JP2012077858A - ガス充填システム、ガス充填方法、ガス充填装置およびタンク搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料ガスの充填仕様を満たしつつ、簡便な構成で複数の燃料タンクに対して燃料ガスを同時に充填する。
【解決手段】タンク搭載装置では、複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクの温度を検出し、検出した前記第１のタンクの温度情報を前記ガス充填装置に送信する。ガス充填装置では、少なくとも第１のタンクの温度情報に基づいて第１のタンクの充填率を算出し、算出した充填率が充填率規定値を超えないように、ガス充填装置からタンク搭載装置へ供給する燃料ガスの供給条件を制御して、複数のタンクへのガスの充填を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス供給装置（ガス充填装置）からガスタンクへのガスを充填する技術に関し、特に、ガスステーションから、複数のガスタンクへのガスを充填する技術に関する。

複数のガスタンクに対してガスを充填するものとして、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。この技術においては、水素などの燃料ガスを貯蔵する複数の燃料タンクを有する燃料電池車両に対して、水素ステーションからこれらの複数の燃料タンクに対して同時に水素を充填する。そして、その際に、各燃料タンク内の圧力および温度を検出し、燃料タンク内の圧力および温度に応じて水素ステーションと各燃料タンクとの間をつなぐ弁の開閉を制御することにより、各燃料タンクの温度や圧力、充填率等の仕様（以下、総称して「充填仕様」とも呼ぶ）を満たしつつ、各燃料タンクへの水素の充填を行っている。

特開２００４−０８４８０８号公報 特開２００５−１５５８６９号公報

しかしながら、上記したように、各燃料タンクのそれぞれにおいて、温度や圧力、充填率等の仕様を満たしつつ水素を充填するために、各燃料タンクそれぞれに、温度や圧力を監視するためのセンサーを設けており、装置の製造コストが非常に高額である、という問題があり、より低額で簡便な構成で燃料ガスの充填仕様を満たしつつ複数の燃料タンクに燃料ガスを同時に充填することを可能とすることが望まれている。

そこで、本発明は、燃料ガスの充填仕様を満たしつつ、簡便な構成で複数の燃料タンクに対して燃料ガスを同時に充填することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
複数のタンクを有するタンク搭載装置に対してガス充填装置から燃料ガスを供給するためのガス充填システムであって、
前記タンク搭載装置は、
燃料ガスを貯蔵するための前記複数のタンクと、
前記複数のタンクにそれぞれ等しい圧力の燃料ガスを供給するガス充填路と、
前記ガス充填装置との間で通信を行なうタンク搭載装置側通信装置と、
を備え、
前記ガス充填装置は、
前記ガス充填路へ燃料ガスを供給するガス供給部と、
前記タンク搭載装置側通信装置との間で通信を行なうガス充填装置側通信装置と、
前記ガス供給部から前記ガス充填路に供給する燃料ガスの供給条件を制御する制御部と、
を備え、
前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクに前記第１のタンクの温度を検出する第１の温度センサーが設けられており、
前記第１の温度センサーで検出された前記第１のタンクの温度情報を含むタンク情報が、前記タンク搭載装置側通信装置および前記ガス充填装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
前記制御部は、
少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて算出した前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填システム。
上記ガス充填システムにおいては、複数のタンクのうち、放熱性が最も良く、ガスの充填率が最も早くなる第１のタンクの温度を監視し、その温度に基づいて第１のタンクの充填率を求めて、求めた充填率が充填率の規定値を超えないように制御してガスの充填を実行することができるので、複数のタンクが充填率の規定値を超えないように充填を実行することが可能である。従って、従来のように複数のタンクのそれぞれについて圧力と温度を監視する必要がなく、燃料ガスのタンクへの充填仕様を満たしつつ、簡便な構成で複数のタンクに対して燃料ガスを同時に充填することができる。

