JP7464032B2 - 水素充填方法、水素充填装置、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Description

本開示は水素充填に関する。

特許文献１には、赤外線通信を介して、水素を充填する車両の情報（例えば水素タンク容量）を制御装置へ送信し、制御装置は水素充填制御（プロトコル）を規定する水素充填装置が開示されている。ここには、水素充填において、タンク容量、初期圧力、外気温度によって昇圧率が定められることが示されている。

特開２０１９－２５１５号公報

大型車を燃料電池自動車とする場合、従来規格で規定されている水素ガス充填容量が３０ｋｇまでの範囲では十分な航続距離を確保できない。また、水素ガス充填容量を増やすため１回あたりの充填量が増えることから、充填時間が長くなる傾向にあり、短時間で充填するために従来の充填速度で充填する場合だけでなく、さらに速い(いわゆる大流量)充填が必要となる。
このように従来の水素充填は、容量が３０ｋｇまでの水素タンクを基準に制御が行われており、容量が３０ｋｇより大きい水素タンク（例えば大型車に搭載された水素タンク）に当該制御を用いたときに、充填時間が長くかかったり、３０ｋｇの水素を充填した時点で水素の供給が停止してしまったりすることがある。

そこで本開示では上記問題を鑑み、容量が大きい水素タンクを対象としても水素の充填を効率よく行うことを可能とすることを目的とする。

発明者は、鋭意検討の結果、特に容量の大きい水素タンクへの水素の充填については、水素タンクの容量のみでなく、充填口の種類の要素が影響するとともに、この要素に基づくと、適正な昇圧率が水素タンクの容量に対して反比例の関係にある知見を得た。
ここで「昇圧率」は水素タンクにおける単位時間当たりの上昇圧力を意味し、例えば「ＭＰａ／分」等で表される。適正な昇圧率で水素を充填することで、水素タンクへの水素の充填を効率よく適正に行うことができる。

また、水素タンクへの水素充填は、水素充填装置に具備された水素供給管の先端のノズルと、燃料電池車両に配置された水素導入管に設けられた充填口（レセプタクル）とが接続されることにより行われる。通常、これらノズルやレセプタクルは、許容できる最高水素圧力や許容できる最大水素流量に応じて複数の種類がある。異なる種類同士でノズルとレセプタクルとが接続された場合に水素充填に不具合が生じることがある。例えば、許容される最高水素圧力や最大水素流量についてノズルの方がレセプタクルより大きい組み合わせとなった時にこれが顕著となる。
これに対して、異なる種類同士の組み合わせに対してはノズルとレセプタクルとが物理的に接続できないようなノズル及びレセプタクルの構造を適用して水素充填を禁止することもできる。しかしながら、全ての組み合わせについて禁止してしまうと充填禁止の場面が増え、汎用性という観点から効率の良い水素充填が妨げられる。そこで発明者は、効率の良い充填のために、異なる種類同士でノズルとレセプタクルとが接続された場合にも充填ができるように構成することが効率向上に対して大きな利益になるとの考えに至った。

以上の知見に基づき、本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、水素タンクへの水素充填方法であって、ノズルとレセプタクルとの接続が可能であるときに、ノズルのノズル流量がレセプタクルのレセプタクル流量よりも大きい、又は、レセプタクル流量が不明である場合には、ノズル流量での水素充填を禁止する、水素充填方法を開示する。

水素充填方法において、水素充填はレセプタクル流量以下で行うように構成してもよい。

水素充填方法において、ノズルとレセプタクルとの接続はノズルのノズル圧力がレセプタクルのレセプタクル圧力以下であるときに可能とするように構成してもよい。

水素充填方法において、レセプタクルの種類、及び、水素タンクの容量から、水素タンクの容量に対する反比例関係に基づいて水素充填時の昇圧率が決められてもよい。

水素充填方法において、反比例関係に基づいて昇圧率の値が決められたマップが作成され、マップから昇圧率が決められてもよい。

本開示の他の態様として、水素タンクへの水素充填装置であって、蓄圧器と、圧縮機と、水素供給管と、水素供給管の先端に配置されたノズルと、圧縮機を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ノズルとレセプタクルとの接続が可能であるときに、ノズルのノズル流量がレセプタクルのレセプタクル流量よりも大きい、又は、レセプタクル流量が不明である場合には、ノズル流量での水素充填を禁止する演算を行う、水素充填装置を開示する。

