JP2024087514A - 作業車両、制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】稼働中の燃料電池の発電効率を向上させる運用を実現する。
【解決手段】筐体は、水素を格納し、水素の充填口を有する。燃料電池は、水素を用いて発電する。制御装置は、充填口に水素の供給装置が接続されているときに、筐体に格納された水素を燃料電池に供給させる。
【選択図】図４

Description

本開示は、作業車両、制御装置および制御方法に関する。

水素ガスを燃料として用いる燃料電池を搭載する作業車両が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。燃料電池で駆動する作業車両は通常、燃料電池の搭載量を抑え、また降坂における回生電力を吸収させるために、バッテリを備える。そのため、作業車両の制御装置は、燃料電池とバッテリのエネルギーを適切に分配するエネルギーマネジメントを行う必要がある。

特開２００５－１０２４７０号公報

燃料電池は、出力増加に伴って発電効率が低下するという特性を有する。そのため、燃料電池の発電効率を一定に保つ稼働方法として、レンジエクステンダ方式が知られている。レンジエクステンダ方式は、燃料電池から常に一定の電力を出力させ、作業車両の駆動に必要な電力と燃料電池が出力する電力との差分を、バッテリの充電または放電で賄う方式である。一方で、燃料電池の発電効率をさらに高めることが望まれている。
本開示の目的は、作業車両に搭載された燃料電池の発電効率を向上させることができる作業車両、制御装置および制御方法を提供することにある。

本開示の一態様によれば、作業車両は、水素を格納し、前記水素の充填口を有する筐体と、前記水素を用いて発電する燃料電池と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記充填口に水素の供給装置が接続されているときに、前記筐体に格納された前記水素を前記燃料電池に供給させる燃料制御部を備える。

上記態様によれば、作業車両は、稼働中の燃料電池の発電効率を向上させる運用を実現することができる。

第一の実施形態に係る運搬システムの構成を示す図である。 第一の実施形態に係る運搬車両を模式的に示す斜視図である。 第一の実施形態に係る運搬車両が備える動力系および駆動系の構成を示す概略ブロック図である。 第一の実施形態に係る水素供給装置の構成を示す図である。 第一の実施形態に係る運搬車両が備える制御系の構成を示す概略ブロック図である。 第一の実施形態に係る運搬車両の走行処理を示すフローチャートである。 第一の実施形態に係る運搬車両の水素の充填処理を示すフローチャートである。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

〈第一の実施形態〉
《運搬システム１の構成》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第一の実施形態に係る運搬システム１の構成を示す図である。運搬システム１は、採掘された砕石等を運搬するためのシステムである。運搬システム１は、複数の運搬車両１０と管理装置５０と水素ステーション７０とを備える。運搬車両１０は、水素を燃料とする燃料電池によって駆動する。運搬車両１０は作業車両の一例である。水素ステーション７０は、水素の供給装置の一例である。

鉱山には、採掘場Ｐ１と排土場Ｐ２とが設けられる。運搬車両１０は、採掘場Ｐ１にて積込機械３０によって砕石を積み込まれ、砕石を排土場Ｐ２まで運搬し、排土場Ｐ２にて砕石を排出する。積込機械３０は、例えば油圧ショベルやホイルローダであってよい。運搬車両１０は、排土場Ｐ２にて砕石を排出すると、再度採掘場Ｐ１へ移動し、採石を積載する。鉱山には、運搬車両１０が走行するコースＣが設けられる。コースＣは、図１に示すように対面通行道路であってもよいし、一方通行道路であってもよい。

管理装置５０は、運搬車両１０を走行させるための制御データを送信し、運搬車両１０の運行を制御する。具体的には、管理装置５０は、運搬車両１０の走行ルートを決定し、当該走行ルートの情報を運搬車両１０に送信する。また管理装置５０は、運搬車両１０の水素残量に基づいて、水素の充填の要否を決定し、水素の充填指示（水素ステーション７０への走行指示）を運搬車両１０に送信する。

《運搬車両１０の構成》
図２は、第一の実施形態に係る運搬車両１０を模式的に示す斜視図である。運搬車両１０は、ダンプボディ１１と、車体１２と、走行装置１３とを備える。

