JP7242006B2 - Hydrogen filling device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば燃料電池自動車の燃料タンクに燃料である水素ガスを充填する水素充填装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen filling device for filling a fuel tank of, for example, a fuel cell vehicle with hydrogen gas as a fuel.

近年の環境問題に対する意識の高まりに関連して、水素ガスを燃料とした車輌（燃料電池自動車）が普及している。その様な車輌として、乗用車のみならず、物流に用いられる大型トラックやバスも開発されている。出願人は、その様な車輌に対して安定して効率良く水素ガスを充填する装置を先に提案している（特許文献１参照）。ここで、大型トラックやバスでは、長距離を走行することを考慮して大容量の燃料タンクを複数個搭載している。 BACKGROUND ART Vehicles using hydrogen gas as fuel (fuel cell vehicles) have become popular in connection with the recent heightened awareness of environmental issues. As such vehicles, not only passenger cars but also large trucks and buses used for physical distribution have been developed. The applicant has previously proposed a device for stably and efficiently filling hydrogen gas into such a vehicle (see Patent Document 1). Here, large-sized trucks and buses are equipped with a plurality of large-capacity fuel tanks in consideration of traveling long distances.

しかし、大容量の燃料タンクを複数個搭載している大型トラックに水素を供給する場合、単一の充填ノズルを用いて充填すると、水素充填装置内の充填配管の径寸法、後方設備の水素量、圧縮機の能力によって、充填時間が非常に長くなってしまう場合が存在する。一方、大型トラックやバスに水素ガスを充填する場合においても、充填プロトコルの遵守が必要である。 However, when supplying hydrogen to a large truck equipped with multiple large-capacity fuel tanks, if a single filling nozzle is used, the diameter of the filling pipe in the hydrogen filling device and the amount of hydrogen in the rear equipment , depending on the capacity of the compressor, there are cases where the filling time becomes very long. On the other hand, even when filling large trucks and buses with hydrogen gas, it is necessary to comply with the filling protocol.

特開２０１６－１６９８６９号公報JP 2016-169869 A

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、充填プロトコルを遵守しつつ、大容量の燃料タンクを複数個搭載している車輌（例えば、大型トラック、バス）に対して迅速に水素ガスを充填することが出来る水素充填装置の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is intended for vehicles (for example, large trucks and buses) equipped with a plurality of large-capacity fuel tanks while complying with the filling protocol. It is an object of the present invention to provide a hydrogen filling device capable of quickly filling hydrogen gas through

本発明の水素充填装置（１００）は、複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）と、充填系統の各々に設けられた複数の充填制御装置（１０、２０、・・・）を備え、充填系統の各々では、充填配管（１、１１、・・・）が後方施設（３０、４０、・・・）に連通しており、充填配管（１、１１、・・・）には充填部材（例えば流量調節弁２、１２、・・・、流量計３、１３、・・・）が介装されており、充填部材は充填制御装置（１０、２０、・・・）に接続されており、先端に充填ノズル（６、１６、・・・）を有する充填ホース（７、１７、・・・）が充填配管（１、１１、・・・）に接続しており、複数の充填制御装置（１０、２０、・・・）の何れか一つは第１の制御モード（第１の制御モードを選択した充填制御装置１０を符号１０－１で示す）と第２の制御モード（第２の制御モードを選択した充填制御装置１０を符号１０－２で示す）を選択的に発揮する機能を有しており、第１の制御モードでは当該充填制御装置を備える充填系統のみを制御し、第２の制御モードでは複数の充填系統の制御装置として共用使用され、該第２の制御モードでは複数の充填系統で各々計測された圧力の中から、最も高い何れかの圧力が充填終了圧力に到達した場合に複数の充填系統における充填を終了し、前記何れか一つの充填制御装置における第１の制御モードと第２の制御モードを切り替える切替手段（８）を備えることを特徴としている。 A hydrogen filling device (100) of the present invention comprises a plurality of filling systems (101, 102, ...) and a plurality of filling control devices (10, 20, ...) provided in each of the filling systems. , filling systems, filling pipes (1, 11, . . . ) communicate with rear facilities (30, 40, . Members (for example, flow control valves 2, 12, ..., flow meters 3, 13, ...) are interposed, and the filling member is connected to a filling control device (10, 20, ...). Filling hoses (7, 17, . . . ) having filling nozzles (6, 16, . Any one of the devices (10, 20, . The filling control device 10 having selected the second control mode is indicated by reference numeral 10-2), and in the first control mode, only the filling system equipped with the filling control device is controlled. , in the second control mode, it is shared as a controller for a plurality of filling systems, and in the second control mode, one of the highest pressures among the pressures measured in the plurality of filling systems is the filling end pressure It is characterized by comprising switching means (8) for terminating filling in a plurality of filling systems when reaching , and switching between the first control mode and the second control mode in any one of the filling control devices.

本発明において、第１の制御モードと第２の制御モードを選択的に発揮する機能を有する前記充填制御装置（１０）は、第２の制御モード（符号１０－２で示す状態）では中継装置（９：例えばリレー・プログラマブル・ロジック・コントローラ：Ｒｅｌａｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＰＬＣ）を介して他の充填制御装置（２０、・・・）を備えた充填系統（１０２、・・・）における充填部材（例えば流量調節弁１２、・・・、流量計１３、・・・）を調節する機能を有しているのが好ましい。 In the present invention, the filling control device (10) having the function of selectively exhibiting the first control mode and the second control mode is a relay device in the second control mode (state indicated by reference numeral 10-2). Filling members (102,...) in filling systems (102,...) with other filling control devices (20,...) via (9: e.g. For example, it preferably has a function of adjusting the flow control valve 12, ..., the flow meter 13, ...).