［適用例２］
適用例１に記載のガス充填システムであって、
前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクにも前記第２のタンクの温度を検出する第２の温度センサーが設けられており、
前記第１のタンクの温度情報に加えて前記第２の温度センサーで検出された前記第２のタンクの温度情報も、前記タンク情報として前記タンク搭載装置側通信装置および前記ガス充填装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
前記制御部は、
前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填システム。
上記ガス充填システムにおいては、複数のタンクのうち、放熱性が最も良く、ガスの充填率が最も早くなる第１のタンクの温度とともに放熱性が最も悪い第２のタンクの温度を監視し、第２のタンクの温度がガス充填仕様で規定されているタンクの温度規定値を超えないように制御するとともに、第１のタンクの温度に基づいて第１のタンクの充填率を求めて、求めた充填率が充填率の規定値を超えないように制御して、ガスの充填を実行することができるので、複数のタンクが温度規定値を超えないように、かつ、複数のタンクが充填率の規定値を超えないように充填を実行することが可能である。

［適用例３］
複数のタンクを有するタンク搭載装置に対して燃料ガスを供給するためのガス充填装置であって、
前記タンク搭載装置へ燃料ガスを供給するガス供給部と、
前記タンク搭載装置との間で通信を行なうガス充填装置側通信装置と、
前記ガス供給部から前記タンク搭載装置に供給する燃料ガスの供給条件を制御する制御部と、
を備え、
前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクの温度情報がタンク情報として前記タンク搭載装置から前記ガス充填装置側通信装置に送信され、
前記制御部は、
少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて算出した前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填装置。
上記ガス充填装置を用いることにより、上記ガス充填システムを実現することができる。

［適用例４］
適用例３に記載のガス充填装置であって、
前記第１のタンクの温度情報に加えて、前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクの温度情報もタンク情報として前記タンク搭載装置から前記ガス充填装置側通信装置に送信され、
前記制御部は、
前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填装置。
上記ガス充填装置を用いることにより、上記ガス充填システムを実現することができる。

［適用例５］
複数のタンクを有し、ガス充填装置により前記複数のタンクへの燃料ガスの供給が可能なタンク搭載装置であって、
燃料ガスを貯蔵するための前記複数のタンクと、
前記複数のタンクにそれぞれ等しい圧力の燃料ガスを供給するガス充填路と、
前記ガス充填装置との間で通信を行なうタンク搭載装置側通信装置と、
を備え、
前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクに前記第１のタンクの温度を検出する第１の温度センサーが設けられており、
前記第１の温度センサーで検出された前記第１のタンクの温度情報を含むタンク情報が、タンク搭載装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
送信した前記タンク情報のうち、前記第１のタンクの温度情報に基づいて、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給される
ことを特徴とするタンク搭載装置。
上記タンク搭載装置を用いることにより、上記ガス充填システムを実現することができる。

［適用例６］
適用例５に記載のタンク搭載装置であって、
前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクにも前記第２のタンクの温度を検出する第２の温度センサーが設けられており、
前記第１の温度情報に加えて前記第２の温度センサーで検出された前記第２のタンクの温度情報も、前記タンク情報としてタンク搭載装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
送信した前記タンク情報のうち、前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給されるとともに、前記第１のタンクの温度情報に基づいて、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給される
ことを特徴とするタンク搭載装置。
上記タンク搭載装置を用いることにより、上記ガス充填システムを実現することができる。

［適用例７］
燃料ガスを貯蔵する複数のタンクを有するタンク搭載装置に対してガス充填装置から燃料ガスを供給するためのガス充填方法であって、
前記タンク搭載装置では、前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクの温度を検出し、検出した前記第１のタンクの温度情報を前記ガス充填装置に送信し、
前記ガス充填装置では、少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて前記第１のタンクの充填率を算出し、算出した充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から前記タンク搭載装置へ供給する燃料ガスの供給条件を制御して、前記複数のタンクへのガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填方法。
このガス充填方法によれば、従来のように複数のタンクのそれぞれについて圧力と温度を監視する必要がなく、燃料ガスのタンクへの充填仕様（規定）を満たしつつ、簡便な構成で複数のタンクに対して燃料ガスを同時に充填することができる。

