JP6579020B2

JP6579020B2 - Gas filling device

Info

Publication number: JP6579020B2
Application number: JP2016076830A
Authority: JP
Inventors: 英世大森; 近藤　俊行; 俊行近藤; 充生高佐屋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: JP2017187124A

Description

本発明は、ガス充填装置に関する。 The present invention relates to a gas filling device.

ガソリン自動車とは異なる新しい自動車として、燃料電池を搭載した燃料電池自動車（FCV : Fuel Cell Vehicle）が注目されている。ＦＣＶに搭載された燃料電池は、燃料ガスの水素と、空気中の酸素とを化学反応させることにより発電してモータを駆動する。 As a new vehicle different from a gasoline vehicle, a fuel cell vehicle (FCV) equipped with a fuel cell attracts attention. The fuel cell mounted on the FCV drives the motor by generating electricity by chemically reacting hydrogen of fuel gas and oxygen in the air.

水素ステーションは、ＦＣＶに水素ガスを供給するための設備である。水素ステーションには、水素ガスを貯留する複数のタンクが設けられており、ＦＣＶの燃料タンクには、各タンクから順次に水素ガスが充填される（例えば特許文献１，２）。 The hydrogen station is a facility for supplying hydrogen gas to the FCV. The hydrogen station is provided with a plurality of tanks for storing hydrogen gas, and FCV fuel tanks are sequentially filled with hydrogen gas from each tank (for example, Patent Documents 1 and 2).

水素ガスを充填するとき、その流量に応じて燃料タンクの温度が上昇する。このため、水素ガスの充填時には、ステーション圧力の昇圧率が一定に維持されるとともに、燃料タンクの温度及び圧力などに応じた充填制御を規定した充填プロトコルが用いられる（例えば特許文献３，４）。 When filling with hydrogen gas, the temperature of the fuel tank rises according to the flow rate. For this reason, at the time of filling hydrogen gas, a filling protocol that regulates filling control according to the temperature and pressure of the fuel tank is used while maintaining the pressure increase rate of the station pressure constant (for example, Patent Documents 3 and 4). .

特開２００５−６９３３２号公報JP 2005-69332 A 特開２０１０−１４４７７１号公報JP 2010-144771 A 特開２０１１−３３０６８号公報JP 2011-33068 A 特開２０１１−１１７４８１号公報JP 2011-117482 A

水素ガスの充填の所要時間（以下、「充填時間」と表記）は、燃料タンクの容量がＦＣＶの種類により異なるため、ＦＣＶの種類に応じたばらつきが存在する。例えば、燃料電池バスの燃料タンクの容量は、一般的な燃料電池乗用車（以下、「乗用車」と表記）の燃料タンクの容量より大きい。 The required time for filling hydrogen gas (hereinafter referred to as “filling time”) varies depending on the type of FCV because the capacity of the fuel tank differs depending on the type of FCV. For example, the capacity of the fuel tank of the fuel cell bus is larger than the capacity of the fuel tank of a general fuel cell passenger car (hereinafter referred to as “passenger car”).

このため、燃料電池バスの燃料タンクに水素ガスを充填する場合に乗用車と同様の充填制御を行うと、水素ステーションでは、最後のタンクから充填を行っている途中で昇圧率を維持できなくなり、最終的に圧縮機の圧力に依存した充填が行われる。したがって、燃料電池バスの場合、充填時間は、乗用車と比べると格段に長くなるという問題がある。なお、この問題は、水素ガスに限らず、他の燃料ガスを充填する場合にも存在する。 For this reason, if hydrogen gas is filled into the fuel tank of the fuel cell bus, if the same filling control as that for a passenger car is performed, the hydrogen station cannot maintain the pressure increase rate while filling from the last tank. In particular, the filling depends on the pressure of the compressor. Therefore, in the case of a fuel cell bus, there is a problem that the filling time is significantly longer than that of a passenger car. This problem is not limited to hydrogen gas, but also exists when other fuel gas is charged.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、燃料ガスの充填時間が短縮されたガス充填装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a gas filling device in which the filling time of fuel gas is shortened.

本発明のガス充填装置は、燃料ガスがそれぞれ貯留された複数の貯留部と、車両に搭載された燃料タンクに前記燃料ガスを充填するガス充填源を前記複数の貯留部から順次に選択する選択部と、前記ガス充填源から前記燃料タンクに充填される前記燃料ガスの流量、または前記ガス充填源の前記燃料ガスの圧力を検出する検出部と、前記車両の種類を示す車両情報を取得する取得部とを有し、前記選択部は、前記検出部により検出された検出値が前記車両情報に応じた閾値を下回った場合、前記ガス充填源の選択を切り替える。 The gas filling device according to the present invention is configured to sequentially select a plurality of storage portions each storing fuel gas and a gas filling source for filling the fuel tank mounted on the vehicle with the fuel gas from the plurality of storage portions. A vehicle that indicates a type of the vehicle, a detection unit that detects a flow rate of the fuel gas filled in the fuel tank from the gas filling source, or a pressure of the fuel gas of the gas filling source. An acquisition unit, and the selection unit switches the selection of the gas filling source when the detection value detected by the detection unit falls below a threshold value corresponding to the vehicle information.

本発明によれば、燃料ガスの充填時間を短縮することができる。 According to the present invention, the fuel gas filling time can be shortened.

ガス充填システムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a gas filling system. ガス充填装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of a gas filling apparatus. 乗用車の場合の充填試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the filling test in the case of a passenger car. 比較例における燃料電池バスの場合の充填試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the filling test in the case of the fuel cell bus in a comparative example. 実施例における燃料電池バスの場合の充填試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the filling test in the case of the fuel cell bus | bath in an Example. 閾値と充填時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a threshold value and filling time. ガス充填装置の動作の他例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of operation | movement of a gas filling apparatus.

図１は、ガス充填システムの一例を示す構成図である。ガス充填システムは、水素ステーションなどに設けられたガス充填装置１と、ＦＣＶである車両２とを含む。ガス充填装置１は、燃料ガスの一例である水素ガスを車両２に供給する。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a gas filling system. The gas filling system includes a gas filling device 1 provided in a hydrogen station or the like, and a vehicle 2 that is an FCV. The gas filling device 1 supplies hydrogen gas, which is an example of fuel gas, to the vehicle 2.

ガス充填装置１は、水素カードル１００と、圧縮機１０と、蓄圧器１１ａ〜１１ｃと、圧力センサ１２ａ〜１２ｃと、制御弁１３ａ〜１３ｃと、流量計１４と、ノズル１５と、制御部１６と、入力部１７と、通信部１８と、記憶部１９とを有する。車両２は、燃料タンク２０と、圧力センサ２１と、レセプタクル２２と、メモリ２３と、通信機２４とを有する。 The gas filling device 1 includes a hydrogen curdle 100, a compressor 10, pressure accumulators 11a to 11c, pressure sensors 12a to 12c, control valves 13a to 13c, a flow meter 14, a nozzle 15, and a control unit 16. , An input unit 17, a communication unit 18, and a storage unit 19. The vehicle 2 includes a fuel tank 20, a pressure sensor 21, a receptacle 22, a memory 23, and a communication device 24.