水素充填装置において、制御装置では、水素充填はレセプタクル流量以下で行うことを決定するように構成してもよい。

水素充填装置において、ノズルとレセプタクルとの接続はノズルのノズル圧力がレセプタクルのレセプタクル圧力以下であるときに可能とするように構成してもよい。

水素充填装置において、制御装置は、レセプタクルの種類、及び、水素タンクの容量から、水素タンクの容量に対する反比例関係に基づいて昇圧率を決める演算を行ってもよい。

水素充填装置において、制御装置には、反比例関係に基づいて昇圧率の値が決められたマップが記録されており、マップから昇圧率が決められてもよい。

本開示の他の態様として、水素タンクに水素充填の制御を行うプログラムであって、ノズルのノズル流量がレセプタクルのレセプタクル流量よりも大きい、又は、レセプタクル流量が不明である場合には、ノズル流量での水素充填を禁止するステップを備える、プログラムを開示する。

プログラムは、水素充填はレセプタクル流量以下で行う決定をするステップを備えるように構成してもよい。

プログラムは、レセプタクルの種類、及び、水素タンクの容量から、水素タンクの容量に対する反比例関係に基づいて昇圧率を求めるステップを有してもよい。

また、上記プログラムが記録された記録媒体を開示する。

本開示によれば、容量が大きい水素タンクを対象としても水素の充填を効率よく行うことができる。

図１は水素充填装置１０の概要を表す図である。 図２は制御装置１４の概要を表す図である。 図３は水素充填方法Ｓ１０の流れを表す図である。 図４は水素タンクの容量と昇圧率との関係の例を表す図である。 図５はマップの１つの例を説明する図である。 図６はノズルとレセプタクルとの接続の可否の一例を示す図である。 図７は水素充填方法Ｓ２０の流れを表す図である。

１．水素充填装置
図面を参照しつつ１つの例にかかる水素充填装置について説明する。図１は水素充填装置１０を概念的に表した図である。水素充填装置１０はいわゆる水素ステーションに備えられており、燃料電池を搭載した自動車（燃料電池車両）１に備えられた水素タンク２に水素を供給する。
ここで燃料電池車両１は公知の通りであるが、車体内に燃料電池システムを備えている。燃料電池システムには燃料電池及び水素タンク２が備えられており、水素タンク２から燃料電池に水素が供給される。燃料電池は、水素タンク２から供給された水素を燃料ガスとし、この燃料ガスを別途供給された酸化ガス（空気）によって酸化させることにより発電を行い、この発電された電気で車両の駆動源であるモータを回転させる。なお、本開示によれば、上記したように特に燃料電池車両１が大型車であり水素タンク２の容量が３０ｋｇを超えるものに対しても効率よく水素の充填が可能である。

水素充填装置１０には、水素が封入された蓄圧器１１と、蓄圧器１１から配管に放出された水素を圧縮（昇圧）する圧縮機（コンプレッサ）１２と、昇圧された水素を圧縮機１２から燃料電池車両１に供給する水素供給管１３と、水素供給を制御する制御装置１４とを備える。ここで、蓄圧器１１、圧縮機１２、及び、水素供給管１３は公知のものを適用することができ、特に限定されることはない。水素の充填は水素供給管１３の先端に設けられたノズル１３ａが燃料電池車両１の水素導入管３の先端に設けられたレセプタクル（充填口）３ａに接続され、圧縮機１２によって蓄圧器１１内から放出された水素が圧縮されて水素供給管１３、燃料電池車両１の水素導入管３を経て水素タンク２に充填される。

