JP2015191701A - 燃料電池車の燃料供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料生産設備を備える一般家庭や小規模発電施設から、近くを走行する他の燃料電池車に自宅で使う以外の余剰燃料を生産している場所で効率的に供給する燃料供給システムを提供する。【解決手段】自宅の燃料電池車２が家に戻るまでの燃料量を考慮して余剰燃料を計算確保し、小規模施設で燃料供給を可能とする。燃料供給システム１は、燃料電池車２と、燃料を供給する商用充電設備と、家庭用充電設備４と、それら充電設備４の情報を提供する情報センタ５とを含む。家庭用充電設備４の燃料管理コントローラ２２は、自宅用の燃料電池車２が必要とする燃料量に対し、燃料蓄電装置２０に余剰の燃料が存在するかを管理し、余剰燃料がある場合に他の燃料電池車２に提供可能である旨を情報センタ５に通知する。情報センタ５は、燃料電池車２から、充電設備４の問合せがあった場合に、余剰燃料を供給可能な家庭用充電設備４の情報を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池を動力源とする燃料電池車に対する燃料の供給（充電）を行う燃料電池車の燃料供給システムに関する。

近年、環境・エネルギ問題の解決に寄与するものとして、走行用モータを備え、燃料電池を動力源とする燃料電池車が実用化されつつある。この燃料電池車は、燃料タンクが設けられ、燃料（気体又は液化水素）の供給を適宜受ける（充電する）ことにより走行が可能となる。この種の燃料電池車は、ガソリンエンジン車と比べて、充電施設の規模などにより航続距離が比較的短いものや充電に時間がかかるものも含まれる事情がある。そこで、燃料電池車用のインフラとして、道路の要所に燃料電池用のスタンド（商用充電設備）を設置することが考えられている（例えば特許文献１参照）。

一方、近年では、太陽光発電や風力発電が注目されており、例えば一般家庭の住宅の屋根（屋上）部分に、小規模な太陽光発電設備を設けたり、小規模な風車をもつといったことが行われてきている。この場合、太陽光発電設備や風車により、一般家庭における自宅で使用する電力をまかなうことができると共に、それを越えて発電した電力を、電力会社に売ることもできるようになっている。但し、一般家庭で発電した電力を電力会社に売る場合、送電に伴う電力損失があり、送電する距離によっても異なるが、平均で５％程度のロスが発生するとされている。

特開２００４−９６８３９号公報 特開２００３−４７１７５号公報

燃料電池技術の発達により、電気エネルギを、燃料電池車用の燃料、例えば安全で取扱いしやすい液化水素に、容易に変換できるような技術も開発されてきている。燃料電池車を有するユーザは、自宅に太陽光発電設備や風車があれば、発電した電気エネルギを、燃料電池車用の燃料（水素や液化水素）に変換し、自分の燃料電池車に充電したり、自宅で貯蔵（蓄電）したりすることができる。

この場合、自宅の太陽光発電設備や風車で多くの電力を得ることができれば、電力として電力会社に売るよりも、これを燃料電池車用の燃料として安く販売できるようなシステムを設けることにより、燃料電池車のユーザ、太陽光発電設備や風車を備えるユーザの双方にとってメリットがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池車用の燃料を生産する設備を備える一般家庭から、他の燃料電池車に余剰の燃料を供給することを可能とする燃料電池車の燃料供給システムを提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の燃料電池車の燃料供給システム（１）は、燃料電池（１１）を動力源とするものであって、前記燃料電池（１１）の燃料を管理する燃料制御部（１４）、及び外部との通信を行う通信手段（１７）を備えた燃料電池車（２）と、前記燃料電池車（２）に対して燃料を供給する商用充電設備（３）と、前記燃料電池（２）用の燃料を生産し蓄電する燃料蓄電装置（２０）を備え、前記燃料蓄電装置（２０）の燃料を少なくとも自宅用の燃料電池車（２）に供給可能な家庭用充電設備（４）と、前記商用充電設備（３）及び家庭用充電設備（４）の情報を管理すると共に、前記燃料電池車（２）との通信により、該燃料電池車（２）に対し燃料供給が可能な充電設備（３，４）の情報を提供する情報センタ（５）とを含んだシステムであって、前記家庭用充電設備（４）は、前記自宅用の燃料電池車（２）が必要とする燃料量に対し、前記燃料蓄電装置（２０）に余剰の燃料が存在するかを管理する燃料管理コントローラ（２２）を備えると共に、前記燃料管理コントローラ（２２）は、余剰燃料がある場合に、その余剰燃料を他の燃料電池車（２）に提供可能である旨を前記情報センタ（５）に通知し、前記情報センタ（５）は、前記通信手段（１７）により問合せがあった燃料電池車（２）に対し、前記余剰燃料を供給可能な家庭用充電設備（４）の情報を提供するところに特徴を有する。

これによれば、家庭用充電設備（４）においては、燃料蓄電装置（２０）により、燃料電池車（２）用の燃料を生産し蓄電することができる。その燃料蓄電装置（２０）の燃料を、自宅用の燃料電池車（２）に供給することができる。そして、家庭用充電設備（４）に設けられた燃料管理コントローラ（２２）は、燃料蓄電装置（２０）に余剰の燃料が存在するかを管理し、余剰燃料がある場合に、その余剰燃料を他の燃料電池車（２）に提供可能である旨を情報センタ（５）に通知する。

燃料電池車（２）は、自宅に家庭用充電設備（４）がない場合でも、商用充電設備（３）を用いて充電を行うことが可能である。充電設備（３，４）を探したい場合に、情報センタ（５）との通信により、該燃料電池車（２）に対し燃料供給が可能な充電設備（３，４）の情報を得ることができる。このとき、余剰燃料を供給可能な家庭用充電設備（４）の情報を得ることができ、その家庭用充電設備（４）まで行って、燃料供給を受ける（充電する）ことが可能となる。

