ノズル１５０は、ガス流路１０１の供給ガス流通方向側の端部に設置され、後述する燃料電池車両２００のレセプタクルと係合することにより、ガス流路１０１と燃料電池車両２００の内部のガス流路２０１とを接続する。
【００３４】
通信部１６０は、赤外線による情報の送受信機能を備え、燃料電池車両２００の通信部２７０と赤外線通信によって情報のやりとりをおこなう。装置制御部１７０は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等により構成され、各種の信号の入出力により、ガス供給装置１００の動作全体を制御する。例えば、装置制御部１７０は、通信部１６０が受信した燃料電池車両２００のタンクに関する種々の情報（以後、「タンク情報」とも呼ぶ）に基づいてガスの充填速度Ｖｓを決定し、充填速度Ｖｓにより燃料電池車両２００に対してガスの供給をおこなうように水素供給部１１０を制御する。
【００３５】
燃料電池車両２００は、図示しない燃料電池や車輪駆動用のモータを備え、供給された水素ガスと空気（酸素）との電気化学反応によって生じた電力によりモータを駆動させて動力を得る。燃料電池車両２００は、複数のタンク２１０ａ、２１０ｂと、レセプタクル２２０と、開閉弁２３０ａ、２３０ｂと、温度センサ２４０ａ、２４０ｂと、第１圧力センサ２５０と、第２圧力センサ２６０と、通信部２７０と、車両制御部２８０と、を備えている。
【００３６】
タンク２１０ａ、２１０ｂは、圧縮された状態の水素ガスを貯蔵するためのガスボンベであり、略円柱状に形成されたガスを貯蔵するための樹脂容器であるライナ（図示せず）と、ライナの外周面上に形成される炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の補強層（図示せず）と、ライナの両端部に形成された開口部に設置された２つの金属製の口金２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂと、をそれぞれ備えている。各タンク２１０、２１０ｂにおいて、一方の口金２１１ａ、２１１ｂは、端部がレセプタクル２２０と接続されているガス流路２０１と接続され、他方の口金２１２ａ、２１２ｂは、端部が燃料電池に接続されているガス流路２０２と接続されている。なお、本実施例では、燃料電池車両２００は、タンクを２つ備えた構成として説明するが、燃料電池車両２００が備えるタンクの数は、複数であればよく、３つ以上であってもよい。
【００３７】
開閉弁２３０ａ、２３０ｂは、ガス流路２０１において、各タンク２１０ａ、２１０ｂとレセプタクル２２０との間にそれぞれ配置されている。開閉弁２３０ａが開弁状態のときに、ガス供給装置１００から供給される供給ガスがタンク２１０ａに流入可能な状態となり、開閉弁２３０ｂが開弁状態のときに、供給ガスがタンク２１０ｂに流入可能な状態となる。なお、開閉弁２３０ａ、２３０ｂは、タンク２１０ａ、２１０ｂの口金２１２ａ、２１２ｂに設置されていてもよい。
【００３８】
温度センサ２４０ａは、タンク２１０ａに配置され、タンク２１０ａの内部の温度Ｔａ（Ｋ）を検出する。温度センサ２４０ｂは、タンク２１０ｂに配置され、タンク２１０ｂの内部の温度Ｔｂ（Ｋ）を検出する。第１圧力センサ２５０は、レセプタクル２２０と開閉弁２３０ａ、２３０ｂとの間におけるガス流路２０１の内部の圧力Ｐｍｆ（Ｐａ）を検出する。第２圧力センサ２６０は、ガス流路２０２に配置され、ガス流路２０２の内部の圧力Ｐｍｒ（Ｐａ）を検出する。本実施例では、タンク２１０ａ、２１０ｂの内部とガス流路２０２の内部との間には圧力差が存在しないため、ガス流路２０２の内部圧力Ｐｍｒは、タンクの内部圧力Ｐｍｒとしても用いられる。
【００３９】
通信部２７０は、ガス供給装置１００の通信部１６０と同様に、赤外線による情報の送受信機能を備え、ガス供給装置１００の通信部１６０と赤外線通信によって情報のやりとりをおこなう。車両制御部２８０は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等により構成され、各種の信号の入出力により、燃料電池車両２００の動作全体を制御する。本実施例の車両制御部２８０は、判定部２８１としての機能を含んでいる。判定部２８１は、タンク２１０ａの内部温度Ｔａ、タンク２１０ｂの内部温度Ｔｂ、ガス流路２０１の内部圧力Ｐｍｆ、および、ガス流路２０２の内部圧力Ｐｍｒに基づいて、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの開閉状態を判定する。判定部２８１による開閉弁２３０ａ、２３０ｂの開閉状態の判定方法については後に詳述する。
【００４０】
Ａ−２．充填時の動作：
図２、図３は、ガス供給装置から燃料電池車両に水素ガスを供給する動作の流れを説明するためのフローチャートである。図２、図３では、ガス供給装置１００および燃料電池車両２００に対する人の動作と、装置制御部１７０を中心としたガス供給装置１００の動作と、車両制御部２８０を中心とした燃料電池車両２００の動作と、を合わせて継時的に示している。
