JP7449641B2 - 水素ガス流通システム - Google Patents

Description

この発明は、たとえば燃料電池自動車等へ水素ガスを供給するためのシステムに関し、より詳しくは、水素ガスの流通の活性化と更なる普及を実現できるような水素ガス流通システムに関する。

水素ガスは水素ステーションで充填される。水素ステーションでは水素ガスを高圧に圧縮して蓄圧器に貯めておき、必要時にディスペンサを介して充填を行う。

下記特許文献１には、顧客の利便性を考慮して水素ガスの充填が円滑に行えるように、充填のための予約を可能にする技術が開示されている。予約をしたうえで充填ができるので、顧客にとっては充填が確実にできるという利点がある。

しかしながら、予約によって確実に充填ができるとしても、そもそも水素ステーションの数が少ないため、走行中に燃料残量計を気にしなければならないことに変わりはない。

水素ステーションの数が増えれば残量を気にすることもなくなって顧客の利益になるわけであるが、水素ステーションの設置・建設には厳格な規定がある上に多額のコストもかかるので、これまでの様な構成の水素ステーションを増設することは容易ではない。

特開２０１６-１８３７６８号公報

そこで、この発明は、水素ガスを充填する充填拠点の増設を促して水素ガスの充填を行いやすくし、水素ガスの流通の活性化と更なる普及を実現できるようにすることを主な目的とする。

そのための手段は、水素ガス充填機能を有する水素ステーションと、ディスペンサを有する複数の簡易ステーションと、前記水素ステーションと前記簡易ステーションの間を移動し、前記ディスペンサに着脱可能に接続される複数の蓄圧ユニットを備え、前記蓄圧ユニットが、前記水素ステーションにおいて水素ガスを供給対象に対して差圧で充填可能な高圧に充填されたのち前記簡易ステーションに輸送されるものであり、前記水素ステーション、前記簡易ステーション及び前記蓄圧ユニットが通信部を有するとともに、ネットワークを介して通信可能に接続され、少なくとも前記蓄圧ユニットの水素ガス残量情報と前記水素ステーション及び前記簡易ステーションの基本情報を含むガス消費情報に基づいて前記蓄圧ユニットの充填及び配送管理を行う制御管理部を備え、前記制御管理部が、前記簡易ステーションにおける前記蓄圧ユニットの水素ガス残量に基づいて充填済みの前記蓄圧ユニットを前記水素ステーションから前記簡易ステーションに配送する制御を行う水素ガス流通システムである。

この水素ガス流通システムでは、通い箱のように使用できる蓄圧ユニットと、これが着脱可能に接続される簡易ステーションを新規に備えており、水素ステーションにおいて高圧の水素ガスを充填した蓄圧ユニットを簡易ステーションに輸送し、簡易ステーションにおいて蓄圧ユニット内の水素ガスを、ディスペンサを用いて供給対象に充填する。充填拠点ステーションとしての簡易ステーションは、水素ガスを高圧に圧縮するための設備が不要であり、これまでの水素ステーションと比べて設置にかかる投資やメンテナンス等の負担は少ない。このため簡易ステーションは水素ステーションに比して設置が容易である。

この発明によれば、簡易ステーションは水素ステーションと比較し設置しやすいのでその設置を促すことができ、蓄圧ユニットを適切に移動させることにより、顧客にとって水素ガスを利用しやすいものとすることができる。

水素ガス流通システムの概略構成を示す構成図。 要部のブロック図。 水素ガス流通システムにおける基本の情報交換・支払体系を示した説明図。 データ管理センターでの処理動作を示すフローチャート。 簡易ステーションでの処理動作を示すフローチャート。 水素ガス流通システムにおける他の情報交換・支払体系を示した説明図。 水素ガス流通システムにおける他の情報交換・支払体系を示した説明図。 水素ガス流通システムにおける他の情報交換・支払体系を示した説明図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

図１は水素ガス流通システム１１の概略構成を示す構成図である。この水素ガス流通システム１１は、水素ガスの供給対象（この例では燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴ）に充填する充填拠点を多数設置できるようにして水素ガスの利用促進を図る。このため、水素ガス流通システム１１は、主に蓄圧ユニット１４への水素ガス充填を行う水素ステーション１２と、充填拠点として機能する複数の簡易ステーション１３と、水素ステーション１２と簡易ステーション１３の間を移動し、水素ガスが高圧に充填されて簡易ステーション１３が有するディスペンサ３１に着脱可能に接続される単数又は複数の蓄圧ユニット１４を備えている。

図１において燃料電池自動車ＦＣＶと共に描かれた図中のＭは、燃料電池自動車ＦＣＶを運転する顧客が持つ携帯通信機器である。

この水素ガス流通システム１１は、不特定多数の燃料電池自動車ＦＣＶが利用するシステムであるほか、たとえば運送会社やバス会社、タクシー会社、さらにはカーシェアリングを行う地域コミュニティなどの特定の燃料電池自動車ＦＣＶが利用するシステム、さらには工場・倉庫等で燃料電池フォークリフトが使用するシステムとすることもできる。

水素ステーション１２は、水素ガスを貯蔵する容器としての蓄圧ユニット１４に水素ガスを充填する設備を備えている。設備としては、既存の水素ステーションが有する、少なくとも液体水素又は水素ガスを貯留する水素貯槽と、水素ガスを圧縮する圧縮機が必要である。水素貯槽中の水素が液体水素である場合には、気化器で気化してから圧縮機で圧縮したり、液体水素の状態で加圧した後で気化したりする。図示例の水素ステーション１２は、液体水素を貯留する液体水素貯槽２１と、液体水素を気化する気化器２２と、気化した水素ガスを圧縮する圧縮機２３を備えている。