従って、本発明によれば、燃料電池車（２）用の燃料を生産する設備を備える家庭用充電設備（４）が、余剰の燃料を、他の燃料電池車（２）に供給（販売）することが可能となる。自宅用の燃料電池車（２）における燃料不足を招くことがないことは、勿論である。この場合、経済原理上、家庭用充電設備（４）の燃料は、必然的に商用充電設備（３）の燃料に比べて安価になるので、燃料電池車（２）のユーザは、充電設備（３、４）を選ぶことにより安価な燃料を得ることが可能となる。この結果、燃料電池車（２）のユーザ、燃料蓄電装置（２０）を備えるユーザの双方にメリットを得ることができる。

本発明の一実施例を示すもので、燃料供給システムの全体構成を概略的に示す図 燃料電池車の要部の構成を概略的に示すブロック図 家庭用充電設備が燃料電池車に燃料を供給する条件の説明のためのイメージを示す図 自宅到達燃料不足を報知する場合の説明のためのイメージを示す図 燃料電池車の近傍の充電設備を検索する際のイメージを示す図 半径１０ｋｍ以内の充電設備を検索する際のイメージを示す図 進行方向２ｋｍ以内の充電設備を検索する際のイメージを示す図 燃料電池車の制御部の処理手順を示すフローチャート（その１） 燃料電池車の制御部の処理手順を示すフローチャート（その２） 情報センタの制御装置の処理手順を示すフローチャート（その１） 情報センタの制御装置の処理手順を示すフローチャート（その２） 情報センタの制御装置の処理手順を示すフローチャート（その３） 情報センタの制御装置の処理手順を示すフローチャート（その４） 燃料管理コントローラの定期処理の処理手順を示すフローチャート 燃料管理コントローラの充電情報受信時の処理手順を示すフローチャート 燃料管理コントローラの選択通知受信時の処理手順を示すフローチャート

以下、本発明を具体化した一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る燃料電池車の燃料供給システム１の全体構成（要部）を概略的に示している。この燃料供給システム１は、燃料電池車２と、燃料電池車２に対して燃料を供給する商用充電設備３（図５〜図７参照）と、一般家庭に設けられる家庭用充電設備４と、前記充電設備３，４の情報を提供する情報センタ５とを含んでいる。尚、ここでは、家庭用充電設備４を備えた一般家庭は、自宅用の燃料電池車２を所持しているものとする。

図２は、前記燃料電池車２の要部（燃料電池に関するシステム部分）の構成を示している。即ち、燃料電池車２は、車輪駆動力を発生する走行用モータ１０に対し電力を供給する燃料電池１１、この燃料電池１１に燃料を供給する燃料貯留部１２を備えている。前記燃料電池１１は、例えば周知の固体高分子形燃料電池からなり、水素を燃料とし、触媒を用いて反応させるものとなっている。本実施例では、例えば液化水素からなる燃料が、燃料貯留部１２に供給されて貯留（充電）されるようになっている。また、前記燃料電池１１の発電時に余った電力や、前記走行用モータ１０による回生電力を蓄えるための二次電池１３も設けられている。

前記走行用モータ１０、燃料電池１１、燃料貯留部１２、二次電池１３等は、コンピュータ等から構成される制御部１４によって制御されるようになっている。このとき、制御部１４は、燃料貯留部１２における燃料の残量等も管理するようになっており、燃料制御部としての機能を備えている。また、この制御部１４は、表示部や操作部を有するＨＭＩ部１５に接続され、燃料や走行用モータ１０の状態に関する必要な情報をユーザに表示したり、ユーザの入力操作を受付けたりするようになっている。さらに、この制御部１４は、燃料電池車２に搭載されたナビゲーション装置１６や、外部との通信を行う通信手段としての車載通信装置１７に接続されている。

前記ナビゲーション装置１６は、周知のように、自車位置検出機能や地図表示機能、ルート案内機能等を備えている。前記車載通信装置１７は、移動通信基地局やインターネット等を介して外部と通信するもので、後述する情報センタ５との通信が可能に構成されている。尚、この燃料電池車２においては、ユーザの自宅に家庭用充電設備４を有しているものと、いないものとがある。以下、それらを区別する必要がある場合には、前者を自宅用の燃料電池車２（Ａ）と称し、後者を他の燃料電池車２（Ｂ）と称することとする。

前記家庭用充電設備４は、図１に示すように、前記燃料電池１１用の燃料を生産し蓄電する燃料蓄電装置２０、燃料を燃料電池車２に供給（充電）するための充電用プラグ２１、燃料を管理する燃料管理コントローラ２２等を備えて構成される。この家庭用充電設備４により、前記燃料蓄電装置２０の燃料を少なくとも自宅用の燃料電池車２（Ａ）に供給（充電）することが可能とされている。

前記燃料蓄電装置２０は、住宅の屋根（屋上）部分に、比較的小規模な発電装置としての周知の太陽光発電装置２３（或いは図示しない風車）を備えていると共に、その太陽光発電装置２３（或いは風車）の発電電力を、燃料この場合水素（気体）に変換する燃料生成装置２４を備えている。燃料生成装置２４により生成された水素は、気体水素タンク２５に貯められるようになっている。前記太陽光発電装置２３（或いは風車）の発電電力を、送電線２６を介して電力会社に送電（販売）するための送電装置２が設けられている。また、電力会社から前記送電線２６を介して受電（購入）する受電装置２８も設けられており、受電装置２８により受電（購入）した電力で前記燃料生成装置２４を動作させることも可能とされている。