水素カードル１００は、水素ガスの供給源であり、水素ガスが貯蔵されている。圧縮機１０は、供給路Ｒ１を介して蓄圧器１１ａ〜１１ｃと接続されており、水素カードル１００の水素ガスを圧縮して各蓄圧器１１ａ〜１１ｃに吐出する。なお、水素ガスの供給源としては、水素カードル１００に代えて、水素ガスを運搬する水素トレーラが用いられてもよい。 The hydrogen curdle 100 is a hydrogen gas supply source, and stores hydrogen gas. The compressor 10 is connected to the pressure accumulators 11a to 11c through the supply path R1, compresses the hydrogen gas in the hydrogen curdle 100, and discharges the compressed hydrogen gas to the pressure accumulators 11a to 11c. Note that a hydrogen trailer that transports hydrogen gas may be used as a hydrogen gas supply source instead of the hydrogen curdle 100.

蓄圧器１１ａ〜１１ｃは、貯留部の一例であり、水素ガスがそれぞれ貯留されている。蓄圧器１１ａ〜１１ｃは、圧縮機１０により所定の圧力まで昇圧された状態の水素ガスを貯留する。なお、本例では、３個の蓄圧器１１ａ〜１１ｃが設けられているが、蓄圧器１１ａ〜１１ｃの数に限定はない。 The pressure accumulators 11a to 11c are an example of a storage unit, and hydrogen gas is stored therein. The accumulators 11 a to 11 c store hydrogen gas that has been pressurized to a predetermined pressure by the compressor 10. In this example, three pressure accumulators 11a to 11c are provided, but the number of pressure accumulators 11a to 11c is not limited.

圧力センサ１２ａ〜１２ｃは、蓄圧器１１ａ〜１１ｃ内の水素ガスの圧力Ｐａ〜Ｐｃをそれぞれ検出し、制御部１６に通知する。制御弁１３ａ〜１３ｃは、圧力センサ１２ａ〜１２ｃとディスペンサ内のノズル１５を結ぶ充填路Ｒ２上に蓄圧器１１ａ〜１１ｃごとにそれぞれ設けられている。 The pressure sensors 12a to 12c detect the pressures Pa to Pc of the hydrogen gas in the pressure accumulators 11a to 11c, respectively, and notify the control unit 16 of them. The control valves 13a to 13c are provided for the pressure accumulators 11a to 11c on the filling path R2 that connects the pressure sensors 12a to 12c and the nozzle 15 in the dispenser, respectively.

制御弁１３ａ〜１３ｃは、制御部１６から入力される制御信号Ｓａ〜Ｓｃに従い開放または閉塞される。制御部１６は、制御弁１３ａ〜１３ｃのうち、何れか１つだけが開放されるように制御信号Ｓａ〜Ｓｃを出力する。開放状態の制御弁１３ａ〜１３ｃに接続された蓄圧器１１ａ〜１１ｃは、車両２に搭載された燃料タンク２０に水素ガスを充填するガス充填源として動作する。 The control valves 13 a to 13 c are opened or closed according to control signals Sa to Sc input from the control unit 16. The control unit 16 outputs the control signals Sa to Sc so that only one of the control valves 13a to 13c is opened. The pressure accumulators 11a to 11c connected to the open control valves 13a to 13c operate as a gas filling source for filling the fuel tank 20 mounted on the vehicle 2 with hydrogen gas.

制御弁１３ａが開放されている場合、他の制御弁１３ｂ，１３ｃは閉塞されている。この場合、ガス充填源の蓄圧器１１ａから充填路Ｒ２を介してノズル１５に水素ガスが流出する。 When the control valve 13a is opened, the other control valves 13b and 13c are closed. In this case, hydrogen gas flows out from the gas accumulator 11a serving as the gas filling source to the nozzle 15 via the filling path R2.

制御弁１３ｂが開放されている場合、他の制御弁１３ａ，１３ｃは閉塞されている。この場合、ガス充填源の蓄圧器１１ｂから充填路Ｒ２を介してノズル１５に水素ガスが流出する。 When the control valve 13b is opened, the other control valves 13a and 13c are closed. In this case, hydrogen gas flows out from the pressure accumulator 11b of the gas filling source to the nozzle 15 through the filling path R2.

制御弁１３ｃが開放されている場合、他の制御弁１３ａ，１３ｂは閉塞されている。この場合、ガス充填源の蓄圧器１１ｃから充填路Ｒ２を介してノズル１５に水素ガスが流出する。 When the control valve 13c is opened, the other control valves 13a and 13b are closed. In this case, hydrogen gas flows out from the pressure accumulator 11c of the gas filling source to the nozzle 15 through the filling path R2.

流量計１４は、充填路Ｒ２のうち、蓄圧器１１ａ〜１１ｃに共通する経路上に設けられている。流量計１４は、検出部の一例であり、ガス充填源の蓄圧器１１ａ〜１１ｃから燃料タンク２０に充填される水素ガスの流量Ｖを検出し、制御部１６に通知する。 The flow meter 14 is provided on a path common to the pressure accumulators 11a to 11c in the filling path R2. The flow meter 14 is an example of a detection unit, detects the flow rate V of hydrogen gas charged into the fuel tank 20 from the pressure accumulators 11 a to 11 c serving as gas filling sources, and notifies the control unit 16 of the detected flow rate.

ノズル１５は、車両２のレセプタクル２２と接続され、レセプタクル２２を介して燃料タンク２０に水素ガスを送り込む。燃料タンク２０には、ガス充填装置１からレセプタクル２２を介し水素ガスが充填される。燃料タンク２０は、不図示の燃料電池に水素ガスを供給する。燃料電池は水素ガスを消費することで発電し、その電力により車両２は走行する。 The nozzle 15 is connected to the receptacle 22 of the vehicle 2, and feeds hydrogen gas into the fuel tank 20 via the receptacle 22. The fuel tank 20 is filled with hydrogen gas from the gas filling device 1 via the receptacle 22. The fuel tank 20 supplies hydrogen gas to a fuel cell (not shown). The fuel cell generates power by consuming hydrogen gas, and the vehicle 2 travels with the power.

圧力センサ２１は、燃料タンク２０内の水素ガスの圧力Ｐｒを測定する。また、メモリ２３には、車両２の種類を示す車両情報２３０が格納されている。車両情報としては、例えば車種コードが挙げられるが、これに限定されない。 The pressure sensor 21 measures the hydrogen gas pressure Pr in the fuel tank 20. The memory 23 stores vehicle information 230 indicating the type of the vehicle 2. Examples of the vehicle information include a vehicle type code, but are not limited to this.

