JP5698210B2 - 燃料電池車両 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ガスの充填時にノズルとレセプタクルとの間で無線通信を実施可能な燃料電池車両に関する。

燃料電池車両に燃料ガスを充填するシステムでは、近年、燃料ガスの供給源であるステーションに燃料電池車両の情報を送信しながら燃料ガスの充填を行う方式（以下、通信充填システムという）が注目されている。この通信充填システムでは、車両側のタンクの圧力値や温度値等の状態をステーションが監視しながら燃料ガスを供給することで、燃料ガスの供給量や供給速度を制御し、効率的な充填を行うことができる。

通信充填システムは、ステーション側のノズルと燃料電池車両側のレセプタクルとの間で赤外線通信を実施可能な構成となっている。具体的には、赤外線を送信（発光）する送信素子をレセプタクルに設け、この赤外線を受信（受光）する受信素子をノズルに設けることで、車両側タンクの情報を無線通信する。

例えば、特許文献１には、車両のレセプタクルに通信機を取り付け、ノズル側の通信機との間で無線通信を行う燃料電池車両が開示されている。レセプタクル側の通信機は、レセプタクルの外周を周回するように突出形成されたフランジ部にねじ止めされ、車両のリッドボックス（燃料導入ボックス）内に一体的に組み付けられる。

特開２０１０−２５５７５４号公報

ところで、上述した通信充填システムでは、ノズルとレセプタクルの接続状態において燃料ガスを充填する際に、ノズルとレセプタクルの隙間から燃料ガスが漏れる可能性がある。このように燃料ガスが漏出した場合は、例えば、燃料ガスが水素ガスであれば、通信装置に水素ガスが吹き付けられることで、通信装置を構成するデバイスに影響（例えば耐久性が低下する等）を与えるおそれがある。特に、特許文献１に開示されている燃料電池車両は、レセプタクルに通信機を取り付けることにより、ノズルの接続位置に近い箇所に通信機を配置することになり、燃料ガスの影響を受けやすくなる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、ノズルから燃料ガスが漏出した場合でも、簡単な構成によって燃料ガスの影響を大幅に低減することが可能であり、これにより通信装置の信頼性及び耐久性を向上することができる燃料電池車両を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、燃料ガス及び酸化剤ガスにより発電する燃料電池と、前記燃料ガスを貯蔵可能な貯蔵部と、前記燃料ガスを供給するためのノズルが接続されて、前記ノズルから前記貯蔵部に前記燃料ガスを導入させるレセプタクルと、ボディの表面から所定深さ窪む底壁を有し、前記レセプタクルが前記底壁から内部空間に突出される収容部とを備える燃料電池車両であって、前記レセプタクルの外周側且つ前記収容部に設けられ、前記ノズルに設けられたノズル側通信装置との間で無線通信可能な車両側通信装置を備え、前記車両側通信装置は、前記レセプタクルが突出する前記底壁の底面よりも奥側に配設される、及び／又は前記内部空間に対し前記燃料ガスを遮断する隔壁を介して配設され、前記底壁には、前記底面よりも奥側に窪み、前記車両側通信装置が収容される凹部が形成されることを特徴とする。

上記によれば、燃料電池車両は、車両側通信装置が燃料導入ボックス内の底壁の底面よりも奥側に配設されることで、ノズルと車両側通信装置の間隔を充分に確保することができる。これにより、ノズルから燃料ガスが漏出したとしても、燃料ガスが車両側通信装置に達することが抑えられるので、燃料ガスによる悪影響を低減することができる。また、燃料電池車両は、底面よりも奥側に窪み車両側通信装置が収容される凹部を有することで、車両側通信装置をノズルから充分に離間させることができるとともに、車両側通信装置を容易に位置決めすることができる。

また、車両側通信装置が内部空間に対し燃料ガスを遮断する隔壁を介して配設されることで、ノズルから燃料ガスが漏出したとしても、車両側通信装置に直接向かう燃料ガスを確実に阻止することができる。さらに、燃料ガスが燃料導入ボックスに滞留したとしても、隔壁により燃料ガスが遮断されているので、車両側通信装置に対し悪影響を及ぼすことがなくなる。すなわち、燃料電池車両は、燃料導入ボックスに対する配置位置又は隔壁によって、車両側通信装置に対する燃料ガスの影響を抑えることができ、車両側通信装置の信頼性及び耐久性を向上することができる。

この場合、前記収容部は、前記底壁に連設され前記ボディに延在する側壁を有し、前記側壁のうち少なくとも前記レセプタクルの上方側には、前記底壁から斜め上方に向かって湾曲する案内部が形成されていることが好ましい。

このように、側壁のうち少なくともレセプタクルの上方側に底壁から斜め上方に向かって湾曲する案内部が形成されていることで、案内部は、ノズルから漏出した燃料ガスを車両の外側に案内することができる。これにより、燃料導入ボックスに燃料ガスが滞留することを大幅に抑制することができる。

