JP4941730B2 - 燃料供給装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、例えば燃料電池システムの一部を構成する燃料供給装置に関し、特に複数の燃料タンクを備えた燃料供給装置に関するものである。

燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池に供給するための燃料供給装置として、水素ガスを高圧に充填した水素タンク、又は、水素ガスを可逆的に吸蔵及び放出可能な水素吸蔵合金を充填した水素吸蔵タンクを用いる方式が知られている。

例えば特許文献１に記載の燃料供給装置は、水素配管を介して燃料電池に複数の水素タンクを並列に接続し、それぞれの水素タンクに対応して開閉弁を設置する。この燃料供給装置は、燃料電池システムの運転時に全ての開閉弁を同時に開くことで、全ての水素タンクから水素ガスを放出する。このため、水素タンクの使用頻度のバラツキが低減されるようになっている。
特開２００５−２２６７１５号公報（図２）

しかし、複数の開閉弁を同時に開けようとしても、通常は僅かにタイムラグが生じる。また、水素タンク内の水素ガス圧、すなわちタンク圧も、通常は複数の水素タンク間でバラツキがある。そのため、開閉弁の開弁タイミングとタンク圧との関係によっては、開閉弁に逆圧が発生するおそれがあった。

具体的には、相対的にタンク圧が大きい水素タンク用の開閉弁が先に開くと、その開弁により流出した水素ガスによって、他の開閉弁の二次圧が高くなる。他の開閉弁において二次圧が一次圧よりも高くなると、他の開閉弁のシール部に逆圧が作用することになる。この逆圧の作用によって、他の開閉弁のシール部に悪影響をおよびぼしたり、あるいは、他の開閉弁を開弁できなくなったりするおそれがあった。

本発明は、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用するのを回避できる燃料供給装置及び車両を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明の燃料供給装置は、燃料供給先機器に並列に接続された複数の燃料タンクと、燃料タンクごとに設けられた複数の開閉弁と、開閉弁の開閉を制御する制御装置と、を備える。開閉弁は、燃料タンクから燃料供給先機器へと放出される燃料ガスを遮断する。制御装置は、燃料供給装置の起動時に開閉弁を二つ以上開弁する場合、燃料タンクがタンク圧の小さい順に燃料ガスを放出するように、開閉弁を順に開弁し、且つ、一度開弁した開閉弁は開弁したままで次の開閉弁を開弁する。

この構成によれば、先ずタンク圧の最も低い燃料タンク用の開閉弁が開弁すると、閉弁状態の他の開閉弁の二次圧が上昇し得る。しかし、この二次圧は、最も低いタンク圧程度までしかせいぜい上昇しないので、依然として、他の開閉弁の一次圧よりも低いレベルである。したがって、開閉弁を二つ以上開弁する場合、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを回避できる。

好ましい一態様では、燃料供給装置は、各燃料タンクのタンク圧を検出する圧力センサを更に備える。そして、制御装置は、圧力センサにより検出されたタンク圧の小さい順に燃料タンクから燃料ガスが放出されるように、開閉弁を順に開弁する。

別の好ましい一態様では、燃料供給装置は、各燃料タンクの燃料ガス温度を検出する温度センサを更に備える。制御装置は、温度センサにより検出された燃料ガス温度から各燃料タンクのタンク圧を推定する。そして、制御装置は、この推定したタンク圧の小さい順に燃料タンクから燃料ガスが放出されるように、開閉弁を順に開弁する。

このような構成によれば、実際に検出されたタンク圧又は燃料ガス温度から推定したタンク圧に基づくので、開閉弁の開弁制御を確実性良く行うことができる。

ここで、燃料供給装置の稼動時に複数の燃料タンクが受ける熱の影響が異なる場合、燃料ガス温度は燃料タンク間で異なる。このような場合に燃料供給装置が長期間停止すると、燃料ガス温度は燃料タンク間で同じになり、タンク圧が燃料タンク間で異なることになる。このような事情に鑑みると、燃料ガス温度を検出した上で開閉弁の開弁制御を行う場合には、どのタイミングの燃料ガス温度を用いてどのタイミングのタンク圧を推定するかを考慮することが望ましい。

