JP6784243B2 - Fuel cell vehicle - Google Patents

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Description

本明細書は、水素タンクを搭載している燃料電池車に関する技術を開示する。 This specification discloses technology relating to a fuel cell vehicle equipped with a hydrogen tank.

燃料電池車は、水素ステーションに設置された水素充填装置から水素ガスの補給を受け入れ可能に構成されている。例えば、特許文献１に、そのような燃料電池車が開示されている。燃料電池車は、水素ガスを貯蔵する水素タンクと、水素充填装置の充填ノズルと接続可能に構成された水素充填口と、水素充填口から水素タンクへと水素ガスを導入する水素導入管とを備えている。水素導入管の水素充填口側には、水素充填口への水素ガスの逆流を防止する充填口側逆止弁が設けられている。さらに、水素導入管には、水素導入管の内部の圧力を計測する圧力センサが設けられている。水素タンク内の水素ガスの量が増えるに従って、水素ガスをさらに水素タンクへ充填するのに必要な圧力も高まる。即ち、水素タンクの水素ガスの充填量は、圧力センサが計測する圧力（計測圧力）から求めることできる。なお、水素ガスの充填量は、正確にはガス圧力とガス温度に依存するが、本明細書では、温度の影響は無視するものとする。 The fuel cell vehicle is configured to be able to accept hydrogen gas replenishment from a hydrogen filling device installed at a hydrogen station. For example, Patent Document 1 discloses such a fuel cell vehicle. The fuel cell vehicle has a hydrogen tank that stores hydrogen gas, a hydrogen filling port that can be connected to the filling nozzle of the hydrogen filling device, and a hydrogen introduction pipe that introduces hydrogen gas from the hydrogen filling port into the hydrogen tank. I have. On the hydrogen filling port side of the hydrogen introduction pipe, a check valve on the filling port side is provided to prevent backflow of hydrogen gas to the hydrogen filling port. Further, the hydrogen introduction pipe is provided with a pressure sensor for measuring the pressure inside the hydrogen introduction pipe. As the amount of hydrogen gas in the hydrogen tank increases, so does the pressure required to fill the hydrogen tank with more hydrogen gas. That is, the filling amount of hydrogen gas in the hydrogen tank can be obtained from the pressure (measured pressure) measured by the pressure sensor. The filling amount of hydrogen gas depends on the gas pressure and the gas temperature to be exact, but in the present specification, the influence of the temperature is ignored.

特許文献１が開示する燃料電池車は、計測圧力を水素充填装置に送信する送信器を備えている。ステーションは、受信した計測圧力に基づいて水素タンク内の水素ガスの充填量を推定する。水素充填装置は、水素ガスの充填量が所定の閾値を超えると水素ガスの供給を停止する。即ち、水素充填装置は、計測圧力が所定の上限圧力を超えたら水素ガスの供給を停止する。なお、特許文献１に開示されている燃料電池車では、圧力センサは、充填口側逆止弁よりも水素タンク側に設けられている。 The fuel cell vehicle disclosed in Patent Document 1 includes a transmitter that transmits a measured pressure to a hydrogen filling device. The station estimates the amount of hydrogen gas filled in the hydrogen tank based on the measured pressure received. The hydrogen filling device stops the supply of hydrogen gas when the filling amount of hydrogen gas exceeds a predetermined threshold value. That is, the hydrogen filling device stops the supply of hydrogen gas when the measured pressure exceeds a predetermined upper limit pressure. In the fuel cell vehicle disclosed in Patent Document 1, the pressure sensor is provided on the hydrogen tank side of the check valve on the filling port side.

また、特許文献１に開示された技術では、燃料電池車は、水素充填装置から情報を受けるようには構成されていない。即ち、燃料電池車は、水素ガスの供給終了を知らせる情報を水素充填装置から受けることがない。燃料電池車は、水素充填口を覆う充填口リッド（ふた）の開閉を検知する開閉センサを備えており、充填口リッドが閉じられると、水素ガスの充填終了と判断し、送信器を停止する。 Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, the fuel cell vehicle is not configured to receive information from the hydrogen filling device. That is, the fuel cell vehicle does not receive information from the hydrogen filling device notifying that the supply of hydrogen gas has ended. The fuel cell vehicle is equipped with an open / close sensor that detects the opening / closing of the filling port lid (lid) that covers the hydrogen filling port. When the filling port lid is closed, it is determined that the hydrogen gas has been filled and the transmitter is stopped. ..

