JP6109726B2 - Fuel filling method for fuel cell vehicle or fuel filling system for fuel cell vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池車両の燃料充填方法又は燃料電池車両の燃料充填システムに関する。 The present invention relates to a fuel filling method for a fuel cell vehicle or a fuel filling system for a fuel cell vehicle.
燃料電池車両は、含酸素の空気と水素を燃料電池に供給し、これによって発電した電力を利用して電動機を駆動することにより走行する。近年、このような燃料電池を、動力を発生するためのエネルギー源として利用した燃料電池車両の実用化が進められている。燃料電池で発電するには水素が必要となるが、近年の燃料電池車両では、高圧タンクや吸蔵合金を備えた水素タンク内に予め十分な量の水素を貯蔵しておき、走行にはタンク内の水素を利用するものが主流となっている。また、これに合わせ、タンク内に必要な量の水素を速やかに充填するための、所謂通信充填と呼称される技術についても盛んに研究が進められている。 The fuel cell vehicle travels by supplying oxygen-containing air and hydrogen to the fuel cell and driving the electric motor using the electric power generated thereby. In recent years, a fuel cell vehicle using such a fuel cell as an energy source for generating power has been put into practical use. Hydrogen is required to generate electricity with a fuel cell. However, in recent fuel cell vehicles, a sufficient amount of hydrogen is stored in advance in a hydrogen tank equipped with a high-pressure tank or an occlusion alloy. Those that use hydrogen are the mainstream. Along with this, research is also being actively conducted on a so-called communication filling technique for quickly filling a tank with a necessary amount of hydrogen.
通信充填とは、車両側から何らかの通信手段を利用して水素タンクに関する情報をデータ信号としてステーションへ送信し、ステーションでは受信したデータ信号に基づいて充填制御を行う技術である。水素タンクには、水素タンク内の水素ガスの温度や圧力を検出するセンサが設けられている。車両側からは、これらセンサの出力に基づいて水素タンクの温度や圧力に関する情報(以下、これら水素タンクの温度や圧力等、水素の充填中に変動する情報を総称して状態情報という)を含むデータ信号をステーション側へ送信する。ステーション側は、取得した状態情報に基づいて、その時の水素タンクの状態に応じた適切な態様で水素を充填する。 Communication filling is a technique in which information relating to a hydrogen tank is transmitted as a data signal to a station using some communication means from the vehicle side, and the station performs filling control based on the received data signal. The hydrogen tank is provided with a sensor that detects the temperature and pressure of the hydrogen gas in the hydrogen tank. From the vehicle side, information on the temperature and pressure of the hydrogen tank is included based on the output of these sensors (hereinafter, information that fluctuates during hydrogen filling, such as the temperature and pressure of the hydrogen tank, is collectively referred to as status information). Send the data signal to the station side. The station side fills with hydrogen in an appropriate manner according to the state of the hydrogen tank based on the acquired state information.
また近年では、水素タンクの容量、熱容量、及び材料等の水素タンクの放熱特性に関する情報(以下、これら水素タンクの放熱特性に関する情報を総称して固有情報という)を、上記状態情報に加えて送信する技術も提案されている(特許文献1参照)。車両側から送信されるデータ信号に、水素タンクの状態情報だけでなく固有情報が含まれていると、ステーション側は水素タンクの放熱特性を把握できる。このため、状態情報及び固有情報を用いた充填制御では、例えば水素タンクの温度を精度良く予測し、水素タンクの温度が所定の温度を超えないように最適な態様で水素を充填できるので、充填時間の短縮化に貢献できる。 In recent years, information on the heat dissipation characteristics of the hydrogen tank such as the capacity, heat capacity, and materials of the hydrogen tank (hereinafter, information related to the heat dissipation characteristics of the hydrogen tank is collectively referred to as specific information) is transmitted in addition to the above state information. The technique to do is also proposed (refer patent document 1). If the data signal transmitted from the vehicle side includes not only the state information of the hydrogen tank but also unique information, the station side can grasp the heat dissipation characteristics of the hydrogen tank. For this reason, in filling control using state information and unique information, for example, the temperature of the hydrogen tank can be accurately predicted, and hydrogen can be filled in an optimal manner so that the temperature of the hydrogen tank does not exceed a predetermined temperature. Contributes to shortening of time.
以下では、このような状態情報及び固有情報に基づいて充填制御を行う技術を総称して固有通信充填という。また、状態情報を用いるが固有情報は用いずに充填制御を行う技術を、上記固有通信充填と対比して一般通信充填という。 Hereinafter, techniques for performing filling control based on such state information and unique information are collectively referred to as unique communication filling. Further, a technique for performing filling control using state information but not using specific information is referred to as general communication filling in contrast to the specific communication filling.