【００４１】
ガス供給装置１００から燃料電池車両２００に水素ガスを供給するために、利用者により、ガス供給装置１００のノズル１５０が燃料電池車両２００のレセプタクル２２０に接続される（ステップＳ１０１）。ノズル１５０とレセプタクル２２０との接続により、ガス供給装置１００のガス流路１０１と燃料電池車両２００のガス流路２０１とが接続される。また、ガス供給装置１００の通信部１６０と燃料電池車両２００の通信部２７０とが通信可能な状態となる。
【００４２】
レセプタクル２２０にノズル１５０が接続されると、燃料電池車両２００の車両制御部２８０は、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサが正常に機能しているか否かの判定をおこなう（ステップＳ１１０）具体的には、車両制御部２８０は、温度センサ２４０ａ、２４０ｂと、第１圧力センサ２５０と、第２圧力センサ２６０について、断線があるか否かを判定する。車両制御部２８０は、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサに断線があると判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、通信部２７０を介したガス供給装置１００との通信をおこなわない。すなわち、車両制御部２８０は、ガス供給装置１００に対して後述するタンク情報の送信をおこなわない。
【００４３】
ガス供給装置１００の装置制御部１７０は、所定のタイミングにおいて通信部１６０を介して燃料電池車両２００からタンク情報の入力がない場合には、燃料電池車両２００に対して非通信充填方式によるガスの充填をおこなう（ステップＳ１１１）。ここでの所定のタイミングとは、任意に設定可能な一定の期間を指し、例えば、装置制御部１７０がレセプタクル２２０にノズル１５０が接続されたことを検出したときから予め設定された期間内であってもよいし、レセプタクル２２０にノズル１５０が接続された後、装置制御部１７０がガス供給装置１００に対して予め決められた情報を送信したときから予め設定された期間内であってもよい。
【００４４】
装置制御部１７０が実行する非通信充填方式によるガスの充填方法についても特に限定はなく、装置制御部１７０は、種々の方法により燃料電池車両２００に対してガスの供給をおこなうことができる。例えば、装置制御部１７０は、充填量測定部１２０により測定される充填量Ｇｓ、圧力センサ１４０により検出される圧力Ｐｓ、温度センサ１３０により検出される温度Ｔｓと、望ましいガスの充填速度Ｖｓ１と、が対応付けられた非通信充填速度マップを図示しないＲＯＭに記憶していれば、この非通信充填速度マップを用いて、検出した充填量Ｇｓ、圧力Ｐｓ、温度Ｔｓから充填速度Ｖｓ１を一意に決定（特定）した後に、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ１により燃料電池車両２００に対してガスの供給をおこなうことができる。
【００４５】
その後、装置制御部１７０は、充填量Ｇｓ、圧力Ｐｓ、温度Ｔｓが所定の充填終了条件を満足するまで燃料電池車両２００へのガスの供給を継続し（ステップＳ１１２：ＮＯ）、充填量Ｇｓ、圧力Ｐｓ、温度Ｔｓが所定の充填終了条件を満足したときにガスの供給を終了する（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）。これにより、燃料電池車両２００への水素ガスの充填が完了する。ここでの所定の充填終了条件とは、例えば、圧力Ｐｓが８７．５ＭＰａとなった場合や、温度Ｔｓが８５℃となった場合等である。充填終了条件は任意に設定することができる。
【００４６】
一方、ステップＳ１１０において、車両制御部２８０は、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサに断線がないと判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、通信部２７０を介してガス供給装置１００にタンク情報Ｉａｂを送信する（ステップＳ１２１）。具体的には、車両制御部２８０は、タンク２１０ａ、２１０ｂの合計のタンク容量Ｖｔａｂと、タンク２１０ａの内部温度Ｔａと、タンク２１０ｂの内部温度Ｔｂと、タンク２１０ａ、２１０ｂの内部圧力Ｐｍｒと、ガス流路２０１の内部圧力Ｐｍｆと、を含むタンク情報Ｉａｂをガス供給装置１００に送信する。なお、タンク容量Ｖｔａｂは、図示しないＲＯＭに予め記憶されている。
【００４７】