特開２０１４−１９２０４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-192046

例えば、水素ガスの充填中にユーザがその場を離れた場合、充填が終了しているにも関わらず水素充填装置の充填ノズルが水素充填口に接続されたままになる。充填口リッドが開かれたままなので、通信器は計測圧力の送信を続けている。水素ガスの充填が終了したにも関わらず通信を継続しているのは、電力の浪費である。充填口リッドの開閉検知によらずに、水素ガスの充填が終了したら速やかに通信を停止する技術が望まれている。 For example, if the user leaves the field during filling of hydrogen gas, the filling nozzle of the hydrogen filling device remains connected to the hydrogen filling port even though the filling is completed. The communicator continues to transmit the measured pressure because the filler lid remains open. It is a waste of electricity to continue communication even though the filling of hydrogen gas is completed. There is a demand for a technique for immediately stopping communication when the filling of hydrogen gas is completed without detecting the opening / closing of the filling port lid.

本明細書が開示する燃料電池車は、水素充填装置から水素ガスの補給を受け入れ可能に構成されている。この燃料電池車は、水素タンクと、水素充填口と、水素導入管と、充填口側逆止弁と、圧力センサと、送信器と、制御器を備えている。水素タンクは、水素ガスを貯蔵する。水素充填口は、水素充填装置と接続可能に構成されている。水素導入管は、水素充填口から水素タンクへと水素ガスを導く管である。充填口側逆止弁は、水素導入管に設けられており、水素充填口への水素ガスの逆流を防止する。圧力センサは、水素導入管における水素充填口と充填口側逆止弁との間の圧力を計測する。送信器は、圧力センサによって計測された圧力（計測圧力）を水素充填装置に送信する。制御器は、送信器が計測圧力を送信している間に、計測圧力が所定の閾値圧力を下回ったら送信器による計測圧力の送信を停止させる。ここで、「所定の閾値圧力」は、大気圧よりも少し高い値に設定されている。水素充填装置は、計測圧力が所定の上限圧力を超えると満充填と判断して水素ガスの供給を停止する。そうすると、水素導入管の充填口側逆止弁よりも水素充填口側では圧力が大気圧まで低下する。計測圧力も大気圧まで下がる。即ち、水素ガスの充填が開始されてから計測圧力が大気圧よりも少し高い閾値圧力を下回ったときが、水素ガスの供給が停止したときとなる。制御器は、圧力センサの計測値に基づいて水素ガスの供給停止を検知して通信を停止させる。それゆえ、無駄な通信による電力の浪費を防止することができる。 The fuel cell vehicle disclosed herein is configured to accept hydrogen gas replenishment from a hydrogen filling device. This fuel cell vehicle is equipped with a hydrogen tank, a hydrogen filling port, a hydrogen introduction pipe, a check valve on the filling port side, a pressure sensor, a transmitter, and a controller. The hydrogen tank stores hydrogen gas. The hydrogen filling port is configured to be connectable to a hydrogen filling device. The hydrogen introduction pipe is a pipe that guides hydrogen gas from the hydrogen filling port to the hydrogen tank. The check valve on the filling port side is provided in the hydrogen introduction pipe to prevent the backflow of hydrogen gas to the hydrogen filling port. The pressure sensor measures the pressure between the hydrogen filling port and the check valve on the filling port side in the hydrogen introduction pipe. The transmitter transmits the pressure measured by the pressure sensor (measured pressure) to the hydrogen filling device. The controller stops the transmission of the measured pressure by the transmitter when the measured pressure falls below a predetermined threshold pressure while the transmitter is transmitting the measured pressure. Here, the "predetermined threshold pressure" is set to a value slightly higher than the atmospheric pressure. When the measured pressure exceeds a predetermined upper limit pressure, the hydrogen filling device determines that the filling is full and stops the supply of hydrogen gas. Then, the pressure drops to atmospheric pressure on the hydrogen filling port side of the check valve on the filling port side of the hydrogen introduction pipe. The measured pressure also drops to atmospheric pressure. That is, when the measured pressure falls below the threshold pressure slightly higher than the atmospheric pressure after the hydrogen gas filling is started, the hydrogen gas supply is stopped. The controller detects that the supply of hydrogen gas is stopped based on the measured value of the pressure sensor and stops the communication. Therefore, it is possible to prevent wasteful power consumption due to unnecessary communication.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the techniques disclosed herein and further improvements will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" below.

燃料電池車の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the fuel cell vehicle. 制御器が実行する充填制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the filling control process which a controller executes.