ところで従来の固有通信充填において、車両からステーションへ送信される水素タンクの固有情報は、車両側の通信装置が備える記憶媒体に記録された情報が用いられる。ところが、水素タンクが当初搭載されていたものから異なる形式のものに交換されたり、通信装置が異なる型番のものに交換されたりする場合もある。このような場合、車両側からステーション側へ実際に搭載されている水素タンクとは異なる水素タンクの固有情報が送信されてしまう場合がある。また、誤った固有情報に基づいて固有通信充填が行われると、満充填にするまでに必要以上の時間がかかったり満充填にできなかったりするため、利用者は意図せぬ不利益を被るおそれがある。 By the way, in the conventional unique communication filling, information recorded in a storage medium provided in the communication device on the vehicle side is used as the unique information of the hydrogen tank transmitted from the vehicle to the station. However, the hydrogen tank may be replaced with a different type from that originally installed, or the communication device may be replaced with a different model number. In such a case, the unique information of the hydrogen tank different from the hydrogen tank actually mounted may be transmitted from the vehicle side to the station side. In addition, if unique communication filling is performed based on incorrect unique information, it may take more time than necessary to fill up or it may not be able to fill up, so the user may suffer unintended disadvantages. There is.
本発明は、誤った固有情報に基づいて固有通信充填が行われるのを防止できる燃料充填方法及び燃料充填システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a fuel filling method and a fuel filling system that can prevent unique communication filling from being performed based on erroneous unique information.
(1)本発明の燃料充填方法は、燃料電池車両(例えば、後述の燃料電池車両V)に搭載されている燃料タンク(例えば、後述の水素タンク31)へ燃料を充填する方法であって、前記燃料タンクに記録された当該燃料タンクの固有情報を読み取る読取工程(例えば、後述の図2のS1)と、当該読取工程によって取得した固有情報と、前記燃料タンクとは別の記憶媒体(例えば、後述の通信演算ECU6のROM)に記録された前記燃料タンクの固有情報とを照合する照合工程と、前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認された場合に、当該固有情報を用いた燃料の充填を行う充填工程(例えば、後述の図2のS3,S4)と、を備える。
(1) The fuel filling method of the present invention is a method of filling fuel in a fuel tank (for example, a
(2)この場合、前記燃料電池車両は、前記燃料タンクの温度又は圧力に関する状態情報と前記固有情報とを外部に送信する通信装置(例えば、後述の通信演算ECU6、赤外線通信機5)を備え、前記充填工程では、前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認された場合には、前記通信装置からの状態情報及び固有情報の両方に基づいて定められた態様で燃料を充填する固有通信充填を行い、前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認されなかった場合には、前記通信装置からの2つの情報のうち状態情報のみに基づいて定められた態様で燃料を充填する一般通信充填又は予め定められた態様で燃料を充填する非通信充填を行うことが好ましい。
(2) In this case, the fuel cell vehicle includes a communication device (for example, a
(3)この場合、前記燃料タンクは、前記固有情報に応じた信号を発生するIDタグ(例えば、後述の記憶媒体33)を備え、前記IDタグは、前記燃料タンクの最表層の表面よりも内側であって導電性材料の層の内部以外の部分に設けられ、前記読取工程では、前記IDタグから発生する信号を電磁的に読み取ることが好ましい。
(3) In this case, the fuel tank includes an ID tag (for example, a
(4)この場合、前記燃料タンクの最表層は透明の材料で形成され、前記最表層の内部又は当該最表層とその内側の層との間には、前記固有情報に応じた模様(例えば、後述の記憶媒体33)が設けられ、前記読取工程では、前記模様を光学的に読み取ることが好ましい。 (4) In this case, the outermost layer of the fuel tank is formed of a transparent material, and a pattern according to the specific information (e.g., between the outermost layer and the innermost layer and the inner layer thereof) A storage medium 33) to be described later is provided, and the pattern is preferably optically read in the reading step.
(5)本発明の燃料充填システム(例えば、後述の水素充填システムS)は、燃料ガスを貯蔵する燃料タンク(例えば、後述の水素タンク31)及び当該燃料タンクに関する情報を外部に送信する通信装置(例えば、後述の通信演算ECU6、赤外線通信機5)が搭載された燃料電池車両(例えば、後述の燃料電池車両V)と、前記燃料タンクに燃料を供給する燃料供給装置(例えば、後述の水素ステーション9)と、を備えるものであって、前記燃料タンクには当該燃料タンクの固有情報が記録され、前記通信装置には前記燃料タンクの固有情報が記録され、前記燃料タンクに記録された固有情報と前記通信装置に記録された固有情報とを照合する照合手段(例えば、後述の通信演算ECU6)と、前記照合手段によって2つの固有情報が一致したと確認された場合に、前記固有情報に基づく燃料の充填を行う充填制御手段(例えば、後述のステーション側制御装置94)と、を備える。
(5) A fuel filling system of the present invention (for example, a hydrogen filling system S described later) includes a fuel tank for storing fuel gas (for example, a
(1)本発明では、燃料タンクに記録された固有情報を読み取り(読取工程)、この固有情報と、燃料タンクとは別の記憶媒体に記録された固有情報とを照合し(照合工程)、両者が一致したと確認された場合には、固有情報を用いた燃料の充填を行う(充填工程)。このように本発明によれば、燃料タンクそのものに記録された固有情報とこれとは別の記憶媒体に記録された固有情報とが一致した場合に固有情報を用いた充填を行うことにより、誤った固有情報に基づいて固有通信充填が行われるのを防止できる。 (1) In the present invention, the unique information recorded in the fuel tank is read (reading step), the unique information is collated with the unique information recorded in a storage medium different from the fuel tank (collation step), When it is confirmed that the two match, the fuel is filled using the unique information (filling step). As described above, according to the present invention, when the unique information recorded in the fuel tank itself and the unique information recorded in a different storage medium match, the filling is performed using the unique information. Therefore, it is possible to prevent filling of unique communication based on the unique information.