ダンプボディ１１は、積荷が積載される部材である。ダンプボディ１１の少なくとも一部は、車体１２よりも上方に配置される。ダンプボディ１１は、ダンプ動作及び下げ動作する。ダンプ動作及び下げ動作により、ダンプボディ１１は、ダンプ姿勢及び積載姿勢に調整される。ダンプ姿勢とは、ダンプボディ１１が上昇している姿勢をいう。積載姿勢とは、ダンプボディ１１が下降している姿勢をいう。

ダンプ動作とは、ダンプボディ１１を車体１２から離隔させてダンプ方向に傾斜させる動作をいう。ダンプ方向は、車体１２の後方である。実施形態において、ダンプ動作は、ダンプボディ１１の前端部を上昇させて、ダンプボディ１１を後方に傾斜させることを含む。ダンプ動作により、ダンプボディ１１の積載面は、後方に向かって下方に傾斜する。

下げ動作とは、ダンプボディ１１を車体１２に接近させる動作をいう。実施形態において、下げ動作は、ダンプボディ１１の前端部を下降させることを含む。

排土作業を実施する場合、ダンプボディ１１は、積載姿勢からダンプ姿勢に変化するように、ダンプ動作する。ダンプボディ１１に積荷が積載されている場合、積荷は、ダンプ動作により、ダンプボディ１１の後端部から後方に排出される。積込作業が実施される場合、ダンプボディ１１は、積載姿勢に調整される。

車体１２は、車体フレームを含む。車体１２は、ダンプボディ１１を支持する。車体１２は、走行装置１３に支持される。

走行装置１３は、車体１２を支持する。走行装置１３は、運搬車両１０を走行させる。走行装置１３は、運搬車両１０を前進又は後進させる。走行装置１３の少なくとも一部は、車体１２よりも下方に配置される。走行装置１３は、一対の前輪と一対の後輪とを備える。前輪は操舵輪であり、後輪は駆動輪である。なお、操舵輪と駆動輪の組み合わせはこれに限られず、走行装置１３は、四輪駆動、四輪操舵であってもよい。

図３は、第一の実施形態に係る運搬車両１０が備える動力系１４および駆動系１５の構成を示す概略ブロック図である。動力系１４は、水素供給装置１４２、燃料電池１４３、バッテリ１４４、ＤＣＤＣコンバータ１４５、リターダグリッド１４６を備える。
水素供給装置１４２は、水素を蓄え、蓄えた水素を燃料電池に供給する。燃料電池１４３は、水素供給装置１４２から供給される水素と外気に含まれる酸素とを電気化学反応させて電力を発生する。バッテリ１４４は、燃料電池１４３において発生した電力を蓄える。ＤＣＤＣコンバータ１４５は、制御系１６（図５参照）からの指示に従って接続される燃料電池１４３またはバッテリ１４４から電力を出力させる。リターダグリッド１４６は、バッテリ１４４への充電ができない場合に、駆動系１５からの回生電力を熱エネルギーに変換する。

動力系１４が出力した電力は、母線Ｂを介して駆動系１５へ出力される。駆動系１５は、インバータ１５１と、ポンプ駆動モータ１５２と、油圧ポンプ１５３と、ホイストシリンダ１５４と、インバータ１５５と、走行駆動モータ１５６とを有する。インバータ１５１は、母線Ｂからの直流電流を三相交流電流に変換してポンプ駆動モータ１５２に供給する。ポンプ駆動モータ１５２は、油圧ポンプ１５３を駆動する。油圧ポンプ１５３から吐出された作動油は、図示しない制御弁を介してホイストシリンダ１５４に供給される。作動油がホイストシリンダ１５４に供給されることにより、ホイストシリンダ１５４が作動する。ホイストシリンダ１５４は、ダンプボディ１１をダンプ動作又は下げ動作させる。インバータ１５５は、母線Ｂからの直流電流を三相交流電流に変換して走行駆動モータ１５６に供給する。走行駆動モータ１５６が発生した回転力は、走行装置１３の駆動輪に伝達される。