通信機２４は、例えば赤外線通信によりガス充填装置１の通信部１８と通信する。通信機２４は、水素ガスの充填開始に先立ち、メモリ２３から車両情報２３０を読み出して通信部１８に送信する。また、通信機２４は、水素ガスの充填開始後、圧力センサ２１から燃料タンク２０の圧力Ｐｒを読み取り通信部１８に送信する。 The communication device 24 communicates with the communication unit 18 of the gas filling device 1 by infrared communication, for example. Prior to the start of filling with hydrogen gas, the communication device 24 reads the vehicle information 230 from the memory 23 and transmits it to the communication unit 18. In addition, the communication device 24 reads the pressure Pr of the fuel tank 20 from the pressure sensor 21 and transmits the pressure Pr to the communication unit 18 after the start of hydrogen gas filling.

通信部１８は、例えば赤外線通信の通信モジュールであり、制御部１６に接続されている。通信部１８は、取得部の一例であり、車両２から車両情報２３０を取得する。より具体的には、通信部１８は、通信機２４から車両情報２３０及び圧力Ｐｒの検出値を受信し、制御部１６に出力する。なお、通信機２４と通信部１８は、赤外線通信に限定されず、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などにより通信してもよい。 The communication unit 18 is a communication module for infrared communication, for example, and is connected to the control unit 16. The communication unit 18 is an example of an acquisition unit, and acquires vehicle information 230 from the vehicle 2. More specifically, the communication unit 18 receives the vehicle information 230 and the detected value of the pressure Pr from the communication device 24 and outputs them to the control unit 16. Note that the communication device 24 and the communication unit 18 are not limited to infrared communication, and may communicate with each other via a wireless local area network (LAN) or the like.

制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたコンピュータ装置である。制御部１６は、選択部の一例であり、燃料タンク２０に水素ガスを充填するガス充填源を蓄圧器１１ａ〜１１ｃから順次に選択する。 The control unit 16 is a computer device including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The control unit 16 is an example of a selection unit, and sequentially selects gas filling sources for filling the fuel tank 20 with hydrogen gas from the accumulators 11a to 11c.

制御部１６は、ガス充填源として蓄圧器１１ａを選択する場合、蓄圧器１１ａの制御弁１３ａが開放され、他の蓄圧器１１ｂ，１１ｃの制御弁１３ｂ，１３ｃが閉塞されるように制御信号Ｓａ〜Ｓｃを生成して送信する。また、制御部１６は、ガス充填源として蓄圧器１１ｂを選択する場合、蓄圧器１１ｂの制御弁１３ｂが開放され、他の蓄圧器１１ａ，１１ｃの制御弁１３ａ，１３ｃが閉塞されるように制御信号Ｓａ〜Ｓｃを生成して送信する。制御部１６は、ガス充填源として蓄圧器１１ｃを選択する場合、蓄圧器１１ｃの制御弁１３ｃが開放され、他の蓄圧器１１ａ，１１ｂの制御弁１３ａ，１３ｂが閉塞されるように制御信号Ｓａ〜Ｓｃを生成して送信する。 When the pressure accumulator 11a is selected as the gas filling source, the control unit 16 opens the control valve 13a of the pressure accumulator 11a, and closes the control valves 13b and 13c of the other pressure accumulators 11b and 11c. ~ Sc is generated and transmitted. Further, when selecting the pressure accumulator 11b as the gas filling source, the control unit 16 controls the control valve 13b of the pressure accumulator 11b to be opened and the control valves 13a and 13c of the other pressure accumulators 11a and 11c to be closed. Signals Sa to Sc are generated and transmitted. When selecting the pressure accumulator 11c as the gas filling source, the control unit 16 opens the control valve 13c of the pressure accumulator 11c and closes the control valves 13a and 13b of the other pressure accumulators 11a and 11b. ~ Sc is generated and transmitted.

制御部１６は、流量計１４により検出された検出値が、車両情報に応じた閾値ＴＨを下回った場合、ガス充填源の選択を切り替える。制御部１６は、ステーション圧力の昇圧率がほぼ一定となるように、流量計１４で検出した水素ガスの流量Ｖに基づきガス充填源の選択を切り替える。ここで、ステーション圧力とは、ガス充填装置１内のガス充填源の蓄圧器１１ａ〜１１ｃからディスペンサ内のノズル１５に至る充填路Ｒ２内の圧力を指す。 The control part 16 switches selection of a gas filling source, when the detected value detected by the flowmeter 14 is less than the threshold value TH according to vehicle information. The control unit 16 switches the selection of the gas filling source based on the flow rate V of the hydrogen gas detected by the flow meter 14 so that the pressure increase rate of the station pressure becomes substantially constant. Here, the station pressure refers to the pressure in the filling path R2 from the accumulators 11a to 11c of the gas filling source in the gas filling apparatus 1 to the nozzle 15 in the dispenser.

制御部１６は、ステーション圧力をほぼ一定の昇圧率で高めることにより、燃料タンク２０の圧力Ｐｒをほぼ一定の昇圧率で上昇させる。これにより、ガス充填装置１は、燃料タンク２０を過熱状態とすることなく、短時間で水素ガスの充填を行う。 The controller 16 increases the pressure Pr of the fuel tank 20 at a substantially constant pressure increase rate by increasing the station pressure at a substantially constant pressure increase rate. As a result, the gas filling device 1 fills the hydrogen gas in a short time without bringing the fuel tank 20 into an overheated state.

より具体的には、制御部１６は、流量計１４の検出値である流量Ｖが閾値ＴＨを下回った場合、つまり、Ｖ＜ＴＨが成立した場合、ガス充填源の選択を切り替える。このため、ガス充填源の蓄圧器１１ａ〜１１ｃの圧力Ｐａ〜Ｐｃが水素ガスの排出により低下しても、水素ガスの流量Ｖが閾値ＴＨを下回ることによってガス充填源が他の蓄圧器１１ａ〜１１ｃに切り替わるので、ステーション圧力の昇圧率を維持することができる。なお、Ｖ＜ＴＨは、ガス充填源の選択を切り替えるための条件の一例である。 More specifically, the control unit 16 switches the selection of the gas filling source when the flow rate V detected by the flow meter 14 falls below the threshold value TH, that is, when V <TH is satisfied. For this reason, even if the pressures Pa to Pc of the pressure accumulators 11a to 11c of the gas filling source decrease due to the discharge of the hydrogen gas, the gas filling source becomes another pressure accumulator 11a to 11 when the flow rate V of the hydrogen gas falls below the threshold TH. Since switching to 11c is performed, the pressure increase rate of the station pressure can be maintained. V <TH is an example of a condition for switching the selection of the gas filling source.

しかし、仮に閾値ＴＨを車両２の種類によらずに同一値に設定した場合、燃料タンク２０の大きさは車両２の種類により異なるため、ステーション圧力の昇圧率を維持できずに、充填時間が長くなることがある。例えば、燃料電池バスの燃料タンク２０の容量は、一般的な乗用車の燃料タンク２０の容量より大きい。 However, if the threshold value TH is set to the same value regardless of the type of the vehicle 2, the size of the fuel tank 20 varies depending on the type of the vehicle 2, so that the pressure increase rate of the station pressure cannot be maintained and the filling time is reduced. May be long. For example, the capacity of the fuel tank 20 of the fuel cell bus is larger than the capacity of the fuel tank 20 of a general passenger car.

