JP2020112242A - 水素充填用システム及び水素充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信充填を行っている場合に、車載タンク内の圧力、温度等を正確に水素充填装置側に伝達できなくなった場合に、通信充填における高い充填率で水素充填がされてしまう事態を防止することが出来る水素充填用システム及び水素充填方法の提供。【解決手段】本発明の水素充填用システム（１００）は、水素充填を制御する制御装置（ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３）を有しており、当該制御装置（ＣＵ）は、通信充填の際に車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度等のデータに異常があるか否かを判断する機能と、圧力或いは温度等のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える機能を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、水素自動車（ＦＣＶ）等に水素を充填する技術に関する。

近年、燃料電池を搭載した車両（燃料電池自動車：ＦＣＶ）の開発・普及に伴い、水素供給施設である水素ステーション（例えば、特許文献１参照）の設置個所を増加することが重要視されている。
水素ステーションには水素充填装置（ディスペンサ）が設けられており、水素ステーションに到着した車両の車載タンク内に、圧力及び温度等が所定の範囲内に保たれた状態で水素を充填する。その際に、所謂「通信充填」、車載タンク内の圧力、温度等の情報を赤外線通信により水素充填装置側に通信しつつ水素充填を行う充填方式が、行なわれる場合がある。
通信充填を行うと、車載タンク内の圧力、温度等を確認しつつ水素を充填することが出来るので、充填率を高くしても安全に水素を充填することが出来る。

ここで、各種の原因により、通信充填を行っている場合（水素が車載タンク内に充填されている状態）に、車載タンク内の圧力、温度等を正確に水素充填装置側に伝達できなくなる場合が存在する。係る場合に通信充填を継続すると、車載タンク内の圧力、温度等が正確に把握できない状態にも拘らず（通信充填における）高い充填率で水素充填がされてしまう、という不都合が生じる。
しかし、従来は、この様な不都合に対処する技術は提案されていなかった。

特開２０００−１６６６３５号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、通信充填を行っている場合に、車載タンク内の圧力、温度を正確に水素充填装置側に伝達できなくなった場合に、通信充填における高い充填率で水素充填がされてしまう不都合に対処することが出来る水素充填用システム及び水素充填方法の提供を目的としている。

本発明の水素充填用システム（１００）は、水素充填を制御する制御装置（ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３：包括的に符号ＣＵで示す場合がある）を有しており、当該制御装置（ＣＵ）は、
通信充填の際に車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する機能と、
圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える機能を有していることを特徴としている。

本発明において、前記制御装置（ＣＵ）は、圧力或いは温度のデータを先行する（以前の制御サイクルにおける）圧力或いは温度のデータと比較して、予め定められた数値（正の値δ１、δ２）以内の増加量であれば正常であると判断し、増加量が前記予め定められた数値（正の値δ１、δ２）よりも大きい場合（急激に上昇した場合）と、増加量がゼロの場合（圧力或いは温度が変動しない場合）と、増加量が負の値の場合（圧力或いは温度が減少した場合）には異常であると判断する機能を有していることが好ましい。

そして本発明において、前記制御装置（ＣＵ）は、
通信充填を始める以前に、車載タンク（ＳＴ）内の圧力及び温度のデータを充填装置（１：ディスペンサ）側に伝達する通信が成立しているか否か（車両通信が成立しているか否か）を判断する機能と、
成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する機能を有しているのが好ましい。

本発明の水素充填方法は、
通信充填の際に車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する工程と、
圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える工程を有していることを特徴としている。

本発明の方法において、前記異常があるか否かの工程では、圧力或いは温度のデータを先行する（以前の制御サイクルにおける）圧力或いは温度のデータと比較して、予め定められた数値（正の値δ１、δ２）以内の増加量であれば正常であると判断し、増加量が前記予め定められた数値（正の値δ１、δ２）よりも大きい場合（急激に上昇した場合）と、増加量がゼロの場合（圧力或いは温度が変動しない場合）と、増加量が負の値の場合（圧力或いは温度が減少した場合）には異常であると判断するのが好ましい。

そして本発明の方法において、
通信充填を始める以前に、車載タンク（ＳＴ）内の圧力及び温度のデータを充填装置（１：ディスペンサ）側に伝達する通信が成立しているか否か（車両通信が成立しているか否か）を判断する工程と、
成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する工程を有しているのが好ましい。