図４は、第一の実施形態に係る水素供給装置１４２の構成を示す図である。
水素供給装置１４２は、筐体２１、複数の水素タンク２２、第一配管２３、第二配管２４を備える。筐体２１は、複数の水素タンク２２、第一配管２３および第二配管２４を収容する。筐体２１には、水素ステーション７０からの水素の入力を受ける充填口２１１が設けられる。充填口２１１には、水素ステーション７０との接続を検出する接続センサ２１２が設けられる。複数の水素タンク２２は、それぞれ水素貯留器の一例である。

第一配管２３は、充填口２１１と各水素タンク２２とを接続する。第一配管２３の上流側に充填口２１１が接続され、下流側に複数の水素タンク２２が接続される。第一配管２３と各水素タンク２２とは、それぞれ第一分岐管２３１を介して接続される。第一配管２３の上流側には、第一逆止弁２３２が設けられる。第一逆止弁２３２は、水素ステーション７０への水素の流入を防止する。各第一分岐管２３１には、第一コントロールバルブ２３３と第二逆止弁２３４が設けられる。第二逆止弁２３４は、水素タンク２２からの水素の流出を防止する。

第二配管２４は、各水素タンク２２と燃料電池１４３とを接続する。第二配管２４の上流側に複数の水素タンク２２が接続され、下流側に燃料電池１４３が接続される。第二配管２４と各水素タンク２２とは、それぞれ第二分岐管２４１を介して接続される。第二配管２４の下流側には、減圧弁２４２が設けられる。各第二分岐管２４１には、第二コントロールバルブ２４３と第三逆止弁２４４とタンクセンサ２４５が設けられる。第三逆止弁２４４は、水素タンク２２への水素の流入を防止する。タンクセンサ２４５は、水素タンク２２の圧力および温度を計測する。

運搬車両１０は、動力系１４および駆動系１５を制御する制御系１６を備える。図５は、第一の実施形態に係る運搬車両１０が備える制御系１６の構成を示す概略ブロック図である。制御系１６は、計測装置１６１、通信装置１６２、制御装置１６３、操作装置１６４、モニタ１６５を備える。

計測装置１６１は、運搬車両１０の稼働状態および走行状態に関するデータを収集する。計測装置１６１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）により運搬車両１０の位置及び方位を計測する測位装置、運搬車両１０の速度を計測する速度計およびバッテリ１４４の充電率を計測する残量計を少なくとも含む。

通信装置１６２は、移動体通信網などを介して管理装置５０との通信を行う。通信装置１６２は、計測装置１６１によって計測された各種計測値を格納した計測データを管理装置５０に送信する。通信装置１６２は、管理装置５０から運搬車両１０を制御するための制御データを受信する。

制御装置１６３は、通信装置１６２が管理装置５０から受信した制御データおよび操作装置１６４の操作量に従って、運搬車両１０を駆動させる。
操作装置１６４は、運転室に設けられ、オペレータによる操作を受け付ける。操作装置１６４は、アクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリングホイール、ダンプレバーなどを備える。
モニタ１６５は、運転室に設けられ、走行ルートなどをオペレータに表示する。

制御装置１６３は、データ取得部１７１、発電電力設定部１７２、車体制御部１７３、対象決定部１７４、燃料制御部１７５、必要電力算出部１７６、バッテリ制御部１７７、表示制御部１７８を備える。

データ取得部１７１は、通信装置１６２から制御データを取得し、計測装置１６１、接続センサ２１２、およびタンクセンサ２４５から計測データを取得する。
発電電力設定部１７２は、走行ルートの走行に要する時間、水素の充填に要する時間、および走行ルートの走行に係る消費電力に基づいて、燃料電池１４３に出力させる電力の目標値である目標発電電力を決定する。具体的には、走行ルートの走行に係る消費電力に走行回数を乗算した電力を、走行ルートの走行に要する時間に走行回数を乗算した時間と、水素の充填に要する時間との和で除算することで目標発電電力を決定する。なお、走行ルートの走行に係る消費電力に走行回数を乗算した電力は、水素ステーションによる充填が終了してから次に水素ステーションによる充填を開始するまでにおける作業車両の稼働に係る消費電力と等価である。発電電力設定部１７２は、決定した目標発電電力を燃料制御部１７５に設定する。第１の実施形態に係る発電電力設定部１７２は、走行ルートごとに一意の目標発電電力を設定する。つまり、目標発電電力は、走行ルートの走行中一定の値である。
車体制御部１７３は、操作装置１６４の操作量により、運搬車両１０を制御するための制御信号を生成する。例えば車体制御部１７３は、走行装置１３のステアリング、アクセル、ブレーキ、ダンプ動作などを制御する制御信号を生成する。