また、前記車両側通信装置は、前記底壁の背面側に取り付けられるとよい。

このように、車両側通信装置が底壁の背面側に取り付けられることで、燃料導入ボックス内での設置制限に捉われなくなるため、車両側通信装置の配置の自由度を上げることができる。

この場合、前記凹部の開口には、前記隔壁が設けられることが好ましい。

このように、凹部の開口に隔壁が設けられることで、凹部内に収容した車両側通信装置に燃料ガスが向かうことを遮断することができる。

また、前記収容部は、上方に傾斜して前記ボディに連設される構成とすることができる。

このように、収容部が上方に傾斜することで、燃料導入ボックスに漏出した燃料ガスを上方に容易に流動させることができ、燃料導入ボックス内での燃料ガスの滞留をより低減することができる。

本発明によれば、ノズルから燃料ガスが漏出した場合でも、簡単な構成によって燃料ガスの影響を大幅に低減することが可能であり、これにより通信装置の信頼性及び耐久性を向上することができる

本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と、燃料電池車両に燃料ガスを供給するための通信充填システムを示す概略説明図である。 図１の通信充填システムを示す機能ブロック図である。 図１の燃料電池車両のレセプタクルとノズルの接続関係を示す側面断面図である。 図３のレセプタクル及び車両側通信装置を示す正面図である。 図５Ａは、ノズルから燃料ガスが漏出した状態を示す側面断面図であり、図５Ｂは、燃料導入ボックス内での燃料ガスの流動を示す側面断面図である。 図６Ａは、第１構成例に係る燃料導入ボックス及び車両側通信装置を示す側面断面図であり、図６Ｂは、第２構成例に係る燃料導入ボックス及び車両側通信装置を示す側面断面図であり、図６Ｃは、第３構成例に係る燃料導入ボックス及び車両側通信装置を示す側面断面図である。 本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両のレセプタクルとノズルの接続関係を示す側面断面図である。 本発明の第３実施形態に係る燃料電池車両のレセプタクルとノズルの接続関係を示す側面断面図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料電池車両のレセプタクルとノズルの接続関係を示す側面断面図である。

以下、本発明に係る燃料電池車両について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

燃料電池車両は、燃料ガスの供給源との間で情報通信を行いながら燃料ガスが充填される通信充填システムの一部を構成する。通信充填システムは、供給源と車両の相互接続によって、燃料供給を行う充填ラインと、情報通信を行う通信ラインとを構築するものである。そのため、以下の説明では、燃料電池車両について通信充填システムとの関係で、第１〜第４実施形態を挙げて具体的に説明していく。

〔第１実施形態〕
図１に示すように、通信充填システム１０は、供給源である水素ステーション１２と、第１実施形態に係る燃料電池車両１４（以下、単に車両１４ともいう）とにより構成される。

水素ステーション１２は、化学エネルギである燃料ガス（水素ガス）を供給するために、例えば、ガソリンスタンドと同様に道路に近接する場所に設置される。この水素ステーション１２は、燃料ガスを貯蔵する供給側タンク１６（水素タンク）を内部に備える水素ステーション本体部１８と、供給側タンク１６に一端が接続されたホース２０と、ホース２０の他端に接続されたノズル２２（供給器）とを有する。ノズル２２は、燃料ガスを車両１４に充填するために、車両１４のレセプタクル２８（受容器）に接続可能に構成されている。水素ステーション１２は、ノズル２２とレセプタクル２８を接続した状態で、所定の操作により供給側タンク１６からホース２０を介してノズル２２に燃料ガスを案内し、ノズル２２から車両１４に該燃料ガスを充填する。

水素ステーション１２に接続される車両１４は、燃料ガスと酸化剤ガス（例えば、空気）の電気化学反応によって発電する燃料電池システム２４が搭載されており、この燃料電池システム２４を動力源として走行する。車両１４の外観を構成するボディ１４ａの側面後部寄りには、燃料ガスを車両１４内に取り込むための燃料導入ボックス２６（収容部）が設けられており、この燃料導入ボックス２６には、上述したノズル２２を接続可能なレセプタクル２８が固定されている。レセプタクル２８は、車両１４内の車両側タンク３０（貯蔵部）に接続されている。燃料ガスを充填する場合は、人手によってレセプタクル２８とホース２０先端のノズル２２とを接続することで、供給側タンク１６と車両側タンク３０との連通、すなわち充填ラインが構築される。

一方、水素ステーション１２と車両１４の通信ラインは、ノズル２２の先端部に設けられた供給側通信装置３２と、レセプタクル２８の外周側に設けられた車両側通信装置３４との間で無線通信（赤外線通信：ワイヤレス通信）を成立させることで構築される。以下、図２を参照して、通信ラインを含めた通信充填システム１０の構成についてより具体的に説明していく。