［適用例８］
適用例７に記載のガス充填方法であって、
前記タンク搭載装置では、前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクの温度を検出し、検出した前記第２のタンクの温度情報も前記ガス充填装置に送信し、
前記ガス充填装置では、前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記算出した充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から前記タンク搭載装置へ供給する燃料ガスの供給条件を制御して、前記複数のタンクへのガスの充填を実行する
ことを特徴とするガス充填方法。
このガス充填方法によっても、従来のように複数のタンクのそれぞれについて圧力と温度を監視する必要がなく、燃料ガスのタンクへの充填仕様（規定）を満たしつつ、簡便な構成で複数のタンクに対して燃料ガスを同時に充填することができる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガス充填システム、ガス充填方法、ガス充填装置、および、タンク搭載装置などの種々の形態で実現することが可能である。

第１実施例としての水素充填システムの構成を示す説明図である。 第１実施例としての水素充填システムにおける水素充填処理について示す説明図である。 第２実施例としての水素充填システムの構成を示す説明図である。 第２実施例としての水素充填システムにおける水素充填処理について示す説明図である。

本発明の実施の形態を、実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム構成：
図１は、第１実施例としての水素充填システムの構成を示す説明図である。水素充填システムは、水素ステーション１０が、燃料ガスとしての水素を、車両２０に供給し、車両２０に備える燃料タンクに充填するシステムである。

水素ステーション１０は、貯蔵タンク１００と、圧縮機１１０と、送出バルブ１２０と、送出ノズル１３０と、ステーション側通信装置１４０と、ステーション側コントローラ１５０と、を備える。また、送出バルブ１２０と送出ノズル１３０とをつなぐ送出配管には、送出するガスの圧力を検出する圧力センサーＰｓが設けられている。

水素ステーション１０の貯蔵タンク１００は、車両２０に供給するための水素を貯蔵している。送出バルブ１２０は、バルブの開閉度を変化させることにより、圧縮機１１０から送出される水素の送出や遮断、送出量を調整する。圧縮機１１０は、車両２０へ供給する水素の昇圧速度が、ガスの充填仕様として規定されている昇圧速度となるように、貯蔵タンク１００に貯蔵されている水素を圧縮する。ステーション側コントローラ１５０は、ステーション側通信装置１４０を制御して、車両２０から送られてくるタンクの温度や水素の圧力（以下、「車両側水素圧力」とも呼ぶ）等の情報を含むタンク情報を取得する。また、圧力センサーＰｓから検出した水素の圧力（以下、「ステーション側水素圧力」とも呼ぶ）の情報を取得する。そして、ステーション側コントローラ１５０は、これら取得した情報を基に、あらかじめ設定されているガス充填の仕様に従って、車両２０に水素を送出するように、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を制御する。

車両２０は、レセプタクル２００と、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０と、車両側通信装置２４０と、車両側コントローラ２６０と、を備える。また、レセプタクル２００と第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０との間には、水素ステーション１０から供給される水素を第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０に供給し充填する充填路２５０が設けられている。この充填路２５０は、レセプタクル２００からの経路を２方向に分岐する分岐管２５０Ｔを介して第１の車載タンク２１０への第１の経路２５２と、第２の車載タンク２２０および第３の車載タンク２３０への第２の経路２５４に分岐され、第２の経路２５４は、さらに、第２の車載タンク２２０への第３の経路２５６と第３の車載タンクへの第４の経路２５８に分岐されている。なお、各経路を流れるガスの圧力は等しくなる。第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０は、レセプタクル２００および充填路２５０を介して供給される燃料ガスである水素を貯蔵し、図示しない燃料電池に供給する。なお、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０に貯蔵されている水素は、図示しない燃料電池に対して同様に供給して消費される。

なお、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０は、説明の便宜上、第１の車載タンク２１０が最も放熱性が良く、第２の車載タンク２２０が最も放熱性が悪く、第３の車載タンク２３０が中間の放熱性を有しているものとする。なお、各タンクの放熱性は、例えば、各タンクに同条件でガスを充填して温度低下の差を調べることにより、容易に区別することが可能である。