そこで、好ましい一態様では、制御装置は、燃料供給装置の停止時に検出された燃料ガス温度から、燃料供給装置の次回起動時におけるタンク圧を推定するとよい。

こうすることで、開閉弁の開弁制御の際に実際に検出され得るタンク圧に近いタンク圧を推定できる。

好ましい一態様では、上記の制御装置は、開閉弁の開弁をリトライする場合、開閉弁の全てを閉弁して開閉弁の下流側の燃料ガスを放出した後、開閉弁の全て又は少なくとも一つを開弁する。

この構成によれば、開閉弁の下流側の燃料ガスが放出されるので、開閉弁の二次圧が減少する。これにより、二次圧が一次圧よりも小さくなれば、開閉弁の開弁をリトライする場合に、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを回避できる。その結果、開閉弁の全てを開弁できるし、開閉弁を個別的に開弁できる。

好ましい一態様では、本発明の燃料供給装置は、燃料供給先機器に対して複数の燃料タンクを並列に接続する供給流路と、供給流路上に設けられた少なくとも一つの調圧弁と、を備える。供給流路は、複数の燃料タンクから放出される燃料ガスが合流される合流部を有しており、合流部よりも上流側に複数の開閉弁が位置し、且つ合流部よりも下流側に少なくとも一つの調圧弁が位置する。

本発明の車両は、上記した本発明の燃料供給装置を備えており、複数の燃料タンクは、車両の進行方向における位置が互いに異なるものである。

このように車載された燃料タンクの配置では、複数の燃料タンクが受ける熱の影響が異なり易い。例えば、車両の進行方向の前方側の燃料タンクは、ラジエータ等からの排熱の影響を受け易いので、後方側の燃料タンクに比べて燃料ガス温度が高くなり得る。上記したように、タンク間で燃料ガス温度のばらつきがあると、起動時にタンク圧がばらつく。本発明の車両によれば、このようなタンク圧のバラツキが生じ易い場合であっても、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを有効に回避できる。

ここで、燃料供給先機器としては、例えば、燃料として燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池、及び、燃料として水素ガスやＣＮＧ（圧縮天然ガス）の供給を受けて機械エネルギーや熱エネルギーを発生する内燃機関が挙げられる。

上記した本発明の燃料供給装置によれば、一の開閉弁の開弁時に、他の閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを回避できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る燃料供給装置について説明する。ここでは、燃料電池システムの燃料ガス供給系統に、本発明の燃料供給装置を適用した例について説明する。

図１は、本実施形態の燃料供給装置３０を備えた燃料電池システム１０の構成図であり、特に、燃料ガス供給系統を中心に示す図である。
燃料電池システム１０は、燃料電池自動車（ＦＣＨＶ）、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両に搭載できる。ただし、燃料電池システム１０は、車両以外の各種移動体（例えば、船舶や飛行機、ロボット等）や定置型電源にも適用可能である。

燃料電池システム１０は、燃料電池２０を備える。燃料電池２０は、燃料ガスとしての水素ガスと酸化ガスとしての空気との供給を受けて発電する。燃料ガス及び酸化ガスは、反応ガスと総称されるものである。燃料電池２０は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数の単セルを積層したスタック構造を備える。なお、図１は、説明の便宜上、単セルの構造が燃料電池２０に模式的に示す。

単セルは、電解質膜２１、燃料極２２及び空気極２３からなるＭＥＡ（膜電極接合体）２４を有する。電解質膜２１は、例えばフッ素系樹脂により形成されたイオン交換膜からなる。燃料極２２及び空気極２３は、電解質膜２１の両面に設けられる。単セルは、燃料極２２及び空気極２３を両側から挟みこむように一対のセパレータ２５，２６を有する。そして、セパレータ２５の燃料ガス流路２７に燃料ガスが供給され、セパレータ２６の酸化ガス流路２８に酸化ガスが供給される。供給された燃料ガス及び酸化ガスの電気化学反応により、燃料電池２０は電力を発生する。燃料電池２０で発電された電力は、トラクションモータなどの負荷５０に供給される。