水素ステーション本体部１８は、上述した供給側タンク１６と、水素ステーション１２を制御する充填制御部３６とを備える。充填制御部３６は、供給側タンク１６内の燃料ガスの貯蔵状態の監視、車両１４とノズル２２の接続状態の検出、燃料ガスの充填のオン／オフ等の制御を行う。さらに、充填制御部３６は、燃料ガスの充填時に、車両側タンク３０の状態を認識（監視）して燃料ガスの供給量や供給速度を制御する機能も有している。

また、水素ステーション１２のノズル２２には、上述したように供給側通信装置３２が設けられ、この供給側通信装置３２は充填制御部３６に電気的に接続されている。供給側通信装置３２は、赤外線を受信して電流信号に変換する複数の受信素子３８（受信部：図３参照）と、受信素子３８の電流信号を電圧信号に変換及び増幅して充填制御部３６に送る図示しない電気回路とを備える。受信素子３８としては、赤外線（無線信号）を受信可能な種々のデバイスを適用してよく、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）が挙げられる。

車両１４に搭載される燃料電池システム２４は、上述した車両側タンク３０と、燃料ガスの流通路を介して車両側タンク３０に接続される燃料電池４２（以下、ＦＣ４２ともいう）と、車両側タンク３０に充填される燃料ガスの状態を監視する充填ＥＣＵ４４（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）とを備える。ＦＣ４２は、燃料電池セルを複数積層することによって構成され、車両側タンク３０からの燃料ガスの供給、及びコンプレッサ４６からの酸化剤ガス（圧縮空気）の供給に基づき発電し、高電圧を出力する。なお、燃料電池システム２４は、燃料ガス、酸化剤ガス又は反応生成物を流通させる図示しない流路を有し、車両１４にはこれらを再利用した機構等が設けられてもよい。

車両側タンク３０には、車両側タンク３０内の圧力（ガス圧力）を検出し圧力値ｐを出力する圧力センサ４８と、車両側タンク３０内の温度（ガス温度）を検出し温度値ｔを出力する温度センサ５０とが設けられている。圧力センサ４８と温度センサ５０は、充填ＥＣＵ４４に電気的に接続され、圧力値ｐ及び温度値ｔの各検出信号を充填ＥＣＵ４４に伝達する。

充填ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ、メモリ、インタフェース、タイマ（共に図示せず）等を有し、所定のプログラムに基づき処理を行うように構成されている。例えば、充填ＥＣＵ４４は、圧力センサ４８から伝達される圧力値ｐと温度センサ５０から伝達される温度値ｔを、水素ステーション１２が受信可能な車両側タンク３０の状態情報として符号化（以下、送信情報ｆという）し、車両側通信装置３４に出力する処理等を行う。

また、車両１４の燃料導入ボックス２６は、車外環境と燃料電池システム２４とを繋ぐ導入部として機能し、上述したように、その内部にはレセプタクル２８及び車両側通信装置３４が収容される。燃料導入ボックス２６は、燃料ガスを充填しない通常時においてリッド５２により閉塞されている。リッド５２は、該リッド５２の開閉を行うリッドオープナ５４に機械的に接続されており、リッドオープナ５４は充填ＥＣＵ４４によって開閉駆動が制御される。また、燃料導入ボックス２６には、ノズル２２とレセプタクル２８の接続状態を検出して充填ＥＣＵ４４に検出信号を送る検出センサ（図示せず）が設けられるとよい。充填ＥＣＵ４４は、検出センサによる検出結果に基づきレセプタクル２８に対するノズル２２の接続を認識し、燃料ガスの流通用の配管４０に設けられる図示しないバルブの開閉、或いは、送信情報ｆの生成及び出力を実施する。

図３及び図４に示すように、レセプタクル２８と車両側通信装置３４は、互いに直接的に接触しない状態（非接触状態）で燃料導入ボックス２６内に各々設置される。

レセプタクル２８は、金属材により円筒状に形成されており、燃料導入ボックス２６の底壁８２から車両１４の外側に向かって所定長さ突出している。レセプタクル２８は、外側に突出した先端から基端方向（内側）に向かって、先端挿入部５６、嵌入部５８、突出支持部６０、ボックス連結部６２及び車内配管接続部６４が形成されている。また、レセプタクル２８の内部には、軸心に沿って車両側流通路２８ａが貫通形成されている。

一方、ノズル２２は、作業者が把持して燃料導入ボックス２６に案内し易いように、レセプタクル２８よりもひと回り太い円筒状に形成されている。具体的に、ノズル２２は、軸方向に所定長さを有する円筒状の胴体部６６と、胴体部６６の先端に連なり該胴体部６６よりも小径な環状に形成された嵌装部６８とを備える。嵌装部６８は、端面６８ａが平坦状に形成され、その内部には、供給側通信装置３２が設けられている。供給側通信装置３２の受信素子３８は、赤外線の受信面が端面６８ａに面一となるように埋め込まれている。また、ノズル２２の内部には、軸心に沿って供給側流通路２２ａが設けられ、この供給側流通路２２ａはホース２０内の燃料ガス案内路（図示せず）に連なっている。

