JP6786352B2 - 水素燃料供給制御方法及び水素燃料供給システム - Google Patents

Description

本発明は、水素燃料供給制御方法及び水素燃料供給システムに関し、例えば、水素を燃料とする一般車両が水素ステーションで水素を充填するための供給システム、及びそれらの制御方法に関する。

自動車の燃料として、従来のガソリンを始めとした燃料油の他に、近年、クリーンなエネルギー源として水素燃料が注目を浴びている。これに伴い、水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ：Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の開発が進められている。かかる燃料電池自動車（ＦＣＶ）を普及させるためには水素燃料を急速に充填することができる水素ステーションを拡充する必要がある。水素ステーションでは、水素燃料を急速にＦＣＶ車両に充填するために、圧縮機で高圧に圧縮された水素燃料を蓄圧する複数の蓄圧器による多段蓄圧器を配置する。そして、使用する蓄圧器を切り替えながら充填することで蓄圧器内の圧力とＦＣＶ車両の燃料タンクの圧力との差圧を大きく保ち、蓄圧器から燃料タンクへ差圧によって水素燃料を急速充填する（例えば、特許文献１参照）。

また、ＦＣＶ車両は、現状、ガソリン自動車等と比べてまだ台数が大幅に少ない。よって、水素ステーションに到来する台数も、常時、混雑するわけではない。そのため、水素ステーションでは、多段の蓄圧器及び圧縮機といった供給設備のセットを、例えば、１台分配置する。そのため、多段蓄圧器から１台目のＦＣＶ車両に水素燃料を供給してしまうと、多段蓄圧器内の水素燃料が減少してしまうので、２台目のＦＣＶ車両に充填するためには蓄圧器を復圧する必要がある。従って、１つの水素ステーションに充填のために到来するユーザ車両が集中すると、待ち時間も含めて充填するためにかかる時間が長くなってしまうといった問題が考えられる。かかる問題を解決するために多段蓄圧器及び圧縮機といった供給設備のセットを水素ステーション内に複数配置することが考えられる。しかしながら、蓄圧器や圧縮機といった個々の設備を配置するだけでも高額のコストが必要になってしまう。水素ステーションに到来する台数も、常時、混雑するわけではない状況の中で、大規模なコストをかけて多段蓄圧器及び圧縮機といった供給設備のセットを水素ステーション内にさらに増やすことは費用対効果の面でも困難な状況である。そのため、供給設備のセットをいたずらに増やすのではなく、例えば、１台分の供給設備のセットを円滑に利用して、できるだけ充填するためにかかる時間が長くならないようにすることが望ましい。充填時間の短縮を図るためには、例えば、１台分の供給設備のセットから２台目以降のＦＣＶ車両の燃料タンクに充填される水素燃料の充填速度の低下を抑制することが挙げられる。

なお、水素燃料の別の供給手法として、中間圧で蓄圧器に蓄圧された水素燃料を圧縮機でさらに圧縮しながらＦＣＶ車両の燃料タンクに充填する手法が提案されている。かかる充填手法において、充填速度に関連して、急速充填によりＦＣＶ車両の燃料タンク内の温度が高温にならないように、ＦＣＶ車両の燃料タンク内の温度を検知して、高温になったら圧縮機の回転数を下げて水素の供給量を減らすといった手法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１５−１９７７００号公報 特開２０１２−２３７４３７号公報

上述したように、多段蓄圧器から差圧を利用してＦＣＶ車両の燃料タンクに水素燃料を充填する手法では、蓄圧器とＦＣＶ車両との間に圧縮機を介さないので、圧縮機の回転数を可変にして充填速度を上げることも困難である。仮に圧縮機があったとしても、元となる蓄圧器内の燃料が不足しているので、結局充填することが困難となる。

そこで、本発明の一態様は、ＦＣＶ車両への水素燃料の充填速度の低下を抑制することが可能な供給制御方法、及び供給システムを提供する。

本発明の一態様の水素燃料供給制御方法は、
水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する工程と、
需要に応じて、水素ステーションに配置される圧縮機の吸込側における水素燃料の１次側圧力を可変に調整して、圧縮機により水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮しながら、圧縮された水素燃料を用いて、水素ステーションに配置される蓄圧器を復圧する工程と、
蓄圧器から水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ）に水素燃料を供給する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、かかる需要として、水素ステーションに燃料電池自動車が到来するピーク時間帯を検出し、
ピーク時間帯が検出された場合に、１次側圧力が高くなるように調整されると好適である。

また、蓄圧器は、燃料電池自動車に水素燃料を供給した後、復圧され、
上述した需要として、蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に水素燃料の供給を開始したことを検出し、
蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に水素燃料の供給を開始したことが検出された場合に、１次側圧力が高くなるように調整されるように構成しても好適である。

或いは、需要として、燃料電池自動車に搭載される水素貯蔵容器内の水素燃料の残量が所定の値以下であることを検出し、
残量が所定の値以下であることが検出された場合に、１次側圧力が高くなるように調整されるように構成しても好適である。

また、複数の燃料電池自動車間の水素燃料を供給する間隔が所定の間隔よりも短くなる時間帯を、ピーク時間帯として検出すると好適である。

或いは、ピーク時間帯は、予め設定され、
圧縮機に水素燃料を供給する供給源の圧力が所定の圧力よりも低い場合に、設定されたピーク時間帯よりも前の時刻に１次側圧力が高くなるように調整されるように調整されるように構成しても好適である。

本発明の一態様の水素燃料供給システムは、
１次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
圧縮機によって圧縮された水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
蓄圧器に蓄圧された水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
需要に応じて、圧縮機の吸込側における水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
を備え、
蓄圧器は、需要に応じて可変に調整された１次側圧力から所定の２次側圧力に圧縮された水素燃料を用いて復圧され、
また、前記需要として、前記水素ステーションに前記燃料電池自動車が到来するピーク時間帯を検出し、
前記ピーク時間帯が検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする。
また、本発明の他の態様の水素燃料供給システムは、
１次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機によって圧縮された前記水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
前記蓄圧器に蓄圧された前記水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
前記需要に応じて、前記圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
を備え、
前記蓄圧器は、前記需要に応じて可変に調整された前記１次側圧力から前記所定の２次側圧力に圧縮された前記水素燃料を用いて復圧され、
前記蓄圧器は、前記燃料電池自動車に前記水素燃料を供給した後、復圧され、
前記需要として、前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことを検出し、
前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする。
また、本発明の他の態様の水素燃料供給システムは、
１次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機によって圧縮された前記水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
前記蓄圧器に蓄圧された前記水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
前記需要に応じて、前記圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
を備え、
前記蓄圧器は、前記需要に応じて可変に調整された前記１次側圧力から前記所定の２次側圧力に圧縮された前記水素燃料を用いて復圧され、
前記需要として、前記燃料電池自動車に搭載される水素貯蔵容器内の水素燃料の残量が所定の値以下であることを検出し、
前記残量が所定の値以下であることが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、需要に応じて蓄圧器の復圧時間を短縮できる。よって、蓄圧器の圧力低下に起因するＦＣＶ車両への水素燃料の充填速度の低下を抑制できる。そのため、ＦＣＶ車両の充填時間の短縮を図ることができる。