ここで、通信充填に際しては、車載タンク（ＳＴ）内の圧力及び温度の情報は、赤外線通信により水素充填装置（１）側に伝達される。しかし、赤外線通信に限定される訳ではなく、例えば、電子料金収受システム（ＥＴＣ）で使用される帯域の電波を用いて、車載タンク（ＳＴ）内の圧力、温度を水素充填装置（１）側に伝達することも可能である。
また、燃料電池自動車（ＦＣＶ）は乗用車に限定されるものではない。「燃料電池自動車」或いは「ＦＣＶ」なる文言は、本明細書においては、乗用車のみならず、トラック、バス、フォークリフト、二輪車等も包含する文言として使用されている。換言すれば、本明細書における燃料電池自動車（ＦＣＶ）は、燃料電池を搭載し人間を載せて移動することが出来る機械全般を意味する文言である。

上述の構成を具備する本発明によれば、通信充填の際に、車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度の測定値に異常が存在した場合には、通信充填から非通信充填に切り替えている。車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度の測定値に異常が存在する場合には、車載タンク内の圧力、温度を正確に水素充填装置側に伝達できなくなった状態であると判断することが出来る。
そして、非通信充填の場合には充填率が通信充填の場合よりも低く設定されているので、非通信充填に切り替えることにより低い充填率で水素充填が行われることとなり、水素充填が安全側で行われ、車載タンク（ＳＴ）の限界まで水素が充填される（いわゆる「満タン」の状態になる）ことがない。
換言すると、本発明によれば、通信充填を行っている場合に車載タンク（ＳＴ）内の圧力、温度が正確に水素充填装置（１）側に伝達されない恐れが生じた場合に、車載タンク（ＳＴ）側に余裕がある（安全サイドの）非通信充填に切り替わり、その様な場合でも安全に水素充填がされる。

本発明の第１実施形態に係る水素充填システムの説明図である。 第１実施形態に係るシステムの制御装置の機能ブロック図である。 図２における異常判定ブロックの機能ブロック図である。 第１実施形態において、充填前に充填方式を決定する制御を示すフローチャートである。 第１実施形態において、充填中に充填方式を決定する制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態を示す説明図である。 本発明の第３実施形態を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１００で示す水素充填用システム１００は、水素充填装置１と水素充填を制御する制御装置ＣＵ１を有しており、制御装置ＣＵ１は水素充填装置１内に設けられている。
水素充填装置１には充填ホース２が接続され、充填ホース２先端には充填ノズル３が設けられている。充填ノズル３は、水素を充填するべき車両Ｓ（例えば、燃料電池自動車ＦＣＶ）の燃料タンクＳＴ（車載タンク）側のレセプタクルＳＲと接続及び取り外し可能に構成されている。
また、水素充填装置１は、車両Ｓの燃料タンクＳＴの情報（圧力の情報、温度の情報等）を伝達する信号伝達系統４を有している。信号伝達系統４は、水素充填装置１と充填ノズル３に設けられた光通信用受信器３Ａを接続している。
上述した様に、燃料電池自動車（ＦＣＶ）は乗用車に限定されるものではない。「燃料電池自動車」或いは「ＦＣＶ」なる文言は、本明細書においては、乗用車のみならず、トラック、バス、フォークリフト、二輪車等も対象として使用される。

水素充填時には、水素充填装置１から、充填ホース２、充填ノズル３、車両側レセプタクルＳＲを介して、車両Ｓの車載タンクＳＴに水素が充填される。
通信充填の場合には、水素充填の際に、車載タンクＳＴ内の情報（温度、圧力等）が圧力センサＰ、温度センサＴ等で検出され、車両側レセプタクルＳＲに内蔵された車両側の図示しない光通信用送信器から充填ノズル３に内蔵された光通信用受信器３Ａ、信号伝達系統４を介して、水素充填装置１に設置された制御装置ＣＵ１に伝達される。
制御装置ＣＵ１は、信号伝達系統４を介して伝達された車載タンクＳＴ内の情報（温度、圧力等）に基づいて、水素充填装置１から車載タンクＳＴ内への通信充填を制御している。ただし、上述した車載タンクＳＴから水素充填装置１への情報伝達は、赤外線通信に限定される訳ではなく、例えば、電子料金収受システム（ＥＴＣ）使用される帯域の電波による無線通信により伝達することも可能である。
ここで、水素充填装置１（水素充填用システム１００）においては、通信充填を行うことが出来るが、非通信充填も行うことが出来る。