レセプタクル２８の先端挿入部５６は、ノズル２２の供給側流通路２２ａに挿入可能な外径に形成されている。この先端挿入部５６は、車両側流通路２８ａに連なる先端開口５６ａを有する。ノズル２２とレセプタクル２８の接続状態では、供給側流通路２２ａと車両側流通路２８ａが連通する。

先端挿入部５６の基端側に連なる嵌入部５８は、その外径がノズル２２の供給側流通路２２ａの内径に略一致するように形成され、ノズル２２にレセプタクル２８を挿入していく際に、嵌装部６８（供給側流通路２２ａ）に嵌ることで、ノズル２２とレセプタクル２８の相対移動を規制する。この状態では、嵌入部５８の外周面と嵌装部６８の内周面が接触し合う。すなわち、通信充填システム１０は、嵌装部６８と嵌入部５８の嵌合により、燃料ガスの充填が実施可能となる。ノズル２２は、レセプタクル２８に対し周方向位置を規定することなく、つまり任意の位相差で接続することが可能である。これにより作業者は、充填作業時にノズル２２をレセプタクル２８に容易に接続することができる。

嵌入部５８の基端側に連なる突出支持部６０は、嵌入部５８よりも太く形成され軸方向に所定の長さ突出している。ノズル２２の先端部（嵌装部６８）は、嵌入部５８において挿入が規制されるため、ノズル２２とレセプタクル２８の接続状態では、嵌装部６８の端面６８ａと車両側通信装置３４の間が所定間隔に位置決めされる。

突出支持部６０の基端側に連なるボックス連結部６２は、突出支持部６０よりさらに太い拡径部６２ａと、基端側から装着されるナット６２ｂとを含み、燃料導入ボックス２６に直接組み付けられる部位である。レセプタクル２８の組付は、拡径部６２ａとナット６２ｂの間に燃料導入ボックス２６の底壁８２を挟持することで実現される。また、ボックス連結部６２の基端側に連なる車内配管接続部６４は、車両側タンク３０に連なる配管４０（図２参照）に接続される部位である。

以上のレセプタクル２８を組み付けることで、燃料導入ボックス２６内には、先端挿入部５６及び嵌入部５８が所定位置に配置される。車両側通信装置３４は、このレセプタクル２８の上方（外周）に位置するように燃料導入ボックス２６に取り付けられる。このように、車両側通信装置３４をレセプタクル２８の上方側に取り付けることで、車両側通信装置３４は、燃料導入ボックス２６内に溜まる水や埃の影響を低減することができる。

燃料導入ボックス２６は、レセプタクル２８の先端挿入部５６、嵌入部５８、突出支持部６０及び拡径部６２ａを収容するカップ形状に形成されている。この燃料導入ボックス２６は、車両１４のボディ１４ａ表面から所定深さ窪む底壁８２と、底壁８２の周縁に連なりボディ１４ａ側に渡って形成された側壁８４とを有する。底壁８２の対向面は、外側に開口した露出口２６ａに形成されている。燃料導入ボックス２６の内部には、底壁８２と側壁８４により囲われた内部空間２７が形成され、この内部空間２７が露出口２６ａに連なる。

底壁８２は、内部空間２７を臨む底面８２ａが平坦状に形成されており、レセプタクル２８が貫通する孔部８２ｂを中央部に有する。レセプタクル２８は、上述したように、拡径部６２ａとナット６２ｂの挟持により底壁８２に固定され、底面８２ａと直交方向に突出した状態で固定保持される。また、底壁８２の孔部８２ｂ上方には、底面８２ａと背面８２ｃを貫通する開口部８６が形成されている。さらに、底壁８２の背面８２ｃで開口部８６に重なる位置には、車両側通信装置３４が取り付けられる。

開口部８６は、車両側通信装置３４の前面側の横幅や縦幅に対応して矩形状に形成されている。この開口部８６には、車両側通信装置３４に向かう燃料ガスを遮断するための遮断カバー８８（隔壁）が嵌め込まれる。遮断カバー８８は、開口部８６内に収容されて、その周縁部が接着やかしめ、或いはねじ止め等により気密に接合される。従って、内部空間２７と燃料導入ボックス２６の奥側とは、空間的に遮断（隔離）された状態となっている。なお、遮断カバー８８は、埃等が溜まり難いように底面８２ａに対し面一に装着されるが、勿論、底面８２ａに対し面一に装着されなくてもよい。

