(57)【要約】【課題】吸蔵性能を維持しつつ水素を即座に充填可能にする水素貯蔵システムを提供することを課題とする【解決手段】詳細には、水素貯蔵システム１であって、水素吸蔵物質１４を内蔵し、水素吸蔵物質１４で水素を貯蔵する水素貯蔵部２と、水素貯蔵部２に貯蔵されている水素の残量が所定残量以下であるか否かを検出する水素残量検出手段１１と、水素残量検出手段１１が所定残量以下を検出すると、前記水素貯蔵部２内を所定圧力以下に減圧する圧力調整手段と、を備える。【選択図】図２
2008298217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵物質を内蔵し、該水素吸蔵物質で水素を貯蔵する水素貯蔵部と、
前記水素貯蔵部に貯蔵されている水素の残量が所定残量以下であるか否かを検出する水素残量検出手段と、
前記水素残量検出手段が前記所定残量以下を検出すると、前記水素貯蔵部内を所定圧力以下に減圧する圧力調整手段と、を備える
水素貯蔵システム。
【請求項２】
前記水素吸蔵物質の劣化を判定する劣化判定手段を更に備え、
前記圧力調整手段は、前記水素残量検出手段が前記所定残量以下を検出し、且つ、前記水素吸蔵物質が劣化していると前記劣化判定手段が判定すると、前記水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧する、
請求項１に記載の水素貯蔵システム。
【請求項３】
前記劣化判定手段は、前記水素吸蔵物質の水素吸蔵能力に対する実水素吸蔵量の割合が所定割合以下の場合に、該水素吸蔵物質が劣化していると判定する、
請求項２に記載の水素貯蔵システム。
【請求項４】
前記圧力調整手段が前記水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧する際に、前記水素吸蔵物質を加熱する加熱手段を更に備える、
請求項１から３の何れかに記載の水素貯蔵システム。
【請求項５】
前記水素貯蔵部から水素の供給を受けて該水素貯蔵部内に貯蔵されている水素を消費する水素消費部と、
前記水素貯蔵部内を前記水素消費部及び外部と連通する案内通路であって、前記圧力調整手段が該水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧する際に、該水素貯蔵部内と該水素消費部との連通を遮断することで、前記水素吸蔵物質から分離した前記水素吸蔵阻害物質を外部に案内する案内通路と、を更に備える
請求項１から４の何れかに記載の水素貯蔵システム。
【請求項６】
前記水素消費部は、水素を燃料ガスとして用いる燃料電池である
請求項１から５の何れかに記載の水素貯蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素吸蔵物質で水素を貯蔵する水素貯蔵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を貯蔵する手段の一つとして、水素吸蔵物質に水素を吸蔵させて貯蔵する技術が知られている。水素吸蔵物質は、自身の原子間に水素を保持して貯蔵する。水素吸蔵物質は、水素雰囲気中で加圧されたり冷却されたりすることにより気中の水素を吸蔵し、減圧されたり加熱されたりすることにより吸蔵した水素を放出する。
【０００３】
水素吸蔵物質は、水素の吸蔵と放出とを繰り返すことにより劣化する。水素吸蔵物質は、主に２つの要因により劣化する。第一の要因は、水素に含まれる不純物が水素吸蔵物質の表面に付着して被膜を形成し、この被膜が水素の吸放出を阻害して水素充填量や水素充填速度の低下を引き起こすものである。第二の要因は、吸放出サイクルにより水素吸蔵物質の粒子の偏析や格子歪み、格子欠陥等が進行し、水素充填量や水素充填速度の低下を引き起こすものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、劣化した水素吸蔵合金を真空中で熱処理することにより、吸蔵性能を回復する技術が記載されている。また、特許文献２には、水素貯蔵合金から水素を取り出す際のポンプの運転方法を改善し、ポンプの負荷を軽減する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１４６４４６号公報
【特許文献２】特開２００２−８１５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