対象決定部１７４は、水素ステーション７０による水素の充填時に、複数の水素タンク２２の一部を水素の充填対象に決定し、残りを水素の放出対象に決定する。対象決定部１７４は、タンクセンサ２４５の計測データに基づいて充填対象と放出対象の切替を行う。
燃料制御部１７５は、燃料電池１４３が発電電力設定部１７２が設定した目標発電電力を出力するように第二コントロールバルブ２４３の開度を制御することで、水素供給装置１４２による水素の供給量を制御する。なお、第１の実施形態では、目標発電電力として時間によらず一定の値が設定されるため、走行ルートの走行中、燃料制御部１７５は一定の電力を出力するように、水素供給装置１４２による水素の供給量を制御する。燃料制御部１７５は、水素ステーション７０による水素の充填時に、充填対象の水素タンク２２へ水素が充填され、放出対象の水素タンク２２から燃料電池１４３へ水素が供給されるように、水素供給装置１４２を制御する。

必要電力算出部１７６は、車体制御部１７３が生成する制御信号に基づいて動力系１４において必要とされる必要電力を算出する。
バッテリ制御部１７７は、燃料電池１４３の発電電力と必要電力との差分を算出する。バッテリ制御部１７７は、発電電力が必要電力より大きい場合に、差分に係る電力をバッテリ１４４に充電させ、発電電力が必要電力より小さい場合に、差分に係る電力をバッテリ１４４から放電させるように、バッテリ１４４に接続されたＤＣＤＣコンバータ１４５を制御する。
表示制御部１７８は、制御データに含まれる走行ルートをモニタ１６５に表示させる。

《走行処理》
図６は、第一の実施形態に係る運搬車両１０の走行処理を示すフローチャートである。
燃料制御部１７５は、発電電力設定部１７２が決定した目標発電電力を出力するように水素供給装置１４２の第二コントロールバルブ２４３の開度を制御する（ステップＳ１）。目標発電電力の決定方法については後述する。燃料電池１４３は、走行ルートの走行中一定の電力を発電する。車体制御部１７３は、操作装置１６４の操作量に基づいて運搬車両１０を制御するための制御信号を生成し、各アクチュエータに出力する（ステップＳ２）。必要電力算出部１７６は、ステップＳ２で生成した制御信号に基づいて動力系１４において必要とされる必要電力を算出する（ステップＳ３）。バッテリ制御部１７７は、燃料電池１４３の発電電力と必要電力との差分を算出する（ステップＳ４）。バッテリ制御部１７７は、差分に係る電力に基づくバッテリ１４４の充電または放電を実現するように、バッテリ１４４に接続されたＤＣＤＣコンバータ１４５を制御する（ステップＳ５）。そして、制御装置１６３は上述の走行処理を、走行ルートを所定回数走行するまで繰り返し実行する。

《充填処理》
図７は、第一の実施形態に係る運搬車両１０の水素の充填処理を示すフローチャートである。走行ルートを所定回数走行すると、水素タンク２２の水素の量が少なくなる。これによって、管理装置５０は、運搬車両１０に充填指示を出力する。オペレータは、充填指示に従って運搬車両１０を水素ステーションへ移動させる。
燃料制御部１７５は、接続センサ２１２の計測データに基づいて充填口２１１に水素ステーション７０の充填ノズルが接続されているか否かを判定し、充填口２１１に充填ノズルが接続されている場合に、図７に示す充填処理を実行する。

まず、制御装置１６３のデータ取得部１７１は、タンクセンサ２４５から計測データを取得する（ステップＳ２１）。対象決定部１７４は、タンクセンサ２４５の計測データに基づいて、複数の水素タンク２２の一部を充填対象に決定し、他を放出対象に決定する（ステップＳ２２）。例えば、対象決定部１７４は、温度が最も低い水素タンク２２を充填対象に決定してもよいし、圧力が最も低い水素タンク２２を充填対象に決定してもよい。次に、燃料制御部１７５は、充填対象に決定された水素タンク２２に対応する第二コントロールバルブ２４３を閉じ、次いで充填対象に決定された水素タンク２２に対応する第一コントロールバルブ２３３を開く（ステップＳ２３）。これにより、充填対象の水素タンクから水素が流出されず、充填対象の水素タンク２２に水素が流入する。