また本発明において、前記充填部材は、第２の制御モード（符号１０－２で示す状態）では複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）の各々における充填量を合算して表示する機能を有しているのが好ましい。 Further, in the present invention, the filling member has a function of summing and displaying the filling amount in each of the plurality of filling systems (101, 102, . . . ) in the second control mode (state indicated by reference numeral 10-2). It is preferred to have

また、本発明の水素充填装置（１０１）は、複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）と、これらを制御する一つの充填制御装置（８０）と、充填系統の各々と後方施設（３０、４０、・・・）の各々を連通させる複数の充填配管（１、１１、・・・）と、充填配管の各々に介装されると共に、充填制御装置（８０）に接続される複数の充填部材（例えば流量調節弁２、１２、・・・、流量計３、１３、・・・）と、充填配管の各々に接続され、先端に充填ノズル（６、１６、・・・）を各々有する複数の充填ホース（７、１７、・・・）とを備え、充填制御装置（８０）は、複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）を個別に制御する第１の制御モードと、複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）を包括的に制御する第２の制御モードを選択的に発揮する機能を有し、該第２の制御モードでは複数の充填系統で各々計測された圧力の中から、最も高い何れかの圧力が充填終了圧力に到達した場合に複数の充填系統における充填を終了することを特徴とする。 In addition, the hydrogen filling device (101) of the present invention includes a plurality of filling systems (101, 102, . 30, 40, . . . ) and a plurality of filling pipes (1, 11, . are connected to each of the filling members (e.g., flow control valves 2, 12, ..., flow meters 3, 13, ...) and filling pipes, and filling nozzles (6, 16, ...) are attached to the tips. a plurality of filling hoses (7, 17, . and a function of selectively exerting a second control mode for comprehensively controlling a plurality of filling systems (101, 102, . . . ). It is characterized in that filling in a plurality of filling systems is finished when one of the pressures having the highest pressure among the measured pressures reaches the filling end pressure.

この水素充填装置（１０１）においても、前記充填部材は、第２の制御モードでは複数の充填系統（１０１、１０２、・・・）の各々における充填量を合算して表示する機能を有しているのが好ましい。 Also in this hydrogen filling device (101), the filling member has a function of summing and displaying the filling amount in each of the plurality of filling systems (101, 102, . . . ) in the second control mode. It is preferable to be

大容量の燃料タンク（６０）を複数個搭載している車輌（大型トラック、バス）では、水素充填用のレセプタクル（６１）を複数個（例えば２個）設けている。上述の構成を具備する本発明によれば、複数（例えば２系統）の充填系統（１０１、１０２、・・・）における充填ノズル（６、１６、・・・）を大型トラックやバスの複数のレセプタクル（６１）に各々装着して充填することにより、複数のレセプタクル（６１）の一つずつに充填ノズル（６、１６、・・・）を装着して水素充填する場合に比較して、遥かに短時間で水素を充填することが可能である。 Vehicles (large trucks, buses) equipped with a plurality of large-capacity fuel tanks (60) are provided with a plurality (for example, two) of receptacles (61) for hydrogen filling. According to the present invention having the above configuration, the filling nozzles (6, 16, . By mounting and filling each receptacle (61), compared to the case of mounting a filling nozzle (6, 16, . . . ) to each of a plurality of receptacles (61) and filling hydrogen, much can be filled with hydrogen in a short time.

ここで、燃料タンク（６０）を複数個搭載している車輌では、複数の燃料タンク（６０）が相互に独立している車種（燃料タンク同士が連通しておらず、分離している場合）と、複数の燃料タンク（６０）同士が車輌内で連通している車種とが存在する。複数の燃料タンク（６０）が相互に独立している場合には、一方のレセプタクル（６１）から燃料タンク（６０）に至る経路は、他の経路と分離（独立）しているので、複数のレセプタクル（６１）の一つずつに充填ノズル（６、１６、・・・）を装着して水素充填する際に、各充填制御装置（１０、２０、・・・）は、各レセプタクル（６１）に装着された充填ノズル（６、１６、・・・）が接続されている充填系統（１０１、１０２、・・・）毎についてのみ、遵守するべき充填プロトコルに従って充填制御を行えば良い。一方、複数の燃料タンク（６０）同士が車輌内で連通している場合は、各充填制御装置（１０、２０、・・・）が、各レセプタクル（６１）に装着された充填ノズル（６、１６、・・・）が接続されている充填系統（１０１、１０２、・・・）毎についてのみ制御しても、他のレセプタクル（６１）に連通している燃料タンク（６０）側の圧力等が影響するため、水素充填量及び充填プロトコルを遵守しているか否かを正確に把握することが難しい。 Here, in a vehicle equipped with a plurality of fuel tanks (60), a vehicle type in which the plurality of fuel tanks (60) are independent of each other (when the fuel tanks are not communicating with each other and are separated) and a vehicle type in which a plurality of fuel tanks (60) communicate with each other in the vehicle. When a plurality of fuel tanks (60) are independent of each other, the route from one receptacle (61) to the