(2)本発明では、照合の結果、2つの固有情報の一致が確認されなかった場合には、状態情報を用いた一般通信充填又は予め定められた態様で燃料を充填する非通信充填を行う。これにより、固有情報が一致しなかった場合でも燃料を充填できるので、商品性を向上できる。 (2) In the present invention, when the match between the two pieces of unique information is not confirmed as a result of the collation, the general communication filling using the state information or the non-communication filling for filling the fuel in a predetermined manner is performed. . As a result, even when the unique information does not match, fuel can be filled, so that merchantability can be improved.
(3)本発明では、固有情報に応じた信号を発生するIDタグを、燃料タンクの最表層の表面より内側であって導電性材料の層の内部以外の部分に設け、読取工程ではIDタグから発生する信号を電磁的に読み取る。これにより、固有情報の読み取りを妨げることなく、かつIDタグが容易に改竄されるのを防止できる。またこれにより、誤った固有情報に基づいて固有通信充填が行われるのを、より効果的に防止できる。 (3) In the present invention, an ID tag that generates a signal corresponding to the specific information is provided in a portion inside the surface of the outermost layer of the fuel tank and other than the inside of the layer of the conductive material. Electromagnetically read the signal generated from. Thereby, it is possible to prevent the ID tag from being easily tampered without disturbing the reading of the unique information. In addition, this makes it possible to more effectively prevent filling of unique communication based on erroneous unique information.
(4)本発明では、固有情報に応じた模様を、透明の材料で形成された燃料タンクの最表層の内部又は当該最表層とその内側の層との間に設け、読取工程では当該模様を光学的に読み取る。これにより、固有情報の読み取りを妨げることなく、かつ模様が容易に改竄されるのを防止できる。またこれにより、誤った固有情報に基づいて固有通信充填が行われるのを、より効果的に防止できる。 (4) In the present invention, a pattern corresponding to the specific information is provided inside the outermost layer of the fuel tank made of a transparent material or between the outermost layer and the inner layer, and the pattern is read in the reading process. Read optically. Thereby, it is possible to prevent the pattern from being easily tampered without interfering with reading of the unique information. In addition, this makes it possible to more effectively prevent filling of unique communication based on erroneous unique information.
(5)本発明によれば、上記(1)の発明と同様の効果を奏する。 (5) According to the present invention, the same effect as the above invention (1) can be obtained.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る水素充填システムSの構成を示す図である。水素充填システムSは、水素を燃料ガスとして走行する燃料電池車両Vと、この車両Vの水素タンクに水素ガスを供給する水素ステーション9と、を組み合わせて構成される。以下では、始めに水素ステーション9側の構成について説明し、次に燃料電池車両V側の構成について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a hydrogen filling system S according to the present embodiment. The hydrogen filling system S is configured by combining a fuel cell vehicle V that travels using hydrogen as a fuel gas and a
水素ステーション9は、図示しない水素貯蔵タンクとディスペンサ92とを備える。水素貯蔵タンクには、車両Vに供給するための水素ガスが高圧で貯蔵されている。ディスペンサ92は、水素貯蔵タンクから供給された水素ガスを排出する水素充填ノズル93と、水素充填ノズル93から排出される水素ガスの流量を制御する制御装置94と、を備える。
The
制御装置94は、その水素充填ノズル93が車両Vに設けられたレセプタクル38に接続されると、水素貯蔵タンクから供給された水素を減圧し、水素充填ノズル93から所定の流量で水素ガスを供給する。水素充填ノズル93から供給された水素ガスは、車両Vの水素タンク31に充填される。
When the
またこの水素充填ノズル93には、車両Vと通信するための赤外線通信機95が設けられている。赤外線通信機95は、水素充填ノズル93をレセプタクル38に接続することにより、車両Vに設けられた後述の赤外線通信機5との間で赤外線によるデータ信号の送受信が可能となる。ディスペンサ92は、車両Vへの水素ガスの充填にあたって、通信充填と呼称される充填方法と、非通信充填と呼称される充填方法との2つの充填方法を選択的に実行できる。
The
通信充填とは、車両V及びステーション9間で通信を行いながら、車両Vに水素ガスを充填する充填方法である。通信充填では、制御装置94は、車両Vの水素タンク31に関する情報を含んだデータ信号を赤外線通信機95によって受信し、このデータ信号に基づいて定めた充填態様で水素タンク31に水素ガスを充填する。制御装置94は、通信充填中に受信したデータ信号に基づいて、既知の方法によって水素タンク31内の水素の充填率(以下、「水素SOC」ともいう)を逐次算出し、この水素SOCが所定の満充填閾値を超えた場合には、水素ガスの充填が完了したと判断し、水素ガスの充填を終了する。また制御装置94は、水素タンクの温度が所定のフェール温度に達した場合、データ信号を受信できなくなった場合、又は通信充填中に後述のアボート信号を受信した場合には、水素SOCが満充填閾値に達していない場合であっても、データ信号を用いた水素ガスの充填を中断又は終了することが望ましい。なお以下では、アボート信号を受信したことに応じて水素ガスの充填を終了する場合を一例として説明する。