実施の形態１における水素ステーションの水素燃料供給システムの構成を示す構成図の一例である。 実施の形態１における制御回路の内部構成の一例を示す構成図である。 実施の形態１における多段蓄圧器の各蓄圧器の圧力とＦＣＶ車両の燃料タンク圧力とのタイムチャートの一例を示す図である。 実施の形態１における水素燃料供給制御方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１における１次圧及び復圧速度と時間との関係を示す図である。 実施の形態２における１次圧及び復圧速度と時間との関係を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における水素ステーションの水素燃料供給システムの構成を示す構成図の一例である。図１において、水素燃料供給システム５００は、水素ステーション１０２内に配置される。水素燃料供給システム５００は、多段蓄圧器１０１、ディスペンサ３０、圧縮機４０、及び制御回路１００を備えている。多段蓄圧器１０１は、使用下限圧力を多段にした複数の蓄圧器１０，１２，１４により構成される。図１の例では、蓄圧器１０が、使用下限圧力が最も低くなるまで使用する低圧バンク（１ｓｔ バンク）として作用する。蓄圧器１２が、使用下限圧力が中間の中圧バンク（２ｎｄ バンク）として作用する。蓄圧器１４が、使用下限圧力が高い高圧バンク（３ｒｄ バンク）として作用する。水素ステーション１０２内には、その他、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素製造装置３０８が配置される。また、水素ステーション１０２内には、水素を充填して配送する水素トレーラー３０６が到来する。

また、図１において、圧縮機４０の吸込側は、バルブ３２２、及びレギュレータ３３２を介してカードル３０２と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吸込側は、バルブ３２４、及びレギュレータ３３４を介して中間蓄圧器３０４と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吸込側は、バルブ３２６、及びレギュレータ３３６を介して水素トレーラー３０６の充填タンクと配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吸込側は、バルブ３２８を介して水素製造装置３０８の吐出側と配管により接続される。

圧縮機４０の吐出側は、バルブ２１を介して蓄圧器１０と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吐出側は、バルブ２３を介して蓄圧器１２と配管により接続される。同様に、圧縮機４０の吐出側は、バルブ２５を介して蓄圧器１４と配管により接続される。

また、蓄圧器１０は、バルブ２２を介してディスペンサ３０と配管により接続される。また、蓄圧器１２は、バルブ２４を介してディスペンサ３０と配管により接続される。また、蓄圧器１４は、バルブ２６を介してディスペンサ３０と配管により接続される。

また、カードル３０２内の圧力は、圧力計３１２によって計測される。中間蓄圧器３０４内の圧力は、圧力計３１４によって計測される。水素トレーラー３０６の充填タンク内の圧力は、圧力計３１６によって計測される。水素製造装置３０８の吐出圧は、圧力計３１８によって計測される。

また、蓄圧器１０内の圧力は、圧力計１１によって計測される。蓄圧器１２内の圧力は、圧力計１３によって計測される。蓄圧器１４内の圧力は、圧力計１５によって計測される。

また、ディスペンサ３０内には、冷却器３２（プレクーラー）が配置され、多段蓄圧器１０１から供給される水素燃料を、例えば、−４０℃に冷却する。つまり、ディスペンサ３０は、冷却された水素燃料をＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２に差圧を利用して充填する。また、ディスペンサ３０内或いは近辺には、中継器３４が配置され、水素ステーション１０２に到来したＦＣＶ車両２００（水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ））内の車載器２０４と通信可能に構成される。例えば、赤外線を用いて無線通信可能に構成される。

通常時においては、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６のタンク内に蓄圧された水素燃料は、制御回路１００により制御されたそれぞれのレギュレータ３３２，３３４，３３６によって低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に減圧された状態で、圧縮機４０の吸込側に供給される。同様に、水素製造装置３０８で製造された水素燃料は、低圧（例えば、０．６ＭＰａ）の状態で圧縮機４０の吸込側に供給される。よって、圧縮機４０の吸込側の１次側圧力Ｐ_ＩＮは、通常時（閑散時間帯）は低圧になる。圧縮機４０は、制御回路１００による制御のもと、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、水素トレーラー３０６、或いは水素製造装置３０８から低圧で供給される水素燃料を圧縮しながら多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４に供給する。圧縮機４０は、多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４内が所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）になるまで圧縮する。言い換えれば、圧縮機４０は、吐出側の２次側圧力Ｐ_ＯＵＴが所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）になるまで圧縮する。圧縮機４０の吸込側に水素燃料を供給する相手が、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、水素トレーラー３０６、及び水素製造装置３０８のいずれにするかは、それぞれの配管上に配置された、対応するバルブ３２２，３２４，３２６，３２８の開閉を制御回路１００が制御することによっていずれかに決定されればよい。同様に、圧縮機４０が水素燃料を供給する相手が蓄圧器１０，１２，１４のいずれにするかは、それぞれの配管上に配置された、対応するバルブ２１，２３，２５の開閉を制御回路１００が制御することによっていずれかに決定されればよい。或いは、２以上の蓄圧器に同時に供給するように制御しても良い。

多段蓄圧器１０１に蓄圧された水素燃料は、ディスペンサ３０内の冷却器３２によって冷却され、ディスペンサ３０から水素ステーション１０２内に到来したＦＣＶ車両２００に供給される。

図２は、実施の形態１における制御回路の内部構成の一例を示す構成図である。図２において、制御回路１００内には、通信制御回路５０、メモリ５１、受信部５２、終了圧・温度演算部５４、フロー計画部５６、システム制御部５８、復圧制御部６１、供給制御部６３、バンク圧力受信部６６、１次圧力受信部６７、レギュレータ制御部６９、検知部９０、調整部９２、磁気ディスク装置等の記憶装置８０，８２，８４が配置される。復圧制御部６１は、バルブ制御部６０、及び圧縮機制御部６２を有する。供給制御部６３は、ディスペンサ制御部６４及びバルブ制御部６５を有する。検知部９０は、充填間隔演算部８５、タイマ８６、判定部８７、判定部８８、判定部８９、及び復圧誤差演算部９１を有する。受信部５２、終了圧・温度演算部５４、フロー計画部５６、システム制御部５８、復圧制御部６１（バルブ制御部６０、圧縮機制御部６２）、供給制御部６３（ディスペンサ制御部６４、バルブ制御部６０）、バンク圧力受信部６６、１次圧力受信部６７、レギュレータ制御部６９、検知部９０（充填間隔演算部８５、タイマ８６、判定部８７、判定部８８、判定部８９、及び復圧誤差演算部９１）、及び調整部９２といった各「〜部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。受信部５２、終了圧・温度演算部５４、フロー計画部５６、システム制御部５８、復圧制御部６１（バルブ制御部６０、圧縮機制御部６２）、供給制御部６３（ディスペンサ制御部６４、バルブ制御部６０）、バンク圧力受信部６６、１次圧力受信部６７、レギュレータ制御部６９、検知部９０（充填間隔演算部８５、タイマ８６、判定部８７、判定部８８、判定部８９、及び復圧誤差演算部９１）、及び調整部９２内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ５１に記憶される。