前記気体水素タンク２５の気体水素は、液化装置２９により液化（有機ハイドライドなどに吸収する）され、その液化水素が燃料タンク３０に貯められるようになっている。また液化装置２９により液化された液化水素（燃料）は、前記充電用プラグ２１によって、燃料電池車２に充電される。尚、燃料電池車２に対する充電の方式として、上記のような充電用プラグ２１を用いて直接的に燃料を供給する以外にも、気体燃料カートリッジ３１や、液体燃料カートリッジ３２に燃料を充填して、燃料電池車２に装着するタイプのものもある。また、当然、液化されない圧力が高い水素を送るタイプもある。

そして、前記燃料管理コントローラ２２は、コンピュータを主体として構成され、前記送電装置２６、受電装置２８、燃料生成装置２４、液化装置２９、充電用プラグ２１等、家庭用充電設備４全体を制御する。これと共に、燃料管理コントローラ２２には、通信装置３３が接続され、移動通信基地局やインターネット等を介して外部の情報センタ５と通信を行うことが可能に構成されている。

詳しく図示はしないが、前記情報センタ５は、コンピュータを主体とした制御装置、各燃料電池車２や家庭用充電設備４との間での通信を行う通信部、充電設備３，４の情報を記憶したデータベース等を備えて構成されている。詳しくは後述するように、この情報センタ５は、前記商用充電設備３及び家庭用充電設備４の情報を管理すると共に、前記燃料電池車２との通信により、該燃料電池車２に対し燃料供給が可能な充電設備３．４の情報を提供するようになっている。

さて、詳しくは後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、上記構成の燃料供給システム１においては、前記家庭用充電設備４の燃料管理コントローラ２２は、自宅用の燃料電池車２（Ａ）が必要とする燃料量に対し、燃料蓄電装置２０に余剰の燃料が存在するかを管理し、余剰燃料がある場合に、その余剰燃料を他の燃料電池車２（Ｂ）に提供可能である旨を前記情報センタ５に通知する。そして、前記情報センタ５は、各燃料電池車２から、充電設備３，４の問合せがあった場合に、燃料電池車２に対し、前記余剰燃料を供給可能な家庭用充電設備４の情報を提供するように構成されている。

このとき、本実施例では、前記情報センタ５の制御装置は、燃料電池車２が外出している場合に、その燃料電池車２が外出先から自宅（家庭用充電設備４）まで帰宅するために要する燃料量Ｅ２を算出し、帰宅後次に出発する際に、所定距離（例えば４００ｋｍ）の走行が可能な燃料を自宅用の燃料電池車２（Ａ）に確保できるように、余剰燃料の算出を行うようになっている。

即ち、図３にイメージを示すように、燃料電池車２の現在の燃料の残量がＥ１であり、燃料電池車２が自宅に戻るのに必要な燃料量をＥ２とする。そして、自宅の家庭用充電設備４における燃料の残量がＥ３、他の燃料電池車２（Ｂ）に充電予約がなされた燃料量をＥ４（後述する）とすると、次の数式（１）が成り立つときには、それ以降は、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給（充電）を停止（禁止）する設定がなされる。
Ｅ１−Ｅ２＋Ｅ３−Ｅ４＜Ｅ（４００） …（１）
尚、Ｅ（ｎ）は、燃料電池車２がｎｋｍ走行するのに必要な燃料の量を表しており、以下、同様に使用する。ここでは、自宅の燃料電池車２（Ａ）において４００ｋｍ走行できるだけの燃料が確保されれば、余剰の燃料を販売できるようにする。

本実施例では、燃料電池車２の現在の燃料の残量Ｅ１から、該燃料電池車２が現在位置から自宅の家庭用充電設備４まで到達するために要する燃料量Ｅ２を引いた残りが、一定量（この場合、燃料電池車２が３０ｋｍを走行できるだけの燃料量Ｅ（３０））を下回ったときに、その旨（自宅到達燃料不足情報）が該燃料電池車２のドライバに報知されるようになっている。即ち、図４にイメージを示すように、次の数式（２）が成立した場合に報知が行われる。
Ｅ１−Ｅ２＜Ｅ（３０） …（２）

また、本実施例では、燃料電池車２のドライバが、ＨＭＩ部１５の操作部を操作することにより、前記情報センタ５との通信を行い、自宅の家庭用充電設備４における、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給の禁止（及び許可）を設定することが可能に構成されている。

そして、本実施例では、情報センタ５は、燃料電池車２との通信により該燃料電池車２の位置情報を取得し、近傍の充電設備３，４を検索して、充電可能な充電設備３，４の情報を提供するようになっている。この場合、図５〜図７にイメージを示すように、燃料電池車２の現在位置に対し、例えば近隣の半径１０ｋｍの範囲内の充電設備３，４が検索され、その情報が燃料電池車２に送信される。検索（情報提供）された充電設備３，４に対しては、情報センタ５から充電を希望する燃料電池車２が近くに存在する旨の通知がなされる。

図５では、商用充電設備３は、半径１０ｋｍの範囲から外れているので、その情報は提供されず、３件の家庭用充電設備４の情報が提供される。図６の例は、燃料電池車２の現在の燃料の残量Ｅ１が、２０ｋｍ走行可能な燃料量（Ｅ（２０））以下となっている場合において、半径１０ｋｍの範囲内の商用充電設備３の情報が提供される。但し、ユーザによりコスト優先が選択されている場合には、半径１０ｋｍの範囲内の家庭用充電設備４の情報も併せて提供される。図７の例は、燃料電池車２の現在の燃料の残量Ｅ１が、３０ｋｍ走行可能な燃料量（Ｅ（３０））以下となっている場合において、燃料電池車２の進行方向近傍の２ｋｍの範囲内に、充電設備３，４が存在する場合、その充電設備３，４が最優先で情報提供される。