The communication filling is a filling method in which the vehicle V is filled with hydrogen gas while communicating between the vehicle V and the
またこの通信充填は、車両Vからステーション9へ送信するデータ信号に含まれる情報の種類、すなわち制御装置94で実行される充填制御で用いられる情報の種類に応じて、一般通信充填と呼称される充填方法と、固有通信充填と呼称される充填方法に分けられる。
This communication filling is called general communication filling depending on the type of information included in the data signal transmitted from the vehicle V to the
一般通信充填では、車両V側からは、水素タンク31の温度値や圧力値等で構成される状態情報を含むデータ信号が送信される。なお本発明では、水素タンクの状態情報とは、水素タンク31の温度値や圧力値等のように、水素タンク31に関する情報のうち充填中に逐次変動し得る値と定義する。制御装置94は、車両Vから送信される水素タンクの状態情報を含むデータ信号を受信し、このデータ信号に基づいてその時の水素タンク31の状態に応じて決定した充填態様で水素ガスを充填する。
In general communication filling, a data signal including state information including a temperature value, a pressure value, and the like of the
固有通信充填では、車両V側からは、上記状態情報に加えて、熱容量等の水素タンク31の放熱特性を表す値、水素タンクの容量値、及び水素タンクの製造情報等で構成される固有情報を含むデータ信号が送信される。なお本発明では、水素タンクの固有情報とは、水素タンク31に関する情報のうち上記状態情報とは異なり充填中には変動しない値と定義する。制御装置94は、車両Vから送信される水素タンク31の状態情報及び固有情報を含むデータ信号を受信し、このデータ信号に基づいてその時の水素タンク31の状態だけでなく、将来の水素タンク31の温度値や圧力値等を予測し、これら現在及び将来の状態に応じて決定した充填態様で水素ガスを充填する。このように固有通信充填では、制御装置94は、水素タンク31の将来の状態を予測しながら水素を充填できるため、充填中に水素タンク31の温度が上記フェール温度を上回らないようにしながら、上記一般通信充填と比較してより速やかに満充填にできる。
In the unique communication filling, from the vehicle V side, in addition to the above state information, unique information composed of a value representing the heat dissipation characteristics of the
非通信充填とは、車両V及びステーション9間で通信を行うことなく車両Vに水素を充填する充填方法である。非通信充填では、制御装置94は、予め定められた規定の充填態様で水素タンク31に水素ガスを充填する。制御装置94は、非通信充填時には水素タンク31の現在の状態を把握できないため、充填中に過充填や過昇温が発生しないように、通信充填と比較して低い圧力(すなわち、低充填率)で充填を終了する。したがって、上記2つの通信充填と非通信充填とを比較すると、通信充填の方が水素タンク31の状態を把握しながら充填するため、満充填又はその付近まで充填できる。
Non-communication filling is a filling method in which the vehicle V is filled with hydrogen without performing communication between the vehicle V and the
燃料電池車両Vは、ステーション9から供給された水素ガスを貯蔵する水素タンク31と、この水素タンク31に貯蔵された水素ガスによって発電し、発電した電力を利用して走行する燃料電池システム(図示せず)と、通信充填時に水素タンク31の状態を示すデータ信号をステーション9の赤外線通信機95へ送信する赤外線通信機5と、この赤外線通信機5から送信するデータ信号を生成する充填演算ECU6と、を備える。
The fuel cell vehicle V stores a
水素タンク31は、水素導入管39によってレセプタクル38と接続されている。すなわち、レセプタクル38に接続された水素充填ノズル93から排出された水素ガスは、水素導入管39を介して水素タンク31に充填される。
The
水素タンク31には記憶媒体33が設けられる。記憶媒体32には、水素タンク31の放熱特性を表す値、水素タンク31の容量値、及び水素タンクの製造情報等の水素タンク31を製造した時点で特定できる固有情報の他、この固有情報と関連付けられた認証用の暗証コードが記録されている。記憶媒体33には、例えば固有情報に応じた信号を発生するIDタグ、又は固有情報に応じた模様であるバーコードや2次元コード等が用いられるが、本発明はこれらに限るものではない。上記固有情報を記憶することができ、かつ記憶された情報が読取装置43によって読取可能なものであればどのような媒体でもよい。
A
通信演算ECU6は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、CPU(中央処理装置)、ROM及びRAM等の記憶媒体、並びに各種インターフェース等の電子回路を含んで構成される。通信演算ECU6のROMには、車両Vが製造された時点で搭載されていた水素タンクに関する固有情報と、この固有情報と関連付けられた認証用の暗証コードが記録されている。通信演算ECU6は、後に図2に示す手順に従って、その時に車両Vに搭載されている水素タンク31が上記ROMに記録されている固有情報によって特定される水素タンクと同一のものであるか否かを確認するための水素タンク認証処理を行った後、当該認証処理の結果に応じた態様で、赤外線通信機5を介してステーション9に送信するためのデータ信号を生成する。
The
通信演算ECU6には、上述の水素タンク31に関する情報を取得する手段として、温度センサ41と、圧力センサ42と、読取装置43と、が接続されている。温度センサ41は、水素タンク31内の水素ガスの温度を検出し、検出値に略比例した信号を通信演算ECU6に送信する。圧力センサ42は、水素タンク31内の圧力を検出し、検出値に略比例した信号を通信演算ECU6に送信する。読取装置43は、水素タンク31に設けられた記憶媒体33に記録された情報(水素タンク31の固有情報及び暗証コード)を読み取り、読み取った情報に応じた信号を通信演算ECU6に送信する。
A
また通信演算ECU6には、上記承認処理の結果を利用者に報知する手段として、警告灯45が接続されている。なおこの警告灯45は、例えば車室内のメータパネル等の運転者が視認できる場所や、車室外であって水素ガスを充填する際に、その作業者が視認できる場所に設けられる。
The
