JP2021121759A - 水素充填システムの圧力計の故障診断方法及び水素充填システムの圧力計の校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の運転動作を利用して、低コストで、少なくとも蓄圧器からディスペンサ内までの流路中に配置される複数の圧力計の精度確認が可能な方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様の水素充填システムの圧力計の故障診断方法は、水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填する工程と、充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量が閾値以下になったタイミングにおける、蓄圧器からディスペンサの出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計から計測される各圧力を入力し、各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、結果を出力する工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、水素充填システムの圧力計の故障診断方法及び水素充填システムの圧力計の校正方法に関し、例えば、蓄圧器からディスペンサまでの水素燃料の流路中に配置される複数の圧力計の故障を診断する方法に関する。

自動車の燃料として、従来のガソリンを始めとした燃料油の他に、近年、クリーンなエネルギー源として水素燃料が注目を浴びている。これに伴い、水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ：Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の開発が進められている。かかる燃料電池自動車（ＦＣＶ）を普及させるためには水素燃料を急速に充填することができる水素ステーションを拡充する必要がある。水素ステーションでは、水素燃料（水素ガス）を急速にＦＣＶ車両に充填するために、圧縮機で高圧に圧縮された水素燃料を蓄圧する複数の蓄圧器による多段蓄圧器を配置する。そして、使用する蓄圧器を切り替えながらディスペンサ（計量器）を介して充填することで蓄圧器内の圧力とＦＣＶ車両の燃料タンクの圧力との差圧を大きく保ち、蓄圧器から燃料タンクへ差圧によって水素燃料を急速充填する（例えば、特許文献１参照）。

ここで、水素ステーションに配置される多段蓄圧器からディスペンサを介してＦＣＶ車両まで水素燃料を供給する流路の途中には、複数の圧力計が配置される。これらの複数の圧力計には、２年毎の校正検査が法により義務付けられている。水素ステーションの圧力計の校正は、取り外して工場で行うことが一般的である。しかし、校正した後、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障については把握できていないといった問題があった。次の法定検査までの期間内に、法定検査とは別に取り外して工場で校正検査を行うとなれば、コストと時間がかかってしまう。また、検査中は、水素ステーションの充填システムの運転が止まってしまう。そのため、通常の運転動作中に低コストで精度確認ができる手法が求められている。

ここで、ディスペンサのノズルの先端の充填口カップリングがＦＣＶ車両の燃料タンクに接続されていない、充填口カップリングの内臓弁が閉じた状態で、ディスペンサ内部の遮断弁を開にして、ディスペンサ内の入口側の圧力と、ディスペンサ内のプレクーラー出口の圧力とが同等かどうかでディスペンサ内の圧力計の故障診断を行う手法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、かかる手法では、ＦＣＶ車両への充填動作とは別に、チェック用にバルブ動作が必要になると共に、ディスペンサよりもさらに上流側の圧力計については確認が困難であった。

特開２０１５−１９７７００号公報 特開２０１５−０２１５７３号公報

そこで、本発明の一態様は、通常の運転動作を利用して、低コストで、少なくとも蓄圧器からディスペンサ内までの流路中に配置される複数の圧力計の精度確認が可能な方法を提供する。

本発明の一態様の水素充填システムの圧力計の故障診断方法は、
水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填し、
充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量が閾値以下になったタイミングにおける、蓄圧器からディスペンサの出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計から計測される各圧力を取得し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する、
ことを特徴とする。

また、本発明の他の態様の水素充填システムの圧力計の故障診断方法は、
水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填し、
蓄圧器からディスペンサの出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計のうち、ディスペンサの出口に最も近い圧力計が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングにおける、複数の圧力計から計測される各圧力を取得し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する、
ことを特徴とする。

また、本発明の他の態様の水素充填システムの圧力計の故障診断方法は、
水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする複数の燃料電池自動車に日付を異にして順に水素燃料を充填し、
複数の燃料電池自動車の各燃料電池自動車に水素燃料を充填する毎に、水素燃料の充填を開始する前に蓄圧器から充填を受ける燃料電池自動車までの水素燃料の流路を一時的に開放した後にディスペンサの遮断弁を閉じたタイミングにおける、蓄圧器からディスペンサの遮断弁手前までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計により計測される各圧力を取得し、日付と関連させて記録し、
圧力計毎に、異なる日付に記録された各圧力の推移における圧力変化が閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する、
ことを特徴とする。

また、上述した充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量が閾値以下になったタイミングで比較する方法と、水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングで比較する方法とについては、
水素燃料の充填は、複数の燃料電池自動車に日付を異にして行われ、
複数の燃料電池自動車の各燃料電池自動車に水素燃料を充填する毎に、水素燃料の充填を開始する前に蓄圧器から充填を受ける燃料電池自動車までの水素燃料の流路を一時的に開放した後にディスペンサの遮断弁を閉じたタイミングにおける、蓄圧器からディスペンサの遮断弁手前までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計により計測される各圧力を取得し、日付と関連させて記録し、
圧力計毎に、異なる日付に記録された各圧力の推移における圧力変化が閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する、
と好適である。

本発明の一態様の水素充填システムの圧力計の校正方法は、
上述した水素充填システムの圧力計の前記充填すること、及び、前記判定し、前記出力することを行い、
前記複数の圧力計は、前記ディスペンサの出口付近に並列配置された２つの圧力計を含み、
判定の結果、前記複数の圧力計のうち故障と診断される圧力計に対して、前記２つの圧力計のうち一方を基準にして自動校正することを特徴とする。

本発明の他の態様の水素充填システムの圧力計の校正方法は、
水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填し、
前記充填終了後に、前記ディスペンサの遮断弁を閉にして遮断し、前記ディスペンサの出口側の流路を大気開放したタイミングにおける、前記蓄圧器から前記ディスペンサの出口までの間の前記水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計のうち、前記ディスペンサの脱圧部位の圧力計がゲージ圧でゼロを示すかどうかを判定し、
前記ゲージ圧でゼロを示さない場合に前記ディスペンサの脱圧部位の圧力計を自動校正する、
ことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、通常の運転動作を利用して、低コストで、少なくとも蓄圧器からディスペンサ内までの流路中に配置される複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。