遮断カバー８８は、燃料ガスである水素ガスを遮断可能、且つ赤外線を透過可能な高分子ポリマーによって構成され、開口部８６に略一致する矩形状に形成されている。遮断カバー８８を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレンポリウレタン（ポリスチレンポリエステル）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂等があげられる。勿論、高分子ポリマーに限らず、例えばガラス、セラミック、金属等他の材料を用いてもよく、或いは複数組み合わせてもよい。

底壁８２の周縁部に連なる側壁８４は、側面断面視で、その連結部分から途中位置までレセプタクル２８に対し略平行に延び、途中位置から先端側（車外側）に向かって径方向に広がる。そして、先端部において再び略平行に延びることで露出口２６ａを構成している。側壁８４の末広がり部分は、先端側に向かって緩やかに湾曲する湾曲部８４ａ（案内部）に形成されている。この湾曲部８４ａは、内部空間２７に存在する気体を外側にスムーズに案内する機能を有する。なお、第１実施形態に係る湾曲部８４ａは、図３に示すように側壁８４の周方向全体に形成されているが、特に燃料ガスが水素ガスの場合は、水素ガスの上昇を考慮して、湾曲部８４ａがレセプタクル２８の上方側だけに形成されてもよい。

露出口２６ａは、リッド５２（図２参照）により閉塞され、ノズル２２の接続時にリッド５２の開放にともない内部空間２７を露出する。

燃料導入ボックス２６は、図３において紙面横方向を向いた状態を図示しているが、実際上は、燃料導入ボックス２６全体が上方に傾斜するように車両１４のボディ１４ａに設けられる（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。これにともないレセプタクル２８及び車両側通信装置３４も斜め上方に傾いて取り付けられる。

燃料導入ボックス２６に取り付けられる車両側通信装置３４は、レセプタクル２８とは別のユニットとして構成され、底壁８２の背面８２ｃに固定される。車両側通信装置３４は、受信素子３８との間で赤外線通信を行う送信素子７０（送信部）と、送信素子７０が実装される基板７２と、送信素子７０及び基板７２を収容するケース７４とを備える。

送信素子７０は、所定波長の赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を好適に用いることができる。この送信素子７０は、充填ＥＣＵ４４から基板７２に伝達される送信情報ｆに基づき点滅（オン／オフ）する。また、送信素子７０は、赤外線の指向角を広くとるために、砲弾型の外装が装着されていないものを用いている。

基板７２は、正面視（図４参照）で左右方向に長い矩形状に形成されており、ケース７４内のベース７４ａにねじ止めや接着等により固定される。送信素子７０は、基板７２の略上下左右中央部に実装されているが、受信素子３８の対向関係を考慮して、例えば、ケース７４の下寄りに送信素子７０を配置してもよい。基板７２には、図示しない電気回路が形成されており、この電気回路は充填ＥＣＵ４４に電気的に接続され、電圧値である充填ＥＣＵ４４の送信情報ｆを電流値に変換する等の制御を行っている。

ケース７４は、前面が露出された収容空間７５を有する略直方形状に形成されている。ケース７４の収容空間７５には、送信素子７０及び基板７２が収容される。また、ケース７４の収容空間７５を構成する内側面には、送信素子７０の赤外線を前面側に反射する反射面（図示せず）が形成されている。さらに、ケース７４の背面からは、基板７２に接続されるハーネス８０が延出している。

車両側通信装置３４は、送信素子７０及び基板７２をケース７４に収容しユニットとした状態で、レセプタクル２８とは別に燃料導入ボックス２６に取り付けられる。取付においては、ケース７４の収容空間７５を開口部８６に一致させ、底壁８２の背面８２ｃ側にケース７４を接合する。燃料導入ボックス２６とケース７４は、互いに隙間なく接合されるように接着剤を用いるとよい。

車両側通信装置３４は、底壁８２に接合されることで、収容空間７５が遮断カバー８８に覆われて、その前面が閉塞される。従って、水や埃等が収容空間７５内に入り込むことが阻止される。

第１実施形態に係る燃料電池車両１４は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、図２、図５Ａ及び図５Ｂを参照してその作用及び効果について説明する。

車両１４に燃料ガスを充填する場合は、水素ステーション１２に車両１４を近接させ、所定の操作によりリッドオープナ５４を駆動してリッド５２を開け、燃料導入ボックス２６を開放する。そして、燃料導入ボックス２６内を突出するレセプタクル２８がノズル２２の供給側流通路２２ａに挿入されるように、ノズル２２をレセプタクル２８に向けて進出させることで、ノズル２２とレセプタクル２８を嵌合させる。このノズル２２とレセプタクル２８の機械的な接続によって、車両側通信装置３４（送信素子７０）と供給側通信装置３２（受信素子３８）が赤外線通信可能な間隔に配置される。

