(57)【要約】【課題】  水素を水素スタンドの貯蔵用ガスタンクへ充填するとともに車載用ガスタンクに供給するエネルギーをより小さくし、また、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ水素を充填するためのコストを低減することにある。【解決手段】  車載用ガスタンク２６を備えた車両２５に水素を充填する水素スタンド１０において、この水素スタンド１０に、水素を貯蔵する複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７と、これらの貯蔵用ガスタンク１５〜１７に水素を充填するために水素を昇圧する圧縮機１２とを備え、水素を、貯蔵用ガスタンク１５〜１７のそれぞれに異なる圧力で貯蔵する。【選択図】      図１
2005207561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用ガスタンクを備えた車両に燃料ガスを充填する燃料ガススタンドにおいて、
この燃料ガススタンドは、前記燃料ガスを貯蔵する複数の貯蔵用ガスタンクと、これらの貯蔵用ガスタンクに燃料ガスを充填するために燃料ガスを昇圧する圧縮機とを備え、
燃料ガスを、前記貯蔵用ガスタンクのそれぞれに異なる圧力で貯蔵することを特徴とする燃料ガススタンド。
【請求項２】
前記燃料ガスは、水素であることを特徴とする請求項１記載の燃料ガススタンド。
【請求項３】
燃料ガススタンドに備える複数の貯蔵用ガスタンクから車両に備える車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給方法であって、
前記複数の貯蔵用ガスタンクは、それぞれに前記燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、
前記車載用ガスタンクの燃料ガス圧力よりも高く、且つ前記複数の貯蔵用ガスタンクのうちの燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する第１ステップと、
前記車載用ガスタンクの燃料ガス圧力が上昇して、供給していた前記貯蔵用ガスタンクの燃料ガス圧力と同圧になった場合、前記供給していた貯蔵用ガスタンクよりも燃料ガス圧力が高く、且つ前記複数の貯蔵用ガスタンクのうちで燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する第２ステップと、
車載用ガスタンクの燃料ガス目標圧まで前記第２ステップを繰り返す第３ステップと、
から構成したことを特徴とする燃料ガス供給方法。
【請求項４】
燃料ガススタンドに備える複数の貯蔵用ガスタンクから車両に備える車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給方法であって、
前記複数の貯蔵用ガスタンクは、それぞれに前記燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、
前記車載用ガスタンクの燃料ガス圧力よりも高く、且つ前記複数の貯蔵用ガスタンクのうちの燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを所定量だけ供給する第１ステップと、
供給していた貯蔵用ガスタンクよりも燃料ガス圧力が高く、且つ前記複数の貯蔵用ガスタンクのうちで燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを所定量だけ供給する第２ステップと、
車載用ガスタンクの燃料ガス目標量まで前記第２ステップを繰り返す第３ステップと、
から構成したことを特徴とする燃料ガス供給方法。
【請求項５】
前記燃料ガスは、水素であることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の燃料ガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガススタンド及び燃料ガス供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用燃料として、これまでのガソリン、軽油等の石油燃料に対して、燃料ガス、特に水素は、水素エンジンや燃料電池へ供給するときに、その生成物がクリーン（例えば、水素と酸素とから水を生成する。）であることから、環境への配慮、省資源という点で代替燃料として注目されている。
水素は、水素スタンドから車両に供給されることになると考えられるが、水素スタンドでの好ましい水素の貯蔵形態や供給方法の検討が進められている。
【０００３】
従来の燃料ガススタンドとして、車両に水素を供給する水素サービスステーションが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３７３２３０公報
【０００４】
特許文献１の図１を以下の図８で説明する。なお、符号は振り直した。