そして、第１の車載タンク２１０には、温度センサーＴＡが設けられている。また、分岐菅２５０Ｔには、供給される水素の圧力（車両側水素圧力）を検出する圧力センサーＰｍが設けられている。温度センサーＴＡがおよび検出した温度および圧力センサーＰｍが検出した圧力の情報は、車両側コントローラ２６０から車両側通信装置２４０およびステーション側通信装置１４０を介してステーション側コントローラ１５０に送信される。ステーション側通信装置１４０および車両側通信装置２４０は、例えば、赤外線通信装置を用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、他の無線通信装置であってもよいし、有線通信装置であってもよい。

以上説明した水素充填システムにおいては、以下で説明するようにして、水素ステーション１０から車両２０へ水素が供給されて、車両２０に備える第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０に水素の充填が実行される。

Ａ２．水素充填処理：
図２は、第１実施例としての水素充填システムにおける水素充填処理について示す説明図である。この水素充填処理は、ステーション側コントローラ１５０によって実行される。ここで、タンクの仕様は、温度８５℃以下、充填率１００％以下、タンク内圧力８７．５ＭＰａ以下と法律により規定されているものとする。なお、ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）規格においては、水素の充填のための仕様として、タンクの温度仕様である８５℃を越えないための昇圧速度が規定されている。そこで、本実施例では、ステーション側コントローラ１５０は、この規定に従って、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を制御する。従って、以下で説明する水素充填処理は、基本的には、車両２０の第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０の温度がタンクの温度仕様として規定されている８５℃を越えることはないという前提のもとに、充填率が１００％を越えないように監視すればよい、という観点のもとに設計されている。

処理を開始すると、まず、ステーション側コントローラ１５０は、予め設定した規定に従った昇圧速度となるように、圧縮機１１０および送出バルブ１２０を制御して、送出ノズル１３０を介して車両２０への水素の送出を開始し、車両２０へ水素を供給することにより、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０への充填を実行する（ステップＳ１１０）。

このとき、ステーション側コントローラ１５０は、圧力センサーＰｓの示すステーション側水素圧力の情報と、第１の車載タンク２１０に設けられた温度センサーＴＡの温度情報および圧力センサーＰｍの示す車両側水素圧力の情報と、を取得する（ステップＳ１２０）。

そして、圧力センサーＰｍの車両側水素圧力が異常か否か判断する（ステップＳ１３０）。例えば、正常な状態であれば、圧力センサーＰｍの示す車両側水素圧力は、圧損等により、必ず、圧力センサーＰｓの示すステーション側水素圧力よりも低いはずである。仮に、車両側水素圧力がステーション側水素圧力よりも高い場合には、車両２０側のレセプタクル２００や、充填路２５０、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０のいずれかにおいて異常が発生している可能性が高い。そこで、このような場合には、ステーション側コントローラ１５０は、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を停止して水素の送出を停止して、車両２０への水素の供給を停止することにより、水素の充填を停止する（ステップＳ１４０）。一方、圧力センサーＰｍの示す車両側水素圧力が正常な場合には、ステーション側コントローラ１５０は、以下に示す算出式に基づいて充填率（ＳＯＣ）を算出する（ステップＳ１５０）。
ＳＯＣ［％］＝{（Ｚ_０×Ｔ_０×Ｐ_１）／（Ｚ_１×Ｔ_１×Ｐ_０）}×１００ ・・・（１）
上記（１）式中、Ｚは圧縮係数、Ｔは温度、Ｐは圧力を示し、添え字「０」は基準値、添え字「１」は充填中の取得値を示す。なお、本例では、基準値としてＺ_０＝Ｚ_１＝０．９９、Ｔ_０＝１５℃、Ｐ_０＝７０ＭＰａを用いるものとする。また、充填中の取得値Ｔ_１としては、放熱性の最もよい第１の車載タンク２１０に設けられた温度センサーＴＡが検出した温度が用いられる。従って、算出される充填率ＳＯＣは、放熱性の最も良い第１の車載タンク２１０の充填率となる。また、充填中の取得値Ｐ_１としては、水素ステーション１０から送出される水素の圧力、すなわち、圧力センサーＰｓが検出したステーション側水素圧力を利用し、このステーション側水素圧力から既知の圧損等を除去した値が用いられる。これは、車両２０の圧力センサーＰｍが検出する車両側水素圧力は、車両依存性が高く精度が悪いため、水素ステーション１０の圧力センサーＰｓが検出した信頼性の高いステーション側水素圧力を利用することとしたものである。