実施の形態１における水素ステーションの水素充填システムの構成を示す構成図の一例である。 実施の形態１における水素充填システム全体を制御する制御回路の内部構成の一例を示す構成図である。 実施の形態１における水素充填方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１における初期圧の記録データの一例を示す図である。 実施の形態１における多段蓄圧器を用いて水素燃料の差圧充填を行う場合の充填の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における終了圧の記録データの一例を示す図である。 実施の形態２における水素充填方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態３における水素ステーションの水素充填システムの構成を示す構成図の一例である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における水素ステーションの水素充填システムの構成を示す構成図の一例である。図１において、水素充填システム５００は、水素ステーション１０２内に配置される。水素充填システム５００は、多段蓄圧器１０１、ディスペンサ３０、圧縮機４０、及び制御回路１００を備えている。多段蓄圧器１０１は、使用下限圧力を多段にした複数の蓄圧器１０，１２，１４により構成される。図１の例では、３つの蓄圧器１０，１２，１４により多段蓄圧器１０１が構成される。図１の例では、例えば、蓄圧器１０が、使用下限圧力が低い１ｓｔバンクとして作用する。蓄圧器１２が、例えば、使用下限圧力が中間の２ｎｄバンクとして作用する。蓄圧器１４が、例えば、使用下限圧力が高い３ｒｄバンクとして作用する。但し、これに限るものではない。１ｓｔバンクから３ｒｄバンクに使用する各蓄圧器は、必要に応じて入れ替える。水素ステーション１０２内には、その他、図示しないカードル、中間蓄圧器、及び／或いは水素製造装置が配置される。また、水素ステーション１０２内には、水素ガスを充填して配送する図示しない水素トレーラーが到来する。

また、図１において、圧縮機４０の吸込側は、上述したカードル、中間蓄圧器、水素トレーラーの充填タンク、或いは水素製造装置と配管により接続される。

圧縮機４０の吐出側は、バルブ２１を介して蓄圧器１０と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吐出側は、バルブ２３を介して蓄圧器１２と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吐出側は、バルブ２５を介して蓄圧器１４と配管により接続される。

また、蓄圧器１０は、バルブ２２を介してディスペンサ３０と配管により接続される。また、蓄圧器１２は、バルブ２４を介してディスペンサ３０と配管により接続される。また、蓄圧器１４は、バルブ２６を介してディスペンサ３０と配管により接続される。このように、ディスペンサ３０が、多段蓄圧器１０１を構成する蓄圧器１０，１２，１４に共通に接続される。

図１において、ディスペンサ３０内には、遮断弁３６、流量計３７、冷却器３２（プレクーラー）、遮断弁３８、緊急離脱カプラ４１、及び制御回路４３が配置され、ディスペンサ３０には、さらにディスペンサ３０外へと延びるノズル４４が配置される。ディスペンサ３０は、多段蓄圧器１０１から供給される水素燃料（水素ガス）を、遮断弁３６及び流量計３７を介して冷却器３２に送る。その際、多段蓄圧器１０１から供給される水素燃料の単位時間あたりの流量は、図示しない流量調整弁により制御されると共に、流量計３７により測定される。そして、冷却器３２により、例えば、−４０℃に冷却する。冷却された水素燃料は、遮断弁３８、緊急離脱カプラ４１、及びノズル４４を介して、ＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２に差圧を利用して充填される。また、制御回路４３は、水素ステーション１０２に到来したＦＣＶ車両２００（水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ））内の車載器２０４と通信可能に構成される。例えば、赤外線を用いて無線通信可能に構成される。また、制御回路４３は、水素充填システム５００全体を制御する制御回路１００に接続される。

また、図１における水素充填システム５００では、複数の圧力計が、多段蓄圧器１０１からディスペンサ３０の出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される。具体的には、蓄圧器１０内の圧力（Ａ１）は、圧力計１１によって計測される。蓄圧器１２内の圧力（Ａ２）は、圧力計１３によって計測される。蓄圧器１４内の圧力（Ａ３）は、圧力計１５によって計測される。多段蓄圧器１０１とディスペンサ３０とを繋ぐ配管の途中の圧力（Ｂ）は、圧力計１９によって計測される。また、ディスペンサ３０内では、ディスペンサ３０に供給されるディスペンサ３０入口付近の圧力（Ｃ１）は、圧力計２７によって計測される。また、ディスペンサ３０出口付近の圧力（Ｃ２）は、圧力計２８によって計測される。図１の例では、圧力計２７は、冷却器３２の１次側に位置する遮断弁３６の上流側（１次側）の圧力を測定する。圧力計２８は、冷却器３２の２次側であって緊急離脱カプラ４１付近の圧力を測定する。各圧力計で測定される圧力データは、常時、或いは所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍ秒〜数秒）で制御回路１００に出力される。言い換えれば、制御回路１００は、各圧力計で測定される圧力を常時、或いは所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍ秒〜数秒）でモニタリングする。また、ＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２の圧力（Ｄ）は、ＦＣＶ車両２００に搭載された圧力計２０６によって計測される。後述するように、ＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２の圧力は、車載器２０４と制御回路４３との通信が確立されている間、常時或いは所定のサンプリング間隔（例えば、１０ｍ秒〜数秒）で、モニタリングされる。

カードル、中間蓄圧器、或いは水素トレーラーのタンク内に蓄圧された水素燃料は、制御回路１００により制御された図示しないそれぞれのレギュレータによって低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に減圧された状態で、圧縮機４０の吸込側に供給される。同様に、水素製造装置で製造された水素燃料は、低圧（例えば、０．６ＭＰａ）の状態で圧縮機４０の吸込側に供給される。圧縮機４０は、制御回路１００による制御のもと、低圧で供給される水素燃料を圧縮しながら多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４に供給する。圧縮機４０は、多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４内が所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）になるまで圧縮する。言い換えれば、圧縮機４０は、吐出側の２次側圧力Ｐ_ＯＵＴが所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）になるまで圧縮する。圧縮機４０の吸込側に水素燃料を供給する相手が、カードル、中間蓄圧器、水素トレーラー、及び水素製造装置のいずれにするかは、制御回路１００が制御することによっていずれかに決定されればよい。同様に、圧縮機４０が水素燃料を供給する相手が蓄圧器１０，１２，１４のいずれにするかは、それぞれの配管上に配置された、対応するバルブ２１，２３，２５の開閉を制御回路１００が制御することによっていずれかに決定されればよい。或いは、２以上の蓄圧器に同時に供給するように制御しても良い。

なお、上述した例では、圧縮機４０の吸込側に水素燃料を供給する圧力Ｐ_ＩＮが所定の低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に減圧制御されている場合を示したがこれに限るものではない。カードル、中間蓄圧器、或いは水素トレーラーに蓄圧された水素燃料の圧力を減圧せずに、或いは所定の低圧（例えば、０．６ＭＰａ）よりも高い圧力の状態で圧縮機４０の吸込側に与えて圧縮する場合であっても構わない。

多段蓄圧器１０１に蓄圧された水素燃料は、ディスペンサ３０内の冷却器３２によって冷却され、ディスペンサ３０から水素ステーション１０２内に到来したＦＣＶ車両２００に供給される。