図８は従来の燃料ガススタンドを示す構成図であり、各水素サービスステーション１０１，１０２，１０３は、水素販売に関する情報、即ち、営業場所、営業時間、水素貯蔵量、水素充填方式等を送信する機能を有し、走行中の水素自動車１０５は、各水素サービスステーション１０１〜１０３から送信された上記情報を受信して、自車の位置、水素充填方式、残留水素量、要補給水素量、支払い方法等を各水素サービスステーション１０１〜１０３に送信し、水素補給に最適な水素サービスステーションを決定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、各水素サービスステーション１０１，１０２，１０３に、水素を充填した高圧貯蔵タンクを備え、水素自動車１０５に高圧車載タンクを備え、水素を高圧貯蔵タンクから高圧車載タンクへ充填する水素供給方法が考えられる。
【０００６】
高圧貯蔵タンクに水素を充填するには、例えば、製造した水素を圧縮機で圧縮する必要があり、圧縮機のモータを回す電力、即ちエネルギーが必要となる。このエネルギーは水素の販売価格を決める大きな要素であり、より小さくすることが望ましい。
【０００７】
また、高圧貯蔵タンクと高圧車載タンクとの圧力が異なれば、水素を高圧貯蔵タンクから高圧車載タンクへ充填するときに昇圧又は減圧する必要があり、そのための装置を準備しなければならないため、コストアップを招く。
【０００８】
本発明の目的は、燃料ガススタンド及び燃料ガス供給方法を改良することで、燃料ガスを燃料ガススタンドの貯蔵用ガスタンクへ充填するとともに車載用ガスタンクに供給するエネルギーをより小さくし、また、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ燃料ガスを充填するためのコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、車載用ガスタンクを備えた車両に燃料ガスを充填する燃料ガススタンドにおいて、この燃料ガススタンドに、燃料ガスを貯蔵する複数の貯蔵用ガスタンクと、これらの貯蔵用ガスタンクに燃料ガスを充填するために燃料ガスを昇圧する圧縮機とを備え、燃料ガスを、貯蔵用ガスタンクのそれぞれに異なる圧力で貯蔵することを特徴とする。
【００１０】
燃料ガスを、貯蔵用ガスタンクのそれぞれに異なる圧力で貯蔵することで、各貯蔵用ガスタンクに圧縮機で燃料ガスを充填するときに、貯蔵用ガスタンクによって圧縮機の消費電力が異なってくる。即ち、貯蔵用ガスタンクの内圧が小さければ、圧縮機の消費電力は小さく、貯蔵用ガスタンクの内圧が大きければ、圧縮機の消費電力は大きい。また、内圧違いの貯蔵用ガスタンクを燃料ガススタンドに備えることで、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ圧力調整なしに直接に燃料ガスを供給することが可能になる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、燃料ガスを、水素としたことを特徴とする。
燃料ガスを水素とすることで、例えば、燃料ガススタンドを水素エンジン車両、燃料電池車両への水素供給源として利用することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、燃料ガススタンドに備える複数の貯蔵用ガスタンクから車両に備える車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給方法であって、複数の貯蔵用ガスタンクは、それぞれに燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、車載用ガスタンクの燃料ガス圧力よりも高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンクのうちの燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する第１ステップと、車載用ガスタンクの燃料ガス圧力が上昇して、供給していた貯蔵用ガスタンクの燃料ガス圧力と同圧になった場合、供給していた貯蔵用ガスタンクよりも燃料ガス圧力が高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンクのうちで燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する第２ステップと、車載用ガスタンクの燃料ガス目標圧力まで第２ステップを繰り返す第３ステップと、から構成したことを特徴とする。
【００１３】
車載用ガスタンクに、複数の貯蔵用ガスタンクのうちの燃料ガス圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンクの燃料ガス目標圧力まで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、複数の貯蔵用ガスタンクのうち、燃料ガス圧力の低いものは、それへの燃料ガス充填時に、充填に要するエネルギーが小さかったものであるから、例えば、一つの高圧の貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに燃料ガス目標圧力まで燃料ガスを供給するのに比べて、本発明では、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンクで賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク及び車載用ガスタンクへ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、燃料ガススタンドに備える複数の貯蔵用ガスタンクから車両に