(57)【要約】【課題】燃料ガスタンクが上限温度を超えないように、燃料電池車両に対して燃料ガスの補給を行う。【解決手段】燃料ガスを消費して移動する車両２に対し燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーション１において、所定の停止部１０に停止した車両２に接続して車両２の燃料ガスタンク３２に燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置１１と、停止部１０において燃料ガスの補給後に車両２が入れ替わったか否かを検出するセンサ２３と、センサ２３の検出結果に基づいて、車両２が入れ替わっていない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないように、燃料ガス供給装置１１を制御する制御部２４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを消費して移動する燃料ガス消費装置に対し燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーションであって、
所定の停止部に停止した燃料ガス消費装置に接続して燃料ガス消費装置の燃料ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
前記停止部において燃料ガスの補給後に燃料ガス消費装置が入れ替わったか否かを検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて、燃料ガス消費装置が入れ替わっていない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないように、前記燃料ガス供給装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする、燃料ガス補給ステーション。
【請求項２】
燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置であって、
燃料ガスの補給の際に外部から燃料ガスが導入される燃料ガス導入部と、
燃料ガスが貯留される燃料ガスタンクと、
前記燃料ガス導入部から導入された燃料ガスを前記燃料ガスタンクに流すガス流路と、
前記ガス流路を遮断する遮断弁と、
前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないように、前記遮断弁を制御する制御部と、を有することを特徴とする、燃料ガス消費装置。
【請求項３】
燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置であって、
燃料ガスの補給の際に外部から燃料ガスが導入される燃料ガス導入部と、
燃料ガスが貯留される燃料ガスタンクと、
前記燃料ガス導入部から導入された燃料ガスを前記燃料ガスタンクに流すガス流路と、
前記ガス流路を遮断する遮断弁と、
前記燃料ガスタンクの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出結果に基づいて、前記燃料ガスタンクの温度が予め設定された設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給を行わないように、前記遮断弁を制御する制御部と、を有することを特徴とする、燃料ガス消費装置。
【請求項４】
燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置に対し燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーションであって、
燃料ガス消費装置に接続して燃料ガス消費装置の燃料ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
各燃料ガス消費装置に付与された識別コード毎に、燃料ガスの補給の履歴を記憶する記憶部と、
燃料ガスの補給の際に燃料ガス消費装置の識別コードを入力する入力部と、
前記入力部から入力された識別コードに基づいて、前記記憶部から前記識別コードに対応する燃料ガス消費装置の補給の履歴を読み出し、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないように、前記燃料ガス供給装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする、燃料ガス補給ステーション。
【請求項５】
燃料ガスの補給が行われた場合に、前記記憶部における補給の履歴が更新されることを特徴とする、請求項４に記載の燃料ガス補給ステーション。
【請求項６】
前記記憶部における燃料ガスの補給の履歴は、他の燃料ガス補給ステーションとの間で共有できることを特徴とする、請求項４又は５に記載の燃料ガス補給ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガス消費装置に燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーション及び燃料ガス消費装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガス（例えば、水素ガス）と酸化ガス（例えば、空気）の電気化学反応によって発電する燃料電池を搭載した燃料電池車両の開発が進められている。燃料電池車両には、燃料ガスが貯留される燃料ガスタンクが搭載されている。この燃料ガスタンクへの燃料ガスの補給は、例えば水素ステーションなどの燃料ガス補給ステーションにおいて行われている。