そして、ノズル２２とレセプタクル２８の接続後に、車両１４に対する燃料ガスの充填を開始する。燃料ガスは、供給側タンク１６からホース２０を介してノズル２２に案内され、さらにノズル２２の供給側流通路２２ａからレセプタクル２８の車両側流通路２８ａに移動する。そして、燃料ガスは、レセプタクル２８から配管４０を介して車両側タンク３０に供給され貯蔵されていく。車両側タンク３０には、燃料ガスが所定量（例えば、ガス圧が３５ＭＰａとなる量）に達するまで充填されるが、充填時には車両側タンク３０の内圧が高まるとともに温度上昇が生じる。車両側タンク３０に設けられた圧力センサ４８及び温度センサ５０は、車両側タンク３０の圧力と温度をそれぞれ検出して、圧力値ｐと温度値ｔを充填ＥＣＵ４４に出力する。

充填ＥＣＵ４４は、この圧力値ｐと温度値ｔから送信情報ｆを生成して車両側通信装置３４に出力する。車両側通信装置３４は、送信情報ｆを受けると、該送信情報ｆに基づき送信素子７０を点滅（オン／オフ）し、受信素子３８に向けて赤外線を出射する。受信素子３８を備える供給側通信装置３２は、この赤外線を受信することで、送信情報ｆを受け取り充填制御部３６に伝達する。

充填制御部３６は、この送信情報ｆに基づき、充填中の燃料ガスの供給量や供給速度を調整する。これにより、車両側タンク３０の状態に応じて燃料ガスを供給することができ、燃料ガスの効率的な充填が可能となる。

ところで、ノズル２２とレセプタクル２８は、接続と離脱の操作性を確保するために、その接続状態において完全な密閉状態とならず多少の余裕が発生する。これにより、図５Ａに示すように、ノズル２２とレセプタクル２８の間から燃料ガスが吹き出す（漏出する）おそれがある。

そのため、第１実施形態に係る燃料電池車両１４では、燃料導入ボックス２６の底壁８２の背面８２ｃ側に車両側通信装置３４を取り付けることで、ノズル２２の先端（嵌装部６８の端面６８ａ）から充分に離間させている。これにより、ノズル２２から燃料ガスが漏出しても、燃料導入ボックス２６の上側角部まで移動せずに、湾曲部８４ａに沿って外側に排気される。このため、車両側通信装置３４に燃料ガスが触れることが抑止される。

これに加えて、車両側通信装置３４が燃料導入ボックス２６の底壁８２に設けられることで、送信素子７０が出射する赤外線の照射範囲が広げられる。このため、受信素子３８が配置されるノズル２２の端面６８ａにおいて、充分に広い無線送信範囲を形成することができ、供給側通信装置３２と車両側通信装置３４間により確実な通信ラインを構築することができる。

また、車両側通信装置３４の前面が遮断カバー８８に覆われていることで、燃料ガスが直接的に車両側通信装置３４に向かったとしても、遮断カバー８８により燃料ガスを確実に遮断することができる。その結果、燃料ガスが車両側通信装置３４に悪影響（例えば、水素による変性）を及ぼすことを防ぐことができる。

また、ノズル２２から燃料ガスが比較的多量に漏出することで、燃料導入ボックス２６の上側角部付近に燃料ガスの滞留が生じるように作用したとしても、図５Ｂに示すように、燃料導入ボックス２６の側壁８４に湾曲部８４ａが形成されていることで、湾曲部８４ａに沿って燃料ガスを積極的に外側に流動させることができる。特に、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、燃料導入ボックス２６全体が斜め上方に傾いてボディ１４ａに形成されているので、燃料ガスを一層排出し易い。その結果、燃料導入ボックス２６に燃料ガスが滞留することが回避されるので、燃料ガスが持続的に滞留して車両側通信装置３４に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。

なお、第１実施形態に係る燃料電池車両１４は、上記の構成に限定されるものではなく、種々の構成を取り得る。以下、図６Ａ〜図６Ｃを参照して他の構成例について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態に係る燃料電池車両１４と同一の構成又は同一の機能を有する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６Ａに示す第１構成例に係る燃料導入ボックス２６Ａは、開口部８６に遮断カバー８８が設けられていない点で、第１実施形態に係る燃料導入ボックス２６と異なる。すなわち、車両側通信装置３４は、ケース７４の収容空間７５が燃料導入ボックス２６Ａの内部空間２７に連通している。このように、遮断カバー８８が設けられていなくても、車両側通信装置３４は、燃料導入ボックス２６Ａの底壁８２の背面８２ｃ側に設けられることで、ノズル２２から充分に離間した位置に配置される。このため、ノズル２２から漏出した燃料ガスが、車両側通信装置３４に触れる機会や量を低減することができる。