図２は、実施の形態１における水素充填システム全体を制御する制御回路の内部構成の一例を示す構成図である。図２において、制御回路１００内には、通信制御回路５０、メモリ５１、受信部５２、終了圧・温度演算部５４、システム制御部５８、判定部５９、復圧制御部６１、供給制御部６３、バンク圧力受信部６６、ディスペンサ情報受信部６７、圧力測定・抽出部６８、比較部７０、判定部７１、比較部７２、判定部７３、出力部７４、モニタ７６、及び磁気ディスク装置等の記憶装置８０，８４，８６が配置される。復圧制御部６１は、バルブ制御部６０、及び圧縮機制御部６２を有する。供給制御部６３は、ディスペンサ制御部６４及びバルブ制御部６５を有する。受信部５２、終了圧・温度演算部５４、システム制御部５８、判定部５９、復圧制御部６１（バルブ制御部６０、圧縮機制御部６２）、供給制御部６３（ディスペンサ制御部６４、バルブ制御部６５）、バンク圧力受信部６６、ディスペンサ情報受信部６７、圧力測定・抽出部６８、比較部７０、判定部７１、比較部７２、判定部７３、及び出力部７４、といった各「〜部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。受信部５２、終了圧・温度演算部５４、システム制御部５８、判定部５９、復圧制御部６１（バルブ制御部６０、圧縮機制御部６２）、供給制御部６３（ディスペンサ制御部６４、バルブ制御部６５）、バンク圧力受信部６６、ディスペンサ情報受信部６７、圧力測定・抽出部６８、比較部７０、判定部７１、比較部７２、判定部７３、及び出力部７４内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ５１に記憶される。

また、記憶装置８０内には、ＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積といったＦＣＶ情報と、ＦＣＶ情報に対応する水素燃料の残量と、燃料タンク２０２に充填すべき最終圧、及び最終温度といった充填情報との相関関係を示す変換テーブル８１が格納される。また、記憶装置８０内には、変換テーブル８１から得られる結果を補正する補正テーブル８３が格納される。

ここで、上述したように、水素ステーション１０２に配置される多段蓄圧器１０１からディスペンサ３０出口までの水素燃料を供給する流路の途中に配置された複数の圧力計１１，１３，１５，１９，２１，２３には、２年毎の校正検査が法により義務付けられている。水素ステーション１０２の圧力計の校正は、取り外して工場で行うことが一般的である。しかし、校正した後、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障については、従来、把握できていなかった。次の法定検査までの期間内に、法定検査とは別に取り外して工場で校正検査を行うとなれば、コストと時間がかかってしまう。また、検査中は、水素ステーション１０２の水素充填システム５００の運転が止まってしまう。そのため、通常の運転動作中に低コストで精度確認ができる手法が求められている。そこで、実施の形態１では、水素充填システム５００の通常の運転動作を利用して、複数の圧力計１１，１３，１５，１９，２１，２３の故障診断を行う。

図３は、実施の形態１における水素充填方法の要部工程を示すフローチャート図である。図３において、実施の形態１における水素充填方法は、ＦＣＶ情報受信工程（Ｓ１０２）と、終了圧演算工程（Ｓ１０４）と、流路全体瞬間開放工程（Ｓ１１０）と、初期圧測定工程（Ｓ１１４）と、データ記録工程（Ｓ１１６）と、充填工程（Ｓ１２０）と、流量判定工程（Ｓ１２２）と、終了圧測定（抽出）工程（Ｓ１２６）と、データ記録工程（Ｓ１３０）と、復圧工程（Ｓ１３１）と、終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）と、初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）と、いう一連の工程を実施する。終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）は、内部工程として、差分演算工程（Ｓ１３４）と、圧力差判定工程（Ｓ１３６）とを実施する。初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）は、内部工程として、差分演算工程（Ｓ１４２）と、圧力差判定工程（Ｓ１４４）とを実施する。かかる工程のうち、実施の形態１における水素充填システム５００の圧力計１１，１３，１５，１９，２１，２３の故障診断方法は、初期圧測定工程（Ｓ１１４）と、データ記録工程（Ｓ１１６）と、流量判定工程（Ｓ１２２）と、終了圧測定（抽出）工程（Ｓ１２６）と、データ記録工程（Ｓ１３０）と、終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）と、初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）と、いう一連の工程を実施する。

ＦＣＶ情報受信工程（Ｓ１０２）として、受信部５２は、水素燃料を動力源とするＦＣＶ車両２００（燃料電池自動車（ＦＣＶ））に搭載された車載器２０４からＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２（水素貯蔵容器）に関するＦＣＶ情報を受信する。具体的には以下のように動作する。ＦＣＶ車両２００が水素ステーション１０２内に到来し、ユーザ或いは水素ステーション１０２の作業員によってディスペンサ３０のノズル４４がＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の受け口（レセプタクル）に固定されると、車載器２０４と制御回路４３（中継器）との通信が確立される。通信が確立されると、車載器２０４からは、燃料タンク２０２の現在の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積といったＦＣＶ情報が、リアルタイムで出力（発信）される。ＦＣＶ情報は、制御回路４３を中継して、制御回路１００に送信される。制御回路１００内では、受信部５２が、通信制御回路５０を介してかかるＦＣＶ情報を受信する。ＦＣＶ情報は、車載器２０４と制御回路４３との通信が確立されている間、常時或いは所定のサンプリング間隔（例えば、１０ｍ秒〜数秒）で、モニタリングされる。受信されたＦＣＶ情報は、受信時刻の情報と共に、記憶装置８０に記憶される。また、制御回路１００は、図示しない温度計で測定された外気温度を併せて受信する。

終了圧演算工程（Ｓ１０４）として、終了圧・温度演算部５４は、記憶装置８０から変換テーブル８１を読み出し、受信された燃料タンク２０２の受信初期時の圧力、温度、燃料タンク２０２の容積、及び外気温度に対応する最終圧ＰＦと最終温度を演算し、予測する。また、終了圧・温度演算部５４は、記憶装置８０から補正テーブル８３を読み出し、変換テーブル８１によって得られた数値を補正する。変換テーブル８１のデータだけでは、得られた結果に誤差が大きい場合に、実験或いはシミュレーション等により得られた結果に基づいて補正テーブル８３を設ければよい。演算された最終圧ＰＦと最終温度は、システム制御部５８に出力される。

ここで、水素充填システム５００では、通常の動作の１つとして、車載器２０４と制御回路４３との通信が確立されると、ＦＣＶ車両２００への水素充填を開始する前に、多段蓄圧器１０１から充填を受けるＦＣＶ車両２００までの水素燃料の流路中の水素燃料の初期圧をチェックする。そのために以下の動作を行う。

流路全体瞬間開放工程（Ｓ１１０）として、１ｓｔバンクとなる例えば蓄圧器１０から充填を受けるＦＣＶ車両２００までの水素燃料の流路を一時的に開放した後ディスペンサ３０の遮断弁３６を閉じる。言い換えれば瞬間だけ開放する。システム制御部５８は、ディスペンサ制御部６４、及びバルブ制御部６５を制御する。ディスペンサ制御部６４は、通信制御回路５０を介してディスペンサ３０の制御回路４３と通信し、ディスペンサ３０内の遮断弁３６，３８を開にする。また、同期して、バルブ制御部６５は、通信制御回路５０を介して、バルブ２２を開にする。バルブ２４，２６は閉である。かかるバルブ制御により、１ｓｔバンクとなる例えば蓄圧器１０から充填を受けるＦＣＶ車両２００までの水素燃料の流路が開放される。その後、直ちにディスペンサ制御部６４は、通信制御回路５０を介してディスペンサ３０の制御回路４３と通信し、ディスペンサ３０内の遮断弁３６を閉じる。遮断弁３８を同期させて一緒に閉じても構わない。これにより、蓄圧器１０から燃料タンク２０２に水素燃料が一瞬だけ供給される。かかる動作中の各圧力計１１，１３，１５，１９で測定された圧力データは、バンク圧力受信部６６によって受信され、記憶装置８４に受信日時と関連させて記憶される。同様に、圧力計２７，２３で測定された圧力データは、制御回路４３を介してディスペンサ情報受信部６７によって受信され、記憶装置８４に受信日時と関連させて記憶される。