このため、燃料電池バスの燃料タンク２０に水素ガスを充填する場合に乗用車と同一の閾値ＴＨを用いて充填制御を行うと、ガス充填源として最後に選択された蓄圧器１１ｃから充填を行っている途中で昇圧率を維持できなくなり、最終的に圧縮機１０の圧力に依存した充填が行われる。したがって、燃料電池バスの場合、充填時間は、乗用車と比べると格段に長くなる。 For this reason, when the fuel tank 20 of the fuel cell bus is filled with hydrogen gas, if filling control is performed using the same threshold value TH as that of the passenger car, filling is performed from the pressure accumulator 11c selected last as a gas filling source. During the operation, the pressurization rate cannot be maintained, and finally the filling depending on the pressure of the compressor 10 is performed. Therefore, in the case of a fuel cell bus, the filling time is much longer than that of a passenger car.

そこで、制御部１６は、閾値ＴＨを車両情報２３０に応じて決定することにより、車両２の種類に応じた最適な充填制御を行い、充填時間を短縮する。 Therefore, the control unit 16 determines the threshold value TH according to the vehicle information 230, thereby performing optimal filling control according to the type of the vehicle 2 and shortening the filling time.

制御部１６は、通信部１８から車両情報２３０が入力されると、車両情報２３０に基づき、記憶部１９内の閾値データベース（閾値ＤＢ）１９０を検索する。記憶部１９は、例えばハードディスクドライブであり、閾値ＤＢ１９０を記憶する。閾値ＤＢ１９０には、車両情報２３０が示す車種コードと閾値ＴＨが対応付けて登録されている。 When the vehicle information 230 is input from the communication unit 18, the control unit 16 searches the threshold database (threshold DB) 190 in the storage unit 19 based on the vehicle information 230. The storage unit 19 is a hard disk drive, for example, and stores a threshold value DB 190. In the threshold DB 190, the vehicle type code indicated by the vehicle information 230 and the threshold TH are registered in association with each other.

制御部１６は、閾値ＤＢ１９０から検索した閾値ＴＨを充填制御用のパラメータとして設定することにより、車両２の種類に応じた適切なタイミングでガス充填源の選択を切り替えることができる。このため、ガス充填装置１は、車両２の種類によらずに充填中の昇圧率をほぼ一定に維持することができ、短時間の充填を可能とする。 The control unit 16 can switch the selection of the gas filling source at an appropriate timing according to the type of the vehicle 2 by setting the threshold value TH searched from the threshold value DB 190 as a parameter for filling control. For this reason, the gas filling device 1 can maintain the pressurization rate during filling almost constant regardless of the type of the vehicle 2, and enables filling in a short time.

入力部１７は、取得部の他例であり、車両情報を取得する。入力部１７は、例えばキーボードやタッチパネルなどであり、オペレータの入力操作に応じ、制御部１６に車両情報を出力する。制御部１６は、通信部１８または入力部１７の一方から入力された車両情報に基づき閾値ＴＨを決定する。 The input unit 17 is another example of the acquisition unit, and acquires vehicle information. The input unit 17 is, for example, a keyboard or a touch panel, and outputs vehicle information to the control unit 16 in accordance with an operator's input operation. The control unit 16 determines the threshold value TH based on the vehicle information input from one of the communication unit 18 or the input unit 17.

制御部１６は、最後の蓄圧器１１ｃからの充填中、通信部１８から入力された燃料タンク２０の圧力Ｐｒを所定の目標値Ｐｏと比較する。制御部１６は、圧力Ｐｒが目標値Ｐｏに達した場合、蓄圧器１１ｃの制御弁１３ｃを閉塞して、充填動作を完了する。 The controller 16 compares the pressure Pr of the fuel tank 20 input from the communication unit 18 with a predetermined target value Po during filling from the last pressure accumulator 11c. When the pressure Pr reaches the target value Po, the control unit 16 closes the control valve 13c of the pressure accumulator 11c and completes the filling operation.

図２は、ガス充填装置１の動作の一例を示すフローチャートである。制御部１６は、通信部１８または入力部１７から車両情報を取得する（ステップＳｔ１）。制御部１６は、通信部１８と入力部１７の両方から車両情報が入力された場合、一方だけを優先して取得してもよい。 FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the gas filling device 1. The control part 16 acquires vehicle information from the communication part 18 or the input part 17 (step St1). When vehicle information is input from both the communication unit 18 and the input unit 17, the control unit 16 may preferentially acquire one of them.

次に、制御部１６は、閾値ＤＢ１９０から、車両情報が示す車種コードに応じた閾値ＴＨを検索し（ステップＳｔ２）、充填制御用のパラメータとして設定する（ステップＳｔ３）。次に、制御部１６は、制御信号Ｓａにより制御弁１３ａを開放する（ステップＳｔ４）。 Next, the control unit 16 searches the threshold value DB 190 for a threshold value TH corresponding to the vehicle type code indicated by the vehicle information (step St2), and sets it as a parameter for filling control (step St3). Next, the control part 16 opens the control valve 13a by the control signal Sa (step St4).

次に、制御部１６は、流量計１４が検出した流量Ｖを取得する（ステップＳｔ５）。次に、制御部１６は流量Ｖを閾値ＴＨと比較する（ステップＳｔ６）。制御部１６は、Ｖ≧ＴＨの場合（ステップＳｔ６のＮｏ）、ステップＳｔ５の処理を再び実行する。 Next, the control unit 16 acquires the flow rate V detected by the flow meter 14 (step St5). Next, the control unit 16 compares the flow rate V with the threshold value TH (step St6). When V ≧ TH (No in step St6), the control unit 16 executes the process in step St5 again.

また、制御部１６は、Ｖ＜ＴＨの場合（ステップＳｔ６のＹｅｓ）、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御信号Ｓａにより制御弁１３ａを閉塞し（ステップＳｔ７）、制御信号Ｓｂにより次の制御弁１３ｂを開放する（ステップＳｔ８）。 Further, when V <TH (Yes in step St6), the control unit 16 closes the control valve 13a with the control signal Sa (step St7) because the condition for switching the gas filling source is satisfied (step St7). The next control valve 13b is opened by Sb (step St8).

次に、制御部１６は、流量計１４が検出した流量Ｖを取得する（ステップＳｔ９）。次に、制御部１６は流量Ｖを閾値ＴＨと比較する（ステップＳｔ１０）。制御部１６は、Ｖ≧ＴＨの場合（ステップＳｔ１０のＮｏ）、ステップＳｔ９の処理を再び実行する。 Next, the control unit 16 acquires the flow rate V detected by the flow meter 14 (step St9). Next, the control unit 16 compares the flow rate V with the threshold value TH (step St10). When V ≧ TH (No in step St10), the control unit 16 executes the process in step St9 again.

また、制御部１６は、Ｖ＜ＴＨの場合（ステップＳｔ１０のＹｅｓ）、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御信号Ｓｂにより制御弁１３ｂを閉塞し（ステップＳｔ１１）、制御信号Ｓｃにより次の制御弁１３ｃを開放する（ステップＳｔ１２）。 Further, when V <TH (Yes in step St10), the control unit 16 closes the control valve 13b with the control signal Sb (step St11) because the condition for switching the gas filling source is satisfied (step St11). The next control valve 13c is opened by Sc (step St12).