赤外線通信機5は、例えば赤外線LEDとそのドライバ等で構成される。ドライバは、通信演算ECU6によって生成されたデータ信号及びアボート信号に応じた態様で赤外線LEDを点滅させる。これにより、水素タンク31に関する情報(状態情報T,P、及び固有情報ID)を含むデータ信号は、車両Vからステーション9に送信される。以下では、このような赤外線通信機5,95を利用した車両Vとステーション9との間の赤外線通信をIr通信という。
The
図2は、充填開始時における水素タンクの認証の具体的な手順を示すフローチャートである。図2に示す処理は、ステーションにおいて通信演算ECUが起動されたことを契機として通信演算ECUによって実行される。なお通信演算ECUは、水素ガスの充填を開始するための利用者による予備的な操作(例えば、利用者がレセプタクルを保護するリッドボックスを開く操作や、水素ステーションの水素充填ノズルを車両のレセプタクルに挿入する操作等)を検出したことを契機として起動される。 FIG. 2 is a flowchart showing a specific procedure for authenticating the hydrogen tank at the start of filling. The process shown in FIG. 2 is executed by the communication calculation ECU when the communication calculation ECU is activated in the station. Note that the communication calculation ECU performs a preliminary operation by the user to start filling the hydrogen gas (for example, an operation in which the user opens a lid box that protects the receptacle, or a hydrogen filling nozzle of the hydrogen station is installed in the vehicle receptacle. It is triggered by the detection of an insertion operation or the like.
始めにS1では、通信演算ECUは、読取装置によって水素タンクに記録された暗証コードを読み取りS2に移る。S2では、通信演算ECUは、S1で水素タンクから取得した暗証コードと、ROMに記録された暗証コードとを照合する。なお、上述のように暗証コードが固有情報と関連付けられている場合、暗証コードを読み取り、この暗証コードを他の暗証コードと照合する行為は、固有情報そのものを照合する行為と等価であるといえる。 First, in S1, the communication calculation ECU reads the password code recorded in the hydrogen tank by the reading device, and proceeds to S2. In S2, the communication calculation ECU collates the password code acquired from the hydrogen tank in S1 with the password code recorded in the ROM. In addition, when the personal identification code is associated with the unique information as described above, the act of reading the personal identification code and collating the personal identification code with another personal identification code is equivalent to the act of collating the identification information itself. .
S2における照合の結果、両暗証コードが一致する場合には、通信演算ECUは、現在搭載されている水素タンクは適切なものであると判断し(認証成立)、S3に移る。S3では、通信演算ECUは、温度センサ及び圧力センサの出力から得られる水素タンクの状態情報と、水素タンクの固有情報との両方を含むデータ信号を生成し、これを赤外線通信機を介してステーションへ送信する。ステーションは、これら状態情報と固有情報とを含むデータ信号を受信したことに応じて、これら状態情報及び固有情報の両方を用いた固有通信充填を開始する(S4)。 As a result of the collation in S2, if the two passwords match, the communication calculation ECU determines that the currently installed hydrogen tank is appropriate (authentication is established), and proceeds to S3. In S3, the communication calculation ECU generates a data signal including both the hydrogen tank state information obtained from the output of the temperature sensor and the pressure sensor and the unique information of the hydrogen tank, and transmits the data signal to the station via the infrared communication device. Send to. In response to receiving the data signal including the state information and the specific information, the station starts specific communication filling using both the state information and the specific information (S4).
S2における照合の結果、両暗証コードが一致しない場合には、通信演算ECUは、現在搭載されている水素タンクは適切なものでないと判断し(認証不成立)、S5に移る。S5では、通信演算ECUは、認証が不成立であったこと、すなわち搭載されている水素タンクが適切でないことを利用者に報知すべく警告灯を点灯し、S6に移る。 If the passwords do not match as a result of the collation in S2, the communication calculation ECU determines that the currently installed hydrogen tank is not appropriate (authentication is not established), and proceeds to S5. In S5, the communication calculation ECU turns on the warning lamp to notify the user that the authentication has not been established, that is, the mounted hydrogen tank is not appropriate, and proceeds to S6.