水素ステーション１２では、内部の水素ガスが消費された蓄圧ユニット１４や空の蓄圧ユニット１４に対して、水素ガスが高圧で充填される。「高圧」とは、供給対象の一例である燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに対して差圧で充填可能な圧力である。例えば、燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに満タン時設定圧力として７０ＭＰａの圧力で水素ガスを充填する場合、蓄圧ユニット１４の水素ガスは、８２ＭＰａや８７ＭＰａというように８２ＭＰａ以上の高圧で蓄えられる。また、図示しない燃料電池フォークリフトのタンクに満タン時設定圧力として３５ＭＰａの圧力で水素ガスを充填する場合、蓄圧ユニット１４の水素ガスは、４０ＭＰａ以上の高圧で蓄えられる。

簡易ステーション１３は、燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに水素ガスを充填するための前述のディスペンサ３１と、搬入された蓄圧ユニット１４を置く蓄圧ユニット設置部（図示せず）を備えている。ディスペンサ３１には、蓄圧ユニット１４を着脱可能に接続する接続部３２（図２参照）が設けられている。また、水素ガス充填時の水素ガスの温度上昇を抑制するため、ディスペンサ３１に入る前の水素ガスを冷却するプレクーラ（図示せず）が備えられている。

蓄圧ユニット１４は、水素ガスを高圧で蓄えることができる適宜容量の容器からなり、車両など、自動運転を含む適宜の移動体１５で輸送可能に構成されている。また蓄圧ユニット１４には、簡易ステーション１３においてディスペンサ３１に着脱可能に接続される接続部４１が備えられている（図２参照）。この蓄圧ユニット１４は、水素ステーション１２において水素ガスを前述の高圧に充填されたのち簡易ステーション１３に輸送され、内部の水素ガスの消費後に回収されるものである。

水素ステーション１２と、蓄圧ユニット１４又は簡易ステーション１３のうち少なくとも一方は、ネットワークを介してデータ管理センター１６と通信可能に接続されている。データ管理センター１６は、図２のブロック図に示したように、各部から入力された情報に基づいて少なくとも蓄圧ユニット１４の充填及び配送管理を行う制御管理部６１を備えている。

ネットワークには、図１に示したように、水素ガスを製造して供給するガス会社１７と、決済のためのクレジット決済会社１８も接続されている。もちろん決済は現金で行えるようにしても、請求書に基づく指定口座への振込処理等で行ってもよい。

図３は水素ガス流通システム１１における基本の情報交換・支払体系を示した説明図であり、この図に示したように、この例では水素ステーション１２と蓄圧ユニット１４がデータ管理センター１６と通信できるように構成している。つまり、データ管理センター１６に通信部６２が備えられ、水素ステーション１２及び蓄圧ユニット１４にはデータ管理センター１６と通信する通信部２４，４２が備えられている（図２参照）。蓄圧ユニット１４の通信部４２にはＧＰＳ機能を持たせている。簡易ステーション１３にも同様に備えられる通信部３３は、蓄圧ユニット１４の通信部４２と情報のやり取りをしたり、データ管理センター１６と直接情報のやり取りをしたりするためのものである。

図２に示したように、水素ステーション１２と蓄圧ユニット１４が通信可能に接続されるデータ管理センター１６は、各部から入力された情報に基づいて蓄圧ユニット１４の充填及び配送管理や、水素ガス使用量等の料金管理、水素ガスの取り扱いに関する保安管理などを行う機能を有する。

充填及び配送管理は、少なくとも蓄圧ユニット１４の水素ガス残量情報と簡易ステーション１３の基本情報を含むガス消費情報に基づき、データ管理センター１６からの指示に基づいて行われる。配送については、具体的には、簡易ステーション１３における蓄圧ユニット１４の水素ガス残量に基づいて充填済みの蓄圧ユニット１４を水素ステーション１２から簡易ステーション１３に配送する制御を行う。また充填及び配送管理においては、簡易ステーション１３における不測のガス不足やメンテナンスに伴う営業休止などに際して、簡易ステーション１３での水素ガス充填に支障をきたさないようにするため、一の簡易ステーション１３における蓄圧ユニット１４の水素ガス残量情報に基づいて別の簡易ステーション１３を案内する制御を行う。

このため、データ管理センター１６は制御管理部６１に対して接続される記憶部６３、メモリ６４、配送管理サーバ６５、料金管理サーバ６６、保安管理サーバ６７を備えている。

記憶部６３には必要な情報を記憶する。記憶される情報としては、管理下又は提携関係にあるすべての水素ステーション１２の基本情報（水素ステーション基本情報６３ａ）、使用されるすべての蓄圧ユニット１４の基本情報（蓄圧ユニット基本情報６３ｂ）、管理下又は提携関係にあるすべての簡易ステーション１３の基本情報（簡易ステーション基本情報６３ｃ）がある。

水素ステーション基本情報６３ａは、水素ステーション１２の識別情報（水素ステーション名、識別コード等）と、位置情報と、その他の必要な情報である。蓄圧ユニット基本情報６３ｂは、蓄圧ユニット１４の識別情報（蓄圧ユニット名、識別コード等）、所有者情報（所有者名、識別コード等）、配送履歴と、その他の必要な情報である。簡易ステーション基本情報６３ｃは、簡易ステーション１３の識別情報（簡易ステーション名、識別コード等）と、位置情報と、その他の必要な情報である。