また、記憶装置８０内には、ＦＣＶ車両２００に搭載された燃料タンク２０２の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積といったＦＣＶ情報と、ＦＣＶ情報に対応する水素燃料の残量と、燃料タンク２０２に充填すべき最終圧、及び最終温度といった充填情報との相関関係を示す相関テーブル８１が格納される。また、記憶装置８０内には、相関テーブル８１から得られる結果を補正する補正テーブル８３が格納される。

ＦＣＶ車両２００が水素ステーション１０２内に到来し、ユーザ或いは水素ステーション１０２の作業員によってディスペンサ３０のノズルがＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の受け口（レセプタクル）に固定されると、車載器２０４と中継器３４との通信が確立される。通信が確立されると、車載器２０４からは、燃料タンク２０２の現在の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積といったＦＣＶ情報が、中継器３４を介して制御回路１００にリアルタイムで出力（発信）される。

制御回路１００内では、受信部５２が、通信制御回路５０を介してＦＣＶ情報を受信する。ＦＣＶ情報は、車載器２０４と中継器３４との通信が確立されている間、常時或いは所定のサンプリング間隔で、モニタリングされる。受信されたＦＣＶ情報は、受信時刻の情報と共に、記憶装置８２に記憶される。

終了圧・温度演算部５４は、記憶装置８０から変換テーブル８１を読み出し、受信された燃料タンク２０２の受信初期時の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積に対応する最終圧と最終温度を演算し、予測する。また、終了圧・温度演算部５４は、記憶装置８０から補正テーブル８３を読み出し、変換テーブル８１によって得られた数値を補正する。変換テーブル８１のデータだけでは、得られた結果に誤差が大きい場合に、実験或いはシミュレーション等により得られた結果に基づいて補正テーブル８３を設ければよい。

フロー計画部５６は、多段蓄圧器１０１を用いて、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に水素燃料を差圧供給（充填）するための充填フロー計画を作成する。

図３は、実施の形態１における多段蓄圧器の各蓄圧器の圧力とＦＣＶ車両の燃料タンク圧力とのタイムチャートの一例を示す図である。以下、図３を用いて、多段蓄圧器１０１を用いた水素燃料の差圧充填の仕方を説明する。図３において、縦軸に圧力、横軸に時間を示す。多段蓄圧器１０１の各蓄圧器１０，１２，１４は、同じ圧力Ｐ０に蓄圧されている。一方、水素ステーション１０２に到来したＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２は圧力Ｐ１になっている。かかる状態から充填を開始する場合について説明する。

まず、低圧バンクとなる蓄圧器１０から燃料タンク２０２に充填を開始する。充填する際には、図示しない流量センサにより一定の速度で充填する。蓄圧器１０と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１０内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ａに示すように徐々に上昇していく。それに伴い、蓄圧器１０の圧力（「低」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、蓄圧器１０と燃料タンク２０２との差圧が所定の値に到達する充填開始から時間Ｔ１が経過した時点で、蓄圧器１０から中圧バンクとなる蓄圧器１２に使用する蓄圧器が切り替えられる。これにより、蓄圧器１２と燃料タンク２０２との差圧が大きくなるため、充填速度が速い状態を維持できる。そして、蓄圧器１２と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１２内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ａに示すように徐々にさらに上昇していく。それに伴い、蓄圧器１２の圧力（「中」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、蓄圧器１２と燃料タンク２０２との差圧が所定の値に到達する充填開始から時間Ｔ２が経過した時点で、蓄圧器１２から高圧バンクとなる蓄圧器１４に使用する蓄圧器が切り替えられる。これにより、蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧が大きくなるため、充填速度が速い状態を維持できる。そして、蓄圧器１４と燃料タンク２０２との差圧によって蓄圧器１４内に蓄圧された水素燃料は燃料タンク２０２側へと移動し、燃料タンク２０２の圧力は点線Ａに示すように徐々にさらに上昇していく。それに伴い、蓄圧器１４の圧力（「高」で示すグラフ）は徐々に減少する。そして、高圧バンクとなる蓄圧器１４によって燃料タンク２０２の圧力が演算された最終圧ＰＦ（例えば６５〜８１ＭＰａ）になるまで充填する。フロー計画部５６は、演算された燃料タンク２０２の圧力が最終圧ＰＦになるための蓄圧器の選択と多段蓄圧器１０１の切り換えタイミングを含む充填フロー計画を作成する。作成された充填フロー計画の制御データは、記憶装置８２に一時的に格納される。

次に、システム制御部５８は、記憶装置８２から充填フロー計画の制御データを読み出し、かかる制御データに沿って、復圧制御部６１及び供給制御部６３を制御する。具体的には、システム制御部５８は、バルブ制御部６０、圧縮機制御部６２、ディスペンサ制御部６４、及びバルブ制御部６５を制御する。バルブ制御部６０は、通信制御回路５０を介して、バルブ２１，２３，２５、及びバルブ３２２，３２４，３２６，３２８に制御信号を出力し、各バルブの開閉を制御する。ディスペンサ制御部６４は、通信制御回路５０を介してディスペンサ３０と通信し、ディスペンサ３０の動作を制御する。バルブ制御部６５は、通信制御回路５０を介して、バルブ２２，２４，２６に制御信号を出力し、各バルブの開閉を制御する。