図１は、燃料電池車１０の構成を示す説明図である。燃料電池車１０は、燃料電池１００と、回転電機２００と、蓄電池３００と、水素タンク４００を備える。燃料電池１００は、水素タンク４００の水素ガスを用いて電力を生成する。回転電機２００は、燃料電池車１０の駆動輪（不図示）を駆動する動力を生成する電動機として動作する。回転電機２００は、回生電力を生成する発電機としても動作する。蓄電池３００は、燃料電池１００の余剰電力、および、回転電機２００による回生電力を蓄える。蓄電池３００は、燃料電池１００の起動前の電源として用いられる。水素タンク４００は、水素ガスを貯蔵する。燃料電池車１０は、２個の水素タンク４００を備えている。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the fuel cell vehicle 10. The fuel cell vehicle 10 includes a fuel cell 100, a rotary electric machine 200, a storage battery 300, and a hydrogen tank 400. The fuel cell 100 uses the hydrogen gas in the hydrogen tank 400 to generate electric power. The rotary electric machine 200 operates as an electric motor that generates power to drive the drive wheels (not shown) of the fuel cell vehicle 10. The rotary electric machine 200 also operates as a generator for generating regenerative electric power. The storage battery 300 stores the surplus electric power of the fuel cell 100 and the regenerative electric power of the rotary electric machine 200. The storage battery 300 is used as a power source before starting the fuel cell 100. The hydrogen tank 400 stores hydrogen gas. The fuel cell vehicle 10 includes two hydrogen tanks 400.

燃料電池車１０は、水素ステーションに設置された水素充填装置９００から水素ガスの補給を受け入れ可能に構成されている。水素充填装置９００は、燃料電池車１０に接続可能な充填ノズル９１０を備えている。水素充填装置９００は、充填ノズル９１０を介して燃料電池車１０の水素タンク４００に水素ガスを充填する。 The fuel cell vehicle 10 is configured to be able to accept replenishment of hydrogen gas from a hydrogen filling device 900 installed at a hydrogen station. The hydrogen filling device 900 includes a filling nozzle 910 that can be connected to the fuel cell vehicle 10. The hydrogen filling device 900 fills the hydrogen tank 400 of the fuel cell vehicle 10 with hydrogen gas via the filling nozzle 910.

燃料電池車１０は、充填口リッド５０２と、水素充填口５１０と、水素導入管５２０と、水素供給管５３０と、赤外線送信器５５０と、制御器６００を備えている。燃料電池車１０は、水素導入管５２０に付随する構成として、圧力センサ５２２と、充填口側逆止弁５２４と、タンク側逆止弁５２６とを備えている。燃料電池両１０は、水素供給管５３０に付随する構成として、水素供給バルブ５３２と、圧力センサ５３４とを備えている。 The fuel cell vehicle 10 includes a filling port lid 502, a hydrogen filling port 510, a hydrogen introduction pipe 520, a hydrogen supply pipe 530, an infrared transmitter 550, and a controller 600. The fuel cell vehicle 10 includes a pressure sensor 522, a check valve 524 on the filling port side, and a check valve 526 on the tank side as a configuration attached to the hydrogen introduction pipe 520. Both the fuel cells 10 are provided with a hydrogen supply valve 532 and a pressure sensor 534 as a configuration attached to the hydrogen supply pipe 530.

燃料電池車１０の充填口リッド５０２は、水素充填口５１０を覆う蓋である。充填口リッド５０２は、手動によって開閉可能である。充填口リッド５０２を開放状態とすることによって、水素充填口５１０への充填ノズル９１０の接続が可能となる。 The filling port lid 502 of the fuel cell vehicle 10 is a lid that covers the hydrogen filling port 510. The filling port lid 502 can be opened and closed manually. By opening the filling port lid 502, the filling nozzle 910 can be connected to the hydrogen filling port 510.

燃料電池車１０の水素充填口５１０は、水素充填装置９００と接続可能に構成されている。水素充填口５１０は、水素導入管５２０の端部に相当する。水素充填口５１０は、水素充填装置９００の充填ノズル９１０に嵌合する形状を成している。水素充填口５１０を介して、充填ノズル９１０から水素タンク４００へ水素ガスが供給される。 The hydrogen filling port 510 of the fuel cell vehicle 10 is configured to be connectable to the hydrogen filling device 900. The hydrogen filling port 510 corresponds to the end of the hydrogen introduction pipe 520. The hydrogen filling port 510 has a shape that fits into the filling nozzle 910 of the hydrogen filling device 900. Hydrogen gas is supplied from the filling nozzle 910 to the hydrogen tank 400 via the hydrogen filling port 510.

燃料電池車１０の水素導入管５２０は、水素充填口５１０から水素タンク４００へと水素ガスを導く管である。水素導入管５２０は、２個の水素タンク４００へと分岐する。圧力センサ５２２は、水素導入管５２０における水素充填口５１０と充填口側逆止弁５２４との間で管内の圧力Ｐａ（水素ガスの圧力）を計測する。圧力センサ５２２は、圧力Ｐａの値を示す計測信号を制御器６００に出力する。充填口側逆止弁５２４は、水素充填口５１０への水素ガスの逆流を防止する。タンク側逆止弁５２６は、水素タンク４００から水素導入管５２０への水素ガスの逆流を防止する。水素導入管５２０には、２個の水素タンク４００の夫々に対応して２個のタンク側逆止弁５２６が設けられている。 The hydrogen introduction pipe 520 of the fuel cell vehicle 10 is a pipe that guides hydrogen gas from the hydrogen filling port 510 to the hydrogen tank 400. The hydrogen introduction pipe 520 branches into two hydrogen tanks 400. The pressure sensor 522 measures the pressure Pa (pressure of hydrogen gas) in the pipe between the hydrogen filling port 510 and the check valve 524 on the filling port side in the hydrogen introduction pipe 520. The pressure sensor 522 outputs a measurement signal indicating the value of the pressure Pa to the controller 600. The check valve 524 on the filling port side prevents the backflow of hydrogen gas to the hydrogen filling port 510. The tank-side check valve 526 prevents the backflow of hydrogen gas from the hydrogen tank 400 to the hydrogen introduction pipe 520. The hydrogen introduction pipe 520 is provided with two tank-side check valves 526 corresponding to each of the two hydrogen tanks 400.