この記憶部６３に記憶された各基本情報６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、予め記憶されたプログラムに従ってなされる制御管理部６１の制御動作に際して適宜読み出されて、入力された必要な情報とともに所望の演算処理に利用される。制御管理部６１に入力された情報や演算結果はメモリ６４に記憶される。メモリ６４に記憶された情報は制御管理部６１によって必要に応じて読み出される。

配送管理サーバ６５は、入力部と、各水素ステーション１２で蓄圧ユニット１４に対して水素ガスを充填する充填予定表や水素ステーション１２から簡易ステーション１３へ蓄圧ユニット１４を配送する配送予定表など必要な情報を記憶する記憶部と、入力された情報に基づいて判定等を行い充填予定表や配送予定表に対する書き込みや書き換えを行う処理部と、処理に必要な入力情報や演算結果を記憶するメモリと、処理部での処理に基づいて指示を出す出力部と、その他の必要な構成を備えている。

充填予定表には、充填を行う日付、時間、蓄圧ユニット１４の識別情報、その蓄圧ユニット１４の容量、充填予定の変更記録、その他の必要な情報が示される。配送予定表には、配送を行う日付、発送時間、到着予定時間、発送元水素ステーション１２の識別情報、発送先簡易ステーション１２の識別情報、配送を行う移動体１５の識別情報、回収する蓄圧ユニット１４の識別情報、配送予定の変更記録、その他の必要な情報が示される。

料金管理サーバ６６には、入力部と、ディスペンサ３１から燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに充填された水素ガス量、その他必要な情報を記憶する記憶部と、入力された情報に基づいて演算処理を行う処理部と、処理に必要な入力情報や演算結果を記憶するメモリと、出力部などその他必要な構成を備えている。記憶部に記憶する情報には、ガス料金情報と、料金調整のための演算情報と、簡易ステーション１３の事業形態区分情報と、その他の必要な情報がある。前述の料金調整とは、たとえば水素ガスを他社から融通してもらった場合の収入の分配や、利用頻度や量に応じた割引等によって必要となる調整のことである。前述の事業形態区分とは、たとえば直営か、フランチャイズか、代理店・特約店か、他社かといった事業形態に関わる区分のことである。

保安管理サーバ６７には、入力部と、蓄圧ユニット１４のガス圧情報、ガス温度情報及び位置情報と、水素ステーション１２と簡易ステーション１３と蓄圧ユニット１４の火災発生情報と、その他必要な情報を記憶する記憶部と、入力された情報に基づいて演算処理を行う処理部と、処理に必要な入力情報や演算結果を記憶するメモリと、出力部などその他必要な構成を備えている。

水素ステーション１２には、前述の通信部２４のほか、記憶部２５と、検知部２６と、メモリ２７を備えており、記憶部２５には、その水素ステーション１２の識別情報と、充填設備の数や液体水素貯槽２１の容量、圧縮機２３の能力などの充填設備基本情報と、その他の必要な情報が記憶されている。

検知部２６は、水素ステーション１２内での水素ガスの漏れを検知するガス漏れ検知センサと、火災の発生を検知する火災検知センサで構成されている。メモリ２７は、検知部２６やデータ管理センター１６などから入力された必要な情報や演算結果などを記憶する。メモリ２７に記憶される情報には、少なくとも液体水素の貯蔵量、充填を行った水素ガスの量、蓄圧ユニット１４に対する充填数、充填した蓄圧ユニット１４の識別情報、ガス漏れや火災に関する保安情報がある。

蓄圧ユニット１４には、前述の通信部４２と接続部４１のほか、記憶部４３と、検知部４４と、メモリ４５を備えており、記憶部４３には、その蓄圧ユニット１４の識別情報と、容量や最適ガス温度、交換準備のための基準となる基準残量値、充填不可とするための最低残量値などの蓄圧ユニット運用情報と、その他の必要な情報が記憶されている。

検知部４４は蓄圧ユニット１４での水素ガスの漏れを検知するガス漏れ検知センサと、蓄圧ユニット１４内のガス圧を検知するガス圧センサと、蓄圧ユニット１４内のガス温度を検知するガス温度センサで構成されている。メモリ４５は、入力された必要な情報や演算結果などを記憶する。メモリ４５に記憶される情報には、少なくともガス圧（水素ガス残量）、ガス温度、簡易ステーションから取得した情報、位置情報、ガス漏れや火災に関する保安情報がある。

簡易ステーション１３には、前述の通信部３３と接続部３２のほか、記憶部３４と、入力部３５と、出力部３６と、検知部３７と、表示部３８と、メモリ３９を備えている。記憶部３４には、その簡易ステーション１３の識別情報と、ディスペンサ３１の数など設備の基本情報と、その簡易ステーション１３を運用するために必要な運用情報と、その他の必要な情報が記憶されている。

入力部３５はディスペンサ３１に対し充填指示などの必要な操作ができるようにタッチパネルやカードリーダ等の適宜の手段で構成される。入力部３５からは顧客情報も入力されるのが好ましいので、入力部３５から手入力やカードを介して入力されるように構成するほか、燃料電池自動車ＦＣＶに対するディスペンサ３１の接続口の接続で、たとえばＲＦＩＤタグなどを介して自動的に入力させるように構成してもよい。出力部３６はモニタや帳票作成機等の適宜手段で構成される。検知部３７は簡易ステーション１３内での水素ガスの漏れを検知するガス漏れ検知センサと、火災の発生を検知する火災検知センサで構成されている。表示部３８は、画像表示装置等の適宜の表示装置で構成されており、簡易ステーション１３の設備内、たとえばディスペンサ３１等に設けられ、顧客に対する宣伝広告や案内が表示される。表示部３８は前述の出力部３６と共用にしてもよい。