燃料供給装置３０は、４つの燃料タンク３１ａ〜３１ｄと、４つの開閉弁３２ａ〜３２ｄと、を有する。燃料タンク３１ａ〜３１ｄは、供給流路３４によって、燃料供給先機器である燃料電池２０に並列に接続される。開閉弁３２ａ〜３２ｄは、燃料タンク３１ａ〜３１ｄごとに対応して設けられる。なお、燃料タンク及び開閉弁の数は任意である。

燃料タンク３１ａ〜３１ｄとしては、高圧水素ガスを貯蔵する高圧水素タンクや、水素を可逆的に吸蔵及び放出可能な水素吸蔵合金を貯蔵する水素吸蔵タンクの何れでもよい。高圧水素タンクであれば、例えば３５ＭＰａあるいは７０ＭＰａの水素ガスが貯蔵される。なお、燃料タンク３１ａ〜３１ｄは、２０ＭＰａの圧縮天然ガスを貯蔵するものであってもよい。要するに、燃料タンク３１ａ〜３１ｄは、燃料供給先機器である燃料電池２０に対して、高圧の燃料ガスを供給可能に貯蔵するものであればよい。

燃料タンク３１ａ〜３１ｄには、圧力センサ５１ａ〜５１ｄ及び温度センサ５２ａ〜５２ｄが設けられる。圧力センサ５１ａ〜５１ｄは、燃料タンク３１ａ〜３１ｄのそれぞれの内圧、すなわちタンク圧Ｐａ〜Ｐｄを検出する。温度センサ５２ａ〜５２ｄは、燃料タンク３１ａ〜３１ｄのそれぞれの内部温度、すなわち燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄを検出する。これらの検出結果は、制御装置４０に出力される。なお、図１では、圧力センサ５１ａ〜５２ｄ及び温度センサ５２ａ〜５２ｄから制御装置４０への信号線は省略した。

図２は、燃料電池システム１０を車両１００に搭載した側面図であり、特に燃料タンク３１ａ〜３１ｄの搭載位置を中心に示す図である。
図２に示すように、燃料タンク３１ａ〜３１ｄは、車両１００の進行方向（前後方向）における位置が互いに異なる。具体的には、燃料タンクは、車両１００の前方側から順に、３１ａ→３１ｂ→３１ｃ→３１ｄとなるように搭載される。一般に、車両１００には空調用のラジエータや燃料電池２の冷却用のラジエータが配設されるので、車両１００の前方側の燃料タンク３１ａほど、ラジエータ等の機器からの熱の影響を受け易い。したがって、車両１００の走行時においては、燃料タンクの燃料ガス温度は、３１ａ→３１ｂ→３１ｃ→３１ｄの順で高くなり易い。

再び、図１に戻って説明する。
燃料タンク３１ａ〜３１ｄから放出される燃料ガスは、供給流路３４を経由して燃料電池２０内の燃料ガス流路２７に供給される。供給流路３４は、燃料ガス流路２７に接続される集合流路３５と、集合流路３５における合流部３５ａから四股分岐された分岐流路３６ａ〜３６ｄと、を有する。集合流路３５には、例えば一つの調圧弁３８が介設される。圧力センサ３９は、調圧弁３８の上流側の燃料ガスの圧力Ｐｅを検出し、圧力センサ４０は、調圧弁３８の下流側の燃料ガスの圧力Ｐｆを検出する。分岐流路３６ａ〜３６ｄは、燃料電池２０に対して並列に配設され、対応する燃料タンク３１ａ〜３１ｄに接続される。また、分岐流路３６ａ〜３６ｄには、対応する開閉弁３２ａ〜３２ｄが介設される。