制御装置ＣＵ１は、車載タンクＳＴ内の情報（温度、圧力等）に加えて、車両Ｓ側から送信される通信の適正さを検出する検査コードを取得して、車両Ｓへの車両通信が成立しているか否かを判断する機能を有している。それに加えて、通信充填を行っている場合に、通信充填を継続するか、或いは、通信充填を停止して非通信充填に切り替えるかを判断する機能をも有している。
車載タンクＳＴ内の情報（温度、圧力等）が水素充填装置１に伝達されない非通信充填の場合には、通信充填の場合に比較して、車載タンクＳＴ内の水素に充填率を低く設定している。非通信充填の場合には、水素を充填している車両Ｓ側の車載タンクＳＴ内の状態（圧力、温度等）が分からない状態で水素充填するため、通信充填に比較して危険性があり、危険が無い方向で（いわゆる「安全サイド」で）水素充填が行われるからである。それに関連して、非通信充填の場合には、いわゆる「満タン」（車載タンクＳＴ内に許容限界の高圧まで水素を充填した状態）にはしない。
第１実施形態の制御装置ＣＵ１については、図２〜図５を参照して説明する。

制御装置ＣＵ１の機能ブロックを示す図２において、制御装置ＣＵ１は、通信充填成立判定ブロック１Ａ、異常判定ブロック１Ｂ、及び充填方式決定ブロック１Ｃを有している。
通信充填成立判定ブロック１Ａは、水素充填を開始する以前に、車両Ｓの車載タンクＳＴ（図１参照）内の圧力センサＰ、温度センサＴ等から制御サイクル毎の圧力データ、温度データ等を、信号ラインＳＬ１を介して取得すると共に、信号ラインＳＬ２を介して車両の検査コード発信部Ｋから検査コードを取得する。
通信充填成立判定ブロック１Ａは、取得した検査コード、圧力データ、温度データ等に基づき、車両Ｓ側（車載タンクＳＴ内）の圧力及び温度等のデータを水素充填装置１（ディスペンサ）側に伝達する通信（車両通信）が成立しているか否かを判断する機能を有している。ここで、車両通信が成立していることは、通信充填の前提である。

通信充填成立判定ブロック１Ａによる判断結果（車両通信が成立、或いは不成立）は、信号ラインＳＬ３を介して充填方式決定ブロック１Ｃに送信されると共に、信号ラインＳＬ４を介して異常判定ブロック１Ｂに送信される。
なお、車両Ｓ側（の検査コード発信部Ｋ）から所定間隔で発信される検査コードを用いて、車両側から発信する圧力、温度等のデータが有効であるか否かをチェックすることにより、車両通信の製立（或いは、通信自体の健全性）を判断することは、従来から行われている。

車両通信が成立したか否かの判断においては、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って車両Ｓ側（車載タンクＳＴ内の圧力センサＰ、温度センサＴ）から有効なデータを受信し続けている場合に「車両通信が成立した」と判断している。
言い換えれば、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）において、車両Ｓ側（車載タンクＳＴ内の圧力センサＰ、温度センサＴ）から一時的に無効なデータが送られてきても、直ちに「車両通信が成立していない」とは判断しない。
一方、車両Ｓ側から所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って連続して無効なデータが送られ続けた場合、或いは、車両Ｓ側からの信号が途絶えた場合には、「車両通信が成立していない」と判断する。

異常判定ブロック１Ｂは、通信充填中に、信号ラインＳＬ５を介して車載タンクＳＴ内の圧力センサＰ、温度センサＴ等から圧力データ、温度データ等を取得すると共に、通信充填成立判定ブロック１Ａから、信号ラインＳＬ４を介して判断結果（車両通信が成立或いは不成立）を取得する機能を有している。さらに、取得された圧力データ、温度データ等に異常があるか否かを判断する機能を有している。異常判定ブロック１Ｂにおける異常判定の基準、作業手順については、図３、図５を参照して詳述する。
異常判定ブロック１Ｂの判断結果（取得した圧力データ、温度データ等に異常があるか否か）は、信号ラインＳＬ６を介して、充填方式決定ブロック１Ｃに送信される。