図６Ｂに示す第２構成例に係る燃料導入ボックス２６Ａは、第１構成例と同様に開口部８６に遮断カバー８８が設けられない構成となっている。一方、車両側通信装置３４Ａの前面には、蓋体７８が取り付けられている。この蓋体７８は、遮断カバー８８と同様に、赤外線を透過可能、且つ燃料ガスを遮断可能な材料によって構成される。従って、ノズル２２から漏出した燃料ガスが、例え車両側通信装置３４Ａに届いたとしても、蓋体７８によって燃料ガスを確実に遮断することができる。

図６Ｃに示す第３構成例では、第１実施形態と同様に遮断カバー８８が設けられた燃料導入ボックス２６を適用し、さらに車両側通信装置３４Ａの前面に蓋体７８を取り付けた構成を採用している。このように構成しても、上記の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、その他の構成例としては、例えば、燃料導入ボックス２６の底壁８２に対して車両側通信装置３４を傾けて取り付けることで、送信素子７０の赤外線の照射方向を適宜設計してよい。さらに、遮断カバー８８や蓋体７８によって、赤外線を所定方向に拡散させる設計としてもよい。

以上のように、第１実施形態に係る燃料電池車両１４によれば、車両側通信装置３４が、燃料導入ボックス２６内のレセプタクル２８が突出する底壁８２の底面８２ａよりも奥側に配設されることで、ノズル２２と車両側通信装置３４の間隔を充分に確保することができる。これにより、ノズル２２から燃料ガスが漏出したとしても、車両側通信装置３４に対する燃料ガスの接触が大幅に抑えられるので、燃料ガスによる悪影響を低減することができる。

また、車両側通信装置３４が内部空間２７に対し燃料ガスを遮断する遮断カバー８８や蓋体７８を挟んで配設されることで、ノズル２２から漏出した燃料ガスが車両側通信装置３４に直接向かうことを確実に阻止することができる。さらに、燃料ガスが燃料導入ボックス２６内に滞留したとしても、遮断カバー８８や蓋体７８により燃料ガスが遮断されるので、車両側通信装置３４に対し持続的に悪影響を及ぼすことがなくなる。すなわち、車両１４は、燃料導入ボックス２６に対する配置位置や遮断カバー８８によって燃料ガスの影響を抑えることができ、車両側通信装置３４の信頼性及び耐久性を向上することができる。遮断カバー８８や蓋体７８は、水分や埃、衝撃等から車両側通信装置３４を保護することもできる。

さらに、底壁８２から斜め上方に向かって湾曲する湾曲部８４ａが側壁８４に設けられていることで、湾曲部８４ａは、ノズル２２から漏出した燃料ガスを車両１４の外側に案内することができる。これにより、燃料導入ボックス２６に燃料ガスが滞留することを大幅に抑制することができる。

またさらに、車両側通信装置３４が底壁８２の背面８２ｃ側に取り付けられることで、燃料導入ボックス２６内での設置制限に捉われなくなるため、車両側通信装置３４の配置の自由度を上げることができる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る燃料電池車両１４Ａについて、図７を参照して説明する。車両１４Ａは、底壁８２に凹部９０ａが形成された燃料導入ボックス９０を有する。この凹部９０ａには、車両側通信装置３４が収納される。このため、凹部９０ａは、車両側通信装置３４の外形に略一致する横幅及び縦幅に形成され、さらに車両側通信装置３４の収納状態で開口部８６が形成される深さとなるように底壁８２よりも車両１４Ａの奥側に陥没している。

この凹部９０ａの開口部８６には、車両側通信装置３４の収納状態で、遮断カバー８８が取り付けられる。従って、車両側通信装置３４は、遮断カバー８８により内部空間２７と隔離される。遮断カバー８８は、底壁８２に面一に取り付けられることで、美観が向上するとともに、塵芥が溜まりにくくなっている。

以上のように構成された燃料導入ボックス９０は、車両側通信装置３４を露出口９０ｂ側（車両１４Ａの外側）から取り付けることができる。従って、車体の組立が完了した後に、車両側通信装置３４を後付することが可能である。取付時には、燃料導入ボックス９０の凹部９０ａに車両側通信装置３４を挿入することで、車両側通信装置３４を簡単且つ確実に赤外線通信可能な位置に位置決めすることができる。

また、ノズル２２とレセプタクル２８の接続において、ノズル２２から燃料ガスが漏出した場合は、第１実施形態に係る車両１４と同様の効果を得ることができる。すなわち、凹部９０ａに収容された車両側通信装置３４は、底壁８２よりも奥側に存在することで、燃料ガスが車両側通信装置３４に届き難くなり、また燃料ガスの滞留位置からもずれることになる。さらに、燃料導入ボックス９０に取り付けられた遮断カバー８８により車両側通信装置３４に直接向かう燃料ガスを遮断することができる。よって、車両１４Ａでも燃料ガスによる悪影響が低減され、車両側通信装置３４の信頼性及び耐久性を向上することができる。