装置制御部１７０は、通信部１６０を介してガス供給装置１００から送信されたタンク情報Ｉａｂを取得すると、タンク情報Ｉａｂからガスの充填速度Ｖｓ２を決定する（ステップＳ１２２）。具体的には、装置制御部１７０は、タンク容量Ｖｔａｂ、タンクの内部温度Ｔａ、Ｔｂ、タンクの内部圧力Ｐｍｒと、望ましいガスの充填速度Ｖｓ２と、が対応付けられた通信充填速度マップを図示しないＲＯＭに記憶し、この通信充填速度マップを用いて、取得したタンク情報Ｉａｂに含まれる、タンク容量Ｖｔａｂ、タンクの内部温度Ｔａ、Ｔｂ、タンクの内部圧力Ｐｍｒから、充填速度Ｖｓ２を一意に決定（特定）する。充填速度Ｖｓ２を決定すると、装置制御部１７０は、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ２により燃料電池車両２００に対してガスの供給を開始する（ステップＳ１２３）。
【００４８】
ガス供給装置１００からのガスの供給が開始されると、車両制御部２８０の判定部２８１は、予め設定された所定の期間ごとに内部温度Ｔａ、Ｔｂを取得し、内部温度Ｔａ、Ｔｂの変化から、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが閉弁状態か否かの判定をおこなう（ステップＳ１３０）。例えば、燃料電池車両２００がガス供給装置１００からガスの供給を受けている時に、供給されたガスがタンク２１０ａの内部に流入している場合には、タンク２１０ａの内部温度Ｔａは継続的に上昇する。しかし、開閉弁２３０ａが閉弁状態のときには、供給されたガスがタンク２１０ａの内部には流入しないため、タンク２１０ａの内部温度Ｔａは上昇しない。よって、判定部２８１は、燃料電池車両２００がガス供給装置１００からガスの供給を受けているときに、タンク２１０ａの内部温度Ｔａが上昇しない場合には、開閉弁２３０ａが閉弁状態であると判定する。また同様に、判定部２８１は、タンク２１０ｂの内部温度Ｔｂが上昇しない場合には、開閉弁２３０ｂが閉弁状態であると判定する。
【００４９】
判定部２８１は、まず、時刻Ｔ１の時のタンク２１０ａ、２１０ｂの内部温度Ｔａ１、Ｔｂ１を取得し、その後、時刻Ｔ２の時の内部温度Ｔａ２、Ｔｂ２を取得する。判定部２８１は、取得した内部温度Ｔａ２、Ｔｂ２と、内部温度Ｔａ１、Ｔｂ１との差分値ΔＴａ（＝Ｔａ２−Ｔａ１）、ΔＴｂ（＝Ｔｂ２−Ｔｂ１）を算出する。差分値ΔＴａ、ΔＴｂを算出すると、判定部２８１は、差分値ΔＴａ、ΔＴｂが予め設定されている閾値Ｔｈ（＞０）より小さいときに、そのタンクに対応する開閉弁が閉弁状態であると判定する。
【００５０】
タンク２１０ａ、２１０ｂのいずれかにおいて、判定部２８１により、対応する開閉弁が閉塞状態となっているとの判定がなされると（ステップＳ１３０：ＮＯ）、車両制御部２８０は、ガス供給装置１００に対してガスの供給を停止させるための供給停止命令を送信する。供給停止命令を受信した装置制御部１７０は、燃料電池車両２００へのガスの供給を停止する（ステップＳ１３１）。本実施例では、判定部２８１により、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが閉塞状態であると判定されたものとして説明する。
【００５１】
車両制御部２８０は、供給停止命令を送信した後、ガス供給装置１００からのガスの供給時に内部温度が上昇したタンクのみについてのタンク情報をガス供給装置１００に送信する（ステップＳ１３２）。具体的には、車両制御部２８０は、ガス供給装置１００からのガスの供給時に、内部温度Ｔａが上昇しないタンク２１０ａ以外のタンク、すなわち、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒを含むタンク情報Ｉｂをガス供給装置１００に送信する。言い換えると、車両制御部２８０は、判定部２８１により開閉弁２３０ａが閉弁状態であると判定されたタンク２１０ａを備えていないものとしてガス供給装置１００に対してタンク情報を送信する。なお、車両制御部２８０は、タンク情報Ｉｂを供給停止命令と同時に送信してもよい。
【００５２】
装置制御部１７０は、ガス供給装置１００から送信されたタンク情報Ｉｂを取得すると、タンク情報Ｉｂからガスの充填速度Ｖｓ３を決定する（ステップＳ１３３）。具体的には、装置制御部１７０は、上述した通信充填速度マップを用いて、取得したタンク情報Ｉｂに含まれるタンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒから、充填速度Ｖｓ３を一意に決定（特定）する。充填速度Ｖｓ３を決定すると、装置制御部１７０は、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ３により燃料電池車両２００に対してガスの供給を再開する（ステップＳ１３４）。
【００５３】