燃料電池車１０の水素供給管５３０は、水素タンク４００から燃料電池１００へと水素ガスを導く管である。水素供給バルブ５３２は、水素タンク４００から燃料電池１００への水素ガスの供給量を調整する。水素供給管５３０には、２個の水素タンク４００の夫々に対応して２個の水素供給バルブ５３２が設けられている。圧力センサ５３４は、水素供給管５３０の水素供給バルブ５３２と燃料電池１００との間で管内の圧力Ｐｂ（水素ガスの圧力）を計測する。圧力センサ５３４は、圧力Ｐｂの値を示す計測信号を制御器６００に出力する。 The hydrogen supply pipe 530 of the fuel cell vehicle 10 is a pipe that guides hydrogen gas from the hydrogen tank 400 to the fuel cell 100. The hydrogen supply valve 532 adjusts the amount of hydrogen gas supplied from the hydrogen tank 400 to the fuel cell 100. The hydrogen supply pipe 530 is provided with two hydrogen supply valves 532 corresponding to each of the two hydrogen tanks 400. The pressure sensor 534 measures the pressure Pb (pressure of hydrogen gas) in the pipe between the hydrogen supply valve 532 of the hydrogen supply pipe 530 and the fuel cell 100. The pressure sensor 534 outputs a measurement signal indicating the value of the pressure Pb to the controller 600.

水素ガスの充填時には、水素供給バルブ５３２は閉じられており、燃料電池１００は停止している。燃料電池１００を起動するときに、制御器６００は、水素供給バルブ５３２を開き、燃料電池１００に水素ガスを供給する。なお、燃料電池１００の起動前は、制御器６００ほかの電子デバイスは、蓄電池３００の電力によって動作する。制御器６００は、圧力センサ５３４が計測する圧力Ｐｂに基づいて、燃料電池１００に供給される水素ガスの量が適量となるように水素供給バルブ５３２の開度を調整する。 At the time of filling with hydrogen gas, the hydrogen supply valve 532 is closed and the fuel cell 100 is stopped. When starting the fuel cell 100, the controller 600 opens the hydrogen supply valve 532 to supply hydrogen gas to the fuel cell 100. Before the fuel cell 100 is started, the controller 600 and other electronic devices are operated by the electric power of the storage battery 300. The controller 600 adjusts the opening degree of the hydrogen supply valve 532 so that the amount of hydrogen gas supplied to the fuel cell 100 becomes an appropriate amount based on the pressure Pb measured by the pressure sensor 534.

燃料電池車１０の赤外線送信器５５０は、赤外線通信によって水素充填装置９００に情報を送信する送信機である。充填ノズル９１０には赤外線受信器が設けられており、赤外線送信器５５０は、充填ノズル９１０を通じて水素充填装置９００に情報を送信する。赤外線送信器５５０は、水素充填口５１０の近傍に配置され、充填口リッド５０２によって水素充填口５１０と共に覆われる。赤外線送信器５５０は、蓄電池３００から供給される電力で動作する。赤外線送信器５５０は、制御器６００の指示に基づいて、水素タンク４００の充填状態を示す情報を送信する。水素タンク４００の充填状態を示す情報は、圧力センサ５２２、５３４によって計測される計測圧力（圧力Ｐａ、Ｐｂ）と、水素タンク４００に備えられている温度センサ（不図示）によって計測される水素タンク４００の内部の温度（計測温度）を含む。 The infrared transmitter 550 of the fuel cell vehicle 10 is a transmitter that transmits information to the hydrogen filling device 900 by infrared communication. The filling nozzle 910 is provided with an infrared receiver, and the infrared transmitter 550 transmits information to the hydrogen filling device 900 through the filling nozzle 910. The infrared transmitter 550 is located in the vicinity of the hydrogen filling port 510 and is covered with the hydrogen filling port 510 by the filling port lid 502. The infrared transmitter 550 operates on the electric power supplied from the storage battery 300. The infrared transmitter 550 transmits information indicating the filling state of the hydrogen tank 400 based on the instruction of the controller 600. Information indicating the filling state of the hydrogen tank 400 includes the measured pressure (pressure Pa, Pb) measured by the pressure sensors 522 and 534 and the hydrogen tank measured by the temperature sensor (not shown) provided in the hydrogen tank 400. Includes 400 internal temperature (measured temperature).