初期圧測定（抽出）工程（Ｓ１１４）として、圧力測定・抽出部６８は、１ｓｔバンク（例えば蓄圧器１０）から充填を受けるＦＣＶ車両２００までの水素燃料の流路を一時的に開放した後ディスペンサ３０の遮断弁３６を閉じたタイミングにおける、蓄圧器１０からディスペンサ３０の遮断弁３６手前までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２７により計測される各圧力を測定する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、流路全体瞬間開放工程（Ｓ１１０）において一瞬だけ開放された直後のタイミングでの複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２７により計測される各圧力を記憶装置８４から抽出する。

データ記録工程（Ｓ１１６）として、圧力測定・抽出部６８は、抽出（入力、或いは取得）された複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２７により計測される各圧力を日時と関連させて記録する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、記憶装置８４から抽出された、流路全体瞬間開放工程（Ｓ１１０）において瞬間だけ開放されたタイミングでの複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２７により計測される各圧力を記憶装置８６に初期圧の記録データとして日時と関連させて記録する。

図４は、実施の形態１における初期圧の記録データの一例を示す図である。図４では、日付を異にして測定された、各圧力が記録されている。なお、日付が「２０１７／１０／１」の初期圧の記録データには、圧力Ａ１，Ａ３，Ｃ２，Ｄが記録されていない場合を示している。これは、初期圧測定時において、多段蓄圧器１０１のうちの蓄圧器１２を１ｓｔバンクとして使用したことを示している。よって、その他の蓄圧器１０，１４の圧力Ａ１，Ａ３は記録から除外されている。また、遮断弁３６を閉じた後の圧力を初期圧として記録しているので、遮断弁３６より２次側の圧力Ｃ２，Ｄについても記録から除外されている。また、日付が「２０１７／１１／１」、「２０１７／１２／１」、及び「２０１８／１／１」の初期圧の記録データには、圧力Ａ２，Ａ３，Ｃ２，Ｄが記録されていない場合を示している。これは、初期圧測定時において、多段蓄圧器１０１のうちの蓄圧器１０を１ｓｔバンクとして使用したことを示している。よって、その他の蓄圧器１２，１４の圧力Ａ２，Ａ３は記録から除外されている。遮断弁３６より２次側の圧力Ｃ２，Ｄについても上述したように記録から除外されている。実施の形態１では、各圧力計の経時故障の有無を診断したいので、同日或いは近日中の複数の初期圧データを記録する必要はない。日時を異にして水素燃料の充填に到来した複数のＦＣＶ車両２００について、各ＦＣＶ車両２００に水素燃料を充填する毎に、水素燃料の充填を開始する前に初期圧を測定し記録データを蓄積すればよい。例えば、１週間毎、１月毎、或いは数か月毎に初期圧の記録データを蓄積すればよい。もちろん、データ量が大きくなってしまうが、同日或いは近日中の複数のデータを記録しても構わない。

一方、システム制御部５８は、通常動作の１つとして、同日中でもＦＣＶ車両２００が到来するたびに、同タイミングでの複数の圧力計１１，１３，１５，１９，２７により計測される各圧力を記憶装置８４から読み出し、充填に来たＦＣＶ車両２００に水素充填を行うにあたって支障のない範囲内に入っているかどうかを判断する。各圧力が支障のない範囲内に入っていれば充填動作を進めることになる。このように、故障診断に用いるための初期圧の記録データは、通常動作を利用して取得できる。

充填工程（Ｓ１２０）として、水素燃料が蓄圧された多段蓄圧器１０１からディスペンサ３０を介してＦＣＶ車両２００に水素燃料を充填する。

図５は、実施の形態１における多段蓄圧器を用いて水素燃料の差圧充填を行う場合の充填の仕方を説明するための図である。図５において縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。ＦＣＶ車両２００に水素燃料の差圧充填を行う場合、通常、予め、多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４は、同じ圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）に蓄圧されている。一方、水素ステーション１０２に到来したＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２は圧力Ｐａになっている。かかる状態からＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に充填を開始する場合について説明する。

まず、１ｓｔバンクとなる例えば蓄圧器１０から燃料タンク２０２に充填を開始する。具体的には、以下のように動作する。供給制御部６３は、システム制御部５８による制御のもと、供給部１０６を制御して、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に蓄圧器１０から水素燃料を供給させる。具体的には、システム制御部５８は、ディスペンサ制御部６４、及びバルブ制御部６５を制御する。ディスペンサ制御部６４は、通信制御回路５０を介してディスペンサ３０の制御回路４３と通信し、ディスペンサ３０の動作を制御する。具体的にはバルブ制御部９０は、ディスペンサ３０内の遮断弁３６，３８を開にする。そして、バルブ制御部６５は、通信制御回路５０を介して、バルブ２２，２４，２６に制御信号を出力し、各バルブの開閉を制御する。具体的には、バルブ２２を開にして、バルブ２４，２６を閉に維持する。これにより、蓄圧器１０から燃料タンク２０２に水素燃料が供給される。蓄圧器１０と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１０内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと所望の単位時間あたりの流量（充填速度）で移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ｐｔに示すように徐々に上昇していく。それに伴い、蓄圧器１０の圧力（「１ｓｔ」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、１ｓｔバンクの使用下限圧力を割った、充填開始から時間Ｔ１が経過した時点で、蓄圧器１０から２ｎｄバンクとなる例えば蓄圧器１２に使用する蓄圧器が切り替えられる。具体的には、バルブ制御部６５は、通信制御回路５０を介して、バルブ２２，２４，２６に制御信号を出力し、各バルブの開閉を制御する。具体的には、バルブ２４を開にして、バルブ２２を閉し、バルブ２６を閉に維持する。これにより、蓄圧器１２と燃料タンク２０２との差圧が大きくなるため、充填速度が速い状態を維持できる。

そして、２ｎｄバンクとなる例えば蓄圧器１２と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１２内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと所望の単位時間あたりの流量（充填速度）で移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ｐｔに示すように徐々にさらに上昇していく。それに伴い、蓄圧器１２の圧力（「２ｎｄ」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、２ｎｄバンクの使用下限圧力を割った、充填開始から時間Ｔ２が経過した時点で、蓄圧器１２から３ｒｄバンクとなる例えば蓄圧器１４に使用する蓄圧器が切り替えられる。具体的には、バルブ制御部６５は、通信制御回路５０を介して、バルブ２２，２４，２６に制御信号を出力し、各バルブの開閉を制御する。具体的には、バルブ２６を開にして、バルブ２４を閉し、バルブ２２を閉に維持する。これにより、蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧が大きくなるため、充填速度が速い状態を維持できる。