また燃料制御部１７５は、放出対象に決定された水素タンク２２に対応する第一コントロールバルブ２３３を閉じ、次いで放出対象に決定された水素タンク２２に対応する第二コントロールバルブ２４３を開く（ステップＳ２４）。これにより、放出対象の水素タンク２２から水素が放出され、放出対象の水素タンク２２へは水素が流入しない。このとき、燃料制御部１７５は、発電電力設定部１７２が決定した目標発電電力を出力するように水素供給装置１４２の第二コントロールバルブ２４３の開度を制御する。バッテリ制御部１７７は、放出対象の水素タンク２２から供給される水素によって燃料電池１４３が発電する電気エネルギーをバッテリ１４４に充電させる（ステップＳ２５）。

データ取得部１７１は、タンクセンサ２４５から計測データを取得する（ステップＳ２６）。対象決定部１７４は、タンクセンサ２４５の計測データに基づいて、充填対象の水素タンク２２の圧力が所定の圧力閾値に達し、または充填対象の水素タンク２２の温度が所定の温度閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２７）。圧力閾値は、水素タンク２２の満充填状態の圧力であってよい。温度閾値は、水素タンク２２の耐熱温度であってよい。充填対象の水素タンク２２の圧力が所定の圧力閾値に達した場合、または充填対象の水素タンク２２の温度が所定の温度閾値に達した場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、対象決定部１７４は、充填対象となっている水素タンク２２を放出対象に変更し、放出対象となっている水素タンク２２の一部を充填対象に変更する（ステップＳ２８）。例えば、対象決定部１７４は、放出対象となっている水素タンク２２のうち温度が最も低い水素タンク２２を充填対象に決定してもよいし、圧力が最も低い水素タンク２２を充填対象に決定してもよい。
充填対象の水素タンク２２の圧力が圧力閾値より低く、かつ充填対象の水素タンク２２の温度が温度閾値より低い場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、対象決定部１７４は、放出対象を変更しない。

次に、燃料制御部１７５は、全ての水素タンク２２の圧力が、充填終了閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２９）。充填終了閾値は、ステップＳ２７の圧力閾値より低い。これは、水素の充填中に燃料電池１４３の発電を行っているため、少なくとも一部の水素タンク２２が常に水素を放出しているためである。少なくとも一部の水素タンク２２の圧力が充填終了閾値を超えていない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）、ステップＳ２３に戻り、充填処理を継続する。他方、全ての水素タンク２２の圧力が充填終了閾値を超えた場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、燃料制御部１７５は、全ての水素タンク２２に対応する第一コントロールバルブ２３３を閉じる（ステップＳ３０）。

発電電力設定部１７２は、充填処理の開始からステップＳ３０で第一コントロールバルブ２３３を閉じるまでの経過時間と、走行ルートの走行に係る時間及び消費電力と、走行ルートの走行回数とに基づいて、燃料電池１４３の目標発電電力を決定する（ステップＳ３１）。なお、走行ルートの走行に係る時間及び消費電力、ならびに走行回数は既知の値である。具体的には、発電電力設定部１７２は、走行ルートの走行に係る消費電力に所定の走行回数を乗算した電力を、走行ルートの走行に要する時間に走行回数を乗算した時間と、水素の充填に要した時間との和で除算することで目標発電電力を決定する。
燃料制御部１７５は、全ての水素タンク２２に対応する第二コントロールバルブ２４３を開き、ステップＳ３１で決定した目標発電電力に基づいて開度を制御する（ステップＳ３２）。そして制御装置１６３は充填処理を終了する。