制御装置１４は、水素充填装置１０の各部を制御する。図２に概念的に示したように制御装置１４は、プロセッサーであるＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算ユニット）１４ａ、作業領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｂ、記録媒体として機能するＲＯＭ（Read-Only Memory）１４ｃ、有線、無線を問わず情報を制御装置１４に受け入れるインターフェイスである受信部１４ｄ、及び、有線、無線を問わず情報を制御装置１４から外部に送るインターフェイスである送信部１４ｅを備える。
従って制御装置１４は受信部１４ｄ、送信部１４ｅを介して他の機器と接続されており信号の送信、受信ができるように構成されている。

制御装置１４には、水素充填装置１０の各部を制御するための制御プログラムが保存されている。制御装置１４では、ハードウェア資源としてのＣＰＵ１４ａ、ＲＡＭ１４ｂ、及びＲＯＭ１４ｃと、制御プログラムとが協働する。具体的には、ＣＰＵ１４ａが、ＲＯＭ１４ｃに記録されたコンピュータプログラムを作業領域として機能するＲＡＭ１４ｂで実行することによって、様々な機能を実現する。ＣＰＵ１４ａが取得または生成した情報は、ＲＡＭ１４ｂに格納される。

本形態では制御装置１４は、燃料電池車両１の制御装置４から受信部１４ｄを介して燃料電池車１の充填口（レセプタクル）３ａの種類、及び、水素タンク２の容量を取得する。また、必要に応じて充填口（レセプタクル）３ａの数を取得してもよい。
本形態で制御装置１４は得られた情報に基づいて、ＲＯＭ１４ｃに記録されたデータベースを用いる等しつつ、ＲＯＭ１４ｃに記録されたコンピュータプログラムを実行して水素充填の際の昇圧率を決定してＲＡＭ１４ｂに記録する。そして制御装置１４は決定した昇圧率で水素が充填されるように送信部１４ｅを介して圧縮機１２を制御し、水素を水素タンク２に充填する。昇圧率の決定のための具体的な内容は後で説明する。

なお、制御装置１４はその他にも、備えられたセンサや機器からの情報（信号）に基づいて記録されたコンピュータプログラムを実行して水素充填装置１０の各部を制御する。その他のセンサや機器としては水素流量計、温度センサ、圧力センサ、及び、水素の流動を制御する弁等を挙げることができる。

２．水素充填
次に水素充填について説明する。

２．１．昇圧率制御
燃料電池車両１への水素充填は上記したように行われるが、本開示では、水素を充填する際にその昇圧率を演算し、その結果に基づいて制御が行われる。そこでここでは、昇圧率を決める方法について説明する。また、この方法の各過程に対応した各ステップを有するコンピュータプログラムを作成し、制御装置１４の記録媒体として機能するＲＯＭ１４ｃにこれを保存し、実行することで水素充填を制御することができる。以下、１つの例にかかる水素充填方法を説明するが、上記のようにこれに基づいてコンピュータプログラムとし、制御装置１４のＲＯＭ１４ｃに記録することで水素充填装置１０の１つの構成要素として機能する。

図３に１つの形態にかかる水素充填方法Ｓ１０の流れを示した。図３からわかるように水素充填方法Ｓ１０は、情報の取得過程Ｓ１１、昇圧率の決定過程Ｓ１２、及び、水素の充填過程Ｓ１３を有している。以下、各過程について説明する。

２．１ａ．情報の取得過程
情報の取得過程Ｓ１１では、これから水素を充填しようとしている燃料電池車両１から当該燃料電池車両１における水素の充填口（レセプタクル）３ａの種類、及び水素タンク２の容量を取得する。必要に応じて充填口３ａの数を取得してもよい。

情報の取得は、自動であってもよいし、手動であってよいし、予めデータベースとして制御装置１４に記録されていたものであってもよい。
自動で取得する場合では、例えば、燃料電池車両１に搭載された制御装置４から無線発信された充填口（レセプタクル）３ａの種類、充填口３ａの数、及び水素タンク２の容量の情報を、水素充填装置１０の制御装置１４に備えられた受信部１４ｄで受信させることにより行うことができる。
手動で取得する場合では、例えば、人がキーボードやタッチパネル等の入力手段１５で入力操作し、充填口（レセプタクル）３ａの種類、充填口３ａの数、及び水素タンク２の容量の情報を、水素充填装置１０の制御装置１４に備えられた受信部１４ｄで受信させることにより行うことができる。