【０００３】
燃料ガス補給ステーションでは、通常燃料電池車両が、燃料ガスディスペンサの前に停車し、当該車両に充填ノズルを接続し、当該充填ノズルから高圧の燃料ガスを噴出して、車両内の燃料ガスタンクに燃料ガスが補給される（特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９３２７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料ガスタンクへの燃料ガスの補給時には、燃料ガスが断熱圧縮されるため、燃料ガスタンク内でガス温度が上昇する。このため、例えば燃料ガスの補給直後に、再度燃料ガスの補給が行われるようなことがあると、燃料ガスが高温になり、燃料ガスタンクが上限温度を超える可能性がある。燃料ガスタンクが上限温度を超えると、例えば燃料ガスタンクに負担がかかって寿命が短くなることがある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃料ガスタンクが上限温度を超えないように、燃料電池車両などの燃料ガス消費装置に対して燃料ガスの補給を行う燃料ガス補給ステーション及び燃料ガス消費装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、燃料ガスを消費して移動する燃料ガス消費装置に対し燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーションであって、所定の停止部に停止した燃料ガス消費装置に接続して燃料ガス消費装置の燃料ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、前記停止部において燃料ガスの補給後に燃料ガス消費装置が入れ替わったか否かを検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて、燃料ガス消費装置が入れ替わっていない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないように、前記燃料ガス供給装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、燃料ガスの補給後に停止部の燃料ガス消費装置が入れ替わっていない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないので、同じ燃料ガス消費装置に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンクが上限温度を超えることを防止できる。
【０００９】
別の観点による本発明は、燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置であって、燃料ガスの補給の際に外部から燃料ガスが導入される燃料ガス導入部と、燃料ガスが貯留される燃料ガスタンクと、前記燃料ガス導入部から導入された燃料ガスを前記燃料ガスタンクに流すガス流路と、前記ガス流路を遮断する遮断弁と、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には、次の燃料ガスの補給を行わないように、前記遮断弁を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないようにするので、燃料ガス消費装置に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンクが上限温度を超えることを防止できる。
【００１１】
別の観点による本発明は、燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置であって、燃料ガスの補給の際に外部から燃料ガスが導入される燃料ガス導入部と、燃料ガスが貯留される燃料ガスタンクと、前記燃料ガス導入部から導入された燃料ガスを前記燃料ガスタンクに流すガス流路と、前記ガス流路を遮断する遮断弁と、前記燃料ガスタンクの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記燃料ガスタンクの温度が予め設定された設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給を行わないように、前記遮断弁を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、燃料ガスタンクの温度が設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給を行わないようにするので、高温の燃料ガスタンクに連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンクが上限温度を超えることを防止できる。
【００１３】