そして、第１の車載タンク２１０の充填率（ＳＯＣ）が１００％未満であるか判断する（ステップＳ１６０）。第１の車載タンク２１０の充填率が１００％未満の場合には、いずれのタンクの充填率も問題ないと判断して、上記した水素充填処理を繰り返す。一方、第１の車載タンク２１０の充填率が１００％に達した場合には、ステーション側コントローラ１５０は、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を停止して水素の送出を停止し、車両２０への水素の供給を停止することにより、水素の充填を完了し（ステップＳ１７０）、水素充填処理を終了する。

以上のように、本実施例の水素充填処理では、放熱性の最も良い第１の車載タンク２１０の充填率を監視し、その充填率が１００％となった時点で充填を完了するものである。

ここで、充填率は、上記（１）式からわかるように、充填されるタンクの温度と充填されるガス（ここでは、水素）の圧力で決まり、タンクの温度が低いほど高く、ガスの圧力が高いほど高い。従って、放熱性が最も良いタンクの充填率が最も早く高くなるため、このタンクの充填率が１００％を越えないように監視しておけば、他のタンクの充填率が１００％を越える心配はないと考えられるからである。また、本実施例では、ＳＡＥの規格に従って、水素ステーション１０から車両２０へのガスの充填を行うことを前提としているので、基本的に、タンクの温度仕様８５℃を超えることはないと考えられる。

以上説明したように、本実施例によれば、車両２０に搭載された複数の車載タンク２１０〜２３０に対して、水素ステーション１０から、タンクの温度仕様８５℃を満たしつつ、充填率１００％を超えないように、水素を充填することが可能である。従って、従来のように、複数の車載タンクのそれぞれについて、温度および圧力を監視して水素の充填制御をする必要がない。すなわち、本実施例では、ガスの充填仕様を満たしつつ、簡便な構成で複数のタンクに対してガスを同時に充填することが可能である。

なお、仮に、第１の車載タンク２１０の温度が、なんらかの理由により仕様温度８５℃を超えた場合には、例えば、車両側コントローラ２６０から車両側通信装置２４０およびステーション側通信装置１４０を介して水素ステーション１０側に、ＡＢＯＲＴ（充填停止）信号を送信して、ステーション側コントローラ１５０が充填を停止すればよい。また、ステーション側コントローラ１５０においても、図２のステップＳ１２０で取得した第１の車載タンク２１０の温度情報が８５℃を超えた場合には、通常の処理とは別に、充填処理を停止するようにしてもよい。

Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．システム構成：
図３は、第２実施例としての水素充填システムの構成を示す説明図である。第２実施例の水素充填システムも、水素ステーション１０と車両２０とから構成される点では同じである。ただし、車両２０に備える第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０のうち、放熱性の最も悪い第２の車載タンク２２０にも温度センサーＴＢが設けられており、第２の車載タンク２２０の温度の情報も、車両側通信装置２４０およびステーション側通信装置１４０を介して水素ステーション１０に送信する点が異なっている。そして、これに対応すべく、車両側コントローラ２６０を車両側コントローラ２６０Ｂとしている。また、後述するように、第２の車載タンク２２０の温度情報も用いて水素充填処理を実行する点が異なっており、これに対応すべく、ステーション側コントローラ１５０をステーション側コントローラ１５０Ｂとしている。

第２実施例の水素充填システムでは、以下で説明するようにして、水素ステーション１０から車両２０へ水素が供給されて、車両２０に備える第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０に水素の充填が実行される。なお、第１実施例においては、水素の充填のための仕様として、タンクの温度仕様である８５℃を越えないための昇圧速度が規定されたＳＡＥ規格に従った水素充填システムを前提としているが、以下で説明する水素充填処理は、この規格に従わない場合に対応するものである。