２．１ｂ．昇圧率の決定
昇圧率の決定過程Ｓ１２では、情報の取得過程Ｓ１１で得られた情報に基づいて、水素充填時における昇圧率を決定する。本開示では昇圧率は水素タンク２の容量に対して反比例の関係により決められることを基本とする。すなわち、昇圧率をＲ（ＭＰａ／分）とし、水素タンク２の容量をＭ（ｋｇ）としたとき、
Ｒ＝Ｋ（１／Ｍ）
により算出する。
ここで、Ｋは係数であり、充填口３ａの種類（さらに必要に応じて充填口３ａの口数）によって決まり、予め実験などにより求めておく。この係数Ｋを決める際には水素タンク内や外気の温度を考慮してもよい。温度を考慮する場合にも実験による実測値に基づいてもよいし、既存のマップ（例えば、SAE J2601（北米規格）や、JPEC-S 0003 （日本規格））に基づいてもよい。

図４には１つの例にかかる、水素タンク容量（ｋｇ）と昇圧率（ＭＰａ／分）との関係を示すグラフを表した。このように、充填口３ａの種類（さらに必要に応じて充填口３ａの口数）ごとに予め得ておいた反比例である関係式を適用し、水素タンク２の容量から昇圧率を求める。

上記のようにして都度計算により昇圧率を得ることができるが、所定の条件又は範囲で区分けし、区分けごとに予め昇圧率を求めておいて（求め方は上記と同様である。）、一覧表に表すように（マップ化）してＲＯＭ１４ｃなどに記録しておくことで、情報の取得過程Ｓ１１で得られた情報に基づいて条件に一致する区分のマップをＲＯＭ１４ｃから呼び出して昇圧率を得てもよい。

例えば、図５に示したように、水素タンク容量を所定の範囲で分け（例えば１０ｋｇ以上２０ｋｇ未満、２０ｋｇ以上３０ｋｇ未満、３０ｋｇ以上４０ｋｇ未満、４０ｋｇ以上５０ｋｇ未満、５０ｋｇ以上６０ｋｇ未満…）、範囲（区分け）ごとに、さらに充填口の種類及び口数で区分けして昇圧率を計算して一覧表に表すように（マップ化）しておき、情報の取得過程Ｓ１１で得られた情報に基づいて条件に一致するマップから得ておいた昇圧率を呼びだす。このマップは例えば制御装置１４のＲＯＭ１４ｃに記録しておくことができる。

同様に、充填口の種類（必要に応じてさらに口数）ごとに分け、さらに水素タンク容量で分けて昇圧率を計算して一覧表に表すように（マップ化）しておき、情報の取得過程Ｓ１１で得られた情報に基づいて条件に一致するマップから得ておいた昇圧率を呼びだすこともできる。

２．１ｃ．水素の充填
水素の充填過程Ｓ１３では、昇圧率の決定過程Ｓ１２で決定した昇圧率で水素の充填を行う。決定した昇圧率の情報に基づいて制御装置１４から送信部１４ｅを介して圧縮機１２を制御して水素の供給圧を調整しつつ適切な昇圧率で水素の充填を行う。

２．１ｄ．昇圧率制御による効果等
以上説明した水素充填装置１０、及び、水素充填方法Ｓ１０による昇圧率制御によれば、充填対象とする水素タンク２の容量に対して、特に容量の大きい水素タンク２を対象としても水素の充填を効率よく行うことができる。すなわち、容量が３０ｋｇを超える水素タンク（例えば大型車に搭載された水素タンク）であっても、例えば水素の充填時間を短縮しつつ、水素タンクへの負荷を抑えることができる。