その後、ガス供給装置１００と燃料電池車両２００との間において、定期的にタンク情報等の情報のやりとりをおこないつつガスの充填をおこなう通信充填が実施される。装置制御部１７０は、タンク情報に含まれるタンク２１０ｂの内部温度Ｔｂや内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足するまで燃料電池車両２００へのガスの供給を継続し（ステップＳ１３５：ＮＯ）、内部温度Ｔｂや内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足したときにガスの供給を終了する（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）。これにより、燃料電池車両２００への水素ガスの充填が完了する。このとき、車両制御部２８０は、開閉弁２３０ａが閉塞状態である旨を図示しない表示部に警告表示してもよい。ここでの所定の充填終了条件とは、例えば、タンク２１０ｂの内部圧力Ｐｍｒが８７．５ＭＰａとなった場合や、内部温度Ｔｂが８５℃となった場合等である。
【００５４】
一方、ステップＳ１３０において、判定部２８１により、開閉弁が閉塞状態であるとの判定がなされない場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ガス供給装置１００と燃料電池車両２００との間において、上述したような通信充填を継続して実施する（ステップＳ１４１）。
【００５５】
車両制御部２８０の判定部２８１は、ガス供給装置１００と燃料電池車両２００との間において通信充填が実施されているときに、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが半開きの状態か否かを判定するために、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの両側の圧力差からオリフィス開口面積Ｓｒを算出する（ステップＳ１４２）。オリフィス開口面積Ｓｒは、充填速度Ｖｓ３（ｋｇ／ｓ）、ガス流路２０１の内部圧力Ｐｍｆ（Ｐａ）、タンクの内部圧力Ｐｍｒ（Ｐａ）、供給ガスの温度Ｔｓ（Ｋ）を用いて、以下の式（１）により算出することができる。
【００５６】
【数１】
0005732801.tif 000002
【００５７】
式（１）において、ｋは水素の比熱比であり、Ｒは水素の気体定数（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））である。ただし、式（１）において、内部圧力ＰｍｒがＰｃ（Ｐａ）を水素の臨界圧力以下の場合、すなわち、内部圧力Ｐｍｒが下記の式（２）を満たすときには、Ｐｍｒ＝Ｐｃとする。
【００５８】
【数２】
0005732801.tif 000003
【００５９】
判定部２８１は、オリフィス開口面積Ｓｒ（以後、「開口面積Ｓｒ」とも呼ぶ）を算出すると、算出した開口面積Ｓｒが、ガス供給装置１００に搭載されているタンクの本数相当か否かの判定をおこなう（ステップＳ１５０）。具体的には、判定部２８１は、算出した開口面積Ｓｒが、開閉弁２３０ａと開閉弁２３０ｂのいずれも開弁状態の時のオリフィス開口面積Ｓｏ（以後、「開口面積Ｓｏ」とも呼ぶ）と等しい場合には、開口面積Ｓｒは、ガス供給装置１００に搭載されているタンクの本数相当であると判定する。なお、開口面積Ｓｏは、既知の値であり、図示しないＲＯＭに予め記憶されている。
【００６０】
開口面積Ｓｒが、ガス供給装置１００に搭載されているタンクの本数相当ではない場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、すなわち、開口面積Ｓｒが開口面積Ｓｏより小さい場合には、開閉弁２３０ａと開閉弁２３０ｂの少なくとも一方が半開き状態である可能性があるため、判定部２８１は、タンクの内部温度の上昇速度が遅いタンクの開閉弁が半開きであると判定する（ステップＳ１５１）。具体的には、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの両側の圧力差ΔＰと、タンクの内部温度の上昇率ΔＴとの比率である温圧比ＲＴ（＝ΔＴ／ΔＰ）はタンクごとに一定であり、判定部２８１は、タンク２１０ａとタンク２１０ｂのそれぞれについて、ガスの充填における温圧比ＲＴが示された充填マップを図示しないＲＯＭに備えている。
【００６１】
判定部２８１は、時刻Ｔ１の時のタンク２１０ａ、２１０ｂの内部温度Ｔａ１、Ｔｂ１と、時刻Ｔ２の時の内部温度Ｔａ２、Ｔｂ２と、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの両側の圧力、すなわち、ガス流路２０１の内部圧力Ｐｍｆとタンクの内部圧力Ｐｍｒを取得し、タンク２１０ａの温度上昇率ΔＴａ（＝Ｔａ２−Ｔａ１）と、タンク２１０ｂの温度上昇率ΔＴｂ（＝Ｔｂ２−Ｔｂ１）と、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの両側の圧力差ΔＰｍ（＝Ｐｍｆ−Ｐｍｒ）を算出する。判定部２８１は、温度上昇率ΔＴａと圧力差ΔＰｍから、タンク２１０ａについての温圧比ＲＴａ（＝ΔＴａ／ΔＰｍ）を算出し、温度上昇率ΔＴｂと圧力差ΔＰｍから、タンク２１０ｂについての温圧比ＲＴｂ（＝ΔＴｂ／ΔＰｍ）を算出する。