メモリ３９は、入力された必要な情報や演算結果などを記憶する。メモリ３９に記憶される情報には、少なくとも接続された蓄圧ユニット１４の識別情報や水素ガス充填量、充填台数とそれらの車種又はタンク容量、充填日時などのガス消費情報のほか、顧客情報、運転中であるかメンテナンスなどで運転休止中であるかの運転情報、ガス漏れや火災に関する保安情報、特定車のみが充填を行う簡易ステーションである場合には、それら保有車両情報がある。

以上のように構成された水素ガス流通システム１１は、水素ガス充填の利便性を高められるように充填拠点を広範囲に多数配置し、各充填拠点に対して水素ガスが不足することがないように適切に供給する。

充填拠点、すなわち簡易ステーション１３は、前述のようにディスペンサ３１を備えていればよく、水素ガスを高圧に圧縮するための設備は不要である。このため、簡易ステーション１３の設置には水素ステーション１２の場合のような厳格さは不要である。圧縮機も不要であるので、簡易ステーション１３を設置するためのコストもランニングコストも、水素ステーション１２に比べて廉価である。運用におけるメンテナンスの負担も少ない。したがって、独立した存在としてはもちろんのこと、たとえばガソリンスタンドや各種の店舗に併設するなどの様々な形態で簡易ステーションの設置が可能であり、設置促進をはかることができる。

簡易ステーション１３に対する水素ガスの供給は、水素ステーション１２で水素ガスを高圧に充填した蓄圧ユニット１４を用いて行い、水素ガスの適切な供給のために、データ管理センター１６では水素ステーション１２、蓄圧ユニット１４及び簡易ステーション１３の監視を行い、必要な情報を取得する。簡易ステーション１３の情報は蓄圧ユニット１４を介して取得する。

データ管理センター１６では、すべての水素ステーションに対して、少なくとも液体水素の貯蔵量、蓄圧ユニット１４に対して行った水素ガス充填量、充填がなされた蓄圧ユニット１４の容量、数、識別情報など充填した蓄圧ユニット１４に関する情報、水素ステーション１２でのガス漏れや火災に関する保安情報を常時監視している。

データ管理センター１６は、すべての蓄圧ユニット１４に対して、少なくともその蓄圧ユニット１４のガス圧（水素ガス残量）、ガス温度、その蓄圧ユニット１４が接続された簡易ステーション１３から取得した情報、その蓄圧ユニット１４の位置情報、蓄圧ユニット１４におけるガス漏れや火災に関する保安情報を常時監視している。

蓄圧ユニット１４が簡易ステーション１３から取得する情報には、少なくとも燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに対する水素ガス充填量、充填したタンクＴの台数とタンクＴを搭載する車種又はタンクＴの容量、水素ガス充填を行った顧客の顧客情報、簡易ステーション１３でのガス漏れや火災に関する保安情報があり、これらがデータ管理センター１６によって常時監視されている。

このようにデータ管理センター１６では、水素ステーション１２、簡易ステーション１３及び蓄圧ユニット１４について常に監視を行い必要な情報を取得する一方、クレジット決済会社１８に対して決済に必要な決済情報を提供する。決済情報には、たとえば顧客情報やその顧客が行ったガス充填量、算出されたガス料金、水素ガスの提供元会社の情報、顧客が利用した簡易ステーション１３の情報などがある。

そしてデータ管理センター１６は、すべての簡易ステーション１３に対する蓄圧ユニット１４の供給、つまり、水素ステーション１２での蓄圧ユニット１４の準備から配送、回収、交換指示のために次のような処理を行う。

図４はその処理動作を示すフロー図であり、図３も参照して説明すると、データ管理センター１６では、充填前と充填後の蓄圧ユニット１４をはじめ、配送中、簡易ステーション１３に対する接続中、回収中にあるすべての蓄圧ユニット１４を監視して必要な情報を取得する（ステップｎ１）。

取得された情報のうち、主として簡易ステーション１３に接続されている蓄圧ユニット１４からのガス圧情報や位置情報、それに簡易ステーション１３から取得した水素ガス充填量、充填台数とそれらの車種又はタンク容量と、記憶部６３から読み出した水素ステーション基本情報６３ａ、蓄圧ユニット基本情報６３ｂ、及び簡易ステーション基本情報６３ｃに基づいて、制御管理部６１は、配送管理サーバ６５内の配送予定表を編集する（ステップｎ２）。編集では、例えば蓄圧ユニット１４のガス圧（水素ガス残量）が少なく、水素ステーション１２から遠い位置にある蓄圧ユニット１４に対して優先的に交換が行えるように、入力した情報を基に演算処理をして序列化する。このような編集はたとえば１日に数回など、一定時間ごとに行うように設定するとよい。

制御管理部６１は、監視情報から、最低残量値以下の蓄圧ユニット１４があるか否かを判断する（ステップｎ３）。つまり、蓄圧ユニット１４から入力されたガス圧と蓄圧ユニット１４の運用情報のうちの最低残量値とを対比する。最低残量値は充填が不可能なガス残量値であるので、そのような蓄圧ユニット１４がある場合には、制御管理部６１は、その蓄圧ユニット１４に対して最低残量値以下である旨の充填不可信号を出力して、これを通じて簡易ステーション１３の表示部３８に充填不可表示を行う（ステップｎ４）。