充填方式決定ブロック１Ｃは、信号ラインＳＬ３を介して通信充填成立判定ブロック１Ａの判断結果（車両通信が成立或いは不成立の判断）を取得し、通信充填とするか或いは非通信充填とするかを決定する機能を有している。充填方式決定ブロック１Ｃは、充填開始前に車両通信が成立していれば通信充填を選択し、車両通信が成立していなければ非通信充填を選択する。
また、充填方式決定ブロック１Ｃは、信号ラインＳＬ６を介して異常判定ブロック１Ｂの判断結果（通信充填中に、圧力データ、温度データ等に異常があるか否かの判断）を取得する機能を有している。そして、充填方式として通信充填を継続するか、或いは通信充填を停止し非通信充填に切り替えるかを決定する機能を有している。通信充填の際に圧力データ、温度データ等に異常がなければ充填方式決定ブロック１Ｃは通信充填を継続する旨の判断をし、圧力データ、温度データ等に異常があれば通信充填を停止し非通信充填に切り替える旨の判断をする。

充填方式決定ブロック１Ｃの決定結果は、信号ラインＳＬ７を介して水素充填装置１の充填方式切換手段５に送信される。
充填方式切換手段５は、充填方式決定ブロック１Ｃの決定結果に基づいて充填方式を選択する。そして、通信充填或いは非通信充填を継続し、または、通信充填を停止して非通信充填に切り替える。ここで、通信充填と非通信充填とを切り換える操作は、ソフトウェア上の処理により行うことが出来る。

図２における異常判定ブロック１Ｂにおける各種機能ブロックを詳細に示す図３において、異常判定ブロック１Ｂは、分岐ブロック１Ｄ、遅延ブロック１Ｅ、比較ブロック１Ｆ及び判定ブロック１Ｇを有している。
分岐ブロック１Ｄは、車載タンクＳＴ内の圧力センサＰ、温度センサＴ等から、通信充填中における制御サイクル毎の圧力データ、温度データ等を、信号ラインＳＬ５を介して取得し、取得した当該制御サイクル毎の圧力データ、温度データ等を、信号ラインＳＬ９を介して比較ブロック１Ｆに送信する機能を有している。さらに、当該制御サイクル毎の圧力データ、温度データ等を、信号ラインＳＬ１０を介して遅延ブロック１Ｅに送信する機能を有している。

遅延ブロック１Ｅは、分岐ブロック１Ｄから取得した制御サイクル毎の圧力データ、温度データ等を、１制御サイクル分だけ遅延させ、信号ラインＳＬ１１を介して遅延させた圧力データ、温度データを比較ブロック１Ｆに送信する機能を有している。
ここで、遅延ブロック１Ｅから比較ブロック１Ｆに送信される圧力データ、温度データ等の内、分岐ブロック１Ｄから比較ブロック１Ｆ及び遅延ブロック１Ｅに送信される圧力データ、温度データを符号Ｐ（ｎ）、Ｔ（ｎ）で示す。そして、遅延ブロック１Ｅにより圧力データＰ（ｎ）、温度データＴ（ｎ）に対して１制御サイクル分だけ遅延した圧力データ、温度データをそれぞれＰ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ−１）で示す。
例えば、分岐ブロック１Ｄから比較ブロック１Ｆ及び遅延ブロック１Ｅに送信されるデータがＰ（ｎ）、Ｔ（ｎ）であり、遅延ブロック１Ｅから比較ブロック１Ｆに送信されるデータであって、データＰ（ｎ）、Ｔ（ｎ）よりも１制御サイクル前のデータがＰ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ−１）である。