【００６２】
判定部２８１は、算出した温圧比ＲＴａ、ＲＴｂと充填マップとの比較をおこない、温圧比ＲＴａ、ＲＴｂが充填マップに示された各タンクの温圧比ＲＴより低いタンクに対応する開閉弁は、半開きであると判定する。本実施例では、温圧比ＲＴａが充填マップに示された温圧比ＲＴより低く、判定部２８１により、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが本開き状態であると判定されたものとして説明する。
【００６３】
車両制御部２８０は、判定部２８１により開閉弁２３０ａが半開き状態であると判定されると、算出した開口面積Ｓｒと開口面積Ｓｏとの比率である開口比Ｒ（＝Ｓｒ／Ｓｏ、０＜Ｒ＜１）を含む開口面積情報をガス供給装置１００に送信する。装置制御部１７０は、ガス供給装置１００から開口面積情報を取得すると、現在の充填速度Ｖｓ３と開口比Ｒとの積により充填速度Ｖｓ４（＝Ｖｓ３×Ｒ、Ｖｓ４＜Ｖｓ３）を算出する（ステップＳ１５２）。装置制御部１７０は、充填速度Ｖｓ４を算出すると、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ４により燃料電池車両２００に対してガスの供給を継続する（ステップＳ１５３）。
【００６４】
その後、装置制御部１７０は、燃料電池車両２００との通信充填を継続して、タンク情報に含まれるタンク２１０ａとタンク２１０ｂの内部温度Ｔａ、Ｔｂや、内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足するまで燃料電池車両２００へのガスの供給を継続し（ステップＳ１５４：ＮＯ）、内部温度Ｔａ、Ｔｂや、内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足したときにガスの供給を終了する（ステップＳ１５４：ＹＥＳ）。これにより、燃料電池車両２００への水素ガスの充填が完了する。このとき、車両制御部２８０は、開閉弁２３０ａが半開き状態である旨を図示しない表示部に警告表示してもよい。所定の充填終了条件とは、例えば、タンク２１０ａ、２１０ｂの内部圧力Ｐｍｒが８７．５ＭＰａとなった場合や、内部温度Ｔａもしくは内部温度Ｔｂのいずれか一方が８５℃となった場合等である。
【００６５】
一方、ステップＳ１５０において、開口面積Ｓｒが、ガス供給装置１００に搭載されているタンクの本数相当である場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、すなわち、開口面積Ｓｒと開口面積Ｓｏが等しい場合には、開閉弁２３０ａと開閉弁２３０ｂのいずれも開弁状態であるため、車両制御部２８０は、ガス供給装置１００に開口面積情報を送信せず、ガス供給装置１００は、充填速度Ｖｓ３によるガスの供給を継続する。
【００６６】
装置制御部１７０は、燃料電池車両２００との通信充填を継続して、タンク情報に含まれるタンク２１０ｂの内部温度Ｔｂや内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足するまで燃料電池車両２００へのガスの供給を継続し（ステップＳ１６１：ＮＯ）、内部温度Ｔｂや内部圧力Ｐｍｒが所定の充填終了条件を満足したときにガスの供給を終了する（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）。これにより、燃料電池車両２００への水素ガスの充填が完了する。所定の充填終了条件とは、例えば、タンク２１０ｂの内部圧力Ｐｍｒが８７．５ＭＰａとなった場合や、内部温度Ｔｂが８５℃となった場合等である。以上がガス供給装置から燃料電池車両に水素ガスを供給する動作の流れの説明である。
【００６７】
本実施例における燃料電池車両２００は、特許請求の範囲における「ガス充填対象物」に該当する。本実施例における開閉弁は、特許請求の範囲における「流通調整弁」に該当する。本実施例における第２圧力センサ２６０は、特許請求の範囲における「圧力センサ」に該当する。本実施例における第１圧力センサ２５０は、特許請求の範囲における「流路圧力センサ」に該当する。
【００６８】
以上説明した、本実施例の燃料電池車両２００によれば、ガス供給装置１００からガスの供給を受けているときに、判定部２８１によって、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが閉塞していると判定すると、通信部２７０を介して、判定結果に応じた情報をガス供給装置１００に送信するため、ガス供給装置１００による燃料電池車両２００へのガスの充填効率の向上を図ることができる。具体的には、タンク２１０ａ、２１０ｂのいずれかにおいて、判定部２８１により、対応する開閉弁が閉塞状態であるとの判定がなされると（ステップＳ１３０：ＮＯ）、車両制御部２８０は、通信部２７０を介して、ガス供給装置１００からのガスの供給時に内部温度が上昇したタンクのみに関するタンク情報をガス供給装置１００に送信する。これにより、ガス供給装置１００は、ガスを充填可能なタンクのみに関するタンク情報からガスの充填速度Ｖｓ３を決定することができるため、充填完了までタンクの温度が８５℃を超えることなく、短時間に満充填（ＳＯＣ１００％）となる充填を行うことができる。