このとき、燃料電池車２が情報センタ５に充電設備３，４の問い合わせを行う際には、当該燃料電池車２の充電に関する条件を指定し、前記情報センタ５はそれら条件を含んで充電設備３，４を検索する。条件としては、燃料電池車２の燃料残量Ｅ１（又は必要燃料量Ｅ４）、エアコンのオン／オフ等の負荷情報、燃料電池車２のサイズ、充電する燃料のタイプや成分、充電用のノズルのタイプ、料金支払いの方法（カード情報）、コスト優先か否か、許容できる待ち時間（０分がデフォルト）等がある。条件の中に、燃料電池車２が過去に充電を行った経験のある家庭用充電設備４の情報を含ませても良い。

前記情報センタ５から、燃料電池車２に対し充電設備３，４の情報が提供されると、ＨＭＩ部１５の表示部に表示がなされる。そこで、燃料電池車２のユーザ（ドライバ）は、希望する充電設備３，４を選択すると、情報センタ５にその旨が通知される。また、情報センタ５は、燃料電池車２が、充電設備３，４からの燃料供給を受ける場合には、それら燃料電池車２と充電設備３，４との合意に基づく予約処理を行うようになっている。燃料電池車２は、選択した（予約された）充電設備３，４に向かい、その充電設備３，４で燃料の供給を受けることができる。

次に、上記構成の作用について、図８〜図１６も参照して説明する。まず、図８及び図９のフローチャートは、自宅に家庭用充電設備４が存在する自宅用の燃料電池車２（Ａ）における、燃料電池車２の走行時に制御部１４が実行する燃料の管理に関する処理（車載通信装置１７による情報センタ５との間の通信を含む）の手順を示している。尚、これら図８及び図９は、連続した１つのフローチャートであるが、スペースの関係上、２つの図に分割して示している。

即ち、図８において、ステップＳ１では、自車両の燃料貯留部１２に残っているエネルギ（燃料）の残量Ｅ１の取得（又は推定計算）が行われる。この燃料の残量Ｅ１の取得は、燃料のうち一定量、即ち、燃料電池車２が一定距離（例えば３ｋｍ）だけ走行することが可能な燃料量（Ｅ（３））を消費する毎に実行される（ステップＳ２）。ステップＳ３では、情報センタ５との間の通信により、自宅の家庭用充電設備４における燃料の残量Ｅ３の情報が取得される（後述する図１０のステップＳ２４、Ｓ２８に対応）。

このとき、詳しく図示はされていないが、自宅燃料の合計残量が不足となるか（上記（１）式でＥ（４００）未満か）どうかの情報も併せて取得される。また、燃料電池車２側からは、自車両のＩＤ、自車両の燃料の残量Ｅ１の情報、自車両の現在位置情報、自宅の家庭用充電設備４の情報（コード）等が情報センタ５に対し送信される（図１０のステップＳ２１、Ｓ２２に対応）。

次いで、ステップＳ４では、情報センタ５から送信された自宅の家庭用充電設備４における燃料の残量Ｅ３の情報（及び自宅到達燃料不足情報）が取得される（図１０のステップＳ３２に対応）。ステップＳ５では、ＨＭＩ部１５の表示部の画面に、自宅の家庭用充電設備４における燃料の残量Ｅ３と、自車両が自宅に帰るために必要な燃料量Ｅ２とが表示される。ステップＳ６では、自宅燃料の合計残量不足があるかどうかが判断され、残量が不足する場合には（ステップＳ６にてＹｅｓ）、ステップＳ７にて、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給を一時的に停止（禁止）する旨がＨＭＩ部１５の操作部に表示され、ステップＳ１０に進む。

一方、自宅燃料の合計残量不足がない場合には（ステップＳ６にてＮｏ）、ステップＳ８にて、ユーザによる他車に対する燃料供給の停止（禁止）の設定がなされたかどうかが判断される。ユーザによる禁止の設定がない場合には（ステップＳ８にてＮｏ）、そのままステップＳ１０に進む。ユーザのＨＭＩ部１５の操作部の操作により、他車への燃料供給の禁止が設定された場合には（ステップＳ８にてＹｅｓ）、ステップＳ９にて、他車への燃料供給の禁止の設定情報が情報センタ５に対し送信され（図１０のステップＳ３０に対応）、ステップＳ７でその旨の表示が行われた上で、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、燃料電池車２が現在の燃料の残量Ｅ１で一定距離（この場合３０ｋｍ）走行分の燃料を消費したとしても、上記数式（２）の自宅まで到達するだけの燃料が残るか不足するかが判断され（上記数式（２）でＥ（３０）未満）、自宅に到達するまでの燃料が不足する場合には（ステップＳ１０にてＹｅｓ）、ステップＳ１１にて、現在の燃料残量Ｅ１では自宅到達燃料不足の旨がＨＭＩ部１５の操作部に表示され、ステップＳ１２に進む。現在の燃料の残量Ｅ１で燃料が不足しない場合には（ステップＳ１０にてＮｏ）、そのままステップＳ１２に進む。

図９において、ステップＳ１２では、ナビゲーション装置１６から燃料電池車２の現在位置が取得される。ステップＳ１３では、情報センタ５に対し、充電設備３，４の検索の要求がなされると共に、検索の条件の情報が送信される。このときの検索の条件としては、例えば、自車量のＩＤ（自宅コード）、自車両の現在位置、自車両の燃料残量Ｅ１（又は必要燃料量Ｅ４）、エアコンのオン／オフ等の負荷情報、燃料電池車２のサイズ、充電する燃料のタイプや成分、充電用のノズルのタイプ、料金支払いの方法（カード情報）、コスト優先か否か、許容できる待ち時間（０分がデフォルト）等がある。