開閉弁３２ａ〜３２ｄは、対応する燃料タンク３１ａ〜３１ｄから放出される燃料ガスを遮断する。つまり、開閉弁３２ａ〜３２ｄは、燃料タンク３１ａ〜３１ｄに対して元弁（主止弁）として機能する。開閉弁３２ａ〜３２ｄは、例えば電磁遮断弁からなり、制御装置４０に電気的に接続される。なお、詳述しないが、開閉弁３２ａ〜３２ｄは、燃料タンク３１ａ〜３１ｄの各口金に接続されるバルブアッセンブリに組み込む形式であってもよいし、バルブアッセンブリの外側の配管に組み込む形式のいずれであってもよい。

開閉弁３２ａ〜３２ｄの口径（流路断面積）は、それぞれ同じサイズで構成され、集合流路３５の配管径（流路断面積）よりも小さく構成される。一方で、開閉弁３２ａ〜３２ｄの各口径の総和は、集合流路３５の配管径よりも大きく構成される。したがって、全ての開閉弁３２ａ〜３２ｄを開いた場合、燃料ガスの流量は集合流路３５の配管径に律速される。また、開閉弁３２ａのみを開いた場合には、開閉弁３２ａの口径に燃料ガスの流量が律速される。

図１からわかるように、燃料タンク３１ａ〜３１ｄ内の燃料ガスは、開閉弁３２ａ〜３２ｄの開弁により分岐流路３６ａ〜３６ｄに放出され、合流部３５ａで合流して集合流路３５に流入し、燃料電池２０に供給される。このような燃料ガスの流れを考慮すれば、供給流路３４及び制御装置４０を含めて燃料供給装置３０として把握することが可能である。

制御装置４０は、内部にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータとして構成される。ＣＰＵは、制御プラグラムに従って所望の演算を実行して、後述する開閉弁３２ａ〜３２ｄの開閉制御など、種々の処理や制御を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶する。ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。制御装置４０は、圧力センサ３９，４０，５１ａ〜５１ｄ、及び温度センサ５２ａ〜５２ｄのほか、いずれも図示省略した電圧センサ、電流センサ、並びに、車両１００のアクセル開度センサなどの各種センサからの検出信号を入力する。そして、制御装置４０は、燃料電池システム１０の各構成要素に制御信号を出力する。

車両１００の走行時（すなわち、燃料供給装置３０の運転時）では、制御装置４０は、開閉弁３２ａ〜３２ｄを全て開弁状態とする。このため、全ての燃料タンク３１ａ〜３１ｄから、燃料電池２０の要求出力に応じた燃料ガスが放出される。これにより、燃料タンク３１ａ〜３１ｄの使用頻度のバラツキが低減される。一方、車両１００の停止時（すなわち、燃料供給装置３０の停止時）には、制御装置４０は、開閉弁３２ａ〜３２ｄを全て閉弁状態とする。

図３は、車両１００の状態と、燃料タンク３１ａ〜３１ｄのタンク圧及び燃料ガス温度との関係を示す表である。

図３に示す「走行→停止時」とは、車両１００の走行中並びに停止直後を意味するものであり、以下、単に車両１００の停止時という。車両１００の停止時では、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄは同じである。これは、車両１００の走行中において、全ての燃料タンク３１ａ〜３１ｄから燃料ガスが放出されているからである。しかし、上記のとおり、燃料タンク３１ａ〜３１ｄの搭載位置の関係で、車両１００の停止時の燃料ガス温度は以下の関係となる。
Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ＞Ｔｄ ・・・（１）

このような温度差がある状態で車両１００が長期間停止すると、燃料タンク３１ａ〜３１ｄ間で圧力差が発生する。すなわち、車両１００が次回起動するまでの間に、燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄは外気温と同じになり互いに等しくなるが、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄは燃料タンク間で異なることになる。上記（１）の温度関係の場合には、車両１００の次回起動時（すなわち、燃料供給装置３０の次回起動時）のタンク圧は以下の関係となる。
Ｐａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ＜Ｐｄ ・・・（２）