次に、制御部１６は、圧力センサ２１が検出した燃料タンク２０の圧力Ｐｒを取得する（ステップＳｔ１３）。次に、制御部１６は圧力Ｐｒを所定の目標値Ｐｏと比較する（ステップＳｔ１４）。制御部１６は、Ｐｒ＜Ｐｏの場合（ステップＳｔ１４のＮｏ）、ステップＳｔ１３の処理を再び実行する。 Next, the control unit 16 acquires the pressure Pr of the fuel tank 20 detected by the pressure sensor 21 (step St13). Next, the control unit 16 compares the pressure Pr with a predetermined target value Po (step St14). When Pr <Po (No in Step St14), the control unit 16 executes the process in Step St13 again.

また、制御部１６は、Ｐｒ≧Ｐｏの場合（ステップＳｔ１４のＹｅｓ）、制御信号Ｓｃにより制御弁１３ｃを閉塞する（ステップＳｔ１５）。このようにして、ガス充填装置１は動作する。 Further, when Pr ≧ Po (Yes in step St14), the control unit 16 closes the control valve 13c with the control signal Sc (step St15). In this way, the gas filling device 1 operates.

図３は、乗用車の場合の充填試験の結果を示すグラフである。図３において、横軸は時間（sec）を示し、縦軸は、圧力センサ１２ａ〜１２ｃの圧力Ｐａ〜Ｐｃ（MPa）、ステーション圧力Ｐｓ（MPa）、及び流量計１４の流量Ｖを示す。 FIG. 3 is a graph showing the results of a filling test in the case of a passenger car. In FIG. 3, the horizontal axis represents time (sec), and the vertical axis represents the pressures Pa to Pc (MPa) of the pressure sensors 12 a to 12 c, the station pressure Ps (MPa), and the flow rate V of the flow meter 14.

また、符号Ｐｘは、ステーション圧力Ｐｓの制御の目標値を示す。制御部１６は、流量Ｖに基づき蓄圧器１１ａ〜１１ｃをガス充填源として順次に選択することにより、ステーション圧力Ｐｓの昇圧率を目標値Ｐｘに従ってほぼ一定となるように制御する。また、本試験では、閾値ＴＨを車両情報に応じてＶｔｈ（g/sec）に設定されている。また、本試験では、各蓄圧器１１ａ〜１１ｃの圧力Ｐａ〜Ｐｃの初期値は同一値とされるが、互いに異なっていてもよい。 Symbol Px indicates a target value for controlling the station pressure Ps. The controller 16 controls the pressure increase rate of the station pressure Ps to be substantially constant according to the target value Px by sequentially selecting the pressure accumulators 11a to 11c as gas filling sources based on the flow rate V. In this test, the threshold value TH is set to Vth (g / sec) according to the vehicle information. Moreover, in this test, although the initial value of pressure Pa-Pc of each pressure accumulator 11a-11c is made into the same value, you may mutually differ.

制御部１６は、時間０〜ｔ１ａ（sec）の期間において、蓄圧器１１ａをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ａの圧力Ｐａは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11a as a gas filling source in the period of time 0 to t1a (sec). The pressure Pa of the pressure accumulator 11a decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

流量Ｖは、時刻ｔ１ａ（sec）において閾値Ｖｔｈを下回る。これにより、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御部１６は、次の蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。このため、差圧が再び増加することにより流量Ｖは増加する。 The flow rate V falls below the threshold value Vth at time t1a (sec). Thereby, since the conditions for switching the selection of the gas filling source are satisfied, the control unit 16 selects the next pressure accumulator 11b as the gas filling source. For this reason, when the differential pressure increases again, the flow rate V increases.

制御部１６は、時間ｔ１ａ〜ｔ１ｂ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The controller 16 selects the pressure accumulator 11b as a gas filling source in the period of time t1a to t1b (sec). The pressure Pb of the pressure accumulator 11b decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

流量Ｖは、時刻ｔ１ｂ（sec）において閾値Ｖｔｈを下回る。これにより、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御部１６は、次の蓄圧器１１ｃをガス充填源として選択する。このため、差圧が再び増加することにより流量Ｖは増加する。 The flow rate V falls below the threshold value Vth at time t1b (sec). Thereby, since the conditions for switching the selection of the gas filling source are satisfied, the control unit 16 selects the next pressure accumulator 11c as the gas filling source. For this reason, when the differential pressure increases again, the flow rate V increases.

制御部１６は、時間ｔ１ｂ〜ｔ１ｃ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｃをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｃの圧力Ｐｃは、水素ガスの充填が進むにつれて低下するが、時間ｔ１ｃ（sec）において燃料タンク２０の圧力Ｐｒが目標値Ｐｏに到達するため、制御部１６により蓄圧器１１ｃの制御弁１３ｃが閉塞され、低下が止まる。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11c as a gas filling source during the period of time t1b to t1c (sec). Although the pressure Pc of the pressure accumulator 11c decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, the pressure Pr of the fuel tank 20 reaches the target value Po at time t1c (sec), so that the control unit 16 controls the control valve of the pressure accumulator 11c. 13c is blocked and the decrease stops.

ガス充填装置１は、制御弁１３ｃを閉塞した後、ステーション圧力Ｐｓを大気圧まで低下させて充填を完了する。このようにして、乗用車の場合の水素ガスの充填試験は行われる。本試験の充填時間は２０４（sec）である。 After closing the control valve 13c, the gas filling apparatus 1 lowers the station pressure Ps to atmospheric pressure and completes the filling. In this way, the hydrogen gas filling test for passenger cars is performed. The filling time of this test is 204 (sec).

図４は、比較例における燃料電池バスの場合の充填試験の結果を示すグラフである。図４において、図３と共通する項目については同一の符号を付し、その説明を省略する。本例において、閾値ＴＨは、車両情報とは無関係に、図３に示された乗用車の場合と同じＶｔｈに設定されている。 FIG. 4 is a graph showing the results of the filling test in the case of the fuel cell bus in the comparative example. In FIG. 4, items that are the same as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In this example, the threshold value TH is set to the same Vth as in the case of the passenger car shown in FIG. 3 regardless of the vehicle information.

制御部１６は、時間０〜ｔ２ａ（sec）の期間において、蓄圧器１１ａをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ａの圧力Ｐａは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11a as a gas filling source in the period of time 0 to t2a (sec). The pressure Pa of the pressure accumulator 11a decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

流量Ｖは、時刻ｔ２ａ（sec）において閾値Ｖｔｈを下回る。これにより、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御部１６は、次の蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。このため、差圧が再び増加することにより流量Ｖは増加する。 The flow rate V falls below the threshold value Vth at time t2a (sec). Thereby, since the conditions for switching the selection of the gas filling source are satisfied, the control unit 16 selects the next pressure accumulator 11b as the gas filling source. For this reason, when the differential pressure increases again, the flow rate V increases.