【００６９】
また、タンク２１０ａ、２１０ｂのいずれかにおいて、判定部２８１により、対応する開閉弁が閉塞状態であるとの判定がなされると（ステップＳ１３０：ＮＯ）、車両制御部２８０は、ガス供給装置１００に対してガスの供給を停止させるための供給停止命令を送信する。これにより、タンクが満充填（ＳＯＣ１００％）となる前にタンクの温度が８５℃を超える不具合の発生を抑制することができる。
【００７０】
本実施例の燃料電池車両２００によれば、ガス供給装置１００からガスの供給を受けているときに、判定部２８１によって、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが半開き状態であると判定すると、通信部２７０を介して、判定結果に応じた情報をガス供給装置１００に送信するため、ガス供給装置１００による燃料電池車両２００へのガスの充填効率の向上を図ることができる。具体的には、タンク２１０ａ、２１０ｂのいずれかにおいて、判定部２８１により、対応する開閉弁が半開き状態であるとの判定がなされると（ステップＳ１５１）、車両制御部２８０は、通信部２７０を介して、開口面積Ｓｏと開口面積Ｓｒとの比率である開口比Ｒを含む開口面積情報をガス供給装置１００に送信する。これにより、ガス供給装置１００は、開口比Ｒを含む開口面積情報からガスの充填速度Ｖｓ４を決定することができるため、充填完了までタンクの温度が８５℃を超えることなく、短時間に満充填（ＳＯＣ１００％）となる充填を行うことができる。
【００７１】
ガス供給装置１００と燃料電池車両２００との間で通信充填方式による充填をおこなう場合には、タンクに設置された開閉弁の開け忘れ等により、実際にガスを収容可能なタンクの総容量とタンク情報として設定されているタンク全体の総容量とが異なる状態が発生する問題があった。しかし、本発明によれば、燃料電池車両２００は、開閉弁が開弁状態か否かの判定や、半開きか否かの判定をおこなうことができるため、開閉弁の状態に応じてガス供給装置１００からの充填速度を変更させるための種々の情報をガス供給装置１００に送信することで、ガス供給装置１００による燃料電池車両２００へのガスの充填効率の向上を図ることができる。
【００７２】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．ガス供給システムの構成：
図４は、第２実施例におけるガス供給システムの概略構成を説明するための説明図である。第１実施例では、開閉弁の状態を判定する判定部は、燃料電池車両を制御する車両制御部の機能の一部として構成されていたが、第２実施例では、図４に示すように、判定部１７１は、ガス供給装置１００ａを制御する装置制御部１７０ａの機能の一部として構成されている。第２実施例のガス供給システム１０ａは、判定部がガス供給装置１００ａに構成されている点以外については第１実施例のガス供給システムの構成と同様であるため、ガス供給システム１０ａの具体的な説明は省略する。なお、本実施例において、第１の実施例と同一の符号を付した機能部は、第１の実施例で示した機能部と同様の機能や構成を備えている。
【００７３】
Ｂ−２．充填時の動作：
本実施例のガス供給装置１００ａから燃料電池車両２００ａに水素ガスを供給する動作の流れは、第１実施例で図２、３により示したフローチャートと同じである。以下では、図２、図３の各ステップにおいて、第１実施例と異なる部分を中心に説明する。
【００７４】
ステップＳ１２３において、ガス供給装置１００ａは、燃料電池車両２００ａへのガスの供給を開始すると、燃料電池車両２００ａから所定の期間ごとにタンク情報Ｉａｂを取得しつつガスの供給を継続する。その後、ステップＳ１３０において、ガス供給装置１００ａの判定部１７１は、取得したタンク情報Ｉａｂに含まれる内部温度Ｔａ、Ｔｂの変化から、開閉弁２３０ａ、開閉弁２３０ｂが閉弁状態か否かの判定をおこなう（ステップＳ１３０）。
【００７５】
ステップＳ１３０において、装置制御部１７０ａは、判定部１７１により、いずれかの開閉弁が閉塞状態となっているとの判定をおこなうと（ステップＳ１３０：ＮＯ）、燃料電池車両２００へのガスの供給を停止する（ステップＳ１３１）。本実施例においても、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが閉塞状態であると判定部１７１により判定されたものとして説明する。装置制御部１７０ａは、判定部１７１により、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが閉塞状態となっているとの判定をおこなうと、燃料電池車両２００ａに対して、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒを含むタンク情報Ｉｂを送信するように要求する。燃料電池車両２００ａはガス供給装置１００ａからの要求を受信すると、タンク情報Ｉｂを送信する（ステップＳ１３２）。装置制御部１７０ａは、ガス供給装置１００からタンク情報Ｉｂを取得すると、タンク情報Ｉｂからガスの充填速度Ｖｓ３を決定する（ステップＳ１３３）。