燃料電池車１０の制御器６００は、燃料電池車１０の各部（例えば、水素供給バルブ５３２、赤外線送信器５５０など）を制御する。制御器６００は、圧力センサ５２２および圧力センサ５３４からそれぞれ圧力の計測信号を受信する。制御器６００は、水素充填装置９００から水素ガスの補給を受ける際に、水素ガスの充填処理を実行する。 The controller 600 of the fuel cell vehicle 10 controls each part of the fuel cell vehicle 10 (for example, hydrogen supply valve 532, infrared transmitter 550, etc.). The controller 600 receives pressure measurement signals from the pressure sensor 522 and the pressure sensor 534, respectively. The controller 600 executes the hydrogen gas filling process when the hydrogen gas is replenished from the hydrogen filling device 900.

充填装置９００から水素タンク４００に水素ガスを充填する処理について説明する。充填口リッド５０２には、その開閉を検知する開閉センサ（不図示）が設けられている。開閉センサの情報は、制御器６００に送られる。制御器６００は、充填口リッド５０２が開いたことを検知すると、赤外線送信器５５０を制御し、水素タンク４００の充填状態を示す情報（計測圧力Ｐａ／Ｐｂと計測温度を含む）の送信を開始する。充填ノズル９１０が水素充填口５１０に接続されると、赤外線送信器５５０から送信された情報は、充填ノズル９１０に設けられている赤外線受信器を介して水素充填装置９００に送られる。水素充填装置９００は、計測圧力Ｐａ／Ｐｂと計測温度を含む情報に基づいて、供給する水素ガスの圧力を調整する。なお、詳しくは後述するが、赤外線送信器５５０は、送信開始の初期には圧力Ｐｂを送信し、所定の条件が成立した後は圧力Ｐａを送信する。 The process of filling the hydrogen tank 400 with hydrogen gas from the filling device 900 will be described. The filling port lid 502 is provided with an opening / closing sensor (not shown) for detecting the opening / closing of the filling port lid 502. The information of the open / close sensor is sent to the controller 600. When the controller 600 detects that the filling port lid 502 is opened, it controls the infrared transmitter 550 and starts transmitting information (including the measured pressure Pa / Pb and the measured temperature) indicating the filling state of the hydrogen tank 400. To do. When the filling nozzle 910 is connected to the hydrogen filling port 510, the information transmitted from the infrared transmitter 550 is sent to the hydrogen filling device 900 via the infrared receiver provided in the filling nozzle 910. The hydrogen filling device 900 adjusts the pressure of the hydrogen gas to be supplied based on the information including the measured pressure Pa / Pb and the measured temperature. As will be described in detail later, the infrared transmitter 550 transmits the pressure Pb at the initial stage of the start of transmission, and transmits the pressure Pa after the predetermined conditions are satisfied.

良く知られているように、ガスの体積と、ガス温度及びガス圧力の間には一意の関係が成立する。即ち、水素タンク４００の内部圧力及び内部温度と、水素ガスの充填量の間には、一意の関係が成立する。水素充填装置９００は、計測圧力Ｐａと計測温度が、満充填のときの水素ガスに相当する値になるまで、水素ガスを供給する。ここで、水素ガスの満充填のときの圧力を第１閾値圧力Ｐｔｈ１と称する。なお、第１閾値圧力Ｐｔｈ１は、水素タンク４００の内部温度（計測温度）に依存して変化するが、ここでは温度の影響には言及しない。水素充填装置９００は、計測圧力Ｐａが第１閾値圧力Ｐｔｈ１を超えると水素ガスの供給を停止し、充填ノズル９１０の内部のガスを回収する。その結果、充填ノズル９１０の内圧は大気圧程度まで下がる。圧力センサ５２２は、充填口側逆止弁５２４よりも充填口５１０の側に設けられているので、水素ガスの供給が停止し、充填ノズル９１０の内圧が下がると、圧力センサ５２２が計測する圧力（計測圧力Ｐａ）も下がる。制御器６００は、計測圧力Ｐａが第１閾値圧力Ｐｔｈ１を超え、その後に第２閾値圧力Ｐｔｈ２を下回ったときに、赤外線送信器５５０による通信を停止させる。第２閾値圧力Ｐｔｈ２は、大気圧よりもわずかに高い値に設定されている。制御器６００の機能は、コンピュータプログラムに基づいてソフトウェア的に実現される。制御器６００の機能の少なくとも一部は、回路構成に基づいてハードウェア的に実現されてもよい。 As is well known, there is a unique relationship between the volume of gas and the gas temperature and pressure. That is, a unique relationship is established between the internal pressure and temperature of the hydrogen tank 400 and the filling amount of hydrogen gas. The hydrogen filling device 900 supplies hydrogen gas until the measured pressure Pa and the measured temperature reach values corresponding to the hydrogen gas at the time of full filling. Here, the pressure at the time of full filling of hydrogen gas is referred to as a first threshold pressure Pth1. The first threshold pressure Pth1 changes depending on the internal temperature (measured temperature) of the hydrogen tank 400, but the influence of the temperature is not mentioned here. When the measured pressure Pa exceeds the first threshold pressure Pth1, the hydrogen filling device 900 stops the supply of hydrogen gas and recovers the gas inside the filling nozzle 910. As a result, the internal pressure of the filling nozzle 910 drops to about atmospheric pressure. Since the pressure sensor 522 is provided on the filling port 510 side of the filling port side check valve 524, the pressure measured by the pressure sensor 522 when the supply of hydrogen gas is stopped and the internal pressure of the filling nozzle 910 drops. (Measured pressure Pa) also decreases. The controller 600 stops the communication by the infrared transmitter 550 when the measured pressure Pa exceeds the first threshold pressure Pth1 and then falls below the second threshold pressure Pth2. The second threshold pressure Pth2 is set to a value slightly higher than the atmospheric pressure. The function of the controller 600 is realized by software based on a computer program. At least a part of the function of the controller 600 may be realized by hardware based on the circuit configuration.