次のステップＳ１４では、情報センタ５から送信される充電可能な充電設備３，４の情報を受信（取得）する（図１３のステップＳ４９に対応）。ステップＳ１５では、その充電設備３，４の情報が、ＨＭＩ部１５の表示部に地図と共に表示される。このとき、情報センタ５から送信される充電可能な充電設備３，４の情報には、各充電設備３，４のＩＤ、充電設備３，４の位置座標、供給可能な燃料量、燃料販売価格、充電に要する時間、駐車場所の情報、自宅の家庭用充電設備４の場合は自宅燃料の余裕量（残量）等がある。

ここで、ユーザ（ドライバ）は、表示部の画面を見て、充電する充電設備３，４を選択操作する（ステップＳ１６）。ユーザによる充電設備３，４の選択がなされると（ステップＳ１６にてＹｅｓ）、ステップＳ１７にて、情報センタ５に対し、選択した充電設備３，４の情報が送信される（図１３のステップＳ５１に対応）。このときには、選択した充電設備３，４のＩＤの他に、当該充電設備３，４への到着予想時刻、必要な充電量（Ｅ４）、充電履歴（その充電設備３，４を過去に利用したことがあるか）、必要な駐車スペースの情報が併せて送信される。尚、ユーザが、表示部の表示を見て、気に入る充電設備３，４がない場合には（ステップＳ１６にＮｏ）、ステップＳ１２に戻って、再度、条件提示などを行うことができる。

図１０〜図１３は、情報センタ５の制御装置が実行する、燃料電池車２に対する充電設備３，４の情報提供や予約の処理の手順を示している。尚、これら図１０〜図１３も、本来、連続した１連のフローチャートであるが、スペースの関係上、４つの図に分割して示している。

図１０のフローチャートにおいて、まず、燃料電池車２との間の通信により、ステップＳ２１にて、当該燃料電池車２の現在位置の情報が取得されると共に、ステップＳ２２にて、燃料電池車２の燃料残量Ｅ１の情報が取得される（図８のステップＳ３に対応）。ステップＳ２３では、その燃料電池車２が自宅（家庭用充電設備４）に戻るのに必要な燃料量Ｅ２が計算され、次のステップＳ２４にて、その燃料電池車２に対し、自宅に到着するために必要な燃料量Ｅ２の情報が通知される。

ステップＳ２５では、当該燃料電池車２のユーザの自宅の家庭用充電設備４における燃料の残量Ｅ３の情報が取得され（図１４のステップＳ６４に対応）、ステップＳ２６では、当該家庭用充電設備４において、他の燃料電池車２（Ｂ）に対し既に予約されている充電燃料量Ｅ４の情報が取得される。次のステップＳ２７では、上記した図３及び数式（１）で説明したように、燃料電池車２が自宅に戻った後所定距離（この場合４００ｋｍ）以上の走行が可能な燃料を確保できるか（自宅燃料の合計残量不足がないか）どうかの計算がなされる。

自宅燃料の合計残量不足がある場合には（ステップＳ２７にてＮｏ）、ステップＳ２８にて、自宅燃料の合計残量不足がある旨が燃料電池車２に対して通知され、更に次のステップＳ２９にて、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給を一時的に停止（禁止）する旨が設定されると共に燃料電池車２に対して通知され、ステップＳ３１に進む。一方、自宅燃料の合計残量不足がない場合には（ステップＳ２７にてＹｅｓ）、ステップＳ３０にて、ユーザからの他車に対する燃料供給の禁止の設定の通知があったかどうかが判断され、通知があった場合には（ステップＳ３０にてＹｅｓ）、ステップＳ２９の処理を行う。ユーザからの通知がない場合には（ステップＳ３０にてＮｏ）、そのままステップＳ３１に進む。

次に、ステップＳ３１では、上記図４及び数式（２）で説明したように、燃料電池車２の燃料残量Ｅ１から、自宅に戻るに必要な燃料量Ｅ２を引いた燃料量が、燃料電池車２が３０ｋｍ走行するのに必要な燃料量Ｅ（３０）よりも大きいがどうか、つまり燃料電池車２が今から３０ｋｍ走行する分の燃料を消費したと仮定した場合に、その時点で自宅に戻るだけの燃料が残っていないかどうかが判断（計算）される。自宅到達燃料不足と判断された場合には（ステップＳ３１にてＹｅｓ）、ステップＳ３２にて、自宅到達燃料不足の情報が燃料電池車２に対して通知され、ステップＳ３３に進む。自宅到達燃料不足と判断されなかった場合には（ステップＳ３１にてＮｏ）、そのままステップＳ３３に進む。

図１１において、ステップＳ３３では、現在の燃料電池車２の燃料残量Ｅ１における走行可能範囲が、２０ｋｍ（Ｅ（２０））よりも少ない（小さい）かどうかが判断される。走行可能距離が２０ｋｍよりも小さいときには（ステップＳ３３にてＹｅｓ）、次のステップＳ３４にて、充電が開始できるまでの充電待ち時間が１０分よりも小さい充電設備３，４が検索される。充電待ち時間が１０分よりも小さい充電設備３，４が存在する場合には（ステップＳ３４にてＹｅｓ）、ステップＳ３５に進み、充電待ち時間が１０分よりも小さく、且つ、燃料電池車２の現在位置から半径１０ｋｍ以内に存在する全ての商用充電設備３に対し、充電を希望するユーザ（燃料電池車２）が存在する旨が通知される。この場合、充電設備３，４に対して、充電を希望する燃料電池車２に関する情報（必要な燃料量や、車両のサイズ等）も併せて通知される。