ここで、車両１００の次回起動時に、開閉弁３２ａ〜３２ｄを全て同時に開弁しようとしても、電気的な処理や開閉弁自体の構造等に起因して、通常はタイムラグが僅かに発生する。仮にタイムラグの影響で開閉弁３２ｄが先に開くと、閉弁状態の開閉弁３２ａ〜３２ｃの二次圧がタンク圧Ｐｄとなり、その一次圧である圧力Ｐａ〜Ｐｃよりも大きくなってしまう場合もある。その結果、閉弁状態の開閉弁３２ａ〜３２ｃに逆圧が作用して、これらを開弁できなかったり、後述するシール部を劣化させたりするおそれがある。

本実施形態では、このような逆圧現象が発生することを回避するべく、車両１００の起動時に、タンク圧の小さい順に開閉弁３２ａ〜３２ｄを開弁するようにしている。具体的には、制御装置４０は、タンク圧がＰａ→Ｐｂ→Ｐｃ→Ｐｄの順で小さいので、開閉弁を３２ａ→３２ｂ→３２ｃ→３２ｄの順に開弁し、燃料タンクが３１ａ→３１ｂ→３１ｃ→３１ｄの順に燃料ガスを放出するようにしている。

図４は、車両１００の起動時に、開閉弁３２ａ〜３２ｄを順に開弁したときの配管圧力Ｐｅの挙動を示す図である。図４に示すように、開閉弁３２ａが最初に開弁すると、配管圧力Ｐｅは開閉弁３２ａの一次圧Ｐａまで急上昇する。それにより、閉弁状態の開閉弁３２ｂ〜３２ｄの二次圧は、配管圧力Ｐｅ（＝Ｐａ）にまで達するが、依然としてそれぞれの一次圧Ｐｂ〜Ｐｄよりも小さいままである。したがって、次に開弁する開閉弁３２ｂにおいて、逆圧が発生することを回避できる。同様に、開閉弁３２ｂの開弁により、次に開弁する開閉弁３２ｃの二次圧が開閉弁３２ｂの一次圧Ｐｂにまで達するが、依然として一次圧Ｐｃよりも小さいままである。

このように、開閉弁３２ａ〜３２ｄを開弁するどのタイミングであっても、次の関係が成立する。
Ｐａ〜Ｐｄ≧Ｐｅ
つまり、開閉弁３２ａ〜３２ｄの一次圧は常に二次圧よりも大きい状態となる。これにより、開閉弁３２ａ〜３２ｄのいずれも、開弁前に逆圧が作用することを回避されるので、開弁可能となる。

以上説明した本実施形態の効果をさらに詳述する。
図５（ａ）に示すように、高圧流体用の開閉弁３２０のシール構造は、通常時に圧が作用する方向を考慮して決められる。なお、符号６１はシール部となるＯリングであり、符号６２はＯリング６１のはみだしを防止するバックアップリングである。図５（ｂ）に示すように、開閉弁３２０に逆圧が作用すると、Ｏリング６１がシール溝からはみ出してしまい、Ｏリング６１が劣化してしまう。

本実施形態では、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄの小さいものから順番に開閉弁３２ａ〜３２ｄを開弁するので、閉弁状態の開閉弁では、Ｏリング６１の位置で燃料ガスの逆流が発生し得る。しかし、上記のとおり、Ｏリング６１の位置で燃料ガスの逆圧が作用することを回避できる。なお、厳密には、燃料ガスが流れた際の圧損分がＯリング６１に作用するが、これは逆圧の作用に比べて非常に影響が小さい。