なお、第２実施形態に係る燃料電池車両１４Ａも、第１実施形態に係る燃料電池車両１４における第１〜第３構成例を取り得る。すなわち、燃料電池車両１４Ａは、開口部８６に遮断カバー８８が取り付けられていなくてもよく、またケース７４の前面に蓋体７８が取り付けられた車両側通信装置３４Ａを適用してもよい。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態に係る燃料電池車両１４Ｂについて、図８を参照して説明する。車両１４Ｂは、底壁８３に開口部８６が設けられていない燃料導入ボックス９２を用いている。車両側通信装置３４は、底壁８３の底面８３ａに設置されており、この車両側通信装置３４の周囲を箱状カバー９４（隔壁）によって覆った構成となっている。

箱状カバー９４は、赤外線を透過可能、且つ燃料ガスを遮断可能な材料（例えば、上述した遮断カバー８８で挙げた材料）によって構成されている。この場合、車両側通信装置３４は、箱状カバー９４の底面に取り付けられ、車両側通信装置３４と箱状カバー９４が一体化していてもよい。箱状カバー９４は、接着剤等により底壁８３に接合され、内部空間２７に対し車両側通信装置３４を気密に隔離する。

従って、ノズル２２とレセプタクル２８の接続において、ノズル２２から燃料ガスが漏出した場合は、箱状カバー９４により車両側通信装置３４に向かう燃料ガスを遮断することができる。よって、車両１４Ｂでも車両側通信装置３４の信頼性及び耐久性を向上することができる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態に係る燃料電池車両１４Ｃについて、図９を参照して説明する。車両１４Ｃは、底壁９６に段差９７が形成された燃料導入ボックス９８を用いている。段差９７は、底面９６ａからレセプタクル２８の軸方向と平行に延びる壁９７ａと、所定位置においてこの壁９７ａに対し直交方向に延びる壁９７ｂとを有する。壁９７ｂには、開口部８６が形成されており、この開口部８６に遮断カバー８８が取り付けられている。

そして、車両側通信装置３４は、この段差９７の背面側で開口部８６（遮断カバー８８）に対応する位置に設置される。このため、車両側通信装置３４は、燃料導入ボックス９８の内部空間２７から隔離される。

従って、ノズル２２とレセプタクル２８の接続において、ノズル２２から燃料ガスが漏出した場合は、段差９７及び遮断カバー８８により、車両側通信装置３４に向かう燃料ガスを遮断することができる。よって、車両１４Ｃでも車両側通信装置３４の信頼性及び耐久性を向上することができる。

上記において、本発明について好適な実施の形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

１０…通信充填システム １４、１４Ａ〜１４Ｃ…燃料電池車両
１４ａ…ボディ ２２…ノズル
２６、２６Ａ、９０、９２、９８…燃料導入ボックス
２７…内部空間 ２８…レセプタクル
３４、３４Ａ…車両側通信装置 ７０…送信素子
７４…ケース ７８…蓋体
８２、８３、９６…底壁 ８２ａ、８３ａ、９６ａ…底面
８８…遮断カバー ９４…箱状カバー

Claims (5)

1. 燃料ガス及び酸化剤ガスにより発電する燃料電池と、
   前記燃料ガスを貯蔵可能な貯蔵部と、
   前記燃料ガスを供給するためのノズルが接続されて、前記ノズルから前記貯蔵部に前記燃料ガスを導入させるレセプタクルと、
   ボディの表面から所定深さ窪む底壁を有し、前記レセプタクルが前記底壁から内部空間に突出される収容部とを備える燃料電池車両であって、
   前記レセプタクルの外周側且つ前記収容部に設けられ、前記ノズルに設けられたノズル側通信装置との間で無線通信可能な車両側通信装置を備え、
   前記車両側通信装置は、前記レセプタクルが突出する前記底壁の底面よりも奥側に配設される、及び／又は前記内部空間に対し前記燃料ガスを遮断する隔壁を介して配設され、
   前記底壁には、前記底面よりも奥側に窪み、前記車両側通信装置が収容される凹部が形成される
   ことを特徴とする燃料電池車両。
2. 請求項１記載の燃料電池車両において、
   前記収容部は、前記底壁に連設され前記ボディに延在する側壁を有し、
   前記側壁のうち少なくとも前記レセプタクルの上方側には、前記底壁から斜め上方に向かって湾曲する案内部が形成されている
   ことを特徴とする燃料電池車両。
3. 請求項１又は２記載の燃料電池車両において、
   前記車両側通信装置は、前記底壁の背面側に取り付けられる
   ことを特徴とする燃料電池車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池車両において、
   前記凹部の開口には、前記隔壁が設けられる
   ことを特徴とする燃料電池車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池車両において、
   前記収容部は、上方に傾斜して前記ボディに連設される
   ことを特徴とする燃料電池車両。

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