Ｂ２．水素充填処理：
図４は、第２実施例としての水素充填システムにおける水素充填処理について示す説明図である。この水素充填処理も、第１実施例と同様に、ステーション側コントローラ１５０Ｂによって実行される。

処理を開始すると、まず、コントローラ１５０Ｂは、予め設定した規定に従った昇圧速度となるように、圧縮機１１０および送出バルブ１２０を制御して、送出ノズル１３０を介して車両２０への水素の送出を開始し、車両２０へ水素を供給することにより、第１〜第３の車載タンク２１０〜２３０への充填を実行する（ステップＳ２１０）。ただし、本例における昇圧速度は、第１実施例とは異なり、温度８５℃以下、充填率１００％以下、タンク内圧力８７．５ＭＰａ以下という、法律により規定されているタンクの仕様に応じて適宜設計することにより設定される。

このとき、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、水素ステーション１０から送出する水素の圧力（ステーション側水素圧力）の情報を圧力センサーＰｓから取得する。また、第１，第２の温度センサーＴＡ，ＴＢによって検出される第１，第２の車載タンク２１０，２２０の温度情報、および、圧力センサーＰｍによって検出される分岐菅２５０Ｔを流れる水素の圧力（車両側水素圧力）の情報を、車両側コントローラ２６０Ｂから車両側通信装置２４０およびステーション側通信装置１４０を介して取得する（ステップＳ２２０）。

そして、第１実施例と同様に（図２のステップＳ１３０参照）、圧力センサーＰｍの車両側水素圧力が異常か否か判断する（ステップＳ２３０）。車両側水素圧力が異常な場合には、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、第１実施例と同様に（図２のステップＳ１４０参照）、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を停止して水素の送出を停止して、車両２０への水素の供給を停止することにより、水素の充填を停止する（ステップＳ２４０）。一方、圧力センサーＰｍの示す車両側水素圧力が正常な場合には、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、さらに、温度センサーＴＢの示す温度がタンクの許容温度Ｔｒ（ここでは、第１実施例と同様に、規定されている温度仕様に等しい８５℃とする）未満であるか否か判断する（ステップＳ２５０）。温度センサーＴＢが設けられている第２の車載タンク２２０は、放熱性が最も悪いタンクであるので、この温度が許容温度Ｔｒ（＝８５℃）を越えないように監視しておけば、いずれのタンクも規定されている温度仕様の８５℃を超えることはない、と考えられるからである。そこで、温度センサーＴＢの示す温度、すなわち、放熱性の最も悪い第２の車載タンク２２０の温度が許容温度Ｔｒ以上となった場合にも、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を停止して水素の送出を停止して、車両２０への水素の供給を停止することにより、水素の充填を停止する（ステップＳ２４０）。一方、温度センサーＴＢの温度が許容温度Ｔｒ未満の場合には、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、タンクの温度は問題ないと判断して、第１実施例と同様に（図２のステップＳ１５０）、放熱性の最もより第１の車載タンク２１０の充填率（ＳＯＣ）を算出する（ステップＳ２６０）。なお、算出式は、第１実施例と同様に、上記(１)式を用いることができる。

そして、第１の車載タンク２１０の充填率（ＳＯＣ）が１００％未満であるか判断する（ステップＳ２７０）。第１の車載タンク２１０の充填率が１００％未満の場合には、いずれのタンクの充填率も問題ないと判断して、上記した水素充填処理を繰り返す。一方、第１の車載タンク２１０の充填率が１００％に達した場合には、ステーション側コントローラ１５０Ｂは、圧縮機１１０および送出バルブ１２０の動作を停止して水素の送出を停止し、車両２０への水素の供給を停止することにより、水素の充填を完了し（ステップＳ２８０）、水素充填処理を終了する。