次のステップＳ３６では、燃料電池車２のユーザが、コスト優先を選択しているかどうかが判断される。コスト優先が選択されている場合には（ステップＳ３６にてＹｅｓ）、ステップＳ３７にて、電待ち時間が１０分よりも小さく、且つ、燃料電池車２の現在位置から半径１０ｋｍ以内に存在する家庭用充電設備４を検索し、その範囲内の全ての家庭用充電設備４に対し、充電を希望するユーザ（燃料電池車２）が存在する旨が通知され（図１５のステップＳ７１に対応）、図１２のステップＳ４４（後述）に進む。

コスト優先が選択されていない場合には（ステップＳ３６にてＮｏ）、そのままステップＳ４４に進む。上記ステップＳ３４にて、充電待ち時間が１０分よりも小さい充電設備３，４が存在しなかった場合（ステップＳ３４にてＮｏ）にも、図１２のステップＳ４４（後述）に進む。尚、上記した充電設備３，４に対する通知時には、充電を希望する燃料電池車２に関する情報（必要な燃料量や、車両のサイズ等）も併せて通知される。

一方、上記ステップＳ３３にて、走行可能距離が２０ｋｍ以上であった場合（ステップＳ３３にてＮｏ）、ステップＳ３８に進み、現在の燃料電池車２の燃料残量Ｅ１における走行可能範囲が、３０ｋｍ（Ｅ（３０））よりも少ない（小さい）かどうかが判断される。走行可能範囲が３０ｋｍ以上であれば（ステップＳ３８にてＮｏ）、緊急な充電の必要はないので、そのまま終了する。

走行可能範囲が３０ｋｍよりも少ない場合には（ステップＳ３８にてＹｅｓ）、ステップＳ３９にて、ユーザのカードが有効（使用可能）である充電設備３，４が検索される。ユーザのカードが有効な充電設備３，４が存在しない場合には（ステップＳ３９にてＮｏ）、そのまま終了する。ユーザのカードが有効な充充電設備３，４が存在する場合には（ステップＳ３９にてＹｅｓ）、ステップＳ４０に進み、充電待ち時間が３分よりも小さい充電設備３，４が検索される。充電待ち時間が３分よりも小さい充電設備３，４が存在しない場合には（ステップＳ４０にてＮｏ）、そのまま終了する。

充電待ち時間が３分よりも小さい充電設備３，４が存在する場合には（ステップＳ４０にてＹｅｓ）、ステップＳ４１に進み、現在の燃料電池車２の進行方向周辺であって、２ｋｍ以内に存在する全ての商用充電設備３が検索され、それら商用充電設備３に対し、充電を希望するユーザ（燃料電池車２）が存在する旨が上記と同様に通知される。

次のステップＳ４２では、燃料電池車２のユーザが、コスト優先を選択しているかどうかが判断される。コスト優先が選択されている場合には（ステップＳ４１にてＹｅｓ）、ステップＳ４３にて、現在の燃料電池車２の進行方向周辺であって、２ｋｍ以内に存在する全ての家庭用充電設備４が検索され、それら家庭用充電設備４に対し、充電を希望するユーザ（燃料電池車２）が存在する旨が同様に通知され（図１５のステップＳ７１に対応）、図１２のステップＳ４４に進む。コスト優先が選択されていない場合には（ステップＳ４２にてＮｏ）、そのままステップＳ４４に進む。

図１２において、ステップＳ４４では、燃料電池車２の現在位置から、近傍の各商用充電設備３までの必要燃料量Ｅ５が算出される。ステップＳ４５では、燃料電池車２の現在の燃料残量Ｅ１で到達が可能な商用充電設備３の検索が行われる。尚、この検索には、燃料電池車２のサイズ、燃料のタイプや成分等の条件が加味される。

次のステップＳ４６では、燃料電池車２の現在の燃料残量Ｅ１で到達が可能な商用充電設備３があるかどうかが判断される。到達可能な商用充電設備３が存在しない場合には（ステップＳ４６にてＮｏ）、ステップＳ３３に戻る。到達可能な商用充電設備３が存在する場合には（ステップＳ４６にてＹｅｓ）、ステップＳ４７にて、到達可能な商用充電設備３に対し、充電を希望するユーザ（燃料電池車２）が存在する旨が同様に通知され（図１５のステップＳ７１に対応）、図１３のステップＳ４８に進む。

図１３において、ステップＳ４８では、通知を送った充電設備３，４からの回答通知を待って回答通知があるかどうかが判断される（図１５のステップＳ７３に対応）。所定時間（例えば２分）以内に回答通知があったときには（ステップＳ４８にてＹｅｓ）、ステップＳ４９にて、該当する燃料電池車２に対して充電が可能な周辺充電設備３，４の情報が通知され（図９のステップＳ１４に対応）、ステップＳ５１に進む。回答通知がどの充電設備３，４からもないときには（ステップＳ４８にてＮｏ）、ステップＳ５０にて、燃料電池車２に対して、周辺に該当する充電設備３，４が存在しないことが通知される。

この後、ステップＳ５１では、周辺充電設備３，４の情報を通知した燃料電池車２からの選択回答を待って（図９のステップＳ１７に対応）、選択がされたかどうかが判断される。所定時間（例えば５分）以内に選択の回答通知があったときには（ステップＳ５１にてＹｅｓ）、ステップＳ５２にて、ユーザにより選択された充電設備３，４に関し、充電予約がなされた燃料量Ｅ４が予約に加えられる。そして、ステップＳ５３にて、選択された充電設備３，４に対し、予約された燃料電池車２の条件（必要燃料量Ｅ４、車両のサイズ、過去に当該充電設備３，４で充電を行った経験回数など）が通知され（図１６のステップＳ８１に対応）、処理が終了する。所定時間内に燃料電池車２から選択の回答通知がない場合にも（ステップＳ５１にてＮｏ）、処理が終了する。