劣化した水素吸蔵物質の吸蔵性能の回復処理は、水素の残量が低下してから行う必要がある。ここで、劣化した水素吸蔵物質の吸蔵性能の回復処理は、付着した不純物を分離するためにある程度の時間を要する。よって、水素を補給する際にこのような回復処理を行うと、水素を即座に充填することができない。
【０００６】
本発明は、上記した問題に鑑み、吸蔵性能を維持しつつ水素を即座に充填可能にする水素貯蔵システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、貯蔵されている水素が所定残量以下になると、水素貯蔵部内を減圧する。
【０００８】
詳細には、水素貯蔵システムであって、水素吸蔵物質を内蔵し、該水素吸蔵物質で水素を貯蔵する水素貯蔵部と、前記水素貯蔵部に貯蔵されている水素の残量が所定残量以下であるか否かを検出する水素残量検出手段と、前記水素残量検出手段が前記所定残量以下を検出すると、前記水素残量検出手段が前記所定残量以下を検出すると、前記水素貯蔵部内を所定圧力以下に減圧する圧力調整手段と、を備える。
【０００９】
水素吸蔵物質は、減圧されると吸蔵している物質を放出する。そこで、本発明に係る水素貯蔵システムは、この水素吸蔵物質が内蔵されている水素貯蔵部内を所定圧力以下に減圧する圧力調整手段を備える。圧力調整手段が水素貯蔵部内を減圧することにより、水素吸蔵物質の水素吸蔵能力が回復する。ここで、所定圧力とは、水素貯蔵部内の圧力であり
、例えば、水素吸蔵物質に吸着している、該水素吸蔵物質の水素吸蔵能力を劣化させる水素吸蔵阻害物質の分離が完了した時の水素貯蔵部内の圧力である。また、水素吸蔵阻害物質とは、自身が吸着していることにより水素の水素吸蔵物質への吸着を阻害する物質であり、例えば、水素貯蔵部に水素を充填する際に混入する水素以外の物質をいう。
【００１０】
ここで、水素吸蔵能力を回復させる目的で水素貯蔵部内を減圧する際は、水素を有効活用する観点から、水素貯蔵部内に貯蔵されている水素が水素消費先に消費されていることが望ましい。そこで、本発明に係る水素貯蔵システムは、水素貯蔵部に貯蔵されている水素の残量が所定残量以下であることを検出する水素残量検出手段を備える。圧力調整手段は、水素残量検出手段が所定残量以下を検出すると、水素貯蔵部内を減圧して水素吸蔵阻害物質を水素吸蔵物質から分離する。ここで、所定残量とは、水素貯蔵部に貯蔵されている水素の量であり、例えば、水素貯蔵部に水素を補給することが望ましい水素の残量である。
【００１１】
以上、本発明に係る水素貯蔵システムによれば、水素の残量が所定残量以下になると水素貯蔵部を所定圧力以下に減圧するようにしているため、水素を充填する際に水素貯蔵部内の減圧作業をすることなく、水素の充填作業を即座に開始することが可能となる。
【００１２】
ここで、上記水素貯蔵システムは、前記水素吸蔵物質の劣化を判定する劣化判定手段を更に備え、前記圧力調整手段は、前記水素残量検出手段が前記所定残量以下を検出し、且つ、前記水素吸蔵物質が劣化していると前記劣化判定手段が判定すると、前記水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧するようにしてもよい。
【００１３】
水素吸蔵物質に吸着する水素吸蔵阻害物質の吸着量は、水素貯蔵部に充填される水素に含まれる不純物の量によって変動する。ここで、水素吸蔵阻害物質の吸着量が多く、水素吸蔵能力の低下が大きい場合は、水素貯蔵部内を減圧して水素吸蔵能力を回復させることが望ましい。一方、水素吸蔵阻害物質の吸着量が少なく、水素吸蔵能力の低下が小さい場合は、水素貯蔵部内を減圧しないことにより電力消費や水素放出を抑制することが望ましい。そこで、本発明に係る水素貯蔵システムは、水素吸蔵物質の劣化を判定する劣化判定手段を更に備える。圧力調整手段は、水素が所定残量以下であり且つ劣化判定手段によって水素吸蔵物質が劣化していると判定された場合に、水素貯蔵部内を減圧する。これにより、水素吸蔵能力が劣化している場合にのみ水素吸蔵能力の回復が行われ、過剰な電力消費や水素放出が抑制される。
【００１４】
ここで、前記劣化判定手段は、前記水素吸蔵物質の水素吸蔵能力に対する実水素吸蔵量の割合が所定割合以下の場合に、該水素吸蔵物質が劣化していると判定するようにしてもよい。
【００１５】