図２を参照して充填制御処理を説明する。図２は、制御器６００が実行する充填制御処理を示すフローチャートである。図２の処理は、充填口リッド５０２が開かれたことが検知されると開始される。なお、燃料電池車１０は、車両のメインスイッチがオフされると、圧力センサ５３４が圧力Ｐｂを計測し、制御器６００は計測された圧力Ｐｂの値を記憶する。そして制御器６００は、水素供給バルブ５３２を閉じる。従って、図２の処理が開始されるとき、制御器６００は、直前の水素タンク４００の内圧（圧力Ｐｂ）の値を保持している。 The filling control process will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a filling control process executed by the controller 600. The process of FIG. 2 is started when it is detected that the filling port lid 502 has been opened. In the fuel cell vehicle 10, when the main switch of the vehicle is turned off, the pressure sensor 534 measures the pressure Pb, and the controller 600 stores the measured value of the pressure Pb. Then, the controller 600 closes the hydrogen supply valve 532. Therefore, when the process of FIG. 2 is started, the controller 600 holds the value of the internal pressure (pressure Pb) of the immediately preceding hydrogen tank 400.

図２の処理が開始されると、制御器６００は、赤外線送信器５５０によって、圧力の送信を開始する。当初は、制御器６００は、記憶している圧力Ｐｂの値を、赤外線送信器５５０を使って送信する（ステップＳ２）。なお、先に述べたように、赤外線送信器５５０の動作には蓄電池３００の電力が用いられる。また、制御器６００は、圧力とともに水素タンク４００の温度を送信するが、ここでも、水素タンク４００の温度については言及しない。 When the process of FIG. 2 is started, the controller 600 starts transmitting pressure by the infrared transmitter 550. Initially, the controller 600 transmits the stored pressure Pb value using the infrared transmitter 550 (step S2). As described above, the electric power of the storage battery 300 is used for the operation of the infrared transmitter 550. Further, the controller 600 transmits the temperature of the hydrogen tank 400 together with the pressure, but again, the temperature of the hydrogen tank 400 is not mentioned.

次に制御器６００は、圧力センサ５２２を使って圧力Ｐａ（充填口側逆止弁５２４よりも水素充填口５１０の側の圧力）を計測する（ステップＳ３）。制御器６００は、今回計測した圧力Ｐａと前回計測した圧力Ｐａの差が所定の圧力差ｄＰを超えているか否かをチェックする（ステップＳ４）。ステップＳ４の判断がＹＥＳとなるのは、水素充填口５１０に充填ノズル９１０が差し込まれ、水素充填装置９００から水素ガスの充填が開始されたときである。制御器６００は、ステップＳ４の判断がＹＥＳとなるまで、即ち、水素ガスの充填が開示されるまでは、記憶している圧力Ｐｂを送信し続ける（ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ２）。ステップＳ４の判断がＹＥＳとなると、即ち、水素ガスの充填開始が検知されると、制御器６００は赤外線送信器５５０を使って圧力Ｐａを送信する（ステップＳ４：ＹＥＳ、ステップＳ５）。なお、制御器６００は、圧力Ｐａの計測値を保持するとともに、圧力Ｐａの計測値のピークホールド値も保持している。ステップＳ５の送信では、圧力Ｐａのピークホールド値が送信される。これは、後に充填ノズル９１０が抜かれて圧力Ｐａが下がっても、水素充填装置９００には圧力Ｐａの最大値を送信し続けるためである。 Next, the controller 600 measures the pressure Pa (the pressure on the hydrogen filling port 510 side of the filling port side check valve 524) using the pressure sensor 522 (step S3). The controller 600 checks whether or not the difference between the pressure Pa measured this time and the pressure Pa measured last time exceeds a predetermined pressure difference dP (step S4). The determination in step S4 is YES when the filling nozzle 910 is inserted into the hydrogen filling port 510 and the filling of hydrogen gas is started from the hydrogen filling device 900. The controller 600 continues to transmit the stored pressure Pb until the determination in step S4 is YES, that is, until the hydrogen gas filling is disclosed (step S4: NO, step S2). When the determination in step S4 is YES, that is, when the start of hydrogen gas filling is detected, the controller 600 transmits the pressure Pa using the infrared transmitter 550 (step S4: YES, step S5). The controller 600 holds the measured value of the pressure Pa and also holds the peak hold value of the measured value of the pressure Pa. In the transmission in step S5, the peak hold value of the pressure Pa is transmitted. This is because even if the filling nozzle 910 is later pulled out and the pressure Pa drops, the maximum value of the pressure Pa continues to be transmitted to the hydrogen filling device 900.