【００７６】
ステップＳ１４２において、判定部１７１は、ガス供給装置１００と燃料電池車両２００との間において通信充填が実施されているときに、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが半開きの状態か否かを判定するために、開閉弁２３０ａ、２３０ｂの両側の圧力差から開口面積Ｓｒを算出する（ステップＳ１４２）。開口面積Ｓｒの算出方法は、第１実施例と同様である。開口面積Ｓｒが、ガス供給装置１００に搭載されているタンクの本数相当ではない場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、判定部１７１は、タンクの内部温度の上昇速度が遅いタンクの開閉弁が半開きであると判定する（ステップＳ１５１）。本実施例においても、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが本開き状態であると判定部１７１により判定されたものとして説明する。
【００７７】
装置制御部１７０ａは、判定部１７１により開閉弁２３０ａが半開き状態であるとの判定をおこなうと、現在の充填速度Ｖｓ３と開口比Ｒとの積により充填速度Ｖｓ４（＝Ｖｓ３×Ｒ、Ｖｓ４＜Ｖｓ３）を算出する（ステップＳ１５２）。装置制御部１７０ａは、充填速度Ｖｓ４を算出すると、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ４により燃料電池車両２００ａに対してガスの供給をおこなう（ステップＳ１５３）。以上が、第２実施例におけるガス供給装置から燃料電池車両への水素ガスの供給動作の流れである。
【００７８】
本実施例のガス供給装置１００ａによれば、開閉弁の状態を判定する判定部は、燃料電池車両を制御する車両制御部の一部として構成されている必要はなく、ガス供給装置１００ａを制御する装置制御部１７０ａの一部として構成されていてもよい。この場合であっても、ガス供給装置１００ａによる燃料電池車両２００ａへのガスの充填効率の向上を図ることができる。すなわち、ガス供給装置１００ａは、燃料電池車両２００ａにガスの供給をしているときに、判定部１７１によって、燃料電池車両２００ａの開閉弁２３０ａ、２３０ｂが閉塞しているとの判定をおこなうと、判定結果に応じてガスの充填速度を制御するため、充填完了までタンクの温度が８５℃を超えることなく、短時間に満充填（ＳＯＣ１００％）となる充填を行うことができる。
【００７９】
本実施例のガス供給装置１００ａによれば、燃料電池車両２００ａにガスの供給をしているときに、判定部１７１によって、開閉弁２３０ａ、２３０ｂが半開き状態であるとの判定をおこなうと、判定結果に応じてガスの充填速度を制御するため、ガス供給装置１００ａによる燃料電池車両２００ａへのガスの充填効率の向上を図ることができる。具体的には、判定部１７１により開閉弁２３０ａが半開き状態であるとの判定をおこなうと（ステップＳ１５１）、装置制御部１７０ａは、現在の充填速度Ｖｓ３と開口比Ｒとの積により充填速度Ｖｓ４を算出し（ステップＳ１５２）、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ４により燃料電池車両２００ａに対してガスの供給をおこなうため、充填完了までタンクの温度が８５℃を超えることなく、短時間に満充填（ＳＯＣ１００％）となる充填を行うことができる。
【００８０】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８１】
Ｃ１．変形例１：
本実施例では、ガス供給装置から燃料電池車両に水素ガスを供給する動作の流れにおいて、車両制御部２８０が、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサが正常に機能しているか否かの判定をおこなう構成（ステップＳ１１０）を含んでいるが、本発明は、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサが正常に機能しているか否かの判定や、正常に機能していないときの動作（ステップＳ１１０〜ステップＳ１１２）を含まなくても実現することが可能である。この場合であっても、ガス供給装置１００ａによる燃料電池車両２００ａへのガスの充填効率の向上を図ることができる。また、ステップＳ１１０において、車両制御部２８０が、燃料電池車両２００の内部の温度センサや圧力センサが正常に機能しているか否かの判定に代えて、もしくは、判定とともに、利用者からの入力を受け付けて、通信充填方式か非通信充填方式かを決定する構成としてもよい。