水素吸蔵部が吸蔵可能な水素の量は、内蔵されている水素吸蔵物質の量に比例する。そこで、水素吸蔵部の水素吸蔵能力を解析等により予め把握しておき、この水素吸蔵能力に対する実水素吸蔵量を比べることで、水素吸蔵物質の劣化を判別することが可能となる。そこで、本発明に係る水素貯蔵システムは、水素吸蔵能力に対する水素吸蔵量を比べ、これが所定割合以下であれば、水素吸蔵物質が劣化していると判定する。これにより、水素吸蔵合金の劣化の程度に応じた水素吸蔵能力の回復処理を行うことが可能になる。なお、所定割合とは、水素吸蔵物質の理論水素吸蔵量に対する実水素吸蔵量の割合であり、例えば、水素吸蔵物質に吸蔵能力の回復処理を施すことが望ましいと判断される割合である。
【００１６】
ここで、上記水素貯蔵システムは、前記圧力調整手段が前記水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧する際に、前記水素吸蔵物質を加熱する加熱手段を更に備えるようにしてもよい。
【００１７】
水素吸蔵物質は、加熱されると吸着している物質を放出する。そこで、本発明に係る水素貯蔵システムは、水素貯蔵部内を減圧する際、水素吸蔵物質を加熱する加熱手段を更に備える。加熱手段が水素吸蔵物質を加熱することにより、吸着していた水素吸蔵阻害物質が放出され、水素吸蔵物質の水素吸蔵能力が回復する。
【００１８】
ここで、上記水素貯蔵システムは、前記水素貯蔵部から水素の供給を受けて該水素貯蔵部内に貯蔵されている水素を消費する水素消費部と、前記水素貯蔵部内を前記水素消費部及び外部と連通する案内通路であって、前記圧力調整手段が該水素貯蔵部内を前記所定圧力以下に減圧する際に、該水素貯蔵部内と該水素消費部との連通を遮断することで、前記水素吸蔵物質から分離した前記水素吸蔵阻害物質を外部に案内する案内通路と、を更に備えるようにしてもよい。
【００１９】
水素貯蔵部を減圧して水素吸蔵阻害物質を放出する際、水素貯蔵部の下流側に水素消費部が繋がっていると、水素吸蔵阻害物質が水素消費部に流れる。水素消費部に水素以外の物質を流すことは好ましくない。本発明に係る水素貯蔵システムは、水素貯蔵部内を所定圧力以下に減圧する際、案内通路が水素貯蔵部内と水素消費部との連通を遮断し、水素吸蔵物質から分離した水素吸蔵阻害物質を外部に案内する。これにより、水素消費部に水素吸蔵阻害物質が流れることが無くなる。
【００２０】
ここで、前記水素消費部は、水素を燃料ガスとして用いる燃料電池であってもよい。燃料電池は、水素と酸素の電気化学反応によって発電する。よって、燃料電池の水素中に不純ガス等が含まれていると、電気化学反応が安定しない。本発明に係る水素貯蔵システムによれば、水素貯蔵部内を減圧する際、水素吸蔵阻害物質が燃料電池に流れないようにしている。これにより、燃料電池における電気化学反応が安定する。
【発明の効果】
【００２１】
吸蔵性能を維持しつつ水素を即座に充填可能にする水素貯蔵システムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を例示的に説明する。以下に示す実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る水素貯蔵システム１の構成図である。図１において示すように、水素貯蔵システム１は、水素吸蔵合金タンク２（本発明でいう、水素貯蔵部に相当する。）、水素吸蔵合金タンク２から水素の供給を受けて発電する燃料電池スタック３（本発明でいう、水素消費部に相当する。）、及び水素吸蔵合金タンク２と燃料電池スタック３との間の水素系配管４（本発明でいう、案内通路に相当する。）上に水素吸蔵合金タンク２内の水素を吸引するための水素ポンプ５（本発明でいう、圧力調整手段に相当する。）を備えている。なお、水素貯蔵システム１は、燃料電池自動車に搭載されているものとする。
【００２４】
水素貯蔵システム１は、燃料電池スタック３と水素ポンプ５との間の水素系配管４から分岐する大気放出ライン６を備えている。また、水素貯蔵システム１は、水素系配管４と大気放出ライン６との接続部に電磁式の三方弁７を備えており、水素ポンプ５の下流側の経路を燃料電池スタック３側または大気放出ライン６側に切り替え可能なように構成されている。
【００２５】