備える車載用ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給方法であって、複数の貯蔵用ガスタンクは、それぞれに燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、車載用ガスタンクの燃料ガス圧力よりも高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンクのうちの燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを所定量だけ供給する第１ステップと、供給していた貯蔵用ガスタンクよりも燃料ガス圧力が高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンクのうちで燃料ガス圧力が最も低いものから車載用ガスタンクに燃料ガスを所定量だけ供給する第２ステップと、車載用ガスタンクの燃料ガス目標量まで第２ステップを繰り返す第３ステップと、から構成したことを特徴とする。
【００１５】
車載用ガスタンクに、複数の貯蔵用ガスタンクのうちのガス燃料圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら各所定量ずつ燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンクの燃料ガス目標量まで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、複数の貯蔵用ガスタンクのうち、燃料ガス圧力の低いものは、それへの燃料ガス充填時に、充填に要するエネルギーが小さかったものであるから、例えば、一つの高圧の貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに燃料ガス目標量まで燃料ガスを供給するのに比べて、本発明では、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンクで賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク及び車載用ガスタンクへ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、燃料ガスを、水素としたことを特徴とする。
燃料ガスを水素とすることで、例えば、燃料ガススタンドを水素エンジン車両、燃料電池車両の水素供給源として利用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、燃料ガスを、貯蔵用ガスタンクのそれぞれに異なる圧力で貯蔵するため、各貯蔵用ガスタンクに圧縮機で燃料ガスを充填するときに、各貯蔵用ガスタンク毎の圧縮機の消費電力を異ならせることができる。
【００１８】
従って、例えば、一つの高圧の貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに燃料ガスを充填する場合に、貯蔵用ガスタンクに燃料ガスを圧縮機で充填するのに大きな消費電力が必要なのに比べて、本発明では、貯蔵用ガスタンクへの燃料ガスの充填に要する消費電力を小さくすることができ、貯蔵用ガスタンクへの燃料ガスの充填をより小さいエネルギーで行うことができる。
【００１９】
また、内圧違いの貯蔵用ガスタンクを燃料ガススタンドに備えることで、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ圧力調整なしに直接に燃料ガスを供給することができ、圧力調整のための装置が不要になり、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへの燃料ガスの充填に要するコストを低減することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、燃料ガスを水素とすることで、例えば、燃料ガススタンドを水素エンジン車両、燃料電池車両の水素供給源として利用することができ、水素エンジン車両、燃料電池車両の普及に貢献することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、車載用ガスタンクに、複数の貯蔵用ガスタンクのうちのガス燃料圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンクの燃料ガス目標圧力まで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンクで賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク及び車載用ガスタンクへ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、車載用ガスタンクに、複数の貯蔵用ガスタンクのうちのガス燃料圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら各所定量ずつ燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンクの燃料ガス目標量まで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンクで賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク及び車載用ガスタンクへ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【００２３】