比較ブロック１Ｆは、分岐ブロック１Ｄから取得した圧力データＰ（ｎ）、温度データＴ（ｎ）と、遅延ブロック１Ｅから取得した圧力データＰ（ｎ−１）、温度データＴ（ｎ−１）をそれぞれ比較し、その差分ΔＰ、ΔＴを演算する機能を有している。ここで、ΔＰ、ΔＴはそれぞれ次式で示される。
ΔＰ＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）、ΔＴ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）
比較ブロック１Ｆによる比較結果（差分ΔＰ、ΔＴ）は、信号ラインＳＬ１２を介して判定ブロック１Ｇに送信される。

判定ブロック１Ｇは、比較ブロック１Ｆから取得した比較結果（差分ΔＰ、ΔＴ）に基づき、通信充填時の車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する機能を有している。
当該判断に際して、判定ブロック１Ｇは圧力及び温度のデータが穏やかに増加する状態を正常と判断する。具体的には、圧力及び温度のデータＰ（ｎ）、Ｔ（ｎ）が、先行する（１制御サイクル以前における）圧力及び温度のデータＰ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ−１）と比較して、予め定められた所定値δ１、δ２（δ１、δ２は正）以内の増加量であれば正常であると判断する。
判定ブロック１Ｇが正常と判断する状態を次式で示す。
０＜ΔＰ＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）≦δ１ 且つ
０＜ΔＴ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）≦δ２

一方、圧力或いは温度のデータＰ（ｎ）、Ｔ（ｎ）が、１制御サイクル以前における圧力或いは温度のデータＰ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ−１）と比較して、増加量ΔＰ、ΔＴが所定値δ１、δ２よりも大きい場合（急激に上昇した場合）と、増加量がゼロの場合（圧力或いは温度が変動しない場合）と、増加量が負の値の場合（圧力或いは温度が減少した場合）には異常であると判断する。
判定ブロック１Ｇが異常と判断する状態は、次式
ΔＰ＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）＞δ１、或いは ΔＰ＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）≦０
ΔＴ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）＞δ２、或いは ΔＴ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）≦０
で示される。

判定ブロック１Ｇの判断結果（圧力或いは温度のデータ等に異常があるか否か）は、信号ラインＳＬ６を介して充填方式決定ブロック１Ｃ（図２参照）に送信される。
判定ブロック１Ｇにおける「圧力、温度等に異常があるか否か」の判断は、車両通信成立の判断における所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）とは異なる所定間隔で判断される。例えば、車両通信成立の判断における所定間隔における所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）より長い間隔に亘って圧力、温度等が異常であれば、「異常」と判断する。ここで制御サイクルが１００ｍｓｅｃであれば、例えば５回連続して圧力、温度等が異常であった場合に「異常」と判断する。ただし、５回（或いは５００ｍｓｅｃ）と言うのは単なる例示であり、当該回数が５回以外であっても（当該所定間隔が５００ｍｓｅｃ以外であっても）良い。

次に、第１実施形態において、水素充填の初期における制御について、主として図４を参照して説明する。
図４において、ステップＳ１では、水素充填装置１の充填ノズル３（図１）を車両Ｓ（燃料電池自動車ＦＣＶ）の車載タンクＳＴ側のレセプタクルＳＲ（図１）に接続する。そしてステップＳ２で、水素充填装置１から車載タンクＳＴへの充填を開始する旨の制御信号を発信する。これにより、水素が車載タンク内に充填されている状態になる。
係る制御信号を受けて、通信充填成立判定ブロック１Ａでは、車両Ｓ側（車載タンクＳＴ）と水素充填装置１側の車両通信が成立しているか否かを判断する（ステップＳ３）。
ステップＳ３において、車両通信が成立している場合は（ステップＳ３が「Ｙｅｓ」）ステップＳ４に進み、車両通信が成立していない場合は（ステップＳ３が「Ｎｏ」）ステップＳ６に進む。

ステップＳ４（車両通信が成立）では、充填方式決定ブロック１Ｃは通信充填を行う旨の決定をする。そして車載タンクＳＴの容量のデータを車両Ｓ側から取得すると共に、車載タンクＳＴ内の圧力データ、温度データ等を取得して、ステップＳ５の通信充填を行う。
一方、ステップＳ６（車両通信が不成立）では、充填方式決定ブロック１Ｃは非通信充填を行う旨の決定をする。そして、水素充填開始時から非通信充填を実行する。