S6では、通信演算ECUは、ステーションへのデータ信号の送信を停止、換言すれば赤外線通信機のLEDの発光を停止する。ステーションは、車両側から送信されるべきデータ信号を受信できなかった場合には、予め定められた態様で水素ガスを充填する非通信充填を開始する(S7)。 In S6, the communication arithmetic ECU stops the transmission of the data signal to the station, in other words, stops the light emission of the LED of the infrared communication device. When the station cannot receive the data signal to be transmitted from the vehicle side, the station starts non-communication filling in which hydrogen gas is charged in a predetermined manner (S7).
なお、図2に示すように、水素タンクの認証が不成立であった場合に行われる処理は、上記S6,S7に限らない。これら認証不成立時に行われる処理S6,S7は、例えば、以下の処理S6´,S7´又はS6´´で置き換えることができる。 In addition, as shown in FIG. 2, the process performed when authentication of a hydrogen tank is not materialized is not restricted to said S6, S7. The processes S6 and S7 performed when the authentication is not established can be replaced with, for example, the following processes S6 ′, S7 ′ or S6 ″.
S6´では、通信演算ECUは、温度センサ及び圧力センサの出力から得られる水素タンクの状態情報を含みかつ上記固有情報を含まないデータ信号を送信し、これをステーションへ送信する。ステーションは、状態情報を含み固有情報を含まないデータ信号を受信したことに応じて、状態情報を用いた一般通信充填を開始する(S7´)。また、S6´´では、通信演算ECUは、アボート信号をステーションへ送信する。ステーションは、このアボート信号を受信したことに応じて、水素ガスの充填を終了する。 In S6 ′, the communication calculation ECU transmits a data signal including the state information of the hydrogen tank obtained from the outputs of the temperature sensor and the pressure sensor and not including the unique information, and transmits the data signal to the station. The station starts general communication filling using the state information in response to receiving the data signal including the state information and not including the specific information (S7 ′). In S6 ″, the communication calculation ECU transmits an abort signal to the station. The station ends the filling of hydrogen gas in response to receiving this abort signal.
次に、図3〜4を参照して、水素タンクの記憶媒体を設ける場所について説明する。
図3は、水素タンクのうち記憶媒体を設けるのに好ましい場所を説明するための図である。
Next, with reference to FIGS. 3 to 4, a place where the storage medium of the hydrogen tank is provided will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a preferable place for providing the storage medium in the hydrogen tank.
図3の右側に示すように、記憶媒体を設ける場所は、略円筒状の水素タンク31のドーム部31a、シリンダー部31b,タンジェント部31c、ボトム部31d、及び口金部31eと呼称される部分のうち、どこでもよい。なお、記憶媒体を口金部31eに設ける場合については、特に図4を参照して後に詳細に説明する。
As shown on the right side of FIG. 3, the storage medium is provided at a portion called a
図3の左側には、水素タンク31の断面構造を示す。水素タンク31の壁部は、内側から外側へ向かって順に、金属製又は樹脂性のライナーと、CFRP製の補強層と、複数の材料で構成される化粧層と、に分けられる。また図3には、化粧層を、GFRP製の層と透明の樹脂の層と塗料の層とで構成した場合を示す。
The cross-sectional structure of the
記憶媒体として、例えばIDタグを用い、このIDタグに記録された情報を読取装置によって電磁的に読み取る場合、記憶媒体は、水素タンクの最表層の表面よりも内側であって導電性材料であるCFRPで構成された補強層の内部以外の部分に設けることが好ましい。図3に示すように、最表層である塗料層より内側に記憶媒体を設けることにより、記憶媒体が容易に改竄されるのを防止することができる。また、補強層の内部以外の部分に記憶媒体を設けることにより、この記憶媒体に記録された情報を、読取装置によって電磁的に適切に読み取ることができる。 For example, when an ID tag is used as a storage medium and information recorded on the ID tag is electromagnetically read by a reading device, the storage medium is a conductive material inside the surface of the outermost layer of the hydrogen tank. It is preferable to provide in a part other than the inside of the reinforcement layer comprised by CFRP. As shown in FIG. 3, it is possible to prevent the storage medium from being easily tampered by providing the storage medium inside the paint layer which is the outermost layer. Further, by providing a storage medium in a portion other than the inside of the reinforcing layer, information recorded on the storage medium can be read electromagnetically and appropriately by the reading device.
また記憶媒体として、例えばバーコードや2次元コードを用い、このコードに記録された情報を読取装置によって光学的に読み取る場合、記憶媒体は、透明の樹脂で形成された最表層の内部又はこの透明の受信の層とその内側のGFRP製の層との間に設けることが好ましい。これにより、記憶媒体に記録された情報を読取装置によって光学的に適切に読み取りながら、かつ記憶媒体が容易に改竄されるのを防止できる。なお、図3に示すように、光学的に読み取られる記憶媒体を用いる場合、水素タンクの最表層は、透明の材料で形成する必要がある。 Further, for example, when a bar code or a two-dimensional code is used as a storage medium, and the information recorded on the code is optically read by a reader, the storage medium is inside the outermost layer formed of a transparent resin or the transparent layer. Preferably, it is provided between the receiving layer and the inner layer made of GFRP. Accordingly, it is possible to prevent the storage medium from being easily tampered with while the information recorded in the storage medium is optically appropriately read by the reading device. In addition, as shown in FIG. 3, when using the optically read storage medium, the outermost layer of the hydrogen tank needs to be formed of a transparent material.