請求項５に係る発明では、燃料ガスを水素とすることで、例えば、燃料ガススタンドを水素エンジン車両、燃料電池車両の燃料ガス供給源として利用することができ、水素エンジン車両、燃料電池車両の普及に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る燃料ガススタンドを示す構成図であり、燃料ガススタンドとしての水素スタンド１０は、製造した燃料ガスとしての水素を取込む取込み口１１と、この取込み口１１に接続することで水素を圧縮する圧縮機１２と、この圧縮機１２に分配用のバルブ１３を介して接続した貯蔵用ガスタンク１５，１６，１７と、これらの貯蔵用ガスタンク１５〜１７に分配用のバルブ１８を介して接続した流量計２１と、この流量計２１の出口側に接続したバルブ２２と、このバルブ２２の出口側に設けることで車両２５に搭載した車載用ガスタンク２６に水素を充填するための供給口２７とを備える。なお、３１は水素スタンド１０の供給口２７を接続するために車載用ガスタンク２６の入口側に設けた充填口である。
【００２５】
圧縮機１２は、図示せぬポンプ及びこのポンプを駆動するモータを備える。
貯蔵用ガスタンク１５〜１７は、それぞれ異なる圧力の水素を貯えるものであり、水素を圧縮機１２で昇圧して、例えば、貯蔵用ガスタンク１５の水素圧力、即ちタンク内圧を２０ＭＰａ、貯蔵用ガスタンク１６のタンク内圧を３０ＭＰａ、貯蔵用ガスタンク１７のタンク内圧を４０ＭＰａとした高圧タンクである。
【００２６】
バルブ１３は、圧縮機１２から貯蔵用ガスタンク１５〜１７へ供給する水素の供給流路を切り替えるものである。
バルブ１８は、貯蔵用ガスタンク１５〜１７と流量計２１との間の水素の排出流路を切り替えるものである。
バルブ２２は、車載用ガスタンク２６に水素を充填するときに開けるバルブである。
【００２７】
以上に述べた水素スタンド１０での燃料ガス供給方法、即ち水素供給方法を次に説明する。
図２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る水素供給方法（第１実施形態）を示す第１作用図である。
（ａ）において、貯蔵用ガスタンク１５〜１７に圧縮機１２（図１参照）で水素をそれぞれ２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａに充填した状態で、車両２５の充填口３１に水素スタンド１０の供給口２７を接続する。このとき、車両２５の車載用ガスタンク２６の内圧は２０ＭＰａ未満、例えば１０ＭＰａである。ここで、図中の黒丸は充填口３１と供給口２７との接続部を示す。（以下の図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ），（ｄ）についても同じ。）
【００２８】
次に、バルブ１８を切り替え、バルブ２２（図１参照）を開けて、内圧が２０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。なお、太線は水素充填経路を示す。（以下同じ。）
【００２９】
ここで、貯蔵用ガスタンク１５の容積は、車載用ガスタンク２６に対して十分に大きいので、充填による貯蔵用ガスタンク１５の内圧の低下は無視できる。但し、貯蔵用ガスタンク１５の内圧が低下した場合は、速やかに水素を供給し、２０ＭＰａを維持させる必要がある。これは、貯蔵用ガスタンク１６，１７も同様である。
【００３０】
（ｂ）において、車載用ガスタンク２６の内圧が２０ＭＰａとなって、貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６への水素の供給が停止したら、バルブ１８を切り替えて、内圧が３０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。
【００３１】
（ｃ）において、車載用ガスタンク２６の内圧が３０ＭＰａとなって、貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６への水素の供給が停止したら、バルブ１８を切り替えて、内圧が４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。車載用ガスタンク２６の内圧が４０ＭＰａとなったら、バルブ２２（図１参照）を閉じて充填を終了する。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る水素供給方法（第２実施形態）を示す第２作用図である。
（ａ）において、貯蔵用ガスタンク１５〜１７に圧縮機１２（図１参照）で水素をそれぞれ２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａに充填した状態で、車両２５の充填口３１に水素スタンド１０の供給口２７を接続する。このとき、車両２５の車載用ガスタンク２６の内圧は、例えば２５ＭＰａである。
そして、バルブ１８を切り替え、バルブ２２（図１参照）を開けて、内圧が３０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。