また、上記では、水素充填装置１０に具備された制御装置１４により昇圧率を算出する態様を例として説明したが、本開示はこれに限定されることはなく、これに加えて燃料電池車両１に具備された制御装置（エンジンコントロールユニット、engine control unit、ECU等)４で昇圧率を演算してもよい。このときには例えば、安全性向上のため、水素充填装置により得られた昇圧率と燃料電池車両により得られた昇圧率とを対比し、その値の差が一定の範囲に収まる場合に充填を許容して収まらない場合には充填を禁止したり、両昇圧率のうち小さい昇圧率を用いて充填を行うように構成したりすることができる。

２．２．ノズルとレセプタクルとの関係に基づく制御
水素タンク２への水素充填は上記のように水素充填装置１０に具備された水素供給管１３の先端のノズル１３ａと、燃料電池車両１に配置された水素導入管３に設けられた充填口（レセプタクル）３ａとが接続されて行われる。通常、これらノズル１３ａやレセプタクル３ａは、許容される最高水素圧力及び許容される最大水素流量に応じて複数の種類がある。異なる種類同士でノズル１３ａとレセプタクル３ａとが接続された場合でも、水素の充填は可能であるが、場合によっては充填の効率の低下や不具合を生じることがある。例えば、許容される最高水素圧力又は許容される最大水素流量についてノズル１３ａの方がレセプタクル３ａより大きい組み合わせとなった時に顕著に表れる傾向にある。

これに対して水素充填に際して、ノズル１３ａとレセプタクル３ａとの組み合わせに関して異なる種類同士は物理的に接続できないように構成してもよい。物理的に接続できないとはノズル１３ａの構造及びレセプタクル３ａの構造の少なくとも一方が両者を接続することができない構造を備えていることを意味する。例えばレセプタクル３ａにノズル１３ａの接続を阻害する突起を設ける等を挙げることができる。ただしこれに限定されるものではない。
しかしながら一方で、種類が一致しないノズル１３ａとレセプタクル３ａとの組み合わせを一切接続できないとすると充填禁止の場面が増え、汎用性という観点から効率の良い充填が妨げられる。
そこで、本開示では少なくとも一部の異なる種類で、ノズル１３ａとレセプタクル３ａとの組み合わせを物理的に接続できるように構成するとともに、制御装置１４により、水素充填の制御を行う。以下にさらに具体的に説明する。

２．２．１．ノズル及びレセプタクルの種類
上記の通り、ノズル１３ａやレセプタクル３ａは、許容される最高水素圧力、及び、許容される最大水素流量に応じて複数の種類がある。ここで表記として「ノズル圧力」はそのノズルが許容する最高水素圧力を意味し、「ノズル流量」はそのノズルが許容する最大水素流量を意味する。同様に「レセプタクル圧力」はそのレセプタクルが許容する最高水素圧力、「レセプタクル流量」はそのレセプタクルが許容する最大水素流量を意味する。

ノズル１３ａ、レセプタクル３ａの種類の数は特に限定されることはないが、ここでは１つの例として、ノズル１３ａ及びレセプタクル３ａのそれぞれについて次の種類を有する場合により説明する。なお、圧力の高さの関係は圧力Ａ＜圧力Ｂ＜圧力Ｃ＜圧力Ｄ、流量の大きさの関係は小流量＜中流量＜大流量である。
・ノズル１（Ｎ１）：ノズル圧力が圧力Ａ、ノズル流量が小流量
・ノズル２（Ｎ２）：ノズル圧力が圧力Ｂ、ノズル流量が小流量
・ノズル３（Ｎ３）：ノズル圧力が圧力Ｃ、ノズル流量が小流量
・ノズル４（Ｎ４）：ノズル圧力が圧力Ｃ、ノズル流量が大流量
・ノズル５（Ｎ５）：ノズル圧力が圧力Ｄ、ノズル流量が小流量
・ノズル６（Ｎ６）：ノズル圧力が圧力Ｄ、ノズル流量が中流量
・ノズル７（Ｎ７）：ノズル圧力が圧力Ｄ、ノズル流量が大流量
・レセプタクル１（Ｒ１）：レセプタクル圧力が圧力Ａ、レセプタクル流量が小流量
・レセプタクル２（Ｒ２）：レセプタクル圧力が圧力Ｂ、レセプタクル流量が小流量
・レセプタクル３（Ｒ３）：レセプタクル圧力が圧力Ｃ、レセプタクル流量が小流量
・レセプタクル４（Ｒ４）：レセプタクル圧力が圧力Ｃ、レセプタクル流量が大流量
・レセプタクル５（Ｒ５）：レセプタクル圧力が圧力Ｄ、レセプタクル流量が小流量
・レセプタクル６（Ｒ６）：レセプタクル圧力が圧力Ｄ、レセプタクル流量が中流量
・レセプタクル７（Ｒ７）：レセプタクル圧力が圧力Ｄ、レセプタクル流量が大流量