この処理を行うとともに、制御管理部６１はすべての蓄圧ユニット１４から取得したガス圧や位置情報、簡易ステーション１３から取得した水素ガス充填量、充填台数、充填日時の情報、記憶部６３内の簡易ステーション基本情報６３ｃのうちの位置情報に基づいて演算を行って、充填が可能な最寄りの簡易ステーション１３を検索する。蓄圧ユニット１４の位置情報と簡易ステーション１３の位置情報の対比と蓄圧ユニット１４のガス圧から、即座に充填が可能か否か判定でき、最低残量値以下の蓄圧ユニット１４の位置情報と、この蓄圧ユニット１４が接続されている簡易ステーション１３以外の簡易ステーション１３、またはこれに接続された蓄圧ユニット１４の位置情報から、いずれの簡易ステーション１３が最寄りであるかを判定できる。水素ガス充填量、充填台数、充填日時の情報は、その簡易ステーション１３の利用頻度と利用予測の判定に利用され、充填可能か否かの判定結果に加味される。

制御管理部６１は、検索結果を、最低残量値以下を示している蓄圧ユニット１４に対して、最寄りの簡易ステーション１３の情報として送信し、簡易ステーション１３の表示部３８に表示させる。顧客が、受信可能な携帯通信機器Ｍを保有する場合、あるいは通信機能を有する燃料電池自動車ＦＣＶを保有する場合にも、同じ情報を送信する（ステップｎ５）。

なお、簡易ステーション１３がメンテナンスなどで運転休止中である場合には、その運転情報がデータ管理センター１６に入力されることになるので、この運転情報の有無に基づいて前述と同様に簡易ステーション１３に対する最寄りステーションの照会処理がなされる。

続いて、データ管理センター１６の制御管理部６１は、最低残量値以下を示している蓄圧ユニット１４が接続されている簡易ステーション１３が属する特定エリア内の水素ステーション１２に対して、蓄圧ユニット１４の交換指示を送信し（ステップｎ６）、充填済みの新しい蓄圧ユニット１４との速やかな交換をはかる。

つぎにデータ管理センター１６の制御管理部６１は、この指示によって配送管理サーバ６５内の配送予定表の変更が必要になるか否かを判断する（ステップｎ７）。判断は、最低残量値以下を示している蓄圧ユニット１４の配送順位が上にあるか否かでなされる。制御管理部６１が、変更が必要であると判断した場合には、最低残量値以下を示している蓄圧ユニット１４の情報を付加して演算処理を行い、序列をつけ直して配送予定の変更を行い、配送予定表を更新する（ステップｎ８）。変更が必要ないと判断された場合には、配送予定編集の処理動作を終了する。

最低残量値以下の蓄圧ユニット１４の有無を判断するステップｎ３で、そのような蓄圧ユニット１４がないと判断された場合には、制御管理部６１は次に、基準残量値以下の蓄圧ユニット１４があるか否かを判断する（ステップｎ９）。つまり、蓄圧ユニット１４から入力されたガス圧と蓄圧ユニット１４の運用情報のうちの基準残量値とを対比する。基準残量値は、交換準備のための基準であり、例えばあと数回充填を行うと最低残量値を下回る値に設定されている。

基準残量値以下か否かのステップｎ９における判断で、そのような蓄圧ユニット１４がないと判断された場合には、配送予定編集の処理動作を終了する。その一方で、基準残量値以下か否かのステップｎ９において基準残量値以下の蓄圧ユニット１４があると判断された場合には、制御管理部６１は、基準残量値以下を示している蓄圧ユニット１４が接続されている簡易ステーション１３と、この簡易ステーション１３が属する特定エリア内の水素ステーション１２に対して、基準残量値以下である旨の充填許容信号を送信して、その水素ステーション１２には交換する蓄圧ユニット１４を準備するように準備指示を送信して（ステップｎ１０）、充填済みの蓄圧ユニット１４を用意させる。

そしてデータ管理センター１６は、この準備指示によって配送管理サーバ６５内の配送予定表の変更が必要になるか否かを判断する（ステップｎ１１）。判断は、基準残量値以下を示している蓄圧ユニット１４の配送順位が一定基準より上にあるか否かでなされる。変更が必要であると判断した場合には、基準残量値以下を示している蓄圧ユニットの情報を付加して演算処理を行い、序列をつけ直して配送予定の変更を行い、配送予定表を更新する（ステップｎ８）。変更が必要ないと判断された場合には、配送予定編集の処理動作を終了する。

このような処理に伴う必要な情報は各部のメモリ２７，４５，３９，６４に記憶される。

データ管理センター１６から指示を受けた水素ステーション１２では、指示に応じた処理がなされて、水素ガスが高圧充填された蓄圧ユニット１４は水素ステーション１２から簡易ステーション１３に配送され、残量の少なくなった、又は空になった蓄圧ユニット１４は回収されて水素ステーション１２に移送される。水素ガス充填がなされた蓄圧ユニット１４や回収された蓄圧ユニット１４の情報や充填量、充填日時などの情報はメモリ２７に記憶されるとともに、水素ステーション１２からデータ管理センター１６へ送信される。