【００８２】
Ｃ２．変形例２：
本実施例では、タンク情報Ｉａｂには、タンク２１０ａ、２１０ｂの合計のタンク容量Ｖｔａｂが含まれているものして説明したが、タンク情報Ｉａｂには、タンク２１０ａのタンク容量Ｖｔａと、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂがそれぞれ含まれていてもよい。この場合には、第１実施例において、判定部２８１により、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが閉塞状態であると判定された場合に、車両制御部２８０は、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒを含むタンク情報Ｉｂをガス供給装置１００に送信する代わりに、タンク情報Ｉａｂと開閉弁が閉塞状態のタンクを示す情報とを送信する構成としてもよい。こうすれば、装置制御部１７０は、取得したタンク情報Ｉａｂから開閉弁が閉塞していないタンク２１０ｂについてのタンク情報のみを用いて充填速度Ｖｓ３を決定することができる。
【００８３】
また、第２実施例において、判定部１７１により、タンク２１０ａと対応する開閉弁２３０ａが閉塞状態であるとの判定をおこなったときに、装置制御部１７０ａは、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒを含むタンク情報Ｉｂを送信するように燃料電池車両２００ａに対して要求しなくても、取得したタンク情報Ｉａｂから開閉弁が閉塞していないタンク２１０ｂについてのタンク情報のみを用いて充填速度Ｖｓ３を決定することができる。
【００８４】
Ｃ３．変形例３：
本実施例では、判定部は、算出した温圧比ＲＴａ、ＲＴｂと充填マップとの比較をおこない、温圧比ＲＴａ、ＲＴｂが充填マップに示された各タンクの温圧比ＲＴより低いタンクに対応する開閉弁は、半開きであるとの判定をおこなうと説明したが、燃料電池車両のタンク容量が全て同じであれば、温圧比ＲＴを算出しなくても、相対的に温度の上昇速度の遅いタンクに対応する開閉弁が半開きであると判定することができる。一方、本実施例の構成であれば、タンク２１０ａとタンク２１０ｂの容量は異なっていても開閉弁が半開きか否かを判定することができる。
【００８５】
Ｃ４．変形例４：
本実施例では、装置制御部１７０は、判定部２８１により開閉弁２３０ａが半開き状態であると判定されると、現在の充填速度Ｖｓ３と開口比Ｒとの積により充填速度Ｖｓ４を算出し、水素供給部１１０を制御して充填速度Ｖｓ４により燃料電池車両２００に対してガスの供給をおこなうと説明したが、判定部２８１により開閉弁２３０ａが半開き状態であると判定されたときの装置制御部１７０の動作は、上記に限定されず、任意に設定することができる。例えば、装置制御部１７０は、判定部２８１により開閉弁２３０ａが半開き状態であると判定されると、燃料電池車両２００へのガスの供給を停止する構成としてもよいし、タンク２１０ｂのタンク容量Ｖｔｂ、内部温度Ｔｂ、内部圧力Ｐｍｒを含むタンク情報Ｉｂを取得して、タンク情報Ｉｂからガスの充填速度Ｖｓ３を算出する構成としてもよい。
【００８６】
Ｃ５．変形例５：
本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、ガス充填対象物としての燃料電池システムや燃料電池車両、ガス供給装置を含むガスステーション等のほか、ガス充填対象物、ガス供給装置、ガス供給システムを制御するための制御装置、弁の状態を判定するときの判定方法、ガスの供給方法等の形態で実現することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１０ａ…ガス供給システム
１００，１００ａ…ガス供給装置
１０１…ガス流路
１１０…水素供給部
１２０…充填量測定部
１３０…温度センサ
１４０…圧力センサ
１５０…ノズル
１６０…通信部
１７０，１７０ａ…装置制御部
１７１…判定部
２００，２００ａ…燃料電池車両
２０１，２０２…ガス流路
２１０ａ，２１０ｂ…タンク
２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂ…口金
２２０…レセプタクル
２３０ａ，２３０ｂ…開閉弁
２４０ａ，２４０ｂ…温度センサ
２５０…第１圧力センサ
２６０…第２圧力センサ
２７０…通信部
２８０，２８０ａ…車両制御部
２８１…判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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