したがって、本実施形態によれば、逆圧現象を回避できるので、開閉弁３２ａ〜３２ｄのＯリング６１の劣化を抑制でき、その信頼性を高めることができる。これを別の観点から考察すれば、車両１００の起動時の極めて短い間のみの逆圧現象の対応のみを考慮して、Ｏリング６１等を両側からの圧力に耐え得るような構造にしなくて済むので、開閉弁３２ａ〜３２ｄを複雑化及びコストアップさせてなく済む。

なお、逆圧現象が二以上の開閉弁を開弁する場合に生じ得る問題であることに鑑みれば、本発明は二以上の開閉弁をタンク圧の小さい順に開弁する場合に適用できる。つまり、他の実施態様では、全ての開閉弁３２ａ〜３２ｄを開けなくてもよい。

＜変形例＞
上記した開閉弁３２ａ〜３２ｄの開弁制御は、車両１００の起動時のタンク圧Ｐａ〜Ｐｄを予め把握しておくことで実行できる。ここで、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄは、車両１００の起動時に圧力センサ５１ａ〜５１ｄで検出することで把握できる。ただし、別の実施態様では、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄは、圧力センサ５１ａ〜５１ｄから直接検出した値でなくてもよい。例えば、燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄを用いて、車両１００の起動時のタンク圧Ｐａ〜Ｐｄを推定してもよい。

具体的には、制御装置４０は、車両１００の停止時に、温度センサ５２ａ〜５２ｄによって検出された燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄを記憶する。また、制御装置４０は、車両１００の次回起動時に、温度センサ５２ａ〜５２ｄによって検出された燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄを記憶する。そして、制御装置４０は、この両者の燃料ガス温度Ｔａ〜Ｔｄを用いて、状態式（圧力、容積及び温度の関係式）から車両１００の次回起動時のタンク圧Ｐａ〜Ｐｄを推定する。この推定したタンク圧Ｐａ〜Ｐｄを用いて、制御装置４０は、開閉弁３２ａ〜３２ｄを開弁する順番を決定し、上記した開弁制御を行ってもよい。

＜他の制御例＞
次に、図６を参照して、開閉弁３２ａ〜３２ｄの他の制御例について説明する。
タンク圧Ｐａ〜Ｐｄの大きさを考慮せずに、開閉弁３２ａ〜３２ｄを同時に又は個別に開弁しようとすると、逆圧現象のために、ある開閉弁が開弁しないおそれがある。この開弁しない開閉弁を開弁させたい場合、すなわち開閉弁の開弁をリトライする場合には、次のような制御を行うと良い。

開弁したい開閉弁がある場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御装置４０は、いったん全ての開閉弁３２ａ〜３２ｄを閉弁する（ステップＳ２）。次いで、開閉弁３２ａ〜３２ｄの下流側の燃料ガスを放出させる（ステップＳ３）。この放出方法としては、例えば、開閉弁３２ａ〜３２ｄの下流側の燃料ガスを燃料電池２の発電により消費させればよい。もっとも、他の方法としては、開閉弁３２ａ〜３２ｄの下流側の燃料ガスを、集合流路３５からバイパス流路（図示省略）を介して希釈器に導入してもよいし、酸化オフガスの排出流路に導入してもよい。

この燃料ガスの放出により、開閉弁３２ａ〜３２ｄの二次圧（配管圧Ｐｅに相当する。）が低下する。ここで、配管圧Ｐｅが、開弁したい開閉弁の一次圧（この開閉弁に対応する燃料タンクのタンク圧に相当する。）よりも小さくなれば、開弁したい開閉弁に逆圧が作用することを回避できることになる。例えば、開弁したい開閉弁が開閉弁３２ａである場合には、制御装置４０は、配管圧Ｐｅがタンク圧Ｐａよりも小さくなったことを判断すればよい。そして、そのように判断した場合、制御装置４０は、開閉弁３２ａを再度開弁するようにすればよい（ステップＳ４）。