別の観点による本発明は、燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置に対し燃料ガスを補給するための燃料ガス補給ステーションであって、燃料ガス消費装置に接続して燃料ガス消費装置の燃料ガスタンクに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、各燃料ガス消費装置に付与された識別コード毎に、燃料ガスの補給の履歴を記憶する記憶部と、燃料ガスの補給の際に燃料ガス消費装置の識別コードを入力する入力部と、前記入力部から入力された識別コードに基づいて、前記記憶部から前記識別コードに対応する燃料ガス消費装置の補給の履歴を読み出し、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないように、前記燃料ガス供給装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないようにするので、燃料ガス消費装置に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンクが上限温度を超えることを防止できる。
【００１５】
上記燃料ガス補給ステーションは、燃料ガスの補給が行われた場合に、前記記憶部における補給の履歴が更新されるようにしてもよい。
【００１６】
前記記憶部における燃料ガスの補給の履歴は、他の燃料ガス補給ステーションとの間で共有できてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、燃料ガスタンクが上限温度を超えることを防止できるので、例えば燃料ガスタンクの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る燃料ガス補給ステーション１の構成の概略を示す説明図である。本実施の形態では、燃料電池を搭載した燃料ガス消費装置としての車両２（移動体）に燃料ガスを補給する場合を例に採って説明する。
【００１９】
燃料ガス補給ステーション１は、例えば燃料ガスの補給の際に車両２が停止する停止部１０と、当該停止部１０に隣接し、停止部１０に停止した車両２に対し燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置１１を有している。
【００２０】
燃料ガス供給装置１１は、例えば停止部１０に停止した車両２に対し一台ずつ燃料ガスを供給できる。燃料ガス供給装置１１は、例えばガス噴出ノズル２０を有し、当該ガス噴出ノズル２０を車両２の後述する燃料ガス導入部３０に接続して、車両２内の燃料ガスタンク３２に対し燃料ガスを供給できる。例えば燃料ガス供給装置１１は、ガス噴出ノズル２０に通じるガス供給流路２１を有し、当該ガス供給流路２１には、遮断弁２２が設けられている。なお、燃料ガス供給装置１１は、燃料ガス補給ステーション１に設けられた図示しない燃料ガス供給システムに接続されており、燃料ガス供給源の燃料ガスが所定の温度、圧力等に調整されて燃料ガス供給装置１１に供給される。
【００２１】
燃料ガス供給装置１１には、停止部１０において燃料ガスの補給後に車両２が入れ替わったか否かを検出するセンサ２３が設けられている。センサ２３には、例えばレーザを出力しその反射の有無により車両２の有無を検出するものが用いられる。このセンサ２３を用いて、停止部１０で車両２の存在が検出された後に、車両２の存在が検出されなくなり、その後次の車両２が検出されることにより、車両２が入れ替わったことを検出できる。
【００２２】
センサ２３の検出結果は、例えば燃料ガス供給装置１１の制御部２４に出力される。制御部２４は、センサ２３の検出結果に基づいて、車両２が入れ替わっていない場合には次の燃料ガスの補給を行わず、車両２が入れ替わった場合に次の燃料ガスの補給を行うように、燃料ガス供給装置１１を制御できる。より具体的には、制御部２４は、センサ２３の検出結果に基づいて、例えば燃料ガス供給装置１１の遮断弁２２の開閉を行って、燃料ガスの補給の実施、不実施を制御する。
【００２３】
なお、制御部２４には、例えば内部にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータが用いられる。ＣＰＵは、制御プログラムに従って所望の演算を実行して、各装置の種々の処理や制御を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶する。ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。
【００２４】
ここで、燃料ガスが補給される車両２の構成について説明する。例えば車両２は、図２に示すように側面に上記燃料ガス供給装置１１のガス噴出ノズル２０が接続される燃料ガス導入部３０を備えている。燃料ガス導入部３０は、ガス流路３１によって燃料ガスタンク３２に接続されている。車両２には、例えば図３に示すように３つの燃料ガスタンク３２が車体のリア部に搭載され、各燃料ガスタンク３２は、燃料電池システム３３の一部を構成し、ガス供給ライン３４を通じて各燃料ガスタンク３２から燃料電池３５に燃料ガスが供給可能になっている。燃料電池３５では、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電が行われ、車両２は、それを動力として駆動できる。
【００２５】
次に、以上のように構成された燃料ガス補給ステーション１における燃料ガスの補給プロセスについて説明する。
【００２６】