制御器６００は、計測された圧力Ｐａが、大気圧よりもわずかに高い第２閾値圧力Ｐｔｈ２を下回るまで、圧力Ｐａの計測と、圧力Ｐａのピークホールド値の送信を繰り返す（ステップＳ６、ステップＳ７：ＮＯ、ステップＳ５）。 The controller 600 repeats the measurement of the pressure Pa and the transmission of the peak hold value of the pressure Pa until the measured pressure Pa falls below the second threshold pressure Pth2 slightly higher than the atmospheric pressure (steps S6 and S7). : NO, step S5).

水素充填装置９００は、燃料電池車１０から送られる圧力Ｐａを受信し、圧力Ｐａが所定の圧力を超えると（即ち、前述した第１閾値圧力Ｐｔｈ１を超えると）、水素ガスの供給を停止する。水素充填装置９００は充填ノズル９１０の内圧を大気圧まで下げる。そうすると、圧力センサ５２２が計測する圧力Ｐａが第２閾値圧力Ｐｔｈ２を下回り、ステップＳ７の判断がＹＥＳとなる。制御器６００は、図２の処理を終了する。即ち、制御器６００は、赤外線送信器５５０による送信を停止する。 The hydrogen filling device 900 receives the pressure Pa sent from the fuel cell vehicle 10, and when the pressure Pa exceeds a predetermined pressure (that is, when the above-mentioned first threshold pressure Pth1 is exceeded), the hydrogen gas supply is stopped. .. The hydrogen filling device 900 lowers the internal pressure of the filling nozzle 910 to atmospheric pressure. Then, the pressure Pa measured by the pressure sensor 522 falls below the second threshold pressure Pth2, and the determination in step S7 becomes YES. The controller 600 ends the process of FIG. That is, the controller 600 stops the transmission by the infrared transmitter 550.

図２の処理によると、制御器６００は、充填口リッド５０２が閉められたか否かに関わらず、圧力Ｐａが下がった時点で圧力の送信を停止する。燃料電池車１０は、充填口リッド５０２の開閉ではなく、水素導入管５２０の充填口側逆止弁５２４よりも水素充填口５１０の側に設けられた圧力センサ５２２の計測値によって、水素ガスの充填終了を検知する。燃料電池車１０の制御器６００は、充填口リッド５０２が閉鎖されたか否かに関わらず、水素ガスの充填が終了次第、圧力の送信を停止する。これによって、無駄な送信による電力の浪費が避けられる。 According to the process of FIG. 2, the controller 600 stops the transmission of pressure when the pressure Pa drops, regardless of whether the filling port lid 502 is closed or not. The fuel cell vehicle 10 does not open and close the filling port lid 502, but uses the measured value of the pressure sensor 522 provided on the side of the hydrogen filling port 510 with respect to the filling port side check valve 524 of the hydrogen introduction pipe 520 to measure the hydrogen gas. Detects the end of filling. The controller 600 of the fuel cell vehicle 10 stops transmitting pressure as soon as the filling of hydrogen gas is completed, regardless of whether the filling port lid 502 is closed or not. This avoids wasting power due to wasteful transmission.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。図２のフローチャートのステップＳ４の処理は、「圧力Ｐａ＞Ｐｔｈ２？」という処理にしてもよい。なお、第２閾値圧力Ｐｔｈ２は、先に述べたように、大気圧よりもわずかに高い値に設定されている。圧力Ｐａは、水素ガスの充填が開示される前は大気圧に等しく、充填ノズル９１０が差し込まれて水素ガスの充填が開始されると圧力Ｐａは第２閾値圧力Ｐｔｈ２を超えるからである。 The points to be noted regarding the technique described in the examples will be described. The process of step S4 in the flowchart of FIG. 2 may be a process of “pressure Pa> Pth2?”. As described above, the second threshold pressure Pth2 is set to a value slightly higher than the atmospheric pressure. This is because the pressure Pa is equal to the atmospheric pressure before the hydrogen gas filling is disclosed, and the pressure Pa exceeds the second threshold pressure Pth2 when the filling nozzle 910 is inserted and the hydrogen gas filling is started.