このようにしてデータ管理センター１６は配送予定を管理し、各蓄圧ユニット１４の水素ガス消費に対応して必要に応じて柔軟に配送予定を変更して、簡易ステーション１３に接続されている蓄圧ユニット１４において水素ガスが不足することを防止し、確実に充填が行える環境をつくる。しかも万が一、簡易ステーション１３において突発的な水素ガス不足が起きた場合には、最寄りの簡易ステーション１３を照会できるようにして、顧客の水素ガス充填の利便性低下を回避する。

水素ガスが高圧で充填された蓄圧ユニット１４が不足することなく供給される簡易ステーション１３では、燃料電池自動車ＦＣＶのタンクＴに対して、図５のフロー図に示したように充填処理がなされる。

図３も参照して説明する。簡易ステーション１３のディスペンサ３１の入力部３５から充填開始要求が入力されると（ステップｎ２１）、データ管理センター１６から基準残量値以下である旨の充填許容信号の入力があったか否かが、接続している蓄圧ユニット１４のメモリ４５に記憶した情報に照らし合わせて判断される（ステップｎ２２）。有りの判断の場合には続いて、データ管理センター１６から最低残量値以下である旨の充填不可信号の入力があったか否かが、接続している蓄圧ユニット１４のメモリ４５に記憶した情報に照らし合わせて判断される（ステップｎ２３）。

充填不可信号の入力有りの場合には、その旨、つまり充填開始要求があったものの充填不可能であることをデータ管理センター１６へ連絡し（ステップｎ２４）、続いて、充填不可能である旨を表示部３８に表示するなどの必要な充填不能処理をする（ステップｎ２５）。この場合には、図４に示したように、データ管理センター１６が簡易ステーション１３に対して最寄りステーションの照会処理（ステップｎ５）を行う。

基準残量値以下の信号（充填許容信号）入力も最低残量以下の信号（充填不可信号）入力もない場合には、充填開始処理が行われる（ステップｎ２６）。

充填中は、データ管理センター１６の監視のもとで、蓄圧ユニット１４のガス圧が最低残量値以下になった旨の充填不可信号が蓄圧ユニット１４を介して簡易ステーション１３に入力されるか否かが判断される（ステップｎ２７）。充填不可信号の入力が有りの場合には、充填途中に充填不可能になった旨をデータ管理センター１６へ連絡し（ステップｎ２８）、続いて、充填不可能である旨を表示部３８に表示するなどの必要な充填未完処理をする（ステップｎ２９）。この場合にも、図４に示したようにデータ管理センター１６が簡易ステーション１３に対して最寄りステーションの照会処理（ステップｎ５）を行う。

充填が完了するまでに充填不可信号を入力しなければ充填完了と判断され（ステップｎ３０）、充填完了である旨を表示部３８に表示するなどの必要な充填完了処理をする（ステップｎ３１）。水素ガス充填量や車種（タンク容量）、顧客情報、蓄圧ユニット１４の識別情報などの情報はメモリ３９に記憶されるとともに、蓄圧ユニット１４を介してデータ管理センター１６に送信される。また充填に伴い変動する蓄圧ユニット１４のガス圧やガス温度などの情報はメモリ４５に記憶され、データ管理センター１６に送信される。

データ管理センター１６と簡易ステーション１３において前述のような処理がなされるとともに、水素ステーション１２や移動体１５で指示に基づいた所定の処理がなされる。そしてデータ管理センター１６は顧客情報やその顧客が行ったガス充填量、ガス充填量とガス料金情報、料金調整のための演算情報から演算して求められる請求額（ガス料金）情報などの必要な決済情報をクレジット決済会社１８に出力し、クレジット決済会社１８を介して決済処理がなされる。

水素ガス流通システム１１における基本の情報交換・支払の体系を示した説明図である図３は、水素ガスの供給元であるガス会社１７が水素ステーション１２と簡易ステーション１３を運営している例を示している。蓄圧ユニット１４もガス会社１７の所有に係るものである。

この場合、データ管理センター１６から請求額情報などの必要な情報を受け取ったクレジット決済会社１８は、顧客ごとのガス充填量に応じたガス料金を顧客に請求するとともに必要な金額をガス会社１７に支払いを行う。簡易ステーション１３に手数料など適宜の名目の対価を支払うように設定した場合には、破線の矢印で示したように簡易ステーション１３にも代金が支払われる。つまりデータ管理センター１６からは、簡易ステーション１３の識別情報とともに、各簡易ステーション１３の稼働状況に応じて配分された支払金額情報が提供され、この支払金額情報に応じた額が簡易ステーション１３に支払われる。

図６、図７、図８に、水素ガス流通システム１１における情報交換・支払の体系の他の例を示す。

図６に示した例では、水素ガスの供給元であるガス会社１７が水素ステーション１２を運営するが、簡易ステーション１３はガス会社１７の直営店や加盟店など、適宜の契約に基づいて水素ガス充填を行わせるものであり、手数料が支払われるように設定されている。蓄圧ユニット１４は、すべての簡易ステーション１３で共通に使用できるもの、または簡易ステーション１３ごとに使用できるものである。

このような水素ガス流通システム１１においても前述と同様にしてデータ管理センター１６と簡易ステーション１３で処理がなされる。

そして、クレジット決済会社１８は、顧客ごとのガス充填量に応じたガス料金を顧客に請求するとともに、ガス会社１７と各簡易ステーション１３に対して支払いを行う。簡易ステーション１３に対する支払金額は、データ管理センター１６において簡易ステーション１３から取得した水素ガス充填量などに基づいて算出され、その支払金額情報がデータ管理センター１６からクレジット決済会社１８に提供される。