このように、開閉弁を開弁リトライする場合に、閉弁状態の開閉弁の二次圧をいったん一次圧よりも下げているので、閉弁状態の開閉弁に逆圧が作用することを回避できる。その結果、閉弁状態の開閉弁を開弁できるようになる。本制御例によれば、開閉弁３２ａ〜３２ｄを個別に開弁できるし、また、開閉弁３２ａ〜３２ｄの全てを開弁することもできる。なお、後者の場合には、タンク圧Ｐａ〜Ｐｄの小さい順となるように開閉弁３２ａ〜３２ｄを開弁すればよい。

本発明の燃料供給装置を適用した燃料電池システムの構成図である。 燃料電池システムを適用した搭載した車両の側面図である。 係る燃料タンクのタンク圧及び燃料ガス温度と、車両の状態との関係を示す表である。 本発明に係る燃料供給装置の制御例を実行した場合の図であり、開閉弁の開弁タイミングに対する配管圧力の挙動を示す図である。 開閉弁のシール構造の一部を示す図であり、（ａ）は通常時に圧が作用した場合の図であり、（ｂ）逆圧が作用した場合の図である。 本発明の燃料供給装置の他の制御例に係るフローチャートである。

符号の説明

１０…燃料電池システム ２０…燃料電池（燃料供給先機器） ３０…燃料供給装置、 ３１ａ〜３１ｄ…燃料タンク ３２ａ〜３２ｄ…開閉弁 ３４…供給流路 ３５ａ…合流部 ３８…調圧弁 ４０…制御装置 ５１ａ〜５１ｄ…圧力センサ ５２ａ〜５２ｄ…温度センサ １００…車両 Ｐａ〜Ｐｄ…タンク圧 Ｔａ〜Ｔｄ…燃料ガス温度

Claims (7)

1. 燃料供給先機器に並列に接続された複数の燃料タンクと、
   前記燃料タンクごとに設けられ、当該燃料タンクから前記燃料供給先機器へと放出される燃料ガスを遮断する複数の開閉弁と、
   前記開閉弁の開閉を制御する制御装置と、を備えた燃料供給装置において、
   前記制御装置は、前記燃料供給装置の起動時に前記開閉弁を二つ以上開弁する場合、前記燃料タンクがタンク圧の小さい順に燃料ガスを放出するように、前記開閉弁を順に開弁し、且つ、一度開弁した開閉弁は開弁したままで次の開閉弁を開弁する、燃料供給装置。
2. 前記各燃料タンクのタンク圧を検出する圧力センサを更に備え、
   前記制御装置は、前記圧力センサにより検出されたタンク圧の小さい順に、前記燃料タンクが燃料ガスを放出するように、前記開閉弁を順に開弁する、請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記各燃料タンクの燃料ガス温度を検出する温度センサを更に備え、
   前記制御装置は、前記温度センサにより検出された燃料ガス温度から前記各燃料タンクのタンク圧を推定し、さらに、この推定したタンク圧の小さい順に前記燃料タンクが燃料ガスを放出するように、前記開閉弁を順に開弁する、請求項１に記載の燃料供給装置。
4. 前記制御装置は、当該燃料供給装置の停止時に検出された燃料ガス温度を用いて、当該燃料供給装置の次回起動時におけるタンク圧を推定する、請求項３に記載の燃料供給装置。
5. 前記制御装置は、前記開閉弁の開弁をリトライする場合、前記開閉弁の全てを閉弁して前記開閉弁の下流側の燃料ガスを放出した後、前記開閉弁の全て又は少なくとも一つを開弁する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
6. 前記燃料供給先機器に対して前記複数の燃料タンクを並列に接続する供給流路と、
   前記供給流路上に設けられた少なくとも一つの調圧弁と、を備え、
   前記供給流路は、前記複数の燃料タンクから放出される燃料ガスが合流される合流部を有しており、
   前記複数の開閉弁は、前記合流部よりも上流側に位置し、
   前記少なくとも一つの調圧弁は、前記合流部よりも下流側に位置する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の燃料供給装置を備えた車両であって、
   前記複数の燃料タンクは、当該車両の進行方向における位置が互いに異なる、車両。

Images