以上のように、本実施例の水素充填処理では、放熱性の最も悪い第２の車載タンク２２０の温度を監視し、許容温度未満であれば充填処理を継続し、許容温度を超えた場合には充填処理を停止する。放熱性の最も悪いタンクの温度が許容温度を超えなければ、他のタンクの温度が許容温度を超えることはないと考えられるからである。また、本実施例の水素充填処理でも、第１実施例の場合と同様に、放熱性の最も良い第１の車載タンク２１０の充填率を監視し、その充填率が１００％未満では処理を継続し、その充填率が１００％となった時点で充填を完了するものである。第１実施例でも説明したように、放熱性が最も良いタンクの充填率が最も早く高くなるため、このタンクの充填率が１００％を越えないように監視しておけば、他のタンクの充填率が１００％を越える心配はないと考えられるからである。

以上説明したように、本実施例によれば、車両２０に搭載された複数の車載タンク２１０〜２３０に対して、水素ステーション１０から、タンクの許容温度を満たしつつ、充填率１００％を超えないように、水素を充填することが可能である。従って、従来のように、複数の車載タンクのそれぞれについて、温度および圧力を監視して水素の充填制御をする必要がない。すなわち、本実施例では、ガスの充填仕様を満たしつつ、簡便な構成で複数のタンクに対してガスを同時に充填することが可能である。

Ｃ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、負荷的な要素であり、適宜省略可能である。また、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る。

上記実施例では、３つの車載タンクに燃料ガスである水素を充填する場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、２つの車載タンクであっても、４つ以上の車載タンクであってもよい。複数の車載タンクに燃料ガスである水素を充填する場合であってもよい。

上記実施例では、充填率（ＳＣＯ）を求める際に利用する圧力として水素ステーション１０に設けられた圧力センサーＰｓの圧力を利用しているが、車両２０に設けられた圧力センサーＰｍの圧力を車両側通信装置２４０およびステーション側通信装置１４０を介して受け取って利用するようにしてもよい。また、送出するガスの圧力プロファイルが既知であるならば、圧力センサーｐｓの圧力を利用せず、既知の圧力を充填率の算出に利用するようにしてもよい。

また、上記実施例では、燃料電池システムを搭載した車両（燃料電池車とも呼ぶ）のように水素のタンクを搭載したタンク搭載車両に、水素ステーションから水素を充填する水素充填システムを例に説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、燃料ガスのタンクを搭載した移動体等の種々のタンク搭載装置であってもよい。また、燃料ガスのステーションが移動体であり、設置型の燃料電池システムのような燃料ガスのタンクを搭載したタンク搭載装置の燃料ガスのタンクに燃料ガスを充填するガス充填システムであってもよい。

１０…水素ステーション
２０…車両
１００…貯蔵タンク
１１０…圧縮機
１２０…送出バルブ
１３０…送出ノズル
１４０…ステーション側通信装置
１５０…ステーション側コントローラ
１５０Ｂ…ステーション側コントローラ
２００…レセプタクル
２１０…第１の車載タンク
２２０…第２の車載タンク
２３０…第３の車載タンク
２４０…車両側通信装置
２５０…充填路
２５０Ｔ…分岐管
２５２…第１の経路
２５４…第２の経路
２５６…第３の経路
２５８…第４の経路
２６０…車両側コントローラ
２６０Ｂ…車両側コントローラ
ＴＡ…温度センサー
ＴＢ…温度センサー
Ｐｓ…圧力センサー
Ｐｍ…圧力センサー

Claims (8)