また、水素貯蔵システム１は、水素ポンプ５と水素吸蔵合金タンク２との間の水素系配管４から分岐する水素充填ライン８を備えている。水素充填ライン８は、水素の受入口が水素ステーションと接続可能なように構成されている。また、水素充填ライン８は、水素が受入口側に逆流するのを防ぐ逆止弁９、および水素吸蔵合金タンク２を真空引きする際に水素の受入口から空気が流入するのを防止する電磁式の受入口隔離弁１０を備えている。
【００２６】
また、水素貯蔵システム１は、水素充填ライン８と水素吸蔵合金タンク２との間の水素系配管４上に水素の流量を検出する流量センサ１１を備えている。この流量センサ１１は、水素充填ライン８から水素吸蔵合金タンク２の方向に流れる水素の流量と、水素吸蔵合金タンク２から燃料電池スタック３の方向に流れる水素の流量と、何れの流量も検出可能である。
【００２７】
また、水素貯蔵システム１は、流量センサ１１と水素吸蔵合金タンク２との間の水素系配管４上に水素の流れを遮断する電磁式のタンク隔離弁１２を備えている。
【００２８】
また、水素貯蔵システム１は、水素ポンプ５と水素充填ライン８との間の水素系配管４上に水素の流れを遮断する電磁式のポンプ入口弁１３を備えている。このポンプ入口弁１３は、水素充填ライン８から水素が充填された際、水素が大気放出ライン６や燃料電池スタック３に流れるのを防ぐ。
【００２９】
水素吸蔵合金タンク２は、タンク内部に水素吸蔵合金１４（本発明でいう、水素吸蔵物質に相当する。）を内蔵しており、この水素吸蔵合金１４で水素を貯蔵する。この水素吸蔵合金１４は、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）等の金属を主成分とする合金であり、これら金属元素で構成される結晶格子中に水素を保持する。水素吸蔵合金タンク２は、水素充填ライン８から供給される水素を吸蔵したり、吸蔵した水素を燃料電池スタック３に供給したりする。なお、水素吸蔵合金１４は、内部に熱媒系配管１５が挿通されており、熱媒系配管１５を流れる熱媒との間で熱交換を行う。なお、水素吸蔵合金タンク２は、タンク内部の圧力を検出する圧力センサ１６を備えている。この圧力センサ１６は、タンク内部のゲージ圧を検出可能であり、また、タンク内部が負圧の場合もその圧力を検出可能である。
【００３０】
燃料電池スタック３は、燃料電池自動車等の移動媒体に適する高分子電解質形燃料電池（ＰＥＦＣ）であり、水素と酸素の供給を受けて発電する。燃料電池スタック３は、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである酸素との電気化学反応によって発電する膜電極接合体（ＭＥＡ）を多数備えており、これら膜電極接合体を有する燃料電池セルが積層されていることにより、所望の電圧を出力するように構成されている。なお、燃料電池スタック３は、内部に熱媒系配管１５が挿通されており、熱媒系配管１５を流れる熱媒との間で熱交換を行う。
【００３１】
水素貯蔵システム１は、水素吸蔵合金タンク２や燃料電池スタック３の熱を輸送する熱媒循環系統１７を備えている。熱媒循環系統１７は、閉ループの熱媒系配管１５と、熱媒系配管１５内の熱媒を循環する熱媒ポンプ１８と、を主要な構成要素としている。熱媒ポンプ１８から吐出された熱媒は、燃料電池スタック３を経由して水素吸蔵合金１４に送られ、熱媒ポンプ１８の吸込み側に再び戻る。これにより、燃料電池スタック３で発生する熱は、熱媒によって水素吸蔵合金１４に輸送される。なお、熱媒循環系統１７は、水素吸蔵合金１４と熱媒ポンプ１８との間の熱媒系配管１５上に熱媒を空気冷却するラジエータ１９を有しており、ラジエータ１９によって冷却された熱媒が燃料電池スタック３に送られるように構成されている。
【００３２】
なお、水素貯蔵システム１は、制御装置２０（本発明でいう、劣化判定手段に相当する。）を備えている。制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び入出力インターフェース等で
構成されており、圧力センサ１６や流量センサ１１から圧力および流量の信号を取得し、水素ポンプ５や三方弁７、受入口隔離弁１０、タンク隔離弁１２、熱媒ポンプ１８を制御する。
【００３３】
＜実施形態の制御フロー＞
次に、本実施形態に係る水素貯蔵システム１の運転制御について説明する。図２は、水素貯蔵システム１の制御フローを示す図である。以下、図２の制御フローを参照しながら、水素貯蔵システム１の運転制御について説明する。
【００３４】