次に主として図５を参照して、第１実施形態において通信充填中に異常を検出した場合に非充填通信に切り替える制御について説明する。
図５のステップＳ１１で、車両Ｓ側（車載タンクＳＴ）と水素充填装置１側の車両通信が成立しているか否かを判断する。
ステップＳ１１の判断も、図２を参照して上述した通り、通信充填成立判定ブロック１Ａにより実行され、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）以内に車両Ｓ側（車載タンクＳＴ内の圧力センサＰ、温度センサＴ等）から有効なデータを受信し続けている場合に車両通信が成立していると判断する。
ステップＳ１１において、車両通信が成立している場合は（ステップＳ１１が「Ｙｅｓ」）ステップＳ１２に進み、車両通信が成立していない場合は（ステップＳ１１が「Ｎｏ」）ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２（車両通信が成立）では、充填方式決定ブロック１Ｃは通信充填を選択し、車載タンクＳＴ内の圧力データ、温度データ等を引き続き取得して、通信充填を継続する。そしてステップＳ１４に進む。
一方、ステップＳ１３（車両通信が不成立）では、充填方式決定ブロック１Ｃは非通信充填を選択し、通信充填を停止して非通信充填に切り替えられる。そして非通信充填により水素充填を続行する。

ステップＳ１４（通信充填を継続）では、車載タンクＳＴ内の圧力センサＰから取得した圧力データが、圧力のしきい値（例えば８７．５ＭＰａ）より低圧か否かを判断し、且つ、温度センサＴから取得した温度データが、温度のしきい値（例えば８５℃）より低温か否かを判断する。
タンクＳＴ内が安全な状態であるための圧力のしきい値（例えば８７．５ＭＰａ）と温度のしきい値（例えば８５℃）は、我国の水素充填の基準に基づいて定められる。なお、当該圧力、温度がそれぞれの安全しきい値より小さいか否かの判断は従来公知の技術を適用することが出来るため、図２、図３の機能ブロック図では省略している。
ステップＳ１４の判断の結果、車載タンクＳＴ内の圧力が圧力のしきい値より低圧であり、且つ、車載タンクＳＴ内の温度が温度のしきい値よりも低温である場合は（ステップＳ１４が「Ｙｅｓ」）ステップＳ１６に進む。一方、車載タンクＳＴ内の圧力が圧力のしきい値以上であるか、或いは、温度が温度のしきい値以上の場合は（ステップＳ１４が「Ｎｏ」）ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５（車載タンクＳＴ内の圧力が圧力のしきい値以上であるか、或いは、温度が温度のしきい値以上の場合）は、安全性な水素充填が行われていないと判断して、水素充填を停止する。

ステップＳ１６（車載タンクＳＴ内の圧力が圧力のしきい値より低圧であり、且つ、車載タンクＳＴ内の温度が温度のしきい値よりも低温である場合）では、通信充填時の車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する。
当該判断は、図２、図３を参照して詳述した通り、制御装置ＣＵ１の異常判定ブロック１Ｂにより実行され、圧力及び温度のデータが穏やかに増加する状態を正常（異常がない）と判断している。
上述した通り、Ｐ（ｎ）、Ｔ（ｎ）を当該制御サイクルにおける圧力データ、温度データとして、Ｐ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ−１）を１制御サイクル以前における圧力データ、温度データとして、δ１、δ２は正の所定値とすれば、圧力及び温度のデータに異常がない場合は、次式の通りとなる。
０＜ΔＰ＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）≦δ１ 且つ
０＜ΔＴ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１）≦δ２
上記数式に該当しない場合は、異常判定ブロック１Ｂにより「異常」と判断される。
ステップＳ１６の判断の結果、車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度等のデータに異常がない場合（ステップＳ１６が「Ｙｅｓ」）はステップＳ１７に進み、車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度等のデータに異常がある場合（ステップＳ１６が「Ｎｏ」）はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１７（車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度等のデータに異常がない場合）では通信充填を継続する。そして、ステップＳ１１に戻る。
一方、ステップＳ１３（車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度等のデータに異常がある場合）では通信充填を停止して非通信充填に切り替え、非通信充填によって水素充填を行う。