そして、３ｒｄバンクとなる例えば蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１４内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと所望の単位時間あたりの流量（充填速度）で移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ｐｔに示すように徐々にさらに上昇していく。それに伴い、蓄圧器１４の圧力（「３ｒｄ」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、３ｒｄバンクとなる蓄圧器１４によって燃料タンク２０２の圧力が演算された最終圧ＰＦ（例えば６５〜８１ＭＰａ）になるまで充填する。

ここで、水素ステーション１０２に到来するＦＣＶ車両２００は、燃料タンク２０２の圧力が十分に低い場合に限るものではない。燃料タンク２０２の圧力が満タン時の例えば１／２より高い場合、例えば２本の蓄圧器１０，１２で足りる場合もあり得る。さらに、燃料タンク２０２の圧力が高い場合、例えば１本の蓄圧器１０で足りる場合もあり得る。燃料タンク２０２の圧力は、ＦＣＶ情報の一部として、車載器２０４と制御回路４３との通信が確立されている間、常時或いは所定のサンプリング間隔で、モニタリングされる。そして、システム制御部５８は、ＦＣＶ情報に定義される燃料タンク２０２の現在の圧力が、最終圧ＰＦに到達した時点で充填を終了する。具体的には、システム制御部５８の制御のもと、ディスペンサ制御部６４が制御回路４３を介して遮断弁３６，３８を閉じる。

かかる水素充填を行っている間、ディスペンサ３０内の流量計３７で測定される水素燃料の流量データ（単位時間あたりの流量のデータ：充填速度）は、常時、或いは所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍ秒〜数秒）で制御回路１００に出力される。制御回路１００内では、ディスペンサ情報受信部６７が通信制御回路５０を介して流量データを受信し、受信日時と関連させて記憶装置８４に記憶する。

流量判定工程（Ｓ１２２）として、判定部５９は、充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったかどうかを判定する。具体的には以下のように動作する。燃料タンク２０２の現在の圧力が、最終圧ＰＦに近づくのに伴って、差圧が小さくなるので流れる水素燃料の流量は徐々に低下していく。最終段階では、３ｒｄバンクとなる例えば蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧が小さいので、流量がゼロに近い状態で燃料タンク２０２の圧力が最終圧ＰＦに到達するまで充填し続けることになる。そこで、判定部５９は、記憶装置８４から流量データを読み出し、遮断弁３６，３８を閉じる前の段階において、流量Ｆが閾値Ｆ’以下、例えば１００ｇ／ｍｉｎ以下、好ましくは５０ｍｇ／ｍｉｎ以下になったかどうかを判定する。流量Ｆが閾値Ｆ’以下、例えば１００ｇ／ｍｉｎ以下、好ましくは５０ｍｇ／ｍｉｎ以下になったら実質的に流量Ｆがゼロと同視でき、蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧が実質的に無くなったことを意味する。よって、このタイミングでの圧力Ａ３（或いはＡ１，或いはＡ２）、Ｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｄは、ほぼ同じ値になるはずである。

終了圧測定（抽出）工程（Ｓ１２６）として、圧力測定・抽出部６８は、充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったタイミングにおける、蓄圧器１４からディスペンサ３０の出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２１，２３から計測される各圧力を測定する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、流量判定工程（Ｓ１２２）において流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったタイミングでの複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２７，２８により計測される各圧力を記憶装置８４から抽出する。また、圧力測定・抽出部６８は、同じタイミングにおけるＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄを記憶装置８０から抽出する。

データ記録工程（Ｓ１３０）として、圧力測定・抽出部６８は、抽出（入力、或いは取得）された複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２７，２８，２０６により計測される各圧力を日時と関連させて記録する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、記憶装置８４から抽出された、流量判定工程（Ｓ１２２）において流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったタイミングでの複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２７により計測される各圧力Ａ３（或いはＡ１，或いはＡ２）、Ｂ，Ｃ１，Ｃ２を記憶装置８６に終了圧の記録データとして日時と関連させて記録する。また、圧力測定・抽出部６８は、流量判定工程（Ｓ１２２）において流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったタイミングでのＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄを記憶装置８６に終了圧の記録データとして日時と関連させて記録する。

図６は、実施の形態１における終了圧の記録データの一例を示す図である。図６では、ある日付に測定された、各圧力が記録されている。図６の例では、日付が「２０１８／１／２０」に測定された、各圧力が記録されている。図６の例では、圧力Ａ１，Ａ２が記録されていない場合を示している。これは、終了圧測定時において、多段蓄圧器１０１のうちの蓄圧器１４を３ｒｄバンクとして使用したことを示している。よって、その他の蓄圧器１０，１２の圧力Ａ１，Ａ２は記録から除外されている。実施の形態１では、各圧力計の経時故障の有無を診断したいので、同日或いは近日中の複数の終了圧データを記録する必要はない。日時を異にして水素燃料の充填に到来した複数のＦＣＶ車両２００について、終了圧を測定し記録データを蓄積すればよい。例えば、１週間毎、１月毎、或いは数か月毎に初期圧の記録データを蓄積すればよい。もちろん、データ量が大きくなってしまうが、同日或いは近日中の複数のデータを記録しても構わない。

以上により、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への水素燃料の充填（供給）は終了し、ディスペンサ３０のノズル４４をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の受け口（レセプタクル）から外し、ユーザは、例えば充填量に応じた料金を支払って、水素ステーション１０２から退場することになる。

一方、かかる充填によって、各蓄圧器１０，１２，１４内の水素燃料は減少し、圧力が低下している。

復圧工程（Ｓ１３１）として、復圧機構１０４は、各蓄圧器１０，１２，１４を復圧する。圧縮機４０、及びバルブ２１，２３，２５等が復圧機構１０４を構成する。まず、システム制御部５８は、図示しないカードル、中間蓄圧器、水素トレーラー、或いは水素製造装置の中から圧縮機４０の吸込側につなぐ水素燃料の供給元を選択する。そして、復圧制御部６１は、システム制御部５８による制御のもと、復圧機構１０４を制御して、各蓄圧器１０，１２，１４を復圧させる。具体的には、以下のように動作する。ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用する各バンクの蓄圧器は、充填中に復圧も行われていても良い。しかしながら、規定の圧力まで復圧する時間が足りないため、充填後も復圧を行わなくてはならない。１ｓｔバンク、２ｎｄバンク、３ｒｄバンクの順で切り替わるので、まず、１ｓｔバンクとなる蓄圧器１０を復圧する。バルブ制御部６０は、バルブ２１，２３，２５が閉じた状態から、バルブ２１を開にする。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、水素燃料の供給元からの低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１０の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１０に水素燃料を充填することで蓄圧器１０を復圧する。