【００３３】
（ｂ）において、車載用ガスタンク２６の内圧が３０ＭＰａとなって、貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６への水素の供給が停止したら、バルブ１８を切り替えて、内圧が４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。車載用ガスタンク２６の内圧が４０ＭＰａとなったら、バルブ２２（図１参照）を閉じて充填を終了する。
【００３４】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る水素供給方法（第３実施形態）を示す第３作用図である。
（ａ）において、貯蔵用ガスタンク１５〜１７に圧縮機１２（図１参照）で水素をそれぞれ２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａに充填した状態で、車両２５の充填口３１に水素スタンド１０の供給口２７を接続する。このとき、車両２５の車載用ガスタンク２６の内圧は２０ＭＰａ未満、例えば５ＭＰａである。
【００３５】
そして、バルブ１８を切り替え、バルブ２２（図１参照）を開けて、内圧が２０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。
（ｂ）において、車載用ガスタンク２６の内圧が２０ＭＰａとなって、貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６への水素の供給が停止したら、バルブ１８を切り替えて、内圧が４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に水素を充填する。車載用ガスタンク２６の内圧が４０ＭＰａとなったら、バルブ２２（図１参照）を閉じて充填を終了する。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）は水素供給方法を比較する第４作用図であり、（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例、即ち第４実施形態を示し、（ｄ）は比較例を示す。
（ａ）の実施例１において、貯蔵用ガスタンク１５〜１７に圧縮機１２（図１参照）で水素をそれぞれ２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａに充填した状態で、車両２５の充填口３１に水素スタンド１０の供給口２７を接続する。このとき、車両２５の車載用ガスタンク２６の内圧は２０ＭＰａ未満、例えば０．３ＭＰａである。
【００３７】
そして、バルブ１８を切り替え、バルブ２２（図１参照）を開けて、内圧が２０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６に水素を２０Ｎｍ３（ノルマル立米：温度０℃、圧力１ａｔｍの標準状態での体積）だけ充填する。
【００３８】
（ｂ）において、バルブ１８を切り替えて、内圧が３０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６に水素を１０Ｎｍ３だけ充填する。
【００３９】
（ｃ）において、バルブ１８を切り替えて、内圧が４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に水素を１０Ｎｍ３だけ充填する。これで車載用ガスタンク２６には水素目標量である重量として４０Ｎｍ３の充填が終了したので、バルブ２２（図１参照）を閉じて充填を完了する。
【００４０】
（ｄ）の比較例において、貯蔵用ガスタンク１１１に圧縮機で水素を４０ＭＰａに充填した状態で、車両１１２の充填口１１３に水素スタンドの供給口１１４を接続し、車両１１２の車載用ガスタンク１１６（この内圧は、例えば０．３ＭＰａである。）へ貯蔵用ガスタンク１１１から水素を４０Ｎｍ３充填する。
【００４１】
図６は本発明に係る貯蔵用ガスタンクに水素を充填するときの圧縮機の消費電力を示すグラフであり、縦軸は１Ｎｍ３の水素を充填するときの圧縮機の消費電力Ｅ（単位はｋＷｈ／Ｎｍ３）、横軸は貯蔵用ガスタンクのタンク内圧Ｐ（単位はＭＰａ）を表す。図中の黒丸は実測値を示す。
タンク内圧Ｐが増加するにつれて、圧縮機の消費電力はほぼ直線的に増加する。タンク内圧Ｐが２０ＭＰａでは消費電力Ｅは０．３３ｋＷｈ、内圧Ｐが３０ＭＰａでは消費電力Ｅは０．４２ｋＷｈ、内圧Ｐが４０ＭＰａでは消費電力Ｅは０．５２ｋＷｈとなる。
【００４２】
図７（ａ），（ｂ）は水素供給方法の違いによるタンク内圧の変化を比較するグラフであり、（ａ）は図５（ａ）〜（ｃ）に示した実施例（第４実施形態）、（ｂ）は図５（ｄ）に示した比較例を示す。（ａ），（ｂ）共にグラフの縦軸は車載用ガスタンクのタンク内圧Ｐ（単位はＭＰａ）、横軸は時間ｔを表す。
（ａ）の実施例において、時間ｔが０（ゼロ）〜ｔ１の間で２０Ｍｐａの貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに水素を２０Ｎｍ３だけ充填する。時間ｔ１でのタンク内圧はｐ１である。次に、時間ｔがｔ１〜ｔ２の間で３０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに水素を１０Ｎｍ３だけ充填する。時間ｔ２でのタンク内圧はｐ２である。次に、時間ｔがｔ２〜ｔ３の間で４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに水素を１０Ｎｍ３だけ充填する。時間ｔ３でのタンク内圧はｐ３である。なお、図中の点Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３における車載用ガスタンクの累計水素量はそれぞれ２０Ｎｍ３、３０Ｎｍ３、４０Ｎｍ３となる。