図4は、水素タンク31の口金部31eの断面図である。口金部31eには、水素タンク31内の水素ガスを外部に供給したり、外部から水素タンク31内に水素ガスを充填したりするときに開閉するインタンクバルブ31fが取り付けられる。したがって記憶媒体33を口金部31eに設ける場合、読取装置43は、インタンクバルブ31fに設けることができる。またこの場合、記憶媒体33に記憶された情報を読取装置43で読み取ることができるように、読取装置43と記憶媒体33は、インタンクバルブ31fを口金部31eに取り付けた時に、互いに対向するように設けられる。このように、読取装置43と記憶媒体33とをインタンクバルブ31fによって一体化することにより、読取装置43や記憶媒体33が容易に改竄されるのを防止できる。なお図4には、読取装置43をインタンクバルブ31fに設けた場合を示すが、これに限らず読取装置はアウトタンクバルブに設けてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限らない。例えば上記実施形態では、車両側からステーション側への一方向の通信が可能な水素充填システムに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図5に示すような双方向通信が可能な水素充填システムS´にも適用することができる。また、一方向通信が可能なシステム及び双方向通信が可能なシステム何れの場合も、照合処理を実行する主体は、車両側の通信演算ECUとしてもよいし、ステーション側の制御装置とすることもできる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to these. For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a hydrogen filling system capable of unidirectional communication from the vehicle side to the station side has been described. However, the present invention is not limited to this, and both of them as shown in FIG. The present invention can also be applied to a hydrogen filling system S ′ capable of bidirectional communication. Further, in both cases of a system capable of one-way communication and a system capable of two-way communication, the subject that performs the collation processing may be a vehicle-side communication arithmetic ECU or a station-side control device. it can.
図5は、双方向通信が可能な水素充填システムS´の構成を示す図である。水素充填システムS´では、車両V´とステーション9´は、それぞれの通信機5´,95´を介して相互にデータ信号の送受信が可能となっている。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a hydrogen filling system S ′ capable of bidirectional communication. In the hydrogen filling system S ′, the vehicle V ′ and the
始めに車両V´の通信演算ECU6´は、燃料タンク31から読み取った固有情報と、通信演算ECUのROMに格納された固有情報との2つの固有情報を含んだデータ信号を通信機5´を介してステーション9´側へ送信する。
次にステーション9´の制御装置94´は、図2のS2と同様の手順によって、受信した2つの固有情報を照合し、車両に搭載されている水素タンクが適切なものであるか否かを確認するための認証処理を実行する。そして、制御装置94´は、認証が成立した場合には、固有通信充填を許可する旨を示す信号を、通信機95´を介して車両V´側へ送信する。また、制御装置94´は、認証が不成立であった場合には、一般通信充填又は非通信充填を許可する旨を示す信号を、通信機95´を介して車両V´側へ送信する。
First, the
Next, the
次に車両V´の通信演算ECU6´は、固有通信充填を許可する旨の信号を受信した場合には、固有通信充填を開始すべく、状態情報と固有情報との両方を含むデータ信号の送信を開始する。また通信演算ECU6´は、一般通信充填を許可する旨の信号を受信した場合には、一般通信充填を開始すべく状態情報を含んだデータ信号の送信を開始し、非通信充填を許可する旨の信号を受信した場合には、データ信号の送信を停止する。以上のように、照合処理を実行する主体をステーション側の制御装置94´としても上記実施形態と同等の効果を奏する。
Next, when the
なお、上記実施形態では、通信演算ECUに記録された暗証コードと、水素タンクに記録された暗証コードとを照合することによって、水素タンクが適切なものであるか否かの認証を行ったが、本発明はこれに限らない。例えば、暗証コードを用いずに、固有情報そのものを照合することによって、水素タンクが適切なものであるか否かの認証を行ってもよい。 In the above embodiment, whether or not the hydrogen tank is appropriate is verified by comparing the password code recorded in the communication calculation ECU with the password code recorded in the hydrogen tank. The present invention is not limited to this. For example, authentication of whether the hydrogen tank is appropriate may be performed by checking the unique information itself without using a password.
V,V´…燃料電池車両
31…水素タンク(燃料タンク)
33…記憶媒体(IDタグ、模様)
5…赤外線通信機(通信装置)
6,6´…通信演算ECU(通信装置、照合手段)
9,9´…水素ステーション(燃料供給装置)
94,94´…ステーション側制御装置(充填制御手段)
V, V '...