ここでノズル圧力、レセプタクル圧力、ノズル流量、レセプタクル流量の具体的な値は特に限定されることはないが、例えば圧力Ａが１１ＭＰａ、圧力Ｂが２５ＭＰａ、圧力Ｃが３５ＭＰａ、圧力Ｄが７０ＭＰａであることが挙げられる。一方、小流量が６０ｇ／ｓ、中流量が９０ｇ／ｓ、及び、大流量が１２０ｇ／ｓであることが挙げられる。

２．２．２．接続可否例
水素充填を可能とするためにはノズル１３ａとレセプタクル３ａとが物理的に接続可能であることを要する。本例における接続可否を図６に示した。図６で接続可能な組み合わせを「〇」又は「◎」、接続不可の組み合わせを「×」で表している。
本例では、ノズル圧力がレセプタクル圧力以下であるとともに、ノズル流量がレセプタクル流量以下である組み合わせを物理的に接続可能とし、それ以外の組み合わせでは接続ができないことを基本とする。
ただし、本例では例外として、図６に「◎」で示したようにノズル１３ａのノズル圧力及びレセプタクル３ａのレセプタクル圧力がいずれも圧力Ｄである組み合わせのうち、レセプタクル流量が低流量に対してノズル流量が中流量、大流量である組み合わせ、及び、レセプタクル流量が中流量に対してノズル流量が大流量である組み合わせについては接続可能としている。このように圧力が高い組み合わせで接続を可能とする範囲を広げることで、特に容量が３０ｋｇを超える水素タンク（例えば大型車に搭載された水素タンク）において、例えば水素の充填機会を高めて汎用性を向上させることができ、充填のための効率を高めることができる。

２．２．３．水素充填制御
上記のようにノズル１３ａとレセプタクル３ａとが接続可能な組み合わせであれば、接続することで水素の充填を可能とする。しかしながら一方で、図６に「◎」で示したように例外にかかる組み合わせであったり、水素充填装置１０の制御装置１４が燃料電池車両１に備えられるレセプタクル３ａの種類が認識できなかったりしたとき、ノズル１３ａのノズル流量に基づいて、これより小さなレセプタクル流量のレセプタクル３ａに対して無条件に水素を流すことは不具合の発生の可能性を高める。
そこで、本形態では、ノズル１３ａとレセプタクル３ａとが物理的に接続できた組み合わせについて水素充填の際に制御装置１４を用いて次のような制御を行う。図７にその方法Ｓ２０の流れを示した。

この方法Ｓ２０による制御における燃料電池車両１への水素充填は以下に説明するように行われるが、この方法についても各過程に対応した各ステップを有するコンピュータプログラムを作成し、制御装置１４の記録媒体として機能するＲＯＭ１４ｃにこれを保存し、実行することで水素充填を制御することができる。以下、１つの例にかかる水素充填方法Ｓ２０を説明するが、上記のようにこれに基づいてコンピュータプログラムとし、制御装置１４のＲＯＭ１４ｃに記録することで水素充填装置１０の１つの構成要素として機能する。

図７よりわかるように水素充填方法Ｓ２０は、情報の取得実行過程Ｓ２１、種類の取得可否の判定過程Ｓ２２、小流量以下充填決定過程Ｓ２３、ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４、レセプタクル流量以下充填決定過程Ｓ２５、ノズル流量以下充填決定過程Ｓ２６、及び、水素の充填過程Ｓ２７を有している。以下、各過程について説明する。