【００４３】
ここで、図６に示した各圧力違いの貯蔵用ガスタンクに充填したときの消費電力に基づいて、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ充填した水素の重量が、消費電力としてどの位に相当するかを求めると、時間０〜ｔ１（即ち、２０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから２０Ｎｍ３の水素充填）では、消費電力Ｅ＝２０Ｎｍ３×０．３３ｋＷｈ／Ｎｍ３＝６．６ｋＷｈとなる。
【００４４】
時間ｔ１〜ｔ２（即ち、３０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから１０Ｎｍ３の水素充填）では、消費電力Ｅ＝１０Ｎｍ３×０．４２ｋＷｈ／Ｎｍ３＝４．２ｋＷｈとなる。
時間ｔ２〜ｔ３（即ち、４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから１０Ｎｍ３の水素充填）では、消費電力Ｅ＝１０Ｎｍ３×０．５２ｋＷｈ／Ｎｍ３＝５．２ｋＷｈとなる。
以上より、トータルの消費電力ＥＴ＝６．６＋４．２＋５．２＝１６．０ｋＷｈとなる。
【００４５】
（ｂ）の比較例において、時間ｔが０（ゼロ）〜ｔ４の間で４０ＭＰａの貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクに水素を４０Ｎｍ３充填する。時間ｔ４でのタンク内圧はｐ４である。
【００４６】
従って、（ａ）の場合と同様に、貯蔵用ガスタンクから車載用ガスタンクへ充填した水素の重量の消費電力相当分を求めると、消費電力Ｅ＝４０Ｎｍ３×０．５２ｋＷｈ／Ｎｍ３＝２０．８ｋＷｈとなる。
【００４７】
上記した（ａ），（ｂ）より、実施例の消費電力相当分（１６．６ｋＷｈ）は、比較例の消費電力相当分（２０．８ｋＷｈ）より小さくなる。即ち、本発明では水素充填に要するエネルギーをより小さくすることができる。
【００４８】
以上の図１で説明したように、本発明は第１に、車載用ガスタンク２６を備えた車両２５に燃料ガスを充填する水素スタンド１０において、この水素スタンド１０に、燃料ガスを貯蔵する複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７と、これらの貯蔵用ガスタンク１５〜１７に燃料ガスを充填するために燃料ガスを昇圧する圧縮機１２とを備え、燃料ガスを、貯蔵用ガスタンク１５〜１７のそれぞれに異なる圧力で貯蔵することを特徴とする。
【００４９】
燃料ガスを、貯蔵用ガスタンク１５〜１７のそれぞれに異なる圧力で貯蔵するため、各貯蔵用ガスタンク１５〜１７に圧縮機１２で燃料ガスを充填するときに、各貯蔵用ガスタンク１５〜１７毎の圧縮機１２の消費電力を異ならせることができる。
【００５０】
従って、例えば、図５（ｄ）に示したように、一つの貯蔵用ガスタンク１１１から車載用ガスタンク１１６に燃料ガスを充填する場合に、貯蔵用ガスタンク１１１に燃料ガスを圧縮機で充填するのに大きな消費電力が必要なのに比べて、本発明では、貯蔵用ガスタンク１５〜１７への燃料ガスの充填に要する消費電力を小さくすることができ、貯蔵用ガスタンク１５〜１７への燃料ガスの充填をより小さいエネルギーで行うことができる。
【００５１】
また、内圧違いの貯蔵用ガスタンク１５〜１７を水素スタンド１０に備えることで、貯蔵用ガスタンク１５〜１７から車載用ガスタンク２６へ圧力調整なしに直接に燃料ガスを供給することができ、圧力調整のための装置が不要になり、貯蔵用ガスタンク１５〜１７から車載用ガスタンク２６への燃料ガスの充填に要するコストを低減することができる。
【００５２】
本発明は第２に、燃料ガスを、水素としたことを特徴とする。
燃料ガスを水素とすることで、例えば、水素スタンド１０を水素エンジン車両、燃料電池車両の水素供給源として利用することができ、水素エンジン車両、燃料電池車両の普及に貢献することができる。
【００５３】
本発明は第３に、図１及び図２で説明したように、水素スタンド１０に備える複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７から車両２５に備える車載用ガスタンク２６に燃料ガス、即ち、水素を供給する燃料ガス供給方法であって、複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７は、それぞれに燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、車載用ガスタンク２６の燃料ガス圧力よりも高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７のうちの燃料ガス圧力が最も低い貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを供給する第１ステップと、車載用