（ステップＳ１０１：水素の充填）制御装置２０は、車両のユーザが水素ステーションの水素ガスホースを水素充填ライン８に接続すると、ポンプ入口弁１３を閉じ、タンク隔離弁１２と受入口隔離弁１０とを開いて水素ステーションから供給される水素を水素吸蔵合金タンク２内に充填する。
【００３５】
（ステップＳ１０２：充填量の測定）制御装置２０は、ステップＳ１０１の処理を実行して水素の充填を開始したら、水素充填ライン８から水素吸蔵合金タンク２に流れる水素の流量を流量センサ１１で検出し、水素吸蔵合金タンク２に充填される水素の流量の積算値である水素充填量を測定する。
【００３６】
（ステップＳ１０３：水素残量／水素圧力測定）制御装置２０は、ステップＳ１０２の処理において水素充填量を測定したら、流量センサ１１および圧力センサ１６の計測値から水素吸蔵合金タンク２の真空排気が可能か否かを判別する。すなわち、制御装置２０は、水素吸蔵合金タンク２から燃料電池スタック３に流れる水素の流量を流量センサ１１で検出し、燃料電池スタック３で消費した水素の流量の積算値である水素消費量を測定する。そして、制御装置２０は、ステップＳ１０２の処理において取得した水素吸蔵合金タンク２の水素充填量から水素消費量を減算し、減算した値に対する水素充填量の割合を百分率で算出することで、水素残量の割合を算出する。
【００３７】
（ステップＳ１０４：条件分岐）制御装置２０は、水素残量の割合が２０％以上、または圧力センサ１６で検出される水素吸蔵合金タンク２内の圧力が０．５ＭＰａ以上であれば、水素ポンプ５による水素吸蔵合金タンク２の真空排気が不可能と判断し、ステップＳ１０５の処理を実行する。一方、制御装置２０は、水素残量の割合が２０％未満であり、且つ圧力センサ１６で検出される水素吸蔵合金タンク２内の圧力が０．５ＭＰａ未満であれば、水素ポンプ５による水素吸蔵合金タンク２の真空排気が可能と判断し、ステップＳ１０６の処理を実行する。なお、制御装置２０は、真空排気の可否の判断に際して水素吸蔵合金タンク２内の圧力が０．５ＭＰａ未満であることを確認しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、制御装置２０は、水素残量のみで真空排気可能か否かを判断してもよい。
【００３８】
（ステップＳ１０５：通常消費）制御装置２０は、ステップＳ１０４の処理において水素ポンプ５による水素吸蔵合金タンク２の真空排気が不可能と判断すると、水素吸蔵合金タンク２の水素を燃料電池スタック３に供給して水素を消費させる。そして、制御装置２０は、燃料電池スタック３で水素が消費されたら、再びステップＳ１０３以降の処理を実行する。なお、制御装置２０は、本ステップＳ１０５を実行するにあたり、水素吸蔵合金タンク２から燃料電池スタック３への水素の供給が開始されていなければ、受入口隔離弁１０を閉じ、タンク隔離弁１２とポンプ入口弁１３とを開き、三方弁７を燃料電池スタック３側に切り替えたのち、水素ポンプ５を起動して燃料電池スタック３に水素を消費させ
る。
【００３９】
（ステップＳ１０６：真空排気）制御装置２０は、ステップＳ１０４の処理において水素ポンプ５による水素吸蔵合金タンク２の真空排気が可能と判断すると、水素吸蔵合金タンク２内を真空排気する。すなわち、制御装置２０は、真空排気が可能と判断すると、受入口隔離弁１０を閉じ、タンク隔離弁１２とポンプ入口弁１３を開き、三方弁７を大気放出ライン６側に切り替え、水素ポンプ５を起動する。これにより、水素吸蔵合金タンク２内が真空引きされ、タンク内に残留している水素の他に、水素吸蔵合金１４に吸蔵されている水素以外の水素吸蔵阻害物質（不純ガス）が除去される。不純ガスが除去されることにより、水素吸蔵合金１４の水素吸蔵能力が回復する。
【００４０】
制御装置２０は、水素ポンプ５を起動して水素吸蔵合金タンク２の真空引きを開始したら、圧力センサ１６で水素吸蔵合金タンク２内の圧力を監視する。制御装置２０は、水素吸蔵合金タンク２内の圧力がゲージ圧で１００ｋＰａ負圧（本発明でいう、所定圧力に相当する。）になったら吸蔵能力の回復処理が完了したと判断し、タンク隔離弁１２を閉めて水素ポンプ５を停止する。以上により、一連の被毒回復処理が完了する。
【００４１】
＜効果＞
以上、本実施形態に係る水素貯蔵システム１によれば、水素吸蔵合金タンクに貯蔵されている水素が所定残量以下になった時点で水素吸蔵能力の回復処理を行っているため、水素を充填する際に吸蔵能力の回復処理を行うことなく直ちに水素の充填作業を開始することが可能となる。