次に、バルブ制御部６０は、バルブ２１を閉じて、代わりにバルブ２３を開にする。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１２の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１２に水素燃料を充填することで蓄圧器１２を復圧する。

次に、バルブ制御部６０は、バルブ２３を閉じて、代わりにバルブ２５を開にする。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１４の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１４に水素燃料を充填することで蓄圧器１４を復圧する。

以上により、次のＦＣＶ車両２００が水素ステーション１０２に到来しても、同様に、水素燃料の供給が可能となる。そして、複数のＦＣＶ車両２００に日付を異にして順に水素燃料を充填することで、複数の日付での初期圧の記録データが蓄積される。同様に、複数の日付での終了圧の記録データが蓄積される。

終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）として、制御回路１００は、充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量Ｆが閾値Ｆ’以下になったタイミングにおける、蓄圧器１４からディスペンサ３０の出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計から計測される各圧力を入力（取得）し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する。具体的には、以下のように動作する。

差分演算工程（Ｓ１３４）として、比較部７０は、記憶装置８６から終了圧の記録データを読み出し、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ２間のずれを演算する。水素燃料が充填されるＦＣＶ車両ごとに最終圧ＰＦが異なるので、基準圧力を一意に設定することが困難である。そこで、例えば、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ２のうち１つを基準圧力として、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ２と基準圧力との差分を演算する。或いは、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄを基準圧力として、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ２と基準圧力との差分を演算する。

圧力差判定工程（Ｓ１３６）として、判定部７１は、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ２について、それぞれ演算された基準圧力との差分が許容値Ｐｔｈ１以内かどうかを判定する。複数の圧力計が同時に故障することは通常発生しない。よって、差分が許容値Ｐｔｈ１以内であれば当該圧力計は正常であると判断する。逆に差分が許容値Ｐｔｈ１以内から外れた場合に当該圧力計は故障と判断する。もしも、２以上の圧力計が同時に故障と判定された場合には、基準圧力とする圧力計を他の圧力計に変更して、同様の処理を行えばよい。図６の例では、圧力Ｃ１だけ、他の圧力と比べて大きく低下している。よって、圧力Ｃ１については基準圧力との差分が大きくなる。そのため、かかる圧力Ｃ１を計測した圧力計２７が故障していると判断できる。判定結果は、測定日と合わせて、例えば、モニタ７６に出力され、モニタ７６に表示される。或いは／及び、出力部７４から通信制御回路５０を介して外部に出力される。

以上により、水素充填の通常動作を利用して得られる終了圧を使って、蓄圧器１４からディスペンサ３０内までの流路中に配置される複数の圧力計の故障診断ができる。言い換えれば、複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。また、終了圧の記録データが日付を異にして蓄積されれば、各圧力計の測定精度の推移がわかる。よって、２年の期間中のいつ故障するのかその指標を得ることができる。また、故障の程度が法定検査の要求精度を満たさなくなった場合に、次の法定検査を待たずして圧力計の交換／修理等を行うことができる。

初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）として、制御回路１００は、蓄圧器１０（或いは１２、或いは１４）からディスペンサ３０の遮断弁３６手前までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計１１（或いは１３、或いは１５）、１９，２７により計測される各圧力に対して、圧力計毎に、異なる日付に記録された各圧力の推移における圧力変化が閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する。具体的には、以下のように動作する。なお、初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）は、日付を異にした複数のＦＣＶ車両２００が水素充填に到来した場合に得られた、日付を異にした複数の初期圧の記録データが蓄積されている場合に実施される。

差分演算工程（Ｓ１４２）として、比較部７２は、記憶装置８６から初期圧の記録データを読み出し、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ１について、同じ圧力計での測定値間のずれを演算する。例えば、記録される複数の日付のうち１つの記録データにおける各圧力Ａ１〜Ｃ１を基準圧力として、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ１について、同じ圧力計での測定値とそれぞれ対応する基準圧力との差分を演算する。

圧力差判定工程（Ｓ１４４）として、判定部７３は、記録される各圧力Ａ１〜Ｃ１について、それぞれ演算された基準圧力との差分が許容値Ｐｔｈ２以内かどうかを判定する。差分が許容値Ｐｔｈ２以内であれば当該圧力計は正常であると判断する。逆に差分が許容値Ｐｔｈ２以内から外れた場合に当該圧力計は故障と判断する。図４の例では、「２０１８／１／１」に測定された圧力Ｂが、他の日付に測定された圧力Ｂに比べて大きく低下している。よって、圧力Ｂについては基準圧力との差分が大きくなる。そのため、「２０１８／１／１」時点で、かかる圧力Ｂを計測した圧力計１９が故障していると判断できる。判定結果は、測定日と合わせて、例えば、モニタ７６に出力され、モニタ７６に表示される。或いは／及び、出力部７４から通信制御回路５０を介して外部に出力される。

以上により、水素充填の通常動作を利用して得られる初期圧を使って、蓄圧器１０からディスペンサ３０内までの流路中に配置される複数の圧力計の故障診断ができる。言い換えれば、複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。また、初期圧の記録データが日付を異にして蓄積されているので、各圧力計の測定精度の推移がわかる。よって、２年の期間中のいつ故障するのかその指標を得ることができる。また、故障の程度が法定検査の要求精度を満たさなくなった場合に、次の法定検査を待たずして圧力計の交換／修理等を行うことができる。

ここで、上述した例では、終了圧による故障診断と初期圧による故障診断との両方を実施する場合について説明したがこれに限るものではない。終了圧による故障診断と初期圧による故障診断との一方だけを行う場合であっても構わない。

また、終了圧による故障診断では、最終バンクとなる蓄圧器のデータが記録されるので、多段蓄圧器１０１のうち、最終バンクとなる蓄圧器を入れ替えて動作させることで、各蓄圧器の圧力計の故障診断を可能にできる。逆に、初期圧による故障診断では、１ｓｔバンクとなる蓄圧器のデータが記録されるので、多段蓄圧器１０１のうち、１ｓｔバンクとなる蓄圧器を入れ替えて動作させることで、各蓄圧器の圧力計の故障診断を可能にできる。

以上のように、実施の形態１によれば、通常の運転動作を利用して、低コストで、少なくとも蓄圧器からディスペンサ内までの流路中に配置される複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、終了圧の判定時期を流量Ｆがほぼゼロと同視できる閾値Ｆ’以下になったタイミングとした場合について説明したが、判定手法はこれに限るものではない。実施の形態２では、終了圧の判定時期を別の判定手法で行う構成について説明する。実施の形態２における水素ステーションの水素充填システムの構成は図１と同様である。

図７は、実施の形態２における水素充填方法の要部工程を示すフローチャート図である。図７において、流量判定工程（Ｓ１２２）の代わりに、ピーク判定工程（Ｓ１２４）を実施する点以外は、図３と同様である。以下、特に説明する点以外の内容は、実施の形態１と同様である。