先ず、図１に示すように車両２が燃料ガス補給ステーション１の停止部１０に停止される。次に、制御部２４により、車両２に燃料ガスの補給を行うか否かが判定される。この判定は、例えばセンサ２３による車両２の入れ替わりの有無に基づいて行われる。そしえ、前回の燃料ガスの補給を行ってから停止部１０の車両２が入れ替わっていない場合には、燃料ガスの補給が行われず、車両２が入れ替わっている場合には、燃料ガスの補給が行われる。例えば燃料ガスの補給が行われない場合には、制御部２４により、燃料ガス供給装置１１の遮断弁２２が閉鎖される。また、燃料ガスの補給が行われる場合には、制御部２４により遮断弁２２が開放され、その後、燃料ガス供給装置１１のガス噴出ノズル２０が車両２の燃料ガス導入部３０に接続され、燃料ガス供給装置１１から車両２の燃料ガスタンク３２に燃料ガスが供給される。
【００２７】
以上の実施の形態によれば、燃料ガス補給ステーション１の燃料ガス供給装置１１に、センサ２３を設け、制御部２４により、前回の燃料ガスの補給から停止部１０の車両２が入れ替わっていない場合に次の燃料ガスの補給を行わないようにした。これにより、同じ車両２に連続して燃料ガスが補給されることを防止できるので、燃料ガスタンク３２内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止できる。この結果、例えば燃料ガスタンク３２の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
以上の実施の形態では、燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止するために、燃料ガス補給ステーション１にセンサ２３等を設けていたが、例えば車両２を次のような構成にしてもよい。
【００２９】
例えば図４に示すように車両２には、燃料ガス導入部３０と燃料ガスタンク３２を接続するガス流路３１を遮断する電磁弁などの遮断弁４０と、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないように、遮断弁４０を制御する制御部４１が設けられる。また、制御部４１には、例えば前回の燃料ガスの補給からの経過時間を計測する時計機能４２が設けられる。なお、このときの設定時間には、連続して燃料ガスの補給を行っても燃料ガスタンク３２が上限温度を超えない範囲の時間が、実験などにより求められて設定される。
【００３０】
そして、車両２への燃料ガスの補給時には、先ず制御部４１により、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過しているか否かが判定される。設定時間が経過しているか否かの判定は、例えば前回の燃料ガスの補給時から、ガス噴出ノズル２０が車両２の燃料ガス導入部３０に接続されるまでの時間が時計機能４２により計測され、当該経過時間と設定時間が比較されて行われる。そして、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過していない場合には、燃料ガスの補給が行われず、設定時間が経過している場合には、燃料ガスの補給が行われる。例えば燃料ガスの補給が行われない場合には、制御部４１により、遮断弁４０が閉鎖される。また、燃料ガスの補給が行われる場合には、制御部４１により遮断弁４０が開放され、その後、燃料ガス供給装置１１から車両２の燃料ガスタンク３２に燃料ガスが供給される。
【００３１】
かかる例によれば、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないようにするので、車両２に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク３２内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止できる。
【００３２】
上記例において、時計機能４２の代わりに、図５に示すように燃料ガスタンク３２に燃料ガスタンク３２の温度を検出する温度センサ５０を設け、制御部４１が、温度センサ５０の検出結果に基づいて、燃料ガスタンク３２の温度が予め設定された設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給を行わないように遮断弁４０を制御するようにしてもよい。なお、このときの設定温度には、連続して燃料ガスの補給を行っても燃料ガスタンク３２が上限温度を超えない範囲の温度が、実験などにより求められて設定される。
【００３３】
かかる場合、先ず温度センサ５０により、燃料ガスタンク３２の温度が検出され、次に、制御部４１により、燃料ガスタンク３２の温度が設定温度を超えているか否かが判定される。そして、燃料ガスタンク３２の温度が設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給が行われず、設定温度を超えていない場合には、燃料ガスの補給が行われる。例えば燃料ガスの補給が行われない場合には、制御部４１により、遮断弁４０が閉鎖される。また、燃料ガスの補給が行われる場合には、制御部４１により遮断弁４０が開放され、その後、ガス噴出ノズル２０が燃料ガス導入部３０に接続され、燃料ガス供給装置１１から車両２の燃料ガスタンク３２に燃料ガスが供給される。
【００３４】
かかる場合には、燃料ガスタンク３２の温度が設定温度を超えている場合には、燃料ガスの補給を行わないようにするので、高温の燃料ガスタンク３２に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止できる。