図１４、図１５、図１６のフローチャートは、家庭用充電設備４の燃料管理コントローラ２２における処理の手順を示している。まず、図１４は、通常時において定期的に実行される定期処理の手順を示しており、ステップＳ６１では、燃料蓄電装置２０内の設備内の燃料残量Ｅ３の計測及び計測データの取得が行われる。次のステップＳ６２では、燃料残量Ｅ３の一定量（例えばＥ（３）相当量）の変動があったかどうかが判断される。変動がなかった場合には（ステップＳ６２にてＮｏ）、ステップＳ６１からの処理が繰返される。燃料残量Ｅ３の一定量の変動があった場合に（ステップＳ６２にてＹｅｓ）、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３は、家庭用充電設備４が移動設備の場合に行われる処理であり、ＧＰＳ等から自己の家庭用充電設備４の位置情報が取得される。ステップＳ６４では、情報センタ５に対し、燃料残量Ｅ３の情報が送信される（図１０のステップＳ２５に対応）。ステップＳ６５では、情報センタ５に対し、充電の待ち時間やその他必要な情報（条件等）が通知される。尚、図示はしていないが、家庭用充電設備４にあっては、情報センタ５から他車供給停止の通知があった場合には（図１０のステップＳ２９に対応）、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給を禁止する旨の設定がなされる。

図１５は、情報センタ５から、充電を希望する燃料電池車２が存在する旨の通知があった場合（図１１のステップＳ３７、Ｓ４３、図１２のステップＳ４７に対応）に実行される処理手順を示している。即ち、ステップＳ７１では、通知された燃料電池車２の車両情報が、表示装置の画面に表示される。ステップＳ７２では、検索条件によってフィルタがかけられ、当該燃料電池車２の充電要求の受け入れが可能か（受け入れしたいか）どうかが判断される。この判断においては、家庭用充電設備４の管理者による手動判断を含むようにしても良い。

燃料電池車２の充電要求の受け入れ（予約）が可能である場合には（ステップＳ７２にてＹｅｓ）、ステップＳ７３にて、判断結果の回答を情報センタ５に通知する（図１３のステップＳ４８に対応）。燃料電池車２の充電要求の受け入れ（予約）が不可の場合には（ステップＳ７２にてＮｏ）、そのまま終了する。

図１６は、ユーザにより選択されて情報センタ５から充電予約の通知がなされた場合（図１３のステップＳ５３に対応）の処理手順を示しており、ステップＳ８１では、情報センタ５から車両の選択通知があったかどうかが判断され、通知があった場合には（ステップＳ８１にてＹｅｓ）、ステップＳ８２にて、該当する燃料電池車２の必要充電量Ｅ４等の情報が、燃料管理コントローラ２２の表示部の画面に表示され、処理を終了する。通知がない場合には（ステップＳ８１にてＮｏ）、そのまま終了する。尚、図示や詳しい説明は省略するが、商用充電設備３においても、上記した図１４〜図１６のような家庭用充電設備４の処理に準じた処理が同様に実行される。

このような本実施例の燃料供給システム１によれば、家庭用充電設備４においては、燃料蓄電装置２０の燃料を、自宅用の燃料電池車２（Ａ）に供給することができ、余剰燃料がある場合には、その余剰燃料を他の燃料電池車２（Ｂ）に提供（販売）することが可能となる。燃料電池車２は、情報センタ５との通信により、近傍の家庭用充電設備４の情報を得ることができ、その家庭用充電設備４まで行って、燃料供給を受けることが可能となる。この場合、経済原理上、家庭用充電設備４の燃料は、必然的に商用充電設備３の燃料に比べて安価になるので、燃料電池車２のユーザは、充電設備３、４を選ぶことにより安価な燃料を得ることが可能となる。この結果、燃料電池車２のユーザ、家庭用充電設備４を備えるユーザの双方にメリットを得ることができる。

特に本実施例では、自宅用の燃料電池車２（Ａ）が外出先から家庭用充電設備４まで到達するために要する燃料量Ｅ２を算出し、帰宅後次に出発する際に、所定距離の走行が可能な燃料（Ｅ（４００））を確保できるように余剰燃料の算出を行うようにしたので、家庭用充電設備４において、自宅用の燃料電池車２（Ａ）が使用するに必要十分な燃料を確保しながらも、余剰の燃料を販売して利益を得ることが可能となる。

本実施例では、燃料電池車２の燃料の残量Ｅ１から、該燃料電池車２が自宅の家庭用充電設備４まで到達するために要する燃料量Ｅ２を引いた残りが、一定量（Ｅ（３０））を下回ったときに、燃料電池車２のドライバに報知するようにしたので、３０ｋｍ以上走ると家に帰るための燃料が不足する事があることをドライバに知らせて、充電を促すことができる。また、自宅用の燃料電池車２（Ａ）のドライバが、情報センタ５との通信により、自宅の家庭用充電設備４における、他の燃料電池車２（Ｂ）に対する燃料供給の許可、禁止を設定できるようにしたので、ドライバの判断で、燃料が多く残っていても禁止したり、燃料が少なくても許可したりする等が可能となり、システム使用の柔軟性が高まってより使いやすいものとなる。

更に、特に本実施例では、情報センタ５は、燃料電池車２の位置情報に基づいて近傍の充電設備３，４を検索して情報提供するので、燃料電池車２から近い位置の充電設備３，４を、紹介することができる。このとき、情報センタ５が、燃料電池車２と充電設備３．４との間の予約処理を行うので、充電の作業を停滞なくスムーズに行うことが可能となる。情報センタ５は燃料電池車２の充電に関する条件を含んで充電設備３，４を検索するので、実際の充電作業時のトラブルの発生などを未然に回避することができる。過去に充電を行った経験のある充電設備３，４を充電先に選択することにより、説明などの手間を省いて、より効率の良い充電作業が可能となる。