２．２．３ａ．情報の取得実行過程Ｓ２１
情報の取得実行過程Ｓ２１では、水素を充填しようとしている燃料電池車両１から当該燃料電池車両１における少なくともレセプタクル３ａの種類を取得することを試みる。

情報の取得の実行は、例えば、燃料電池車両１に搭載された制御装置４から無線発信されたレセプタクル３ａの種類の情報を、水素充填装置１０の制御装置１４に備えられた受信部１４ｄで受信させることにより行うことができる。

２．２．３ｂ．種類の取得可否の判定過程Ｓ２２
種類の取得可否の判定過程Ｓ２２では、情報の取得実行過程Ｓ２１でレセプタクル３ａの種類の情報を取得することができたかを判定する。
レセプタクル３ａの種類を取得できたときにはＹｅｓが選択され、ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４に移動する。
一方、レセプタクル３ａの種類を取得できなかったときにはＮｏが選択され、小流量以下充填決定過程Ｓ２３に移動する。ここで、レセプタクル３ａの種類を取得できない理由は特に限定されることはないが、燃料電池車両１に制御装置４がそもそも搭載されておらず情報を出力することができない場合や、制御装置４が搭載されていても不具合等により情報を出力することができない場合を挙げることができる。

２．２．３ｃ．小流量以下充填決定過程Ｓ２３
種類の取得可否の判定過程Ｓ２２でレセプタクル３ａの種類を取得することができずＮｏが選択されたときには、小流量以下充填決定過程Ｓ２３に進み、水素充填が小流量以下で行われることを決定する。その後、水素の充填過程Ｓ２７に進みこの決定に基づいて水素の充填が行われる。
この過程によればレセプタクル３ａの種類を取得することができず、ノズル１３ａとレセプタクル３ａとが接続できたが流量についてその関係が不明であるときに、ノズル流量による水素充填を禁止する。そして小さい流量で水素充填を行うことで不具合を防止するができる。

２．２．３ｄ．ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４
種類の取得可否の判定過程Ｓ２２でレセプタクル３ａの種類を取得することができ、Ｙｅｓが選択されたときには、ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４に進み、ノズル流量とレセプタクル流量との対比を行う。
この過程では、種類の取得可否の判定過程Ｓ２２で得た情報から、ノズル流量がレセプタクル流量より大きい場合Ｙｅｓが選択されレセプタクル流量以下充填決定過程Ｓ２５に進む。
一方、種類の取得可否の判定過程Ｓ２２で得た情報から、ノズル流量がレセプタクル流量以下であればＮｏが選択されノズル流量以下充填決定過程Ｓ２６に進む。

２．２．３ｅ．レセプタクル流量以下充填決定過程Ｓ２５
ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４で、ノズル流量がレセプタクル流量より大きければＹｅｓが選択され、レセプタクル流量以下充填決定過程Ｓ２５に進み、水素の充填がレセプタクル流量以下で行われることを決定する。その後、水素の充填過程Ｓ２７に進みこの決定に基づいて水素の充填が行われる。
この過程によれば、ノズル流量がレセプタクル流量よりも大きい場合、ノズル流量による水素充填を禁止する。そしてレセプタクル流量に合わせてこれを超えない流量で水素充填が行われ、ノズル流量に対してレセプタクル流量が小さい種類の接続であっても不具合が発生することを防止することができる。

２．２．３ｆ．ノズル流量以下充填決定過程Ｓ２６
ノズル流量とレセプタクル流量との比較過程Ｓ２４で、ノズル流量がレセプタクル流量以下であればＮｏが選択され、ノズル流量以下充填決定過程Ｓ２６に進み、水素の充填がノズル流量以下で行われることを決定する。その後、水素の充填過程Ｓ２７に進みこの決定に基づいて水素の充填が行われる。
この過程によれば、ノズル流量がレセプタクル流量以下の場合であるから、ノズル流量に合わせて水素充填が行われるため不具合が発生することを防止することができる。