図１〜図５に示す第１実施形態の水素充填用システム１００によれば、通信充填の際に、車載タンクＳＴ内の圧力或いは温度等のデータが急激に増加した場合、或いは増加量がゼロ或いは負の値の場合には異常があると判断し、通信充填から非通信充填に切り替えている。そして、非通信充填の場合には充填率が通信充填の場合よりも低く設定されているので、水素充填が安全な態様で行われることになる。そして、車載タンクＳＴの限界まで水素が充填される（いわゆる「満タン」の状態になる）ことはない。
そのため、通信充填を行っている場合に、車載タンクＳＴ内の圧力、温度等を正確に水素充填装置１側に伝達できない事態が生じたとしても、車載タンクＳＴ側に余裕がある（安全である）非通信充填による水素充填に切り替わるので、安全に水素が充填される。
また、通信充填を始める以前に、車載タンクＳＴ内の圧力及び温度等のデータが水素充填装置１側に伝達する車両通信が成立していない場合は、通信充填を回避して、非通信充填を選択することが出来る。

次に図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図６に示す水素充填用システム１００−１においては、制御装置ＣＵ２を、個々の水素充填装置１ではなく、後方設備１０に設けている。ここで、「後方設備」は、本明細書では、いわゆる「ＰＯＳ」をも含む文言である。そして後方設備は、例えば給油所の事務所内に設置される。
図６において、複数の水素充填装置１（ディスペンサ）を有する給油所の事務所内に後方設備１０が配置され、後方設備１０内に制御装置ＣＵ２が設けられている。
後方設備１０の制御装置ＣＵ２は、複数（図６の例では３台）の水素充填装置１、１−１、１−２と双方向通信可能な信号伝達系統１１、１１−１、１１−２（例えば光通信経路）を介して接続されており、各水素充填装置１、１−１、１−２はそれぞれ充填される車両Ｓ、Ｓ−１、Ｓ−２（の車載タンクＳＴ、ＳＴ−１、ＳＴ−２）と充填ホース、充填ノズルを介して接続可能である。

後方設備１０の制御装置ＣＵ２は、第１実施形態の制御装置ＣＵ１と同様の機能を有しており、車両Ｓ、Ｓ−１、Ｓ−２（の車載タンクＳＴ、ＳＴ−１、ＳＴ−２）の圧力、温度、その他の情報は、水素充填装置１側の信号伝達系統４、４−１、４−２、水素充填装置１、１−１、１−２、後方設備１０側の信号伝達系統１１、１１−１、１１−２を介して、後方設備１０の制御装置ＣＵ２に送信される。それと共に、制御装置ＣＵ２からの制御信号が各水素充填装置１、１−１、１−２に送信される。以って各水素充填装置１、１−１、１−２から車両Ｓ、Ｓ−１、Ｓ−２に対して通信充填を行うことが出来る。
図６の第２実施形態におけるその他の構成、作用効果は、図１〜図５の第１実施形態と同様である。

図７で示す第３実施形態の水素充填用システム１００−２においては、複数（例えば３施設）の水素充填施設（給油所）の後方設備１０、１０−１、１０−２が、それぞれ、インターネットその他の情報通信網１２、１２−１、１２−２を介して、クラウドコンピュータＣＵ３と、双方向で通信可能に接続されている。そして、クラウドコンピュータＣＵ３が第１及び第２実施形態における制御装置ＣＵ１、ＣＵ２と同様な機能を具備している。
クラウドコンピュータＣＵ３と接続された各水素充填施設の後方設備１０、１０−１、１０−２は、それぞれ複数或いは単独の水素充填装置と信号伝達系統１１、１１−１、１１−２を介して双方向で通信可能に接続されている。そして、各水素充填装置１、１−１、１−２は図示しない充填される車両（の車載タンク）と接続可能である。図７では、各水素充填施設の後方設備１０、１０−１、１０−２は、それぞれ１台の水素充填装置１、１−１、１−２を有している。