制御部１６は、時間ｔ２ａ〜ｔ２ｂ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The control part 16 selects the pressure accumulator 11b as a gas filling source in the period of time t2a-t2b (sec). The pressure Pb of the pressure accumulator 11b decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

制御部１６は、時間ｔ２ｂ〜ｔ２ｃ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｃをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｃの圧力Ｐｃは、水素ガスの充填が進むにつれて低下していき、約５５０（sec）において最低値となる。その後、蓄圧器１１ｃの圧力Ｐｃは、圧縮機１０の圧力により徐々に増加するが、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が小さいために流量Ｖが低く、燃料タンク２０の圧力Ｐｒが目標値Ｐｏに到達するまでに約１１００（sec）を要する。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11c as a gas filling source during the period of time t2b to t2c (sec). The pressure Pc of the pressure accumulator 11c decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and reaches a minimum value at about 550 (sec). Thereafter, the pressure Pc of the accumulator 11c gradually increases due to the pressure of the compressor 10, but the flow rate V is low because the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 is small, and the pressure Pr of the fuel tank 20 Takes about 1100 (sec) to reach the target value Po.

ガス充填装置１は、制御弁１３ｃを閉塞した後、ステーション圧力Ｐｓを大気圧まで低下させて充填を完了する。このようにして、比較例における燃料電池バスの場合の水素ガスの充填試験は行われる。本試験の充填時間は１７４５（sec）（＝２９分５秒）である。 After closing the control valve 13c, the gas filling apparatus 1 lowers the station pressure Ps to atmospheric pressure and completes the filling. In this way, the hydrogen gas filling test in the case of the fuel cell bus in the comparative example is performed. The filling time of this test is 1745 (sec) (= 29 minutes 5 seconds).

比較例において、制御部１６は、閾値ＴＨを乗用車の場合と同一の値Ｖｔｈに設定したため、蓄圧器１１ａの圧力Ｐａが燃料タンク２０に対する有効な差圧を得るのに十分に高いにもかかわらず、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｂに切り替える。さらに、制御部１６は、蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂが燃料タンク２０に対する有効な差圧を得るのに十分に高いにもかかわらず、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｃに切り替える。このため、最後の蓄圧器１１ａは、圧縮機１０の圧力に依存した充填を行わざるを得ず、充填時間が長くなる。 In the comparative example, the control unit 16 sets the threshold value TH to the same value Vth as in the case of a passenger car, so that the pressure Pa of the pressure accumulator 11a is sufficiently high to obtain an effective differential pressure with respect to the fuel tank 20. The gas filling source is switched to the next accumulator 11b. Furthermore, the control unit 16 switches the gas filling source to the next pressure accumulator 11c even though the pressure Pb of the pressure accumulator 11b is sufficiently high to obtain an effective differential pressure with respect to the fuel tank 20. For this reason, the last pressure accumulator 11a must perform filling depending on the pressure of the compressor 10, and the filling time becomes long.

これに対し、実施例における燃料電池バスの場合の充填試験では、制御部１６は、閾値ＴＨを車両情報に応じた別の値Ｖｔｈ’（＜Ｖｔｈ）に設定することにより、適切なタイミングでガス充填源を切り替える。 On the other hand, in the filling test in the case of the fuel cell bus in the embodiment, the control unit 16 sets the threshold value TH to another value Vth ′ (<Vth) according to the vehicle information, so that the gas is detected at an appropriate timing. Switch filling source.

図５は、実施例における燃料電池バスの場合の充填試験の結果を示すグラフである。図５において、図３と共通する項目については同一の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 5 is a graph showing the result of the filling test in the case of the fuel cell bus in the example. In FIG. 5, items that are the same as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

制御部１６は、時間０〜ｔ３ａ（sec）の期間において、蓄圧器１１ａをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ａの圧力Ｐａは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11a as a gas filling source in the period of time 0 to t3a (sec). The pressure Pa of the pressure accumulator 11a decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

流量Ｖは、時刻ｔ３ａ（sec）において閾値Ｖｔｈ’を下回る。これにより、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御部１６は、次の蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。この選択のタイミングは、閾値Ｖｔｈ’が比較例の閾値Ｖｔｈより小さいため、比較例の場合より遅くなる（つまりｔ３ａ＞ｔ２ａ）。 The flow rate V falls below the threshold value Vth ′ at time t3a (sec). Thereby, since the conditions for switching the selection of the gas filling source are satisfied, the control unit 16 selects the next pressure accumulator 11b as the gas filling source. Since the threshold Vth ′ is smaller than the threshold value Vth of the comparative example, the selection timing is later than that of the comparative example (that is, t3a> t2a).

したがって、蓄圧器１１ａは、比較例の場合より長く、ガス充填源として水素ガスの充填を行う。このため、蓄圧器１１ａの圧力Ｐａから燃料タンク２０に対する有効な差圧が得られる時間を延ばすことができる。ガス充填源が次の蓄圧器１１ｂに切り替えられると、差圧が再び増加することにより流量Ｖが増加する。 Therefore, the pressure accumulator 11a is longer than in the comparative example, and is filled with hydrogen gas as a gas filling source. For this reason, the time for obtaining an effective differential pressure with respect to the fuel tank 20 from the pressure Pa of the pressure accumulator 11a can be extended. When the gas filling source is switched to the next accumulator 11b, the flow rate V increases due to the differential pressure increasing again.

制御部１６は、時間ｔ３ａ〜ｔ３ｂ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｂをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂは、水素ガスの充填が進むにつれて低下し、これに伴い、ステーション圧力Ｐｓと燃料タンク２０の圧力Ｐｒの差圧が低下するため、充填される水素ガスの流量Ｖも低下する。 The control part 16 selects the pressure accumulator 11b as a gas filling source in the period of time t3a-t3b (sec). The pressure Pb of the pressure accumulator 11b decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, and accordingly, the differential pressure between the station pressure Ps and the pressure Pr of the fuel tank 20 decreases, so the flow rate V of the hydrogen gas to be filled also decreases. To do.

流量Ｖは、時刻ｔ３ｂ（sec）において閾値Ｖｔｈ’を下回る。これにより、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御部１６は、次の蓄圧器１１ｃをガス充填源として選択する。この選択のタイミングは、閾値Ｖｔｈ’が比較例の閾値Ｖｔｈより小さいため、比較例の場合より遅くなる。 The flow rate V falls below the threshold value Vth ′ at time t3b (sec). Thereby, since the conditions for switching the selection of the gas filling source are satisfied, the control unit 16 selects the next pressure accumulator 11c as the gas filling source. Since the threshold Vth ′ is smaller than the threshold value Vth of the comparative example, the selection timing is later than in the comparative example.