ＦＣＶ情報受信工程（Ｓ１０２）から充填工程（Ｓ１２０）までの各工程の内容は実施の形態１と同様である。

ピーク判定工程（Ｓ１２４）として、判定部５９は、ディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８の圧力Ｃ２が水素燃料の充填中に最高値を示したかどうかを判定する。具体的には以下のように動作する。燃料タンク２０２の現在の圧力が、最終圧ＰＦに近づくのに伴って、水素ステーション１０２側で燃料タンク２０２に最も近い圧力計となるディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８が示す圧力Ｃ２も高くなっていく。そして、最終段階では、３ｒｄバンクとなる例えば蓄圧器１４が燃料タンク２０２の圧力が最終圧ＰＦに到達するまで充填し続けることになる。よって、燃料タンク２０２の圧力が最終圧ＰＦに到達した時点で、ディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８が示す圧力Ｃ２も最高値（ピーク）に達することになる。かかる時点は、実施の形態１における流量Ｆがほぼゼロの状態と結果的に同じ状態と言える。そこで、判定部５９は、記憶装置８４から圧力計２８の圧力データを読み出し、遮断弁３６，３８を閉じる前の段階において、圧力計２８の圧力Ｃ２が最高値に達したかどうかを判定する。最高値に達したかは、ＦＣＶ情報における現在の燃料タンク２０２が最終圧ＰＦに到達間近の段階以降で圧力Ｃ２が最高値のまま収束した場合で判断すればよい。かかる時点で蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧が実質的に無くなったことを意味する。よって、このタイミングでの圧力Ａ３（或いはＡ１，或いはＡ２）、Ｂ，Ｃ１，Ｃ２，Ｄは、ほぼ同じ値になるはずである。

そして、終了圧測定（抽出）工程（Ｓ１２６）として、圧力測定・抽出部６８は、ディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８の圧力Ｃ２が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングにおける、蓄圧器１４からディスペンサ３０の出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２１，２３から計測される各圧力を測定する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、ディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８の圧力Ｃ２が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングでの複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２１，２３により計測される各圧力を記憶装置８４から抽出する。また、圧力測定・抽出部６８は、同じタイミングにおけるＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄを記憶装置８０から抽出する。

そして、データ記録工程（Ｓ１３０）として、圧力測定・抽出部６８は、抽出（入力）された複数の圧力計１５（或いは１１、或いは１３），１９，２１，２３，２０６により計測される各圧力を日時と関連させて記録する。具体的には、圧力測定・抽出部６８は、記憶装置８４から抽出された、ピーク判定工程（Ｓ１２４）においてディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８の圧力Ｃ２が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングでの複数の圧力計１１（或いは１３，或いは１５），１９，２１により計測される各圧力Ａ３（或いはＡ１，或いはＡ２）、Ｂ，Ｃ１，Ｃ２を記憶装置８６に終了圧の記録データとして日時と関連させて記録する。また、圧力測定・抽出部６８は、ピーク判定工程（Ｓ１２４）においてディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８の圧力Ｃ２が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングでのＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄを記憶装置８６に終了圧の記録データとして日時と関連させて記録する。かかる手法によっても、図６と同様の終了圧の記録データが得られることになる。

復圧工程（Ｓ１３１）と、終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）と、初期圧故障判定工程（Ｓ１４０）との各工程の内容は実施の形態１と同様である。言い換えれば、終了圧故障判定工程（Ｓ１３２）において、制御回路１００は、ディスペンサ３０の出口に最も近い圧力計２８が水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングにおける、複数の圧力計から計測される各圧力を入力（取得）し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力する。

以上により、水素充填の通常動作を利用して得られる終了圧を使って、蓄圧器１４からディスペンサ３０内までの流路中に配置される複数の圧力計の故障診断ができる。言い換えれば、複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。また、終了圧の記録データが日付を異にして蓄積されれば、各圧力計の測定精度の推移がわかる。よって、２年の期間中のいつ故障するのかその指標を得ることができる。また、故障の程度が法定検査の要求精度を満たさなくなった場合に、次の法定検査を待たずして圧力計の交換／修理等を行うことができる。

また、実施の形態１と同様、水素充填の通常動作を利用して得られる初期圧を使って、蓄圧器１０からディスペンサ３０内までの流路中に配置される複数の圧力計の故障診断ができる。言い換えれば、複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。また、初期圧の記録データが日付を異にして蓄積されているので、各圧力計の測定精度の推移がわかる。よって、２年の期間中のいつ故障するのかその指標を得ることができる。また、故障の程度が法定検査の要求精度を満たさなくなった場合に、次の法定検査を待たずして圧力計の交換／修理等を行うことができる。

ここで、上述した例では、終了圧による故障診断と初期圧による故障診断との両方を実施する場合について説明したがこれに限るものではない。実施の形態１と同様、終了圧による故障診断と初期圧による故障診断との一方だけを行う場合であっても構わない。

また、終了圧による故障診断では、最終バンクとなる蓄圧器のデータが記録されるので、実施の形態１と同様、多段蓄圧器１０１のうち、最終バンクとなる蓄圧器を入れ替えて動作させることで、各蓄圧器の圧力計の故障診断を可能にできる。逆に、初期圧による故障診断では、１ｓｔバンクとなる蓄圧器のデータが記録されるので、実施の形態１と同様、多段蓄圧器１０１のうち、１ｓｔバンクとなる蓄圧器を入れ替えて動作させることで、各蓄圧器の圧力計の故障診断を可能にできる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と異なる判定手法を用いた場合でも、通常の運転動作を利用して、低コストで、少なくとも蓄圧器からディスペンサ内までの流路中に配置される複数の圧力計の精度確認ができる。よって、次の法定検査までの２年の期間内に生じる故障の診断ができる。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３における水素ステーションの水素充填システムの構成を示す構成図の一例である。図８において、ディスペンサ３０内におけるディスペンサ３０出口付近の圧力（Ｃ２）を測定する圧力計２８と並列に圧力計２９を配置した点、遮断弁３８から緊急離脱カプラ４１に繋がる配管を分岐させた脱圧ラインを配置した点、及び脱圧ラインにバルブ３９を配置した点、以外は、図１と同様である。

実施の形態３では、水素燃料が蓄圧された多段蓄圧器１０１からディスペンサ３０を介してＦＣＶ車両２００に水素燃料を充填する充填工程（Ｓ１２０）が終了後に、遮断弁３８を閉にして遮断し、バルブ３９を開にして大気開放した場合に、大気開放したタイミングにおける圧力Ｃ２を計測する圧力計２８（及び圧力計２９）（脱圧部の圧力計）が０ＭＰａ（ゲージ圧）を示すかどうかを判定する。圧力計２８（及び圧力計２９）が０ＭＰａ（ゲージ圧）を示す場合であれば当該圧力計は正常と判断する。逆に、圧力計２８（及び圧力計２９）が０ＭＰａ（ゲージ圧）を示さない場合であれば当該圧力計は異常と判断し自動校正等を行う。校正量は、例えば、モニタ７６に出力され、モニタ７６に表示される。或いは／及び、出力部７４から通信制御回路５０を介して外部に出力される。かかる場合に、制御回路１００内において、図示しない自動校正部により、異常と判断された圧力計（例えば圧力計２８）が示す圧力値を０ＭＰａ（ゲージ圧）に補正（校正）して記録することにより、異常と判断された圧力計（例えば圧力計２８）の自動校正ができる。