図３の例に沿う場合、バルブ制御部６０は、バルブ２１，２３，２５が閉じた状態に制御する。バルブ制御部６５は、バルブ２２，２４，２６を閉じた状態から、バルブ２２を開にする。これにより、低圧バンクとなる蓄圧器１０とディスペンサ３０との間の配管内の雰囲気がつながる。そして、ディスペンサ制御部６４によりディスペンサ３０が制御され、蓄圧器１０に蓄圧された水素燃料がＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に充填開始される。充填開始から時間Ｔ１が経過した時点で、バルブ制御部６５は、バルブ２２を閉じ、代わりにバルブ２４を開にする。これにより、中圧バンクとなる蓄圧器１２とディスペンサ３０との間の配管内の雰囲気がつながる。そして、ディスペンサ制御部６４により制御されたディスペンサ３０によって、蓄圧器１２に蓄圧された水素燃料がＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に充填開始される。充填開始から時間Ｔ２が経過した時点で、バルブ制御部６５は、バルブ２４を閉じ、代わりにバルブ２６を開にする。これにより、高圧バンクとなる蓄圧器１４とディスペンサ３０との間の配管内の雰囲気がつながる。そして、ディスペンサ制御部６４により制御されたディスペンサ３０によって、蓄圧器１４に蓄圧された水素燃料がＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に充填開始される。システム制御部５８は、受信部５２により受信される燃料タンク２０２の圧力を監視し、燃料タンク２０２の圧力が最終圧ＰＦになった時点で充填を終了するように、バルブ制御部６５、及びディスペンサ制御部６４を制御する。これに伴い、ディスペンサ制御部６４がディスペンサ３０による水素燃料の供給を停止すると共に、バルブ制御部６５がバルブ２６を閉じる。

以上により、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への水素燃料の充填（供給）は終了し、ディスペンサ３０のノズルをＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の受け口（レセプタクル）から外し、ユーザは、例えば充填量に応じた料金を支払って、水素ステーション１０２から退場することになる。

一方、かかる充填によって、各蓄圧器１０，１２，１４内の水素燃料は減少し、圧力が低下する。そのため、バンク圧力受信部６６は、通信制御回路５０を介して、常時、或いは所定のサンプリング周期で、各蓄圧器１０，１２，１４の圧力を圧力計１１，１３，１５から受信し、記憶装置８４に記憶する。

そして、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填によって、各蓄圧器１０，１２，１４内の圧力が低下しているので、復圧機構１０４は、各蓄圧器１０，１２，１４を復圧する。圧縮機４０、バルブ２１，２３，２５、バルブ３２２，３２４，３２６，３２８、及びレギュレータ３３２，３３４，３３６等が復圧機構１０４を構成する。まず、システム制御部５８は、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、水素トレーラー３０６、或いは水素製造装置３０８の中から圧縮機４０の吸込側につなぐ水素燃料の供給元を選択する。そして、復圧制御部６１は、システム制御部５８による制御のもと、復圧機構１０４を制御して、各蓄圧器１０，１２，１４を復圧させる。具体的には、まず、バルブ制御部６０は、システム制御部５８による制御のもと、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、水素トレーラー３０６、或いは水素製造装置３０８の中から、選択された水素燃料の供給元となる１つのバルブ（バルブ３２２，３２４，３２６，或いは３２８）を閉じている状態から開の状態に制御する。これにより、圧縮機４０の吸込側に低圧の水素燃料が供給される。

ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用する蓄圧器は、低圧バンク、中圧バンク、高圧バンクの順で切り替わるので、まず、低圧バンクとなる蓄圧器１０を復圧する。バルブ制御部６０は、バルブ２１，２３，２５が閉じた状態から、バルブ２１を開にする。その際、バルブ２２は、閉じている状態（蓄圧器１０をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用していない状態）が望ましいが、開の状態（蓄圧器１０をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用している状態）であっても構わない。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１０の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１０に水素燃料を充填することで蓄圧器１０を復圧する。

次に、バルブ制御部６０は、バルブ２１を閉じて、代わりにバルブ２３を開にする。その際、バルブ２４は、閉じている状態（蓄圧器１２をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用していない状態）が望ましいが、開の状態（蓄圧器１２をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用している状態）であっても構わない。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１２の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１２に水素燃料を充填することで蓄圧器１２を復圧する。

次に、バルブ制御部６０は、バルブ２３を閉じて、代わりにバルブ２５を開にする。その際、バルブ２６は、閉じている状態（蓄圧器１４をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用していない状態）が望ましいが、開の状態（蓄圧器１４をＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２への充填に使用している状態）であっても構わない。

そして、圧縮機制御部６２は、圧縮機４０を駆動して、低圧（例えば０．６ＭＰａ）の水素燃料を圧縮しながら送り出し、蓄圧器１４の圧力が所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）になるまで蓄圧器１４に水素燃料を充填することで蓄圧器１４を復圧する。

以上により、次のＦＣＶ車両２００が水素ステーション１０２に到来しても、同様に、水素燃料の供給が可能となる。上述したＦＣＶ車両２００への充填に数分間、多段蓄圧器１０１の復圧に数分間かかり、充填から復圧完了までの一連のサイクルが、例えば、１０〜１５分程度（例えば、１２分）に間に行われる。よって、１時間あたり、例えば、４〜６台ペース（例えば、５台ペース）でＦＣＶ車両２００が水素ステーション１０２に到来しても同様のサイクルによって充填待ちなしに各ＦＣＶ車両２００は、水素燃料の供給を受けることができる。しかしながら、上述したように、１つの水素ステーション１０２に充填のために到来するユーザ車両が集中すると、待ち時間も含めて充填するためにかかる時間が長くなってしまう。ここで、多段蓄圧器１０１の復圧完了まで待ってから、次のＦＣＶ車両２００への充填を開始する場合には、かかる復圧時間がそのまま待ち時間としてかかる。また、多段蓄圧器１０１の復圧完了まで待たずに、復圧しながら次のＦＣＶ車両２００への充填を開始する場合には、使用する蓄圧器内の圧力が小さい（低い）状態で使用することになるので、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の圧力との差圧が小さくなり、充填速度が低下する。よって、充填速度が低下する分、充填するためにかかる時間が長くなってしまう。また、ユーザは、通常、燃料切れにならないようにＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２の残量が満タン時の例えば３０％程度を割らないうちに水素ステーション１０２に到来する場合が多い。しかし、なかには、さらに燃料を消費した後に水素ステーション１０２に到来するＦＣＶ車両２００も存在し得る。水素燃料の残量が少ないほど充填量が多くなるので、充填及び復圧に時間がかかる。よって、燃料タンク２０２の残量が通常よりも少ない状態で到来するＦＣＶ車両２００に充填する場合、次のＦＣＶ車両２００の充填開始が遅くなることが予想できる。そこで、実施の形態１では、上述した充填及び復圧にかかる時間のうち、復圧時間に着目し、かかる復圧時間を短縮する。