1. 複数のタンクを有するタンク搭載装置に対してガス充填装置から燃料ガスを供給するためのガス充填システムであって、
   前記タンク搭載装置は、
   燃料ガスを貯蔵するための前記複数のタンクと、
   前記複数のタンクにそれぞれ等しい圧力の燃料ガスを供給するガス充填路と、
   前記ガス充填装置との間で通信を行なうタンク搭載装置側通信装置と、
   を備え、
   前記ガス充填装置は、
   前記ガス充填路へ燃料ガスを供給するガス供給部と、
   前記タンク搭載装置側通信装置との間で通信を行なうガス充填装置側通信装置と、
   前記ガス供給部から前記ガス充填路に供給する燃料ガスの供給条件を制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクに前記第１のタンクの温度を検出する第１の温度センサーが設けられており、
   前記第１の温度センサーで検出された前記第１のタンクの温度情報を含むタンク情報が、前記タンク搭載装置側通信装置および前記ガス充填装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
   前記制御部は、
   少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて算出した前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填システム。
2. 請求項１に記載のガス充填システムであって、
   前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクにも前記第２のタンクの温度を検出する第２の温度センサーが設けられており、
   前記第１のタンクの温度情報に加えて前記第２の温度センサーで検出された前記第２のタンクの温度情報も、前記タンク情報として前記タンク搭載装置側通信装置および前記ガス充填装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
   前記制御部は、
   前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填システム。
3. 複数のタンクを有するタンク搭載装置に対して燃料ガスを供給するためのガス充填装置であって、
   前記タンク搭載装置へ燃料ガスを供給するガス供給部と、
   前記タンク搭載装置との間で通信を行なうガス充填装置側通信装置と、
   前記ガス供給部から前記タンク搭載装置に供給する燃料ガスの供給条件を制御する制御部と、
   を備え、
   前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクの温度情報がタンク情報として前記タンク搭載装置から前記ガス充填装置側通信装置に送信され、
   前記制御部は、
   少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて算出した前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填装置。
4. 請求項３に記載のガス充填装置であって、
   前記第１のタンクの温度情報に加えて、前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクの温度情報もタンク情報として前記タンク搭載装置から前記ガス充填装置側通信装置に送信され、
   前記制御部は、
   前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記燃料ガスの供給条件を制御して、前記タンク搭載装置の前記複数のタンクへの燃料ガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填装置。
5. 複数のタンクを有し、ガス充填装置により前記複数のタンクへの燃料ガスの供給が可能なタンク搭載装置であって、
   燃料ガスを貯蔵するための前記複数のタンクと、
   前記複数のタンクにそれぞれ等しい圧力の燃料ガスを供給するガス充填路と、
   前記ガス充填装置との間で通信を行なうタンク搭載装置側通信装置と、
   を備え、
   前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクに前記第１のタンクの温度を検出する第１の温度センサーが設けられており、
   前記第１の温度センサーで検出された前記第１のタンクの温度情報を含むタンク情報が、タンク搭載装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
   送信した前記タンク情報のうち、前記第１のタンクの温度情報に基づいて、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給される
   ことを特徴とするタンク搭載装置。
6. 請求項５に記載のタンク搭載装置であって、
   前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクにも前記第２のタンクの温度を検出する第２の温度センサーが設けられており、
   前記第１の温度情報に加えて前記第２の温度センサーで検出された前記第２のタンクの温度情報も、前記タンク情報としてタンク搭載装置側通信装置を介して前記ガス充填装置に送信され、
   送信した前記タンク情報のうち、前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給されるとともに、前記第１のタンクの温度情報に基づいて、前記第１のタンクの充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から燃料ガスが供給される
   ことを特徴とするタンク搭載装置。
7. 燃料ガスを貯蔵する複数のタンクを有するタンク搭載装置に対してガス充填装置から燃料ガスを供給するためのガス充填方法であって、
   前記タンク搭載装置では、前記複数のタンクのうち、最も放熱性の良い第１のタンクの温度を検出し、検出した前記第１のタンクの温度情報を前記ガス充填装置に送信し、
   前記ガス充填装置では、少なくとも前記第１のタンクの温度情報に基づいて前記第１のタンクの充填率を算出し、算出した充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から前記タンク搭載装置へ供給する燃料ガスの供給条件を制御して、前記複数のタンクへのガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填方法。
8. 請求項７に記載のガス充填方法であって、
   前記タンク搭載装置では、前記複数のタンクのうち、さらに、最も放熱性の悪い第２のタンクの温度を検出し、検出した前記第２のタンクの温度情報も前記ガス充填装置に送信し、
   前記ガス充填装置では、前記第２のタンクの温度情報に基づいて、前記第２のタンクの温度が温度規定値を超えないように、かつ、前記算出した充填率が充填率規定値を超えないように、前記ガス充填装置から前記タンク搭載装置へ供給する燃料ガスの供給条件を制御して、前記複数のタンクへのガスの充填を実行する
   ことを特徴とするガス充填方法。

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