２．２．３ｇ．水素の充填過程Ｓ２７
水素の充填過程Ｓ２７では、小流量以下充填決定過程Ｓ２３、レセプタクル流量以下充填決定過程Ｓ２５、及び、ノズル流量以下充填決定過程Ｓ２６で行われた決定に基づいた流量で水素の充填を行う。決定した流量情報に基づいて制御装置１４から送信部１４ｅを介して圧縮機１２を制御して水素の供給圧を調整する等して適切な流量で水素の充填を行う。
なお、水素充填の際の昇圧率は上記説明した方法Ｓ１０から決定し、その昇圧率で水素の充填を進めてもよい。これによりさらに効率の良い水素充填をすることができる。ただし、昇圧率についてこれに限定されるものではない。

２．２．４．ノズルとレセプタクルとの関係に基づく制御の効果等
以上説明した水素充填装置１０、及び、水素充填方法Ｓ２０等による水素充填制御によれば、種類が一致しないノズル１３ａとレセプタクル３ａとの組み合わせの少なくとも一部を許容して水素充填をすることができるため、水素充填の機会を増やし、汎用性という観点から効率の良い充填が可能となる。

１０ 水素充填装置
１１ 蓄圧器
１２ 圧縮機
１３ 水素供給管
１３ａ ノズル
１４ 制御装置
Ｓ１０ 水素充填方法
Ｓ２０ 水素充填方法

Claims (8)

1. 水素タンクへの水素充填方法であって、
   ノズルとレセプタクルとの接続が可能であるときに、
   前記ノズルのノズル流量が前記レセプタクルの許容レセプタクル流量よりも大きい、又は、前記許容レセプタクル流量が不明である場合には、前記ノズル流量での水素充填を禁止し、
   前記ノズル流量が前記許容レセプタクル流量以下の場合には、前記レセプタクルの種類、及び、前記水素タンクの容量で定められる前記水素タンクにおける単位時間当たりの上昇圧力である昇圧率で水素充填を行う、
   水素充填方法。
2. 前記ノズルと前記レセプタクルとの接続は前記ノズルのノズル圧力が前記レセプタクルのレセプタクル圧力以下であるときに可能とする、請求項１に記載の水素充填方法。
3. 前記昇圧率の値が決められたマップが作成され、前記マップから前記昇圧率が決められる請求項１に記載の水素充填方法。
4. 水素タンクへの水素充填装置であって、
   蓄圧器と、
   圧縮機と、
   水素供給管と、
   前記水素供給管の先端に配置されたノズルと、
   前記圧縮機を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ノズルとレセプタクルとの接続が可能であるときに、
   前記ノズルのノズル流量が前記レセプタクルの許容レセプタクル流量よりも大きい、又は、前記許容レセプタクル流量が不明である場合には、前記ノズル流量での水素充填を禁止する演算を行い、
   前記ノズル流量が前記許容レセプタクル流量以下の場合には、前記レセプタクルの種類、及び、前記水素タンクの容量で定められる前記水素タンクにおける単位時間当たりの上昇圧力である昇圧率で水素充填を行う演算を行う、
   水素充填装置。
5. 前記ノズルと前記レセプタクルとの前記接続は前記ノズルのノズル圧力が前記レセプタクルのレセプタクル圧力以下であるときに可能とする、請求項４に記載の水素充填装置。
6. 前記制御装置には、前記昇圧率の値が決められたマップが記録されており、前記マップから前記昇圧率が決められる請求項４に記載の水素充填装置。
7. 水素タンクに水素充填の制御を行うプログラムであって、
   ノズルのノズル流量がレセプタクルの許容レセプタクル流量よりも大きい、又は、前記許容レセプタクル流量が不明である場合には、前記ノズル流量での水素充填を禁止するステップと、
   前記ノズル流量が前記許容レセプタクル流量以下の場合には、前記レセプタクルの種類、及び、前記水素タンクの容量で定められる前記水素タンクにおける単位時間当たりの上昇圧力である昇圧率で水素充填を行うステップと、を備える、
   プログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムが記録された記録媒体。

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