ガスタンク２６の燃料ガス圧力が上昇して、供給していた貯蔵用ガスタンク１５の燃料ガス圧力と同圧になった場合、供給していた貯蔵用ガスタンク１５よりも燃料ガス圧力が高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンク１６，１７のうちで燃料ガス圧力が最も低い貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを供給する第２ステップと、車載用ガスタンク２６の燃料ガス目標圧力、例えば４０ＭＰａまで第２ステップを繰り返す、即ち、車載用ガスタンク２６の燃料ガス圧力が上昇して、供給していた貯蔵用ガスタンク１６の燃料ガス圧力と同圧になった場合、供給していた貯蔵用ガスタンク１６よりも燃料ガス圧力が高い貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを供給する第３ステップと、から構成したことを特徴とする。
【００５４】
車載用ガスタンク２６に、複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７のうちのガス燃料圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンク２６の燃料ガス目標圧力４０ＭＰａまで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンク１５，１６で賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク１５〜１７及び車載用ガスタンク２６へ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【００５５】
本発明は第４に、図１及び図５（ａ）〜（ｃ）で説明したように、水素スタンド１０に備える複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７から車両２５に備える車載用ガスタンク２６に燃料ガス、即ち、水素を供給する燃料ガス供給方法であって、複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７は、それぞれに燃料ガスを異なる圧力で貯蔵しており、車載用ガスタンク２６の燃料ガス圧力よりも高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７のうちの燃料ガス圧力が最も低い貯蔵用ガスタンク１５から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを所定量、例えば２０Ｎｍ３だけ供給する第１ステップと、供給していた貯蔵用ガスタンク１５よりも燃料ガス圧力が高く、且つ複数の貯蔵用ガスタンク１６，１７のうちで燃料ガス圧力が最も低い貯蔵用ガスタンク１６から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを所定量、例えば、１０Ｎｍ３だけ供給する第２ステップと、車載用ガスタンク２６の燃料ガス目標量、例えば、４０Ｎｍ３まで第２ステップを繰り返す、即ち、供給していた貯蔵用ガスタンク１６よりも燃料ガス圧力が高い貯蔵用ガスタンク１７から車載用ガスタンク２６に燃料ガスを所定量、例えば、１０Ｎｍ３だけ供給する第３ステップと、から構成したことを特徴とする。
【００５６】
車載用ガスタンク２６に、複数の貯蔵用ガスタンク１５〜１７のうちのガス燃料圧力が低いものから高いものに順に切り替えながら各所定量ずつ燃料ガスを充填することで、車載用ガスタンク２６の燃料ガス目標量４０Ｎｍ３まで燃料ガスを圧力調整なしにスムーズに供給することができ、また、供給する燃料ガスの一部を、充填に要するエネルギーの小さかった貯蔵用ガスタンク１５，１６で賄うことができるため、貯蔵用ガスタンク１５〜１７及び車載用ガスタンク２６へ充填するための全エネルギーをより小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の燃料ガススタンド及び燃料ガス供給方法は、水素エンジン車両及び燃料電池車両への水素供給に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る燃料ガススタンドを示す構成図である。
【図２】本発明に係る水素供給方法（第１実施形態）を示す第１作用図である。
【図３】本発明に係る水素供給方法（第２実施形態）を示す第２作用図である。
【図４】本発明に係る水素供給方法（第３実施形態）を示す第３作用図である。
【図５】水素供給方法を比較する第４作用図である。
【図６】本発明に係る貯蔵用ガスタンクに水素を充填するときの圧縮機の消費電力を示すグラフである。
【図７】水素供給方法の違いによるタンク内圧の変化を比較するグラフである。
【図８】従来の燃料ガススタンドを示す構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…燃料ガススタンド（水素スタンド）、１２…圧縮機、１５，１６，１７…貯蔵用ガスタンク、２５…車両、２６…車載用ガスタンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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