《作用・効果》
このように、第一の実施形態に係る運搬車両１０の制御装置１６３は、充填口２１１に水素ステーション７０が接続されているときに、筐体２１に格納された水素を燃料電池１４３に供給させる。具体的には、制御装置１６３は、以下の処理を実行する。制御装置１６３の対象決定部１７４は、複数の水素タンク２２の少なくとも１つを充填対象に決定し、複数の水素タンク２２の少なくとも１つであって、充填対象でない水素タンクを放出対象に決定する。燃料制御部１７５は、充填口２１１に水素ステーションが接続されているときに、充填対象の水素タンク２２に対応する第二コントロールバルブ２４３を閉じ、充填対象の水素タンク２２に対応する第一コントロールバルブ２３３を開く。燃料制御部１７５は、放出対象の水素タンク２２に対応する第一コントロールバルブ２３３を閉じ、放出対象の水素タンク２２に対応する第二コントロールバルブ２４３を開く。これにより、第一の実施形態に係る制御装置１６３は、水素タンク２２へ水素を充填しながら、燃料電池１４３を発電させることができる。つまり、第一の実施形態に係る制御装置１６３によれば、水素の充填中の時間に燃料電池１４３を発電させることで、燃料電池１４３を効率よく利用することができる。

また、第一の実施形態に係る制御装置１６３の燃料制御部１７５は、複数の水素タンク２２の水素によって稼働可能な時間と、水素の充填に要する時間との和と、水素ステーション７０による充填が終了してから次に水素ステーション７０による充填を開始するまでにおける作業車両の稼働に係る消費電力と、に基づいて決定された燃料電池１４３の目標発電電力に従って、第二コントロールバルブを制御する。これにより、水素の充填中の時間に燃料電池１４３を発電させない場合と比較して目標発電電力を低減することができるため、燃料電池１４３を効率よく利用することができる。
なお、第一の実施形態に係る制御装置１６３は、水素ステーション７０による充填が終了してから次に水素ステーションによる充填を開始するまでにおける作業車両の稼働に係る消費電力を走行ルートの走行に係る消費電力に走行回数を乗算した電力によって求めるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る制御装置１６３は、前回の走行において、水素ステーション７０による充填が終了してから次に水素ステーションによる充填を開始するまでにおける作業車両の稼働に係る消費電力を積算したものを用いて目標発電電力を決定してもよい。

〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。

上述した実施形態に係る管理装置５０および制御装置１６３は、それぞれ単独のコンピュータによって構成されるものであってもよいし、管理装置５０または制御装置１６３の構成を複数のコンピュータに分けて配置し、複数のコンピュータが互いに協働することで管理装置５０または制御装置１６３として機能するものであってもよい。このとき、制御装置１６３を構成する一部のコンピュータが運搬車両１０の内部に搭載され、他のコンピュータが運搬車両１０の外部に設けられてもよい。

上述した実施形態に係る運搬車両１０は、オペレータによって操作される有人車両であるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る運搬車両１０は、自動走行する無人車両であってもよい。この場合、運搬車両１０の制御系１６は操作装置１６４およびモニタ１６５を備えなくてもよい。また車体制御部１７３は、走行ルートと計測装置１６１の計測値によるＰＩＤ制御などによって、制御信号を生成すればよい。

また、上述した実施形態では、作業車両として運搬車両１０を例に説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、管理装置５０は、油圧ショベル、ホイルローダ、ダンプトラックなどの他の作業車両を管理してもよい。

また、上述した実施形態では、制御装置１６３が目標発電電力を決定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、管理装置５０が制御装置１６３から受信した情報に基づいて目標発電電力を決定してもよい。

また、上述した実施形態では、複数の水素タンク２２の一部を充填対象に決定し、残りを放出対象に決定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、複数の水素タンク２２の一部を充填対象に決定し、残りの一部を放出対象に決定してもよい。つまり、水素が充填されず、かつ放出されない水素タンク２２が存在していてもよい。

また、上述した実施形態では、第一コントロールバルブ２３３および第二コントロールバルブ２４３が水素タンク２２ごとに設けられるが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、複数の水素タンク２２を並列に接続したタンクグループごとに、第一分岐管２３１および第二分岐管２４１が接続され、各第一分岐管２３１に第一コントロールバルブ２３３が設けられ、各第二分岐管２４１に第二コントロールバルブ２４３が設けられていてもよい。タンクグループは、少なくとも２つ設けられる。この場合、タンクグループは、水素貯留器の一例である。

〈コンピュータ構成〉
図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９３、ストレージ９５、インタフェース９７を備える。
上述の管理装置５０および制御装置１６３は、それぞれコンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９５に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９５から読み出してメインメモリ９３に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９３に確保する。プロセッサ９１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。

プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ９０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ９１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。

ストレージ９５の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９５は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９７または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９３に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９５は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９５に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１…運搬システム １０…運搬車両 １１…ダンプボディ １２…車体 １３…走行装置 １４…動力系 １４２…水素供給装置 １４３…燃料電池 １４４…バッテリ １４５…ＤＣＤＣコンバータ １４６…リターダグリッド １５…駆動系 １５１…インバータ １５２…ポンプ駆動モータ １５３…油圧ポンプ １５４…ホイストシリンダ １５５…インバータ １５６…走行駆動モータ １６…制御系 １６１…計測装置 １６２…通信装置 １６３…制御装置 １６４…操作装置 １６５…モニタ １７１…データ取得部 １７２…発電電力設定部 １７３…車体制御部 １７４…対象決定部 １７５…燃料制御部 １７６…必要電力算出部 １７７…バッテリ制御部 １７８…表示制御部 ３０…積込機械 ５０…管理装置 ７０…水素ステーション ９０…コンピュータ ９１…プロセッサ ９３…メインメモリ ９５…ストレージ ９７…インタフェース Ｃ…コース Ｐ１…採掘場 Ｐ２…排土場

Claims (6)

1. 水素を格納し、前記水素の充填口を有する筐体と、
   前記水素を用いて発電する燃料電池と、
   制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記充填口に水素の供給装置が接続されているときに、前記筐体に格納された前記水素を前記燃料電池に供給させる燃料制御部を備える
   作業車両。
2. 前記筐体は、前記水素を格納する複数の水素貯留器を格納し、
   前記制御装置は、前記複数の水素貯留器の少なくとも１つを充填対象に決定し、前記複数の水素貯留器の少なくとも１つであって、前記充填対象でない水素貯留器を放出対象に決定する対象決定部を備え、
   前記燃料制御部は、前記充填口に前記供給装置が接続されているときに、前記供給装置から前記充填対象の水素貯留器へ前記水素を供給させ、前記放出対象の水素貯留器から前記燃料電池へ前記水素を供給させる
   請求項１に記載の作業車両。
3. 前記複数の水素貯留器それぞれと前記充填口とを接続し、前記水素を流通する第一配管と、
   前記第一配管上に、前記複数の水素貯留器ごとに設けられた複数の第一コントロールバルブと、
   前記複数の水素貯留器それぞれと前記燃料電池とを接続し、前記水素を流通する第二配管と、
   前記第二配管上に、前記複数の水素貯留器ごとに設けられた複数の第二コントロールバルブと、
   を備え、
   前記燃料制御部は、前記充填口に水素の供給装置が接続されているときに、前記充填対象の水素貯留器に対応する前記第一コントロールバルブを開き、前記充填対象の水素貯留器に対応する前記第二コントロールバルブを閉じ、前記放出対象の水素貯留器に対応する前記第一コントロールバルブを閉じ、前記放出対象の水素貯留器に対応する前記第二コントロールバルブを開く
   請求項２に記載の作業車両。
4. 前記燃料電池が発電する電気を蓄電するバッテリを備え、
   前記燃料制御部は、前記筐体に格納された水素によって稼働可能な時間と、前記水素の充填に要する時間との和と、前記供給装置による充填が終了してから次に前記供給装置による充填を開始するまでにおける前記作業車両の稼働に係る消費電力と、に基づいて決定された前記燃料電池の発電電力に従って、前記燃料電池への前記水素の供給量を制御する
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の作業車両。
5. 水素を格納するし、前記水素の充填口を有する筐体と、
   前記水素を用いて発電する燃料電池と、
   を備える作業車両の制御装置であって、
   前記充填口に水素の供給装置が接続されているときに、前記筐体に格納された前記水素を前記燃料電池に供給させる燃料制御部を備える
   制御装置。
6. 水素を格納し、前記水素の充填口を有する筐体と、
   前記水素を用いて発電する燃料電池と、
   を備える作業車両の制御方法であって、
   前記充填口に水素の供給装置が接続されているときに、前記筐体に格納された前記水素を前記燃料電池に供給させるステップを備える
   制御方法。

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