図７に示した例では、水素ガスを供給する複数のガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）が共同で又は提携して水素ステーション１２を運営している。簡易ステーション１３はＡガス会社１７ａに関係する簡易ステーション１３ａと、Ｂガス会社に関係する簡易ステーション１３ｂがあり、それぞれ独自の蓄圧ユニット１４（Ａ社蓄圧ユニット１４ａとＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を用いている。

このような水素ガス流通システム１１においても前述と同様にしてデータ管理センター１６と簡易ステーション１３で処理がなされるが、データ管理センター１６からの蓄圧ユニット１４についての充填、配送、回収作業に関わる指示では、蓄圧ユニット１４に対応する簡易ステーション１３でのみ使用されるように設定される。

クレジット決済会社１８は顧客ごとのガス充填量に応じたガス料金を顧客に請求するとともに、各ガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）に対してそれぞれ分配して支払う。破線で示したように、各簡易ステーション１３（簡易ステーション１３ａと簡易ステーション１３ｂ）に対しても支払いがなされるように設定してもよい。

各ガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）に対する支払額と各簡易ステーション（簡易ステーション１３ａと簡易ステーション１３ｂ）に対する支払額は、データ管理センター１６において各蓄圧ユニット１４（Ａ社蓄圧ユニット１４ａとＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を通して各簡易ステーション１３（簡易ステーション１３ａと簡易ステーション１３ｂ）から取得した水素ガス充填量などに基づいて算出され、配分されたその支払金額情報がデータ管理センター１６からクレジット決済会社１８に提供される。

図８に示した例では、水素ガスを供給する複数のガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）がそれぞれ水素ステーション１２ａ，１２ｂを運営しており、それぞれ独自の蓄圧ユニット１４（Ａ社蓄圧ユニット１４ａとＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を用いているが、これらは共通して使用できるものである。図８の例は、他社から水素ガスを融通してもらう場合、換言すれば他社から水素ガスを購入する場合を説明している。

これは、たとえばＡガス会社１７ａのエリア（簡易ステーション網）とＢガス会社１７ｂのエリア（簡易ステーション網）があり、Ａガス会社１７ａが統括するエリアの辺境地域にある簡易ステーション１３で水素ガスの欠乏が生じたり、欠乏が起きそうになったりしたときであって、その簡易ステーション１３の比較的近隣地域にＢガス会社１７ｂの水素ステーション１２ｂが存在しており、Ａガス会社１７ａの簡易ステーション１３がそれよりも遠い場合である。つまり、Ａガス会社１７ａにとってはＢガス会社１７ｂの水素ステーション１２ｂから水素ガス（充填済みのＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を融通してもらう方が自社の水素ステーション１２からＡ社蓄圧ユニット１４ａを配送するよりも効率がよく、特に緊急性を要する場合に都合がよいからである。

このような水素ガス流通システムにおいても前述と同様にしてデータ管理センター１６と簡易ステーション１３で処理がなされる。データ管理センター１６からの蓄圧ユニット１４についての充填、配送、回収作業に関わる指示では、すべての簡易ステーション１３においてＡ社蓄圧ユニット１４ａもＢ社蓄圧ユニット１４ｂも使用できるように設定される。

クレジット決済会社１８は顧客ごとのガス充填量に応じたガス料金を顧客に請求するとともに、各ガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）に対してそれぞれ分配して支払う。また簡易ステーション１３に対しても稼働に応じて分配される手数料の支払いがなされる。

各ガス会社１７（Ａガス会社１７ａとＢガス会社１７ｂ）に対する支払額は、データ管理センター１６において各蓄圧ユニット１４（Ａ社蓄圧ユニット１４ａとＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を通して各簡易ステーション１３から取得した水素ガス充填量などに蓄圧ユニット１４の識別情報を紐付けして算出され、配分されたその支払金額情報がデータ管理センター１６からクレジット決済会社１８に提供される。各簡易ステーションに対する支払額は、データ管理センター１６において各蓄圧ユニット１４（Ａ社蓄圧ユニット１４ａとＢ社蓄圧ユニット１４ｂ）を通して各簡易ステーション１３から取得した水素ガス充填量などに簡易ステーション１３の識別情報を紐付けして算出され、配分されたその支払金額情報がデータ管理センター１６からクレジット決済会社１８に提供される。

以上の説明ように、この水素ガス流通システム１１では、水素ステーション１２の周りに、圧縮機を保有せず水素ガスの差圧のみを利用して充填する複数の簡易ステーション１３を設置し、水素ステーション１２から各簡易ステーション１３に、水素ガスを高圧に充填した蓄圧ユニット１４を配送されるように構成している。簡易ステーション１３は、水素ステーションのような設備が必要でなく圧縮機も不要であるので、水素ステーション１２に比べて設置が容易で、設備投資も低く抑えられる。メンテナンスの手間や期間についても負担が少ない。このため、広範囲にわたって多くの簡易ステーション１３を設置させることができる。

しかも、データ管理センター１６と簡易ステーション１３において、偶発的な欠乏が生じた場合でも常に水素ガスが行き届き補えるよう柔軟な処理がなされるので、水素ステーション１２の数は少なくても、不自由を生じさせない水素ガス流通システムを構築することができる。

つまり、いつどこの簡易ステーション１３に行っても充填ができる状態、換言すれば、燃料電池自動車ＦＣＶの走行中に燃料残量計が半分以下を示すようになっても、ガス欠を気にすることなく走行できる環境をつくり出すことができる。