上述したように、レギュレータ３３２，３３４，３３６によって、圧縮機４０の吸込側の圧力Ｐ_ＩＮは、低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に設定されている。よって、圧縮機４０では、かかる低圧（例えば、０．６ＭＰａ）の水素燃料を所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）まで圧縮する。そのための圧縮時間、言い換えれば、蓄圧器１０，１２，１４の復圧時間Ｔがかかる。一方、圧縮機４０に水素燃料を供給する供給元となるカードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６では、かかる低圧（例えば、０．６ＭＰａ）よりも十分に高い圧力（例えば、２０ＭＰａ）で蓄圧されている。よって、圧縮機４０の吸込側の圧力Ｐ_ＩＮを、例えば、０．６ＭＰａから例えば、２０ＭＰａに切り換えることで、所定の高圧（例えば、８２ＭＰａ）まで圧縮する圧縮時間、言い換えれば、蓄圧器１０，１２，１４の復圧時間Ｔを大幅に短縮できる。そこで、実施の形態１では、圧縮機４０として、吸込側の圧力Ｐ_ＩＮ（１次側圧力）を一定の圧力（例えば、０．６ＭＰａ）に固定して使用する往復圧縮機ではなく、吸込側の圧力Ｐ_ＩＮ（１次側圧力）を可変に対応可能なタイプの高圧圧縮機を採用する。例えば、吸込側の圧力Ｐ_ＩＮ（１次側圧力）が例えば２０ＭＰａ以下のブースター多段昇圧型の圧縮機を用いると好適である。そして、水素ステーション１０２への到来が集中するピーク時間帯については、圧縮機４０として、吸込側の圧力Ｐ_ＩＮ（１次側圧力）を高めることで、復圧時間Ｔを短縮する。以下、具体的に説明する。

図４は、実施の形態１における水素燃料供給制御方法の要部工程を示すフローチャート図である。図４において、実施の形態１における水素燃料供給制御方法は、需要検知工程（Ｓ１００）と、１次圧調整工程（Ｓ１１０）と、復圧工程（Ｓ１１６）と、水素供給（充填）工程（Ｓ１１８）と、いう一連の工程を実施する。需要検知工程（Ｓ１００）は、その内部工程として、復圧誤差演算工程（Ｓ１０１）、充填間隔演算工程（Ｓ１０３）と、判定工程（Ｓ１０４）と、判定工程（Ｓ１０６）と、判定工程（Ｓ１０８）と、を実施する。また、１次圧調整工程（Ｓ１１０）は、内部工程として、１次圧低圧切換工程（Ｓ１１２）と１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）との一方が行われる。復圧誤差演算工程（Ｓ１０１）については、必要に応じて実施すればよい。

まず、レギュレータ制御部６９は、レギュレータ３３２，３３４，３３６を低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に制御しておく。

需要検知工程（Ｓ１００）として、検知部９０は、水素ステーション１０２における水素燃料の需要を検知する。需要が高い状態の１つとして、例えば、水素ステーション１０２にＦＣＶ車両２００が到来するピーク時間帯を検出する。検知部９０は、複数のＦＣＶ車両２００間の水素燃料を供給する間隔が所定の間隔よりも短くなる時間帯を、ピーク時間帯として検出する。そのために、まずは、充填間隔演算工程（Ｓ１０３）と判定工程（Ｓ１０４）とを実施する。

充填間隔演算工程（Ｓ１０３）として、充填間隔演算部８５は、水素ステーション１０２に充填のために到来するＦＣＶ車両２００間の充填間隔を演算する。言い換えれば、水素ステーション１０２に充填のために到来するＦＣＶ車両２００間の到来間隔を演算する。充填間隔演算部８５は、例えば、受信部５２が異なるＦＣＶ車両２００からＦＣＶ情報を受信する間隔をＦＣＶ車両２００間の充填間隔として演算する。

判定工程（Ｓ１０４）として、判定部８７は、現在の時刻がピーク時間帯にあるかどうかを判定する。具体的には、以下のように動作する。判定部８７は、例えば、演算された充填間隔が閾値以下かどうかを判定する。閾値として、上述した充填待ち時間を発生させない時間に設定すればよい。充填及び復圧のサイクルが、例えば、１２分の場合、充填間隔が１２分未満であれば、ピーク時間帯と判定する。

或いは、予め１日のうち、込み合う時間帯が予めわかっている場合、かかる時間帯（例えば、１７時から１９時の間）が到来したらピーク時間帯と判定するようにしても好適である。具体的には、タイマ８６に予め、ピーク時間帯を設定しておき、判定部８７は、タイマ８６からピーク時間帯であることを示す信号を受信した場合に、ピーク時間帯と判定すればよい。ピーク時間帯と判定された場合には、１次圧調整工程（Ｓ１１０）内の１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）に進む。

次に、需要が高い状態の他の１つとして、検知部９０は、蓄圧器１０，１２，１４の復圧が完了する前に、次のＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始したことを検出する。そのために、判定工程（Ｓ１０６）を実施する。

判定工程（Ｓ１０６）として、判定部８８は、蓄圧器１０，１２，１４の復圧が完了する前に、次のＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始したかどうかを判定する。具体的には、例えば、判定部８８は、記憶装置８４に格納される、圧力計１１，１３，１５から受信した蓄圧器１０，１２，１４の圧力を読み出し、かかる圧力の１つでも所定の圧力Ｐ０（例えば、８２ＭＰａ）まで復圧されていない段階で、バルブ制御部６０或いはディスペンサ制御部６４がＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始する動作を実行した場合に、蓄圧器１０，１２，１４の復圧が完了する前に、次のＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始したと判定する。蓄圧器１０，１２，１４の復圧が完了する前に、次のＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始したと判定された場合には、１次圧調整工程（Ｓ１１０）内の１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）に進む。

次に、需要が高い状態の他の１つとして、検知部９０は、ＦＣＶ車両２００に搭載される燃料タンク２０２（水素貯蔵容器）内の水素燃料の残量が所定の値以下であることを検出する。そのために、判定工程（Ｓ１０８）を実施する。

判定工程（Ｓ１０８）として、判定部８９は、記憶装置８０に記憶された変換テーブル８１を読み出し、受信部５２が受信したＦＣＶ情報における燃料タンク２０２の圧力、温度、及び燃料タンク２０２の容積の組み合わせに対応する水素燃料の残量が所定の値未満かどうかを判定する。例えば、満タン時の例えば３０％程度未満かどうかを判定する。水素燃料の残量が所定の値未満と判定された場合には、１次圧調整工程（Ｓ１１０）内の１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）に進む。

１次圧調整工程（Ｓ１１０）として、調整部９２は、需要に応じて、水素ステーション１０２に配置される圧縮機４０の吸込側における水素燃料の１次側圧力Ｐ_ＩＮを可変に調整する。具体的には、上述した判定工程（Ｓ１０４）、判定工程（Ｓ１０６）、及び判定工程（Ｓ１０８）において、いずれも需要が高い状態に相当する判定が成されていない場合には、現在の１次側圧力Ｐ_ＩＮが低圧（例えば、０．６ＭＰａ）の状態を維持する。