以上説明した実施形態によれば、充填完了に伴う水素充填装置９００による水素ガスの供給停止に応じた圧力Ｐａの低下に基づいて、赤外線送信器５５０による送信を停止する。これによって、充填完了後も赤外線送信器５５０が動作し続けることによる電力の浪費を防止できる。 According to the embodiment described above, the transmission by the infrared transmitter 550 is stopped based on the decrease in pressure Pa corresponding to the stop of the supply of hydrogen gas by the hydrogen filling device 900 when the filling is completed. As a result, it is possible to prevent waste of electric power due to the infrared transmitter 550 continuing to operate even after the filling is completed.

燃料電池車１０は、水素ステーションの水素充填装置から情報を受信するようには構成されていない。これは、仮に、水素充填装置から情報を受信することを前提にすると、全ての水素充填装置が送信器を備えることが必須となり、水素充填装置の普及の妨げになることが一因である。また、構成をなるべく簡素化することも、その一因である。 The fuel cell vehicle 10 is not configured to receive information from a hydrogen filling device at a hydrogen station. This is partly because, assuming that information is received from the hydrogen filling device, it is essential that all the hydrogen filling devices are equipped with a transmitter, which hinders the spread of the hydrogen filling device. Another reason is to simplify the configuration as much as possible.

以上、実施形態を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面において説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載した組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面において説明した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although the embodiments have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the above-described embodiments. In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques described in this specification or drawings achieve a plurality of objectives at the same time, and achieving one of the objectives itself has technical usefulness.

１０…燃料電池車
１００…燃料電池
２００…回転電機
３００…蓄電池
４００…水素タンク
５０２…充填口リッド
５１０…水素充填口
５２０…水素導入管
５２２…圧力センサ
５２４…充填口側逆止弁
５２６…タンク側逆止弁
５３０…水素供給管
５３２…水素供給バルブ
５３４…圧力センサ
５５０…赤外線送信器
６００…制御器
９００…水素充填装置
９１０…充填ノズル 10 ... Fuel cell vehicle 100 ... Fuel cell 200 ... Rotating electric machine 300 ... Storage battery 400 ... Hydrogen tank 502 ... Filling port lid 510 ... Hydrogen filling port 520 ... Hydrogen introduction pipe 522 ... Pressure sensor 524 ... Filling port side check valve 526 ... Tank Side check valve 530 ... Hydrogen supply pipe 532 ... Hydrogen supply valve 534 ... Pressure sensor 550 ... Infrared transmitter 600 ... Controller 900 ... Hydrogen filling device 910 ... Filling nozzle

Claims (1)

水素充填装置から水素ガスの補給を受け入れ可能に構成されている燃料電池車であって、
水素ガスを貯蔵する水素タンクと、
前記水素充填装置と接続可能に構成されている水素充填口と、
前記水素充填口から前記水素タンクへと水素ガスを導く水素導入管と、
前記水素導入管に設けられており、前記水素充填口への水素ガスの逆流を防止する充填口側逆止弁と、
前記水素導入管における前記水素充填口と前記充填口側逆止弁との間の圧力を計測する圧力センサと、
前記圧力センサによって計測された圧力を前記水素充填装置に送信する送信器と、
前記送信器が前記圧力を送信している間に、計測された前記圧力が所定の閾値圧力を下回ったら前記送信器による前記圧力の送信を停止させる制御器と、
を備える燃料電池車。 A fuel cell vehicle that is configured to accept hydrogen gas replenishment from a hydrogen filling device.
A hydrogen tank that stores hydrogen gas and
A hydrogen filling port configured to be connectable to the hydrogen filling device,
A hydrogen introduction pipe that guides hydrogen gas from the hydrogen filling port to the hydrogen tank,
A check valve on the filling port side, which is provided in the hydrogen introduction pipe and prevents the backflow of hydrogen gas to the hydrogen filling port,
A pressure sensor that measures the pressure between the hydrogen filling port and the check valve on the filling port side in the hydrogen introduction pipe, and
A transmitter that transmits the pressure measured by the pressure sensor to the hydrogen filling device, and
A controller that stops the transmission of the pressure by the transmitter when the measured pressure falls below a predetermined threshold pressure while the transmitter is transmitting the pressure.
Fuel cell vehicle equipped with.
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