このため、水素ガスが顧客にとって利用しやすいものとなり、この結果、水素ガスの流通の活性化をはかり、更なる普及を実現できる。

簡易ステーション１３の設置に関して付言すれば、図６に示したように加盟店を募ったり、図７に示したように複数のガス会社１７が共同して水素ステーション１２を運営したり、図８に示したように他のガス会社１７の水素ガスを融通できるようにしたり、様々なビジネスモデルを創出することによって、より多くの簡易ステーション１３の設置を促せる。

また、データ管理センター１６で行う配送管理は、蓄圧ユニット１４の水素ガス残量（ガス圧）情報と簡易ステーション１３の基本情報を含むガス消費情報に基づいて行うので、自動で適切に行える。

蓄圧ユニット１４には通信部４２を備え、移動端末として機能させているので、簡易ステーション１３の構成を簡素にすることができる。この点からも、簡易ステーション１３の設置促進をはかることができる。

この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

たとえば、データ管理センター１６の制御によらず、一部に人手を介して行ってもよい。

ネットワークを介してのデータ管理センター１６との通信可能な接続は、水素ステーション１２と、蓄圧ユニット１４と、簡易ステーション１３のすべてについて行ってもよい。

また、顧客の利便性をさらに向上するため、充填可能な簡易ステーション１３を顧客に紹介するナビゲーションシステムを組み合わせてもよい。この場合、蓄圧ユニット１４の通信部４２にＧＰＳ機能を持たせているので、簡易ステーション３に接続された最低残量値未満のガス圧を有する蓄圧器を照会すれば、充填可能な簡易ステーション１３の照会になる。

１１…水素ガス流通システム
１２…水素ステーション
１３…簡易ステーション
１４…蓄圧ユニット
１５…移動体
３１…ディスペンサ
３３…通信部
６１…制御管理部

Claims (3)

1. 水素ガス充填機能を有する水素ステーションと、
   ディスペンサを有する複数の簡易ステーションと、
   前記水素ステーションと前記簡易ステーションの間を移動し、前記ディスペンサに着脱可能に接続される複数の蓄圧ユニットを備え、
   前記蓄圧ユニットが、前記水素ステーションにおいて水素ガスを供給対象に対して差圧で充填可能な高圧に充填されたのち前記簡易ステーションに輸送されるものであり、
   前記水素ステーション、前記簡易ステーション及び前記蓄圧ユニットが通信部を有するとともに、ネットワークを介して通信可能に接続され、
   少なくとも前記蓄圧ユニットの水素ガス残量情報と前記水素ステーション及び前記簡易ステーションの基本情報を含むガス消費情報に基づいて前記蓄圧ユニットの充填及び配送管理を行う制御管理部を備え、
   前記制御管理部が、前記簡易ステーションにおける前記蓄圧ユニットの水素ガス残量に基づいて充填済みの前記蓄圧ユニットを前記水素ステーションから前記簡易ステーションに配送する制御と、
   一の前記簡易ステーションにおける前記蓄圧ユニットの水素ガス残量が更なる充填のできない最低残量値以下である場合に、その簡易ステーションにおいて、その簡易ステーションから最寄りの充填可能な簡易ステーションを案内する制御を行う
   水素ガス流通システム。
2. 水素ガス充填機能を有する水素ステーションと、
   ディスペンサを有する複数の簡易ステーションと、
   前記水素ステーションと前記簡易ステーションの間を移動し、前記ディスペンサに着脱可能に接続される複数の蓄圧ユニットを備え、
   前記蓄圧ユニットが、前記水素ステーションにおいて水素ガスを供給対象に対して差圧で充填可能な高圧に充填されたのち前記簡易ステーションに輸送されるものであり、
   前記水素ステーション、前記簡易ステーション及び前記蓄圧ユニットが通信部を有するとともに、ネットワークを介して通信可能に接続されるとともに、
   前記ネットワークには、前記水素ステーションを運営するとともに前記水素ステーションに水素ガスを供給するガス会社と、決済のための決済会社が接続され、
   少なくとも前記蓄圧ユニットの水素ガス残量情報と前記水素ステーション及び前記簡易ステーションの基本情報を含むガス消費情報に基づいて前記蓄圧ユニットの充填及び配送管理を行う制御管理部を備え、
   前記制御管理部が、前記簡易ステーションにおける前記蓄圧ユニットの水素ガス残量に基づいて充填済みの前記蓄圧ユニットを前記水素ステーションから前記簡易ステーションに配送する制御と、
   一の前記簡易ステーションにおける前記蓄圧ユニットの水素ガス残量が更なる充填のできない最低残量値以下である場合に、その簡易ステーションにおいて、その簡易ステーションから最寄りの充填可能な簡易ステーションを案内する制御を行うとともに、
   前記制御管理部は前記蓄圧ユニットを通して前記簡易ステーションから取得した水素ガス充填量を含む決済に必要な決済情報を前記決済会社に対して提供し、前記決済情報に基づき前記決済会社が、前記ガス会社と前記簡易ステーションのうち少なくとも前記ガス会社に対して決済処理を行う
   水素ガス流通決済システム。
3. 前記ガス会社が複数備えられ、
   前記水素ステーションが、複数の前記ガス会社によって共同又は提携して運営されるものであり、
   前記制御管理部は、前記ガス会社の前記蓄圧ユニットを通して前記簡易ステーションから取得した水素ガス充填量に基づいて前記ガス会社に対する支払額を前記ガス会社ごとに算出して前記決済会社に提供する
   請求項２に記載の水素ガス流通決済システム。

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