尚、上記実施例では、家庭用充電設備４（燃料蓄電装置２０）として住宅に対し固定的に設けられた設備の場合を例としたが、これに限らず、図１４のステップＳ６３で触れたように、家庭用充電設備として、トレーラ等の可動式の（移動可能な）充電設備を設けるようにしても良い。これによれば、燃料電池車２の移動可能範囲内に家庭用充電設備側が近付いていくことができ、例えば燃料切れで動けなくなった燃料電池車２があった場合に、そこまで出向き、出先で充電を行うといった救済行動も可能となる。

また、上記実施例では、燃料電池車の燃料として、液化水素及び気体水素を挙げたが、それ以外の種類の燃料、例えばエタノール等であっても良い。家庭用充電設備に設けられる発電装置としても、太陽光発電装置に限らず、風力や波力（潮力）、地熱などを利用した発電装置であっても良い。他車への燃料の供給の許可・禁止の指示を、燃料電池車２側から家庭用充電設備４に直接的に行う構成としても良い。上記数式（１）、（２）の計算等を、燃料電池車２側で行う構成としても良い。

さらには、上記実施例において記載した、４００ｋｍ、３０ｋｍといった距離や、１０分といった時間等の数値については、あくまでも一例を示したものに過ぎず、適宜変更して実施することができる。その他、燃料電池車２や、家庭用充電設備４のハードウエア構成についても、様々な変更が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１は燃料供給システム、２は燃料電池車、３は商用充電設備、４は家庭用充電設備、５は情報センタ、１１は燃料電池、１４は制御部（燃料制御部）、１７は車載通信装置（通信手段）、２０は燃料蓄電装置、２２は燃料管理コントローラ、３３は通信装置を示す。

Claims (9)

1. 燃料電池（１１）を動力源とするものであって、前記燃料電池（１１）の燃料を管理する燃料制御部（１４）、及び外部との通信を行う通信手段（１７）を備えた燃料電池車（２）と、
   前記燃料電池車（２）に対して燃料を供給する商用充電設備（３）と、
   前記燃料電池（２）用の燃料を生産し蓄電する燃料蓄電装置（２０）を備え、前記燃料蓄電装置（２０）の燃料を少なくとも自宅用の燃料電池車（２）に供給可能な家庭用充電設備（４）と、
   前記商用充電設備（３）及び家庭用充電設備（４）の情報を管理すると共に、前記燃料電池車（２）との通信により、該燃料電池車（２）に対し燃料供給が可能な充電設備（３，４）の情報を提供する情報センタ（５）と
   を含んだ燃料電池車の燃料供給システム（１）であって、
   前記家庭用充電設備（４）は、前記自宅用の燃料電池車（２）が必要とする燃料量に対し、前記燃料蓄電装置（２０）に余剰の燃料が存在するかを管理する燃料管理コントローラ（２２）を備えると共に、前記燃料管理コントローラ（２２）は、余剰燃料がある場合に、その余剰燃料を他の燃料電池車（２）に提供可能である旨を前記情報センタ（５）に通知し、
   前記情報センタ（５）は、前記通信手段（１７）により問合せがあった燃料電池車（２）に対し、前記余剰燃料を供給可能な家庭用充電設備（４）の情報を提供することを特徴とする燃料電池車の燃料供給システム。
2. 前記自宅用の燃料電池車（２）が外出している場合に、当該自宅用の燃料電池車（２）が外出先から前記家庭用充電設備（４）まで到達するために要する燃料量を算出し、帰宅後次に出発する際に、所定距離の走行が可能な燃料を自宅用の燃料電池車（２）用に確保できるように、前記燃料蓄電装置（２０）の余剰燃料の算出を行うことを特徴とする請求項１記載の燃料電池車の燃料供給システム。
3. 前記燃料電池車（２）の燃料の残量から、該燃料電池車（２）が現在位置から前記自宅の家庭用充電設備（４）まで到達するために要する燃料量を引いた残りが、一定量を下回ったときに、その旨が該燃料電池車（２）のドライバに報知されることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池車の燃料供給システム。
4. 前記自宅用の燃料電池車（２）のドライバが、前記情報センタ（５）との通信により、自宅の家庭用充電設備（４）における、他の燃料電池車（２）に対する燃料供給の許可、禁止を設定することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料電池車の燃料供給システム。
5. 前記情報センタ（５）は、前記燃料電池車（２）との通信により該燃料電池車（２）の位置情報を取得し、近傍の充電設備（３，４）を検索して情報提供することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料電池車の燃料供給システム。
6. 前記情報センタ（５）は、前記他の燃料電池車（２）が、前記家庭用充電設備（４）からの燃料供給を受ける場合には、それら他の燃料電池車（２）と家庭用充電設備（４）との合意に基づく予約処理を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料電池車の燃料供給システム。
7. 前記燃料電池車（２）が前記情報センタ（５）に充電設備（３，４）の問い合わせを行う際には、当該燃料電池車（２）の充電に関する条件を指定し、前記情報センタ（５）は条件を含んで充電設備（３，４）を検索することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料電池車の燃料供給システム。
8. 前記燃料電池車（２）の充電に関する条件には、該燃料電池車（２）が過去に充電を行った経験のある前記家庭用充電設備（４）の情報が含まれることを特徴とする請求項７記載の燃料電池車の燃料供給システム。
9. 前記家庭用充電設備（４）は、可動式であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料電池車の燃料供給システム。

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