したがって、蓄圧器１１ｂは、比較例の場合より長く、ガス充填源として水素ガスの充填を行う（つまり、ｔ３ｂ−ｔ３ａ＞ｔ２ｂ−ｔ２ａ）。このため、蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂから燃料タンク２０に対する有効な差圧が得られる時間を延ばすことができる。ガス充填源が次の蓄圧器１１ｃに切り替えられると、差圧が再び増加することにより流量Ｖが増加する。 Therefore, the pressure accumulator 11b is longer than in the comparative example, and is filled with hydrogen gas as a gas filling source (that is, t3b−t3a> t2b−t2a). For this reason, the time for obtaining an effective differential pressure with respect to the fuel tank 20 from the pressure Pb of the pressure accumulator 11b can be extended. When the gas filling source is switched to the next pressure accumulator 11c, the flow rate V increases as the differential pressure increases again.

制御部１６は、時間ｔ３ｂ〜ｔ３ｃ（sec）の期間において、蓄圧器１１ｃをガス充填源として選択する。蓄圧器１１ｃの圧力Ｐｃは、水素ガスの充填が進むにつれて低下するが、時間ｔ３ｃ（sec）において燃料タンク２０の圧力Ｐｒが目標値Ｐｏに到達するため、制御部１６により蓄圧器１１ｃの制御弁１３ｃが閉塞され、低下が止まる。 The control unit 16 selects the pressure accumulator 11c as a gas filling source during the period of time t3b to t3c (sec). Although the pressure Pc of the pressure accumulator 11c decreases as the filling of hydrogen gas proceeds, the pressure Pr of the fuel tank 20 reaches the target value Po at time t3c (sec), so that the control unit 16 controls the control valve of the pressure accumulator 11c. 13c is blocked and the decrease stops.

上述したように、蓄圧器１１ａ，１１ｂの圧力Ｐａ，Ｐｂから燃料タンク２０に対する有効な差圧が得られる時間が延ばされたため、燃料タンク２０の圧力Ｐｒは、蓄圧器１１ｃの圧力Ｐｃが最低値となる前に目標値Ｐｏに到達する。このため、充填時間が比較例より短縮される。 As described above, since the time during which an effective differential pressure with respect to the fuel tank 20 is obtained from the pressures Pa and Pb of the accumulators 11a and 11b is extended, the pressure Pr of the accumulator 11c is the lowest in the pressure Pr of the fuel tank 20. The target value Po is reached before the value is reached. For this reason, filling time is shortened compared with a comparative example.

ガス充填装置１は、制御弁１３ｃを閉塞した後、ステーション圧力Ｐｓを大気圧まで低下させて充填を完了する。このようにして、実施例における燃料電池バスの場合の水素ガスの充填試験は行われる。本試験の充填時間は７４５（sec）（＝１２分２５秒）である。したがって、本実施例によると、充填時間が比較例より約１６分短縮されている。 After closing the control valve 13c, the gas filling apparatus 1 lowers the station pressure Ps to atmospheric pressure and completes the filling. Thus, the hydrogen gas filling test in the case of the fuel cell bus in the embodiment is performed. The filling time of this test is 745 (sec) (= 12 minutes 25 seconds). Therefore, according to the present embodiment, the filling time is shortened by about 16 minutes compared with the comparative example.

図６は、閾値ＴＨと充填時間の関係を示すグラフである。発明者が行った充填試験によると、閾値ＴＨを３００（g/min）（＝約５（g/sec））としたとき（図５の充填試験）、充填時間が最も短くなり、閾値ＴＨを１６００（g/min）（＝約２７（g/sec））としたとき（図４の充填試験）、充填時間が最も長くなる。したがって、車両情報に応じた適切な閾値ＴＨを用いることにより、充填時間を短縮することができることが理解される。なお、本実施例における閾値ＴＨ＝３００（g/min）は、例えば、圧縮機１０からの水素ガスの吐出流量の最大値に一致させてもよい。この場合、車両２の燃料タンク２０の容量が、蓄圧器１１ａ〜１１ｃの容量の合計に対して十分に大きければ、つまり、例えばその容量の合計に対する比が所定値以上であれば、充填時間をさらに短縮することが可能である。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the threshold value TH and the filling time. According to the filling test conducted by the inventor, when the threshold value TH is 300 (g / min) (= about 5 (g / sec)) (filling test in FIG. 5), the filling time is the shortest, and the threshold value TH is When 1600 (g / min) (= about 27 (g / sec)) (filling test in FIG. 4), the filling time becomes the longest. Therefore, it is understood that the filling time can be shortened by using an appropriate threshold value TH corresponding to the vehicle information. Note that the threshold value TH = 300 (g / min) in the present embodiment may be matched with the maximum value of the discharge flow rate of hydrogen gas from the compressor 10, for example. In this case, if the capacity of the fuel tank 20 of the vehicle 2 is sufficiently large with respect to the total capacity of the accumulators 11a to 11c, that is, if the ratio to the total capacity is, for example, a predetermined value or more, the filling time is set. Further shortening is possible.

上記の実施例において、制御部１６は、流量Ｖに基づき充填制御を行うが、これに限定されず、ガス充填源として選択された蓄圧器１１ａ，１１ｂの圧力Ｐａ，Ｐｂに基づき充填制御を行ってもよい。この場合、制御部１６は、蓄圧器１１ａ，１１ｂの圧力センサ１２ａ，１２ｂにより検出された検出値が車両情報に応じた閾値を下回った場合、ガス充填源の選択を切り替える。このとき、圧力センサ１２ａ，１２ｂは、流量計１４に代わり、検出部として機能する。流量Ｖは圧力Ｐａ，Ｐｂの低下により低下するため、圧力Ｐａ，Ｐｂに基づき上記と同様の充填制御が可能である。 In the above embodiment, the control unit 16 performs the filling control based on the flow rate V, but is not limited thereto, and performs the filling control based on the pressures Pa and Pb of the accumulators 11a and 11b selected as the gas filling source. May be. In this case, the control part 16 switches selection of a gas filling source, when the detected value detected by the pressure sensors 12a and 12b of the pressure accumulators 11a and 11b is less than the threshold value according to vehicle information. At this time, the pressure sensors 12 a and 12 b function as a detection unit instead of the flow meter 14. Since the flow rate V decreases as the pressures Pa and Pb decrease, the same filling control as described above is possible based on the pressures Pa and Pb.

例えば、制御部１６は、図３に示されるように、車両情報に基づき閾値ＤＢ１９０から検索した圧力Ｐａの閾値Ｐｔｈａ及び圧力Ｐｂの閾値Ｐｔｈｂを設定する。そして、制御部１６は、蓄圧器１１ａの圧力Ｐａが閾値Ｐｔｈａを下回ったとき、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｂに切り替え、蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂが閾値Ｐｔｈｂを下回ったとき、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｃに切り替える。 For example, as illustrated in FIG. 3, the control unit 16 sets the threshold value Ptha of the pressure Pa and the threshold value Pthb of the pressure Pb retrieved from the threshold value DB 190 based on the vehicle information. Then, the control unit 16 switches the gas filling source to the next pressure accumulator 11b when the pressure Pa of the pressure accumulator 11a falls below the threshold value Ptha, and when the pressure Pb of the pressure accumulator 11b falls below the threshold value Pthb, Is switched to the next pressure accumulator 11c.