これに対して、上述した判定工程（Ｓ１０４）、判定工程（Ｓ１０６）、及び判定工程（Ｓ１０８）のいずれか１つでも、需要が高い状態に相当する判定が成された場合、１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）として、調整部９２は、１次側圧力Ｐ_ＩＮを高くするように制御信号をレギュレータ制御部６９に出力する。レギュレータ制御部６９は、通信制御回路５０を介して、現在、圧縮機４０に水素燃料を供給するようにバルブが開になっているカードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクのうちの１つについて、対応するレギュレータ（レギュレータ３３２，３３４，或いは３３６）を例えば最大圧になるように制御する制御信号を出力する。これにより、対応するレギュレータ（レギュレータ３３２，３３４，或いは３３６）は、最大圧になるように絞りを変更する。例えば、全開に開放する。これにより、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが、低圧の状態から供給元の圧力に切り替わる。

或いは、調整部９２は、１次側圧力Ｐ_ＩＮを高くするように制御信号をレギュレータ制御部６９及びバルブ制御部６０に出力する。レギュレータ制御部６９は、通信制御回路５０を介して、現在、圧縮機４０に水素燃料を供給するようにバルブが開になっているカードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクのうちの１つ（例えば、カードル３０２）とは異なる１つ（例えば、中間蓄圧器３０４）について、対応するレギュレータ（例えば、レギュレータ３３４）を例えば最大圧になるように制御する制御信号を出力する。そして、バルブ制御部６０は、現在、圧縮機４０に水素燃料を供給するように開になっているバルブ（例えば、バルブ３２２）を閉じて、代わりに、吐出圧を高めるようにレギュレータが制御されたバルブ（例えば、バルブ３２４）を開にする。これにより、圧縮機４０につながる供給元を例えばカードル３０２から中間蓄圧器３０４に切り換えることができ、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが、低圧の状態から供給元の圧力に切り替わる。

或いは、常時、低圧（例えば、０．６ＭＰａ）で水素燃料を供給する水素製造装置３０８が圧縮機４０の供給元になるようにバルブ３２８が開となり、その他の供給元のバルブ３２２，３２４，３２６を閉にしておく。そして、レギュレータ制御部６９は、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの対応するレギュレータ（レギュレータ３３２，３３４，或いは３３６）を例えば最大圧になるように制御しておく。かかる状態から、調整部９２は、１次側圧力Ｐ_ＩＮを高くするように制御信号をバルブ制御部６０に出力する。バルブ制御部６０は、バルブ３２８を閉じ、代わりに、最大圧で供給可能なカードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクのバルブ（バルブ３２２，３２４，或いは３２６）を開にする。これにより、圧縮機４０につながる供給元が水素製造装置３０８からカードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６に切り換えることができ、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが、低圧の状態から供給元の圧力に切り替わる。

以上のように、ピーク時間帯が検出された場合に、１次側圧力Ｐ_ＩＮが高くなるように調整される。或いは、蓄圧器１０，１２，１４の復圧が完了する前に、次のＦＣＶ車両２００に水素燃料の供給を開始したことが検出された場合に、１次側圧力Ｐ_ＩＮが高くなるように調整される。或いは、燃料タンク２０２の残量が所定の値以下であることが検出された場合に、１次側圧力Ｐ_ＩＮが高くなるように調整される。

図５は、実施の形態１における１次圧及び復圧速度と時間との関係を示す図である。図５（ａ）では、縦軸に圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮ（単位はＭＰａ）を示し、横軸に時間を示す。図５（ｂ）では、縦軸に圧縮機４０による復圧速度（単位はｎ・ｍ^３／ｓ）（或いは復圧量）を示し、横軸に時間を示す。図５（ａ）に示すように、水素ステーション１０２の需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）だけ、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮを高い圧力にする。これにより、圧縮時間が短縮されるので、水素ステーション１０２の需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）だけ、圧縮機４０による蓄圧器１０，１２，１４への復圧速度を大幅に高めることができる。

そして、需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）以外の通常状態となる時間帯については、１次圧低圧切換工程（Ｓ１１２）として、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮを高い圧力から元の低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に戻す。戻す場合の手法は、高める場合と反対の動作を行えばよい。これにより、圧縮時間が長くなる（元にもどる）ので、圧縮機４０による蓄圧器１０，１２，１４への復圧速度も元の速度に戻る。元の低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に戻すことで、次回のピーク時間帯に備えて高い残圧の供給元を保持しておくことができる。

復圧工程（Ｓ１１６）として、復圧機構１０４は、需要に応じて、水素ステーション１０２に配置される圧縮機４０の吸込側における水素燃料の１次側圧力Ｐ_ＩＮを可変に調整して、圧縮機４０により水素燃料を所定の２次側圧力Ｐ０に圧縮しながら、圧縮された水素燃料を用いて、水素ステーション１０２に配置される蓄圧器１０，１２，１４を復圧する。このように、蓄圧器１０，１２，１４は、需要に応じて可変に調整された１次側圧力から所定の２次側圧力に圧縮された水素燃料を用いて復圧される。復圧する動作は上述した通りである。

水素供給（充填）工程（Ｓ１１８）として、供給部１０６は、蓄圧器１０，１２，１４からＦＣＶ車両２００に水素燃料を供給（充填）する。供給制御部６３は、システム制御部５８による制御のもと、供給部１０６を制御して、ＦＣＶ車両２００の燃料タンク２０２に水素燃料を供給させる。供給（充填）する動作は上述した通りである。供給部１０６は、上述したように、充填動作に関連する、例えば、多段蓄圧器１０１、バルブ２２，２４，２６、及びディスペンサ３０により構成される。

なお、多段蓄圧器１０１への復圧の回数が進むのに応じて、当初、例えば２０ＭＰａで蓄圧された供給元となる、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは／及び水素トレーラー３０６の燃料タンク内の水素燃料が減少し、圧力が低下してくる。かかる場合、圧縮機４０の吸込側につなげる供給元を切り替えたとしても、予定していた高い１次側圧力Ｐ_ＩＮが得られない場合も起こり得る。切り替えた圧力が低くなれば、その分、復圧速度も低下する。そこで、かかる場合には、復圧誤差演算工程（Ｓ１０１）を実施しても好適である。