【００３５】
また、燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止するために、燃料ガス補給ステーション１を次のように構成してもよい。
【００３６】
例えば、図６に示すように燃料ガス補給ステーション１の制御部２４には、各車両２に付与された識別コード毎に燃料ガスの補給の履歴を記憶する記憶部６０と、停止部１０の車両２の識別コードＡを入力する入力部としてのコードリーダ６１が設けられる。制御部２４は、コードリーダ６１から入力された識別コードＡに基づいて、記憶部６０から、当該識別コードＡに対応した車両２の補給の履歴を読み出し、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないように、燃料ガス供給装置１１を制御する。
【００３７】
かかる場合、先ず車両２が燃料ガス補給ステーション１の停止部１０に停止されると、例えば車両２に予め張り付けられたバーコードなどの識別コードＡがコードリーダ６１により読み取られる。読み取られた識別コードＡは、制御部２４に出力され、制御部２４では、その識別コードＡに対応する車両２の補給の履歴が記憶部６０から読み出される。さらに制御部２４では、補給の履歴から、前回の燃料ガスの補給から予め設定された設定時間が経過しているか否かが判定される。そして、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過してない場合には、次の燃料ガスの補給が行われず、設定時間が経過している場合には、燃料ガスの補給が行われる。なお、設定時間が経過している場合には、補給の履歴上、初めて補給が行われる場合も含まれる。
【００３８】
例えば燃料ガスの補給が行われない場合には、制御部２４により、燃料ガス供給装置１１の遮断弁２２が閉鎖される。また、燃料ガスの補給が行われる場合には、制御部２４により遮断弁２２が開放され、その後、燃料ガス供給装置１１のガス噴出ノズル２０が車両２の燃料ガス導入部３０に接続され、燃料ガス供給装置１１から車両２の燃料ガスタンク３２に燃料ガスが供給される。燃料ガスの補給が行われた場合には、記憶部６０における燃料ガスの補給の履歴が更新される。
【００３９】
かかる例によれば、前回の燃料ガスの補給から設定時間が経過していない場合には次の燃料ガスの補給を行わないようにするので、車両２に連続して燃料ガスが補給されることを防止できる。この結果、燃料ガスタンク３２内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることを防止できる。
【００４０】
なお、この例においては、記憶部６０における燃料ガスの補給の履歴は、他の燃料ガス補給ステーションとの間で共有できるようにしてもよい。かかる場合、例えば図７に示すように複数の燃料ガス補給ステーション１の制御部２４同士が例えばイントラネットなどの通信回線７０を介して接続され、各燃料ガス補給ステーション１の制御部２４が、他の燃料ガス補給ステーション１の記憶部６０の情報を逐次入手し、記憶部６０における燃料ガスの補給の履歴を更新するようにしてもよい。こうすることにより、一の燃料ガス補給ステーション１で燃料ガスを補給した後に他の燃料ガス補給ステーション１で燃料ガスを補給しようとする場合でも、短時間で連続して燃料ガスの補給を行うことを防止できる。これにより、燃料ガスタンク３２内の燃料ガスが高温になって燃料ガスタンク３２が上限温度を超えることをより確実に防止できる。
【００４１】
また、上記例では、識別コードの入力部としてコードリーダ６１を用いていたが、これに代えて、キー操作で識別コードを入力する入力部であってもよい。また、識別コードもバーコードに限られず、番号や記号などの他のものであってもよい。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４３】
例えば燃料ガス補給ステーション１の構成は、上記例に限られない。また、以上の実施の形態では、燃料ガス消費装置が車両２であったが、本発明は、例えば船舶、ロボット、及び携帯端末等の他の燃料ガス消費装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】燃料ガス補給ステーションの構成を示す説明図である。
【図２】車両の構成を示す説明図である。
【図３】車両の構成を示す説明図である。
【図４】遮断弁を設けた場合の車両の構成を示す説明図である。
【図５】温度センサを設けた場合の車両の構成を示す説明図である。
【図６】記憶部を設けた場合の燃料ガス補給ステーションの構成を示す説明図である。
【図７】複数の燃料ガス補給ステーションを通信回線で接続した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料ガス補給ステーション
２  車両
１０  停止部
１１  燃料ガス供給装置
２３  センサ
２４  制御部
３２  燃料ガスタンク
【図１】
2009257353.tif 000003
【図２】
2009257353.tif 000004
【図３】
2009257353.tif 000005
【図４】
2009257353.tif 000006
【図５】
2009257353.tif 000007
【図６】
2009257353.tif 000008
【図７】
2009257353.tif 000009