また、制御部１６は、図５に示されるように、車両情報に応じた閾値Ｐｔｈａ’（＜Ｐｔｈａ），Ｐｔｈｂ’（＜Ｐｔｈｂ）を設定する。そして、制御部１６は、蓄圧器１１ａの圧力Ｐａが閾値Ｐｔｈａ’を下回ったとき、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｂに切り替え、蓄圧器１１ｂの圧力Ｐｂが閾値Ｐｔｈｂ’を下回ったとき、ガス充填源を次の蓄圧器１１ｃに切り替える。これにより、制御部１６は、上記の実施例と同様に充填時間を短縮することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the control unit 16 sets threshold values Ptha ′ (<Ptha) and Pthb ′ (<Pthb) according to the vehicle information. When the pressure Pa of the pressure accumulator 11a falls below the threshold value Ptha ′, the control unit 16 switches the gas filling source to the next pressure accumulator 11b, and when the pressure Pb of the pressure accumulator 11b falls below the threshold value Pthb ′, The filling source is switched to the next accumulator 11c. Thereby, the control part 16 can shorten filling time similarly to said Example.

図７は、ガス充填装置１の動作の他例を示すフローチャートである。図７において、図２と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 7 is a flowchart showing another example of the operation of the gas filling device 1. In FIG. 7, processes that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

制御部１６は、車両情報の取得後（ステップＳｔ１）、車両情報に基づき閾値ＤＢ１９０から閾値ＴＨａ，ＴＨｂを検索して（ステップＳｔ２ａ）、充填制御用のパラメータとして設定する（ステップＳｔ３ａ）。ここで、閾値ＴＨａは圧力Ｐａの閾値であり、閾値ＴＨｂは圧力Ｐｂの閾値である。次に、制御部１６は、制御信号Ｓａにより制御弁１３ａを開放する（ステップＳｔ４）。 After acquiring the vehicle information (step St1), the control unit 16 searches the threshold value DB 190 based on the vehicle information for the threshold values THa and THb (step St2a) and sets them as parameters for filling control (step St3a). Here, the threshold value THa is a threshold value of the pressure Pa, and the threshold value THb is a threshold value of the pressure Pb. Next, the control part 16 opens the control valve 13a by the control signal Sa (step St4).

次に、制御部１６は、圧力センサ１２ａが検出した圧力Ｐａを取得する（ステップＳｔ５ａ）。次に、制御部１６は圧力Ｐａを閾値ＴＨａと比較する（ステップＳｔ６ａ）。制御部１６は、Ｐａ≧ＴＨａの場合（ステップＳｔ６ａのＮｏ）、ステップＳｔ５ａの処理を再び実行する。 Next, the control unit 16 acquires the pressure Pa detected by the pressure sensor 12a (step St5a). Next, the control unit 16 compares the pressure Pa with the threshold value THa (step St6a). If Pa ≧ THa (No in step St6a), the control unit 16 executes the process in step St5a again.

また、制御部１６は、Ｐａ＜ＴＨａの場合（ステップＳｔ６ａのＹｅｓ）、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御信号Ｓａにより制御弁１３ａを閉塞し（ステップＳｔ７）、制御信号Ｓｂにより次の制御弁１３ｂを開放する（ステップＳｔ８）。 If Pa <THa (Yes in step St6a), the control unit 16 closes the control valve 13a with the control signal Sa (step St7) because the condition for switching the gas filling source is satisfied (step St7). The next control valve 13b is opened by Sb (step St8).

次に、制御部１６は、圧力センサ１２ｂが検出した圧力Ｐｂを取得する（ステップＳｔ９ａ）。次に、制御部１６は圧力Ｐｂを閾値ＴＨｂと比較する（ステップＳｔ１０ａ）。制御部１６は、Ｐｂ≧ＴＨｂの場合（ステップＳｔ１０ａのＮｏ）、ステップＳｔ９ａの処理を再び実行する。 Next, the control unit 16 acquires the pressure Pb detected by the pressure sensor 12b (step St9a). Next, the control unit 16 compares the pressure Pb with the threshold value THb (step St10a). When Pb ≧ THb (No in Step St10a), the control unit 16 executes the process in Step St9a again.

また、制御部１６は、Ｐｂ＜ＴＨｂの場合（ステップＳｔ１０ａのＹｅｓ）、ガス充填源の選択の切り替えの条件が満たされるため、制御信号Ｓｂにより制御弁１３ｂを閉塞し（ステップＳｔ１１）、制御信号Ｓｃにより次の制御弁１３ｃを開放する（ステップＳｔ１２）。以降は、上記のステップＳｔ１３〜Ｓｔ１５の処理が実行される。このようにして、ガス充填装置１は動作する。 When Pb <THb (Yes in step St10a), the control unit 16 closes the control valve 13b with the control signal Sb (step St11) because the condition for switching the gas filling source is satisfied (step St11). The next control valve 13c is opened by Sc (step St12). Thereafter, the processes of steps St13 to St15 described above are executed. In this way, the gas filling device 1 operates.

このように、ガス充填装置１は、充填制御に用いる流量Ｖまたは圧力Ｐａ，Ｐｂの閾値ＴＨ，ＴＨａ，ＴＨｂを車両情報に基づき決定するため、車両２の種類に応じた最適な充填制御を行うことができる。したがって、ガス充填装置１は、車両２の種類に応じて充填時間を短縮することができる。なお、本実施例では、ＦＣＶの燃料タンク２０に水素ガスを充填するガス充填装置１を挙げたが、本発明は、他の燃料ガスを充填するガス充填装置にも適用することができる。 Thus, since the gas filling device 1 determines the threshold values TH, THa, THb of the flow rate V or pressure Pa, Pb used for filling control based on the vehicle information, optimal gas filling control corresponding to the type of the vehicle 2 is performed. be able to. Therefore, the gas filling device 1 can shorten the filling time according to the type of the vehicle 2. In the present embodiment, the gas filling device 1 that fills the FCV fuel tank 20 with hydrogen gas has been described. However, the present invention can also be applied to a gas filling device that fills other fuel gas.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これ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内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ガス充填装置
２車両
１０圧縮機
１１ａ〜１１ｃ蓄圧器
１２ａ〜１２ｃ圧力センサ
１３ａ〜１３ｃ制御弁
１４流量計
１６制御部
１７入力部
１８通信部
２０燃料タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas filling apparatus 2 Vehicle 10 Compressor 11a-11c Accumulator 12a-12c Pressure sensor 13a-13c Control valve 14 Flowmeter 16 Control part 17 Input part 18 Communication part 20 Fuel tank

Claims

A plurality of reservoirs each storing fuel gas;
A selection unit for sequentially selecting a gas filling source for filling the fuel gas mounted in a vehicle from the plurality of storage units;
A detection unit for detecting a flow rate of the fuel gas filled in the fuel tank from the gas filling source or a pressure of the fuel gas in the gas filling source;
An acquisition unit for acquiring vehicle information indicating the type of the vehicle;
The gas filling device that switches the selection of the gas filling source when the detection value detected by the detection unit falls below a threshold value corresponding to the vehicle information.