復圧誤差演算工程（Ｓ１０１）として、復圧誤差演算部９１は、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの圧力に基づいて、復圧にかかる時間の誤差を演算する。具体的には、以下のように動作する。カードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの満タン時の圧力ｐ’の水素燃料を圧縮機４０で圧縮しながら多段蓄圧器１０１を所定の圧力Ｐ０まで復圧する場合の復圧時間をｔ’とする。これに対して、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクから水素燃料が使用され、圧力がｋ％に低下した場合、圧力ｐ’・ｋ／１００の水素燃料を圧縮機４０で圧縮しながら多段蓄圧器１０１を所定の圧力Ｐ０まで復圧する場合の復圧時間ｔ”はｔ’よりも長くなる。例えば、ｔ”＝ｔ’・１００／ｋ必要となる。そのため、復圧誤差演算部９１は、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの圧力低下に伴う誤差時間Δｔ’＝ｔ”−ｔ’を演算する。演算された誤差時間Δｔ’は、記憶装置８２に格納される。

ここで、上述した判定工程（Ｓ１０４）において判定に用いる閾値は、例えば、記憶装置８２に格納しておけばよい。そして、判定部８７は、判定の都度、記憶装置８２から設定されている閾値を読み出せばよい。これにより、判定に用いる閾値を更新することができる。例えば、システム制御部５８は、予め設定された閾値に新たに記憶された誤差時間Δｔ’を加算して、新たな閾値として、記憶装置８２に格納する。言い換えれば、圧縮機４０に水素燃料を供給する供給元の圧力変化（例えば圧力低下）に応じて、閾値を更新する。かかる場合、上述した判定工程（Ｓ１０４）として、判定部８７は、現在の時刻がピーク時間帯にあるかどうかを判定する際の閾値を更新された最新の閾値で判定する。これによって、当初のピーク時間帯よりも充填間隔が長い状態から充填速度を高めておくことができる。

或いは、タイマ８６に予めピーク時間帯（例えば、１７時から１９時の間）が設定されている場合、例えば、システム制御部５８は、予め設定されたピーク時間帯の開始時刻を新たに記憶された誤差時間Δｔ’分、前倒しする。そして、新たなピーク時間帯としてタイマ８６に設定し直す。かかる場合、上述した判定工程（Ｓ１０４）として、判定部８７は、タイマ８６から更新された最新のピーク時間帯であることを示す信号を受信した場合に、ピーク時間帯と判定すればよい。これによって、当初のピーク時間帯よりも前倒しで充填速度を高めておくことができる。

以上により、圧縮機４０に水素燃料を供給する供給元の圧力変化（例えば圧力低下）が生じても、蓄圧器１０，１２，１４の復圧遅れを回避する（或いは低減する）ことができる。

以上のように、実施の形態１によれば、需要に応じて蓄圧器１０，１２，１４の復圧時間を短縮できる。よって、蓄圧器１０，１２，１４の圧力低下に起因するＦＣＶ車両２００への水素燃料の充填速度の低下を抑制できる。そのため、ＦＣＶ車両２００の充填時間の短縮を図ることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、通常時、圧縮機４０の吸込側につながる、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの圧力をレギュレータで低圧（例えば、０．６ＭＰａ）に減圧して供給する場合を示したが、これに限るものではない。実施の形態２では、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び／或いは水素トレーラー３０６の燃料タンクの圧力を本来蓄圧されている圧力で供給する場合について説明する。水素燃料供給システム５００の構成は、図１と同様である。また、水素燃料供給制御方法は、図４と同様である。以下、特に説明しない内容については、実施の形態１と同様で構わない。

需要検知工程（Ｓ１００）の内容は、実施の形態１と同様である。但し、実施の形態２では、レギュレータ制御部６９が、カードル３０２、中間蓄圧器３０４、及び水素トレーラー３０６の燃料タンクの対応するレギュレータ（レギュレータ３３２，３３４，或いは３３６）を例えば最大圧になるように制御しておく。或いは、ユーザによって手動で最大圧になるように制御しておいてもよい。或いは、最大圧でなくても、上述した低圧（例えば、０．６ＭＰａ）よりも十分高い圧力に制御しておいてもよい。

図６は、実施の形態２における１次圧及び復圧速度と時間との関係を示す図である。図６（ａ）では、縦軸に圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮ（単位はＭＰａ）を示し、横軸に時間を示す。図６（ｂ）では、縦軸に圧縮機４０による復圧速度（単位はｎ・ｍ^３／ｓ）（或いは復圧量）を示し、横軸に時間を示す。例えば、カードル３０２（Ａ）が圧縮機４０の吸込側につながっている状態で、通常時（ピーク時間帯以外の時間帯）において、多段蓄圧器１０１への復圧を行う。かかる場合、図６（ａ）に示すように、多段蓄圧器１０１への復圧の回数が進むのに応じて、当初、例えば２０ＭＰａで蓄圧されたカードル３０２内の水素燃料が減少し、圧力が低下してくる。よって、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが低下してくる。圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが低下してくるのに応じて、図６（ｂ）に示すように、圧縮機４０による蓄圧器１０，１２，１４への復圧速度も低下する。復圧速度が低下している状態で、ピーク時間帯に突入すると、蓄圧器１０，１２，１４の復圧時間が長くなってしまう。そこで、実施の形態２では、図６（ａ）に示すように、水素ステーション１０２の需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）だけ、圧縮機４０の吸込側につながっている供給元を高い圧力を維持しているものに切り換える。例えば、カードル３０２から、中間蓄圧器３０４（Ｂ）（或いは水素トレーラー３０６の燃料タンク）に切り換える。これにより、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮを高い圧力にする。これにより、圧縮時間が短縮されるので、水素ステーション１０２の需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）だけ、圧縮機４０による蓄圧器１０，１２，１４への復圧速度を大幅に高めることができる。

具体的には、上述した判定工程（Ｓ１０４）、判定工程（Ｓ１０６）、及び判定工程（Ｓ１０８）のいずれか１つでも、需要が高い状態に相当する判定が成された場合、１次圧高圧切換工程（Ｓ１１４）として、調整部９２は、１次側圧力Ｐ_ＩＮを高くするように制御信号をバルブ制御部６０に出力する。バルブ制御部６０は、現在、圧縮機４０に水素燃料を供給するように開になっているバルブ（例えば、バルブ３２２）を閉じて、代わりに、吐出圧が高いバルブ（例えば、バルブ３２４）を開にする。これにより、圧縮機４０につながる供給元を例えばカードル３０２から中間蓄圧器３０４に切り換えることができ、圧縮機４０の１次側圧力Ｐ_ＩＮが、カードル３０２の低くなった圧力の状態から中間蓄圧器３０４の高い圧力に切り替わる。