33 ... Storage medium (ID tag, pattern)
5 ... Infrared communication device (communication device)
6, 6 '... Communication calculation ECU (communication device, verification means)
9, 9 '... Hydrogen station (fuel supply device)
94, 94 '... Station side control device (filling control means)
Claims (6)
前記燃料タンクに記録された当該燃料タンクの固有情報を読み取る読取工程と、
当該読取工程によって取得した固有情報と、前記燃料タンクとは別の記憶媒体に記録された前記燃料タンクの固有情報とを照合する照合工程と、
前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認された場合に、当該固有情報を用いた燃料の充填を行う充填工程と、を備え、
前記燃料電池車両は、前記燃料タンクの温度又は圧力に関する状態情報と前記固有情報とを外部に送信する通信装置を備え、
前記充填工程では、
前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認された場合には、前記通信装置からの状態情報及び固有情報の両方に基づいて定められた態様で燃料を充填する固有通信充填を行い、
前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認されなかった場合には、前記通信装置からの2つの情報のうち状態情報のみに基づいて定められた態様で燃料を充填する一般通信充填又は予め定められた態様で燃料を充填する非通信充填を行うことを特徴とする燃料充填方法。 A fuel filling method for filling a fuel tank mounted on a fuel cell vehicle with fuel,
A reading step of reading the specific information of the fuel tank recorded in the fuel tank;
A collation step of collating the unique information acquired by the reading step with the unique information of the fuel tank recorded in a storage medium different from the fuel tank;
If two unique information by the verification process is confirmed to match, e Bei a filling step of performing filling of the fuel with the specific information, and
The fuel cell vehicle includes a communication device that transmits state information on the temperature or pressure of the fuel tank and the unique information to the outside.
In the filling step,
When it is confirmed that the two pieces of unique information are matched by the matching step, the unique communication filling is performed to fill the fuel in a manner determined based on both the state information and the unique information from the communication device,
When it is not confirmed that the two pieces of unique information are matched by the collating step, the general communication filling that fills the fuel in a manner determined based only on the state information out of the two pieces of information from the communication device or in advance Non-communicative filling for filling fuel in a predetermined manner.
前記IDタグは、前記燃料タンクの最表層の表面よりも内側であって導電性材料の層の内部以外の部分に設けられ、
前記読取工程では、前記IDタグから発生する信号を電磁的に読み取ることを特徴とする請求項1に記載の燃料充填方法。 The fuel tank includes an ID tag that generates a signal corresponding to the unique information,
The ID tag is provided on a portion inside the surface of the outermost layer of the fuel tank and other than the inside of the layer of conductive material,
2. The fuel filling method according to claim 1, wherein in the reading step, a signal generated from the ID tag is electromagnetically read.
前記最表層の内部又は当該最表層とその内側の層との間には、前記固有情報に応じた模様が設けられ、
前記読取工程では、前記模様を光学的に読み取ることを特徴とする請求項1に記載の燃料充填方法。 The outermost layer of the fuel tank is formed of a transparent material,
Between the outermost layer or between the outermost layer and the inner layer, a pattern according to the specific information is provided,
The fuel filling method according to claim 1, wherein in the reading step, the pattern is optically read.
前記燃料タンクに記録された当該燃料タンクの放熱特性に関する情報を含む固有情報を読み取る読取工程と、
当該読取工程によって取得した固有情報と、前記燃料タンクとは別の記憶媒体に記録された前記燃料タンクの固有情報とを照合する照合工程と、
前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認された場合に、前記放熱特性に関する情報を含む前記固有情報を用いた燃料の充填を行い、前記照合工程によって2つの固有情報が一致したと確認されなかった場合には、前記放熱特性に関する情報を含む前記固有情報を用いた燃料の充填を行わない充填工程と、を備えることを特徴とする燃料充填方法。 A fuel filling method for filling a fuel tank mounted on a fuel cell vehicle with fuel,
A reading step of reading unique information including information on heat dissipation characteristics of the fuel tank recorded in the fuel tank;
A collation step of collating the unique information acquired by the reading step with the unique information of the fuel tank recorded in a storage medium different from the fuel tank;
If the two unique information is confirmed to have matched by the matching step, have lines the filling of the fuel with the specific information including information on the heat dissipation characteristics, the two specific information by the verification process is consistent with the If not confirmed , a fuel filling method comprising: a filling step in which fuel is not filled using the specific information including information on the heat dissipation characteristics .
前記燃料タンクには当該燃料タンクの固有情報が記録され、
前記通信装置には前記燃料タンクの固有情報が記録され、
前記燃料タンクに記録された固有情報と前記通信装置に記録された固有情報とを照合する照合手段と、
前記照合手段によって2つの固有情報が一致したと確認された場合には、前記通信装置からの状態情報及び固有情報の両方に基づいて定められた態様で燃料を充填する固有通信充填を行い、前記照合手段によって2つの固有情報が一致したと確認されなかった場合には、前記通信装置からの2つの情報のうち状態情報のみに基づいて定められた態様で燃料を充填する一般通信充填又は予め定められた態様で燃料を充填する非通信充填を行う充填制御手段と、を備えることを特徴とする燃料充填システム。 A fuel filling system comprising a fuel tank for storing fuel gas, a fuel cell vehicle equipped with a communication device for transmitting information related to the fuel tank to the outside, and a fuel supply device for supplying fuel to the fuel tank. ,
In the fuel tank, information specific to the fuel tank is recorded,
In the communication device, unique information of the fuel tank is recorded,
Collation means for collating the unique information recorded in the fuel tank with the unique information recorded in the communication device;
When said two unique information is confirmed to have matched by matching means performs a unique communication filler for filling the fuel in a manner that is determined based on both the state information and the unique information from the communication device, wherein When the collation means does not confirm that the two unique information matches, general communication filling or pre-determining the fuel in a manner determined based only on the state information of the two pieces of information from the communication device. A fuel filling system comprising: filling control means for performing non-communication filling for filling the fuel in a specified manner .
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