また、実施の形態３では、ディスペンサ３０出口付近の圧力（Ｃ２）を２つの圧力計２８，２９により測定しているので、両者の圧力の差分が許容値Ｐｔｈ３以内であれば当該圧力計は正常であると判断する。逆に差分が許容値Ｐｔｈ３以内から外れた場合に、当該圧力計２８，２９の一方は故障と判断する。その場合に、上述した各実施の形態における終了圧測定のタイミングにおけるＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力Ｄと比較して、２つの圧力計２８，２９が示す圧力のうち、燃料タンク２０２の圧力Ｄとの圧力差が大きい方の圧力計が故障していると判断できる。かかる場合には、制御回路１００内において、図示しない自動校正部により、故障していると判断された圧力計（例えば圧力計２８）が示す圧力値を正常な圧力計（例えば圧力計２９）が示す圧力値に補正（校正）して記録することにより、故障している圧力計（例えば圧力計２８）の自動校正ができる。

また、実施の形態３における水素充填システムの圧力計の校正方法は、上述した各実施の形態における水素充填システムの圧力計の故障診断方法の各工程を備え、複数の圧力計は、ディスペンサ３０の出口付近に並列配置された２つの圧力計を含み、判定の結果、前記複数の圧力計のうち故障と診断される圧力計に対して、前記２つの圧力計のうち一方を基準にして自動校正する工程をさらに備えても好適である。具体的には、以下のように動作する。２つの圧力計２８，２９が同時に故障することは通常考えにくいので、上述した各実施の形態における故障診断を行い、多段蓄圧器１０１からディスペンサ３０の出口までの間の水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計のうち、故障と判断された圧力計について、図示しない自動校正部により、２つの圧力計２８，２９のうち一方を基準にして、計測される圧力値を補正（校正）して記録することにより、故障している圧力計の自動校正を行う。２つの圧力計２８，２９の１つが故障と判断されている場合には、正常と判断される他方を基準にすることは言うまでもない。

なお、自動校正するかどうかは、異なる複数のＦＣＶ車両２００における燃料タンク２０２の圧力Ｄと比較することにより、すべてのＦＣＶ車両２００における燃料タンク２０２の圧力Ｄとの圧力差が閾値より大きい場合に自動校正するようにしても好適である。すべてのＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力計が故障することは通常あり得ないので、ランダムに到来する複数のＦＣＶ車両２００と比較することで、故障の有無の判定精度を向上できる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、上述した例では、ＦＣＶ車両１台分の水素燃料の充填に、３つの蓄圧器１０，１２，１４による多段蓄圧器１０１を用いた場合を示したが、これに限るものではない。蓄圧器１０，１２，１４の容積等に応じて、１台分の充填にさらに多くの蓄圧器を用いる場合もあり得る。或いは、逆に１台分の充填に２つの蓄圧器で賄える場合もあり得る。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての水素充填システムの圧力計の故障診断方法は、本発明の範囲に包含される。

１０，１２，１４ 蓄圧器
１１，１３，１５，１９，２７，２８，２９ 圧力計
２１，２３，２４，２５，２６，３９ バルブ
３０ ディスペンサ
３２ 冷却器
３６ 遮断弁
３７ 流量計
３８ 遮断弁
４０ 圧縮機
４１ 緊急離脱カプラ
４３ 制御回路
５０ 通信制御回路
５１ メモリ
５２ 受信部
５４ 終了圧・温度演算部
５８ システム制御部
５９ 判定部
６０，６５ バルブ制御部
６２ 圧縮機制御部
６４ ディスペンサ制御部
６６ バンク圧力受信部
６７ ディスペンサ情報受信部
６８ 圧力測定・抽出部
７０ 比較部
７１ 判定部
７２ 比較部
７３ 判定部
７４ 出力部
７６ モニタ
８０，８４，８６ 記憶装置
１００ 制御回路
１０１ 多段蓄圧器
１０２ 水素ステーション
１０４ 復圧機構
１０６ 供給部
２００ ＦＣＶ車両
２０２ 燃料タンク
２０４ 車載器
５００ 水素充填システム

Claims (4)

1. 水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填し、
   前記充填終了に近い段階での充填される水素燃料の流量が閾値以下になったタイミングにおける、前記蓄圧器から前記ディスペンサの出口までの間の前記水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計から計測される各圧力を取得し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力し、
   前記水素燃料は、前記蓄圧器を含む多段蓄圧器に蓄圧され、
   前記複数の圧力計は、少なくとも多段蓄圧器の各蓄圧器に隣接した位置、多段蓄圧器とディスペンサとを繋ぐ配管の途中、ディスペンサ内の入口付近、及びディスペンサ内の出口付近に設けられている、
   ことを特徴とする水素充填システムの圧力計の故障診断方法。
2. 水素燃料が蓄圧された蓄圧器からディスペンサを介して水素燃料を動力源とする燃料電池自動車に水素燃料を充填し、
   前記蓄圧器から前記ディスペンサの出口までの間の前記水素燃料の流路中に場所を異にして配置される複数の圧力計のうち、前記ディスペンサの出口に最も近い圧力計が前記水素燃料の充填中に最高値を示したタイミングにおける、前記複数の圧力計から計測される各圧力を取得し、取得した圧力値を基に各圧力間のずれが閾値内かどうかを判定し、判定結果を出力し、
   前記水素燃料は、前記蓄圧器を含む多段蓄圧器に蓄圧され、
   前記複数の圧力計は、少なくとも多段蓄圧器の各蓄圧器に隣接した位置、多段蓄圧器とディスペンサとを繋ぐ配管の途中、ディスペンサ内の入口付近、及びディスペンサ内の出口付近に設けられている、
   ことを特徴とする水素充填システムの圧力計の故障診断方法。
3. 請求項１記載の水素充填システムの圧力計の故障診断方法の前記充填すること、及び、前記判定し、前記出力することを行い、
   前記複数の圧力計は、前記ディスペンサの出口付近に並列配置された２つの圧力計を含み、
   判定の結果、前記複数の圧力計のうち故障と診断される圧力計に対して、前記２つの圧力計のうち一方を基準にして自動校正することを特徴とする水素充填システムの圧力計の校正方法。
4. 請求項２記載の水素充填システムの圧力計の故障診断方法の前記充填すること、及び、前記判定し、前記出力することを行い、
   前記複数の圧力計は、前記ディスペンサの出口付近に並列配置された２つの圧力計を含み、
   判定の結果、前記複数の圧力計のうち故障と診断される圧力計に対して、前記２つの圧力計のうち一方を基準にして自動校正することを特徴とする水素充填システムの圧力計の校正方法。

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