【００４２】
特に、本実施形態に係る水素貯蔵システム１は、燃料電池自動車の燃料ガスである水素ガスを貯蔵するタンクに適用しているため、本発明の効果がより有益に発揮される。すなわち、水素の残量が低下したら水素吸蔵能力の回復処理が実行されるため、水素ステーションに移動するまでの間に回復処理が実行され、水素ステーション等に到着したら水素を即座に充填することが可能となる。なお、本発明に係る水素貯蔵システムが地上においても設置可能であることはいうまでもない。
【００４３】
＜変形例１＞
以下、上述した実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態においては、水素吸蔵合金１４の劣化を判定することなく、水素吸蔵合金タンク２内を減圧していた。本変形例においては、水素吸蔵合金１４の劣化に応じて水素吸蔵合金タンク２を減圧する。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同様の構成要素および処理フローについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
本変形例に係る水素貯蔵システムの構成は、上述した実施形態に係る水素貯蔵システム１と同様であり、制御装置２０のＲＯＭに水素吸蔵合金１４が劣化していない場合に吸蔵可能な理論水素吸蔵量のデータ（ＰＣＴ曲線（圧力―水素組成等温曲線）のマップ）が記憶されている点のみが異なる。
【００４５】
次に、本変形例に係る水素貯蔵システム１の運転制御について説明する。図３は、本変形例に係る水素貯蔵システム１の制御フローを示す図である。以下、図３の制御フローを参照しながら、水素貯蔵システム１の運転制御について説明する。
【００４６】
（ステップＳ２０３：劣化判断）ステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理は、上述した実施形態と同様である。ここで、本変形例に係る制御装置２０は、ステップＳ１０２の処理を実行して水素吸蔵合金タンク２に充填した水素充填量を取得したら、取得した水素充填量とＲＯＭに記憶されている理論水素吸蔵量とを比較する。すなわち、制御
装置２は、圧力センサ１６から取得される水素吸蔵合金タンク２の圧力からＰＣＴ曲線のマップを参照することで、理論水素吸蔵量を取得し、これと水素充填量とを比較する。制御装置２０は、理論水素吸蔵量に対する水素充填量の割合が予め設定された所定割合以下（例えば、７０，８０，９０％等といった、理論上吸蔵可能な量よりもやや低い割合。）の場合は水素吸蔵合金１４が劣化していると判定し、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を実行する。ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理は、上述した実施形態と同様である。また、制御装置２０は、理論水素吸蔵量に対する水素充填量の割合が予め設定された所定割合以上の場合は水素吸蔵合金１４が劣化していないと判定し、ステップＳ２０４の処理を実行する。
【００４７】
なお、本ステップＳ２０３において、制御装置２は、理論水素吸蔵量と実際の水素充填量とを比較することで水素吸蔵合金１４の劣化を判定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、制御装置２は、燃料電池スタック３に供給した水素の量と、水素吸蔵合金タンク２に充填された水素の量とを比較することで、水素吸蔵合金１４の劣化を判定するようにしてもよい。この場合、制御装置２は、燃料電池スタック３に供給した水素の量に対し、水素吸蔵合金タンク２に充填された水素の量の割合が所定割合以下であれば、水素吸蔵合金１４が劣化していると判定する。
【００４８】
（ステップＳ２０４：通常消費）制御装置２０は、ステップＳ２０３の処理において水素吸蔵合金１４が劣化していないと判定したら、水素吸蔵合金タンク２の水素を燃料電池スタック３に供給して水素を消費させる。すなわち、制御装置２０は、水素吸蔵合金１４が劣化していないと判定したら、受入口隔離弁１０を閉じ、タンク隔離弁１２とポンプ入口弁１３とを開き、三方弁７を燃料電池スタック３側に切り替える。そして、制御装置２０は、水素ポンプ５を起動して水素吸蔵合金タンク２の水素を燃料電池スタック３に送る。これにより、水素吸蔵合金タンク２内に貯蔵されている水素が消費され、残量が徐々に減少する。