クラウドコンピュータＣＵ３は、各水素充填施設の水素充填装置１、１−１、１−２に接続された図示しない車両（の車載タンク）の圧力、温度、その他の情報は、水素充填装置１、１−１、１−２、後方設備１０、１０−１、１０−２を介してクラウドコンピュータＣＵ３に送信されると共に、クラウドコンピュータＣＵ３からの制御信号が後方設備１０、１０−１、１０−２を介して各水素充填装置１、１−１、１−２に送信される。以って各水素充填装置１、１−１、１−２から車両に対して通信充填を行うことが出来る。
なお、図７では図示されていないが、クラウドコンピュータＣＵ３は後方設備１０、１０−１、１０−２のみならず、水素充填装置１、１−１、１−２と双方向に接続することも可能である。
図７の第３実施形態におけるその他の構成、作用効果は、図１〜図５の第１実施形態、図６の第２実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・水素充填装置
１００、１００−１、１００−２・・・水素充填用システム
ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３・・・制御装置（クラウドコンピュータ）
Ｓ・・・車両（ＦＣＶ：燃料電池自動車）
ＳＴ・・・車載タンク
δ１、δ２・・・予め定められた数値（正の値）

本発明の水素充填用システム（１００）は、水素充填を制御する制御装置（ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３：包括的に符号ＣＵで示す場合がある）を有しており、当該制御装置（ＣＵ）は、
車載タンク（ＳＴ）内の圧力及び温度のデータが充填装置（１：ディスペンサ）側に伝達される車両通信が成立しているか否かを判断する機能と、
成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する機能と、
車両通信が成立したか否かの判断は通信充填を継続する限り行われ、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から有効なデータを受信し続けている場合には車両通信が成立したと判断し、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）において車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から一時的に無効なデータが送られてきても直ちに車両通信が成立していないとは判断せず、車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って連続して無効なデータが送られ続けた場合或いは車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）からの信号が途絶えた場合に車両通信が成立していないと判断する機能と、
通信充填の際に車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する機能と、
圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える機能を有していることを特徴としている。

本発明の水素充填方法は、
車載タンク（ＳＴ）内の圧力及び温度のデータが充填装置（１：ディスペンサ）側に伝達される車両通信が成立しているか否かを判断する工程と、
成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する工程を有し、
車両通信が成立したか否かを判断する工程は通信充填を継続する限り行われ、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から有効なデータを受信し続けている場合には車両通信が成立したと判断し、所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）において車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から一時的に無効なデータが送られてきても直ちに車両通信が成立していないとは判断せず、車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）から所定間隔（例えば５００ｍｓｅｃ）に亘って連続して無効なデータが送られ続けた場合或いは車載タンク（ＳＴ）内の圧力センサ（Ｐ）及び温度センサ（Ｔ）からの信号が途絶えた場合に車両通信が成立していないと判断し、
通信充填の際に車載タンク（ＳＴ）内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する工程と、
圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える工程を有していることを特徴としている。

Claims (6)

1. 水素充填を制御する制御装置を有しており、当該制御装置は、
   通信充填の際に車載タンク内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する機能と、
   圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える機能を有していることを特徴とする水素充填用システム。
2. 前記制御装置は、圧力或いは温度のデータを先行する圧力或いは温度のデータと比較して、予め定められた数値以内の増加量であれば正常であると判断し、増加量が前記予め定められた数値よりも大きい場合と、増加量がゼロの場合と、増加量が負の値の場合には異常であると判断する機能を有している請求項１の水素充填用システム。
3. 前記制御装置は、
   通信充填を始める以前に、車載タンク内の圧力及び温度のデータを充填装置側に伝達する通信が成立しているか否かを判断する機能と、
   成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する機能を有している請求項１、２の何れかの水素充填用システム。
4. 通信充填の際に車載タンク内の圧力或いは温度のデータに異常があるか否かを判断する工程と、
   圧力或いは温度のデータに異常がある場合には通信充填を停止して、非通信充填に切り替える工程を有していることを特徴とする水素充填方法。
5. 前記異常があるか否かの工程では、圧力或いは温度のデータを先行する圧力或いは温度のデータと比較して、予め定められた数値以内の増加量であれば正常であると判断し、増加量が前記予め定められた数値よりも大きい場合と、増加量がゼロの場合と、増加量が負の値の場合には異常であると判断する請求項４の水素充填方法。
6. 通信充填を始める以前に、車載タンク内の圧力及び温度のデータを充填装置側に伝達する通信が成立しているか否かを判断する工程と、
   成立している場合には通信充填を選択し、成立していない場合には非通信充填を選択する工程を有している請求項４、５の何れかの水素充填方法。

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