そして、需要が高い状態（例えば、ピーク時間帯）以外の通常状態となる時間帯については、１次圧低圧切換工程（Ｓ１１２）として、圧縮機４０の吸込側につなぐ供給元を圧力が高い例えば中間蓄圧器３０４から元々使用していたカードル３０２（Ａ）に戻す。戻す場合の手法は、高める場合と反対の動作を行えばよい。これにより、圧縮時間が長くなる（元にもどる）ので、圧縮機４０による蓄圧器１０，１２，１４への復圧速度も元の速度に戻る。元々使用していた例えばカードル３０２（Ａ）に戻すことで、次回のピーク時間帯に備えて高い残圧の供給元（例えば中間蓄圧器３０４）を保持しておくことができる。以上のように、調整部９２は、需要に応じて、水素ステーション１０２に配置される圧縮機４０の吸込側における水素燃料の１次側圧力Ｐ_ＩＮを可変に調整する。

復圧工程（Ｓ１１６）以降の各工程は、実施の形態１と同様である。

以上のように、実施の形態２によれば、需要に応じて蓄圧器１０，１２，１４の復圧時間を短縮できる。よって、蓄圧器１０，１２，１４の圧力低下に起因するＦＣＶ車両２００への水素燃料の充填速度の低下を抑制できる。そのため、ＦＣＶ車両２００の充填時間の短縮を図ることができる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、圧縮機４０として、複数台の圧縮機を使用して段階的に最終圧力まで高める構成にも本発明は適用できる。低圧駆動用の圧縮機の使用を省略でき、その分の圧縮時間を短縮できるので、復圧時間の短縮につなげることができる。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての水素燃料供給制御方法及び水素燃料供給システムは、本発明の範囲に包含される。

１０，１２，１４蓄圧器
１１，１３，１５ 圧力計
２１，２２，２３，２４，２５，２６ バルブ
３０ ディスペンサ
３２ 冷却器
３４ 中継器
４０ 圧縮機
５０ 通信制御回路
５１ メモリ
５２ 受信部
５４ 終了圧・温度演算部
５６ フロー計画部
５８ システム制御部
６０ バルブ制御部
６２ 圧縮機制御部
６４ ディスペンサ制御部
６６ バンク圧力受信部
６７ １次圧力受信部
６９ レギュレータ制御部
８０，８２，８４ 記憶装置
９０ 検知部
９２ 調整部
１００ 制御回路
１０１ 多段蓄圧器
１０２ 水素ステーション
１０４ 復圧機構
１０６ 供給部
２００ ＦＣＶ車両
２０２ 燃料タンク
２０４ 車載器
３０２ カードル
３０４ 中間蓄圧器
３０６ 水素トレーラー
３０８ 水素製造装置
３１２，３１４，３１６，３１８ 圧力計
３２２，３２４，３２６，３２８ バルブ
３３２，３３４，３３６ レギュレータ
５００ 水素燃料供給システム

Claims (8)

1. 水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する工程と、
   前記需要に応じて、前記水素ステーションに配置される圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整して、前記圧縮機により前記水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮しながら、圧縮された前記水素燃料を用いて、前記水素ステーションに配置される蓄圧器を復圧する工程と、
   前記蓄圧器から水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ）に前記水素燃料を供給する工程と、
   を備え、
   前記需要として、前記水素ステーションに前記燃料電池自動車が到来するピーク時間帯を検出し、
   前記ピーク時間帯が検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給制御方法。
2. 水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する工程と、
   前記需要に応じて、前記水素ステーションに配置される圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整して、前記圧縮機により前記水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮しながら、圧縮された前記水素燃料を用いて、前記水素ステーションに配置される蓄圧器を復圧する工程と、
   前記蓄圧器から水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ）に前記水素燃料を供給する工程と、
   を備え、
   前記蓄圧器は、前記燃料電池自動車に前記水素燃料を供給した後、復圧され、
   前記需要として、前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことを検出し、
   前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給制御方法。
3. 水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する工程と、
   前記需要に応じて、前記水素ステーションに配置される圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整して、前記圧縮機により前記水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮しながら、圧縮された前記水素燃料を用いて、前記水素ステーションに配置される蓄圧器を復圧する工程と、
   前記蓄圧器から水素燃料を動力源とする燃料電池自動車（ＦＣＶ）に前記水素燃料を供給する工程と、
   を備え、
   前記需要として、前記燃料電池自動車に搭載される水素貯蔵容器内の水素燃料の残量が所定の値以下であることを検出し、
   前記残量が所定の値以下であることが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給制御方法。
4. 複数の燃料電池自動車間の前記水素燃料を供給する間隔が所定の間隔よりも短くなる時間帯を、前記ピーク時間帯として検出することを特徴とする請求項１記載の水素燃料供給制御方法。
5. 前記ピーク時間帯は、予め設定され、
   前記圧縮機に前記水素燃料を供給する供給源の圧力が所定の圧力よりも低い場合に、設定された前記ピーク時間帯よりも前の時刻に前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする請求項１記載の水素燃料供給制御方法。
6. １次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機によって圧縮された前記水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
   前記蓄圧器に蓄圧された前記水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
   水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
   前記需要に応じて、前記圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
   を備え、
   前記蓄圧器は、前記需要に応じて可変に調整された前記１次側圧力から前記所定の２次側圧力に圧縮された前記水素燃料を用いて復圧され、
   前記需要として、前記水素ステーションに前記燃料電池自動車が到来するピーク時間帯を検出し、
   前記ピーク時間帯が検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給システム。
7. １次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機によって圧縮された前記水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
   前記蓄圧器に蓄圧された前記水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
   水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
   前記需要に応じて、前記圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
   を備え、
   前記蓄圧器は、前記需要に応じて可変に調整された前記１次側圧力から前記所定の２次側圧力に圧縮された前記水素燃料を用いて復圧され、
   前記蓄圧器は、前記燃料電池自動車に前記水素燃料を供給した後、復圧され、
   前記需要として、前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことを検出し、
   前記蓄圧器の復圧が完了する前に、次の燃料電池自動車に前記水素燃料の供給を開始したことが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給システム。
8. １次側圧力の水素燃料を所定の２次側圧力に圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機によって圧縮された前記水素燃料を蓄圧する蓄圧器と、
   前記蓄圧器に蓄圧された前記水素燃料を燃料電池自動車（ＦＣＶ）に供給する供給部と、
   水素ステーションにおける水素燃料の需要を検知する検知部と、
   前記需要に応じて、前記圧縮機の吸込側における前記水素燃料の１次側圧力を可変に調整する調整部と、
   を備え、
   前記蓄圧器は、前記需要に応じて可変に調整された前記１次側圧力から前記所定の２次側圧力に圧縮された前記水素燃料を用いて復圧され、
   前記需要として、前記燃料電池自動車に搭載される水素貯蔵容器内の水素燃料の残量が所定の値以下であることを検出し、
   前記残量が所定の値以下であることが検出された場合に、前記１次側圧力が高くなるように調整されることを特徴とする水素燃料供給システム。

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