【００４９】
以上、本変形例に係る水素貯蔵システム１によれば、水素吸蔵合金１４の劣化の度合いに応じて水素吸蔵能力の回復処理を行っているため、過剰な電力消費や水素放出が抑制される。
【００５０】
＜変形例２＞
以下、上述した実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態や変形例１においては、水素吸蔵合金１４を加熱することなく水素吸蔵合金タンク２内を減圧していた。ここで、水素吸蔵合金１４を加熱することなく水素吸蔵合金タンク２内の圧力を減圧すると、減圧した水素によって水素吸蔵合金１４の温度が低下する。水素吸蔵合金１４は、温度が低下すると周囲にある水素等を更に吸着する。そこで、本変形例においては、水素吸蔵合金タンク２内を減圧する際、水素吸蔵合金１４を加熱する。水素吸蔵合金１４の劣化に応じて水素吸蔵合金タンク２を減圧する。
【００５１】
詳細には、上述した実施形態や変形例１においてステップＳ１０６の処理を実行する際、熱媒ポンプ１８を起動する。これにより、燃料電池スタック３の反応熱が水素吸蔵合金１４に送られ、加熱される。
【００５２】
なお、熱媒ポンプ１８は、水素ポンプ５と同時に起動してもよいし、制御装置２０が実行している処理の内容に関わらず、常時起動させておいてもよい。
【００５３】
＜変形例３＞
以下、上述した実施形態の変形例について説明する。上述した変形例１においては、実際に充填した水素の量と理論吸蔵量とを比較し、水素吸蔵合金１４の劣化を判定するよう
にしていた。本変形例では、劣化の判定に際し、水素吸蔵合金１４が吸蔵した水素量の積算値が所定の水素量に達した時点あるいは水素吸蔵合金１４に水素を充填した回数が所定の回数に達した時点で、水素吸蔵合金１４が劣化したと判定する。
【００５４】
詳細には、制御装置２０のＲＯＭに水素吸蔵合金１４の回復処理を実行する際の条件を予め設定しておく。すなわち、制御装置２０のＲＯＭに、水素吸蔵合金１４に回復処理を施す際の、水素吸蔵合金１４の累積吸蔵水素量あるいは水素の充填回数を予め記憶させておく。そして、制御装置２０は、流量センサ１１から取得される水素の流量から水素吸蔵合金タンク２に充填した水素量を積算したり充填回数を加算したりしていき、ＲＯＭに予め記憶されている設定値に達した時点で、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を実行するようにする。
【００５５】
本変形例によれば、流量センサ１１の測定誤差が大きいような場合に、変形例１よりも確実に水素吸蔵能力の回復処理を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】水素貯蔵システムの構成図。
【図２】水素貯蔵システムの制御フロー図。
【図３】変形例に係る水素貯蔵システムの制御フロー図。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・・・・・・・・・・水素貯蔵システム
２・・・・・・・・・・・・水素吸蔵合金タンク
３・・・・・・・・・・・・燃料電池スタック
４・・・・・・・・・・・・水素系配管
５・・・・・・・・・・・・水素ポンプ
６・・・・・・・・・・・・大気放出ライン
７・・・・・・・・・・・・三方弁
８・・・・・・・・・・・・水素充填ライン
９・・・・・・・・・・・・逆止弁
１０・・・・・・・・・・・受入口隔離弁
１１・・・・・・・・・・・流量センサ
１２・・・・・・・・・・・タンク隔離弁
１３・・・・・・・・・・・ポンプ入口弁
１４・・・・・・・・・・・水素吸蔵合金
１５・・・・・・・・・・・熱媒系配管
１６・・・・・・・・・・・圧力センサ
１７・・・・・・・・・・・熱媒循環系統
１８・・・・・・・・・・・熱媒ポンプ
１９・・・・・・・・・・・ラジエータ
２０・・・・・・・・・・・制御装置
【図１】
2008298217.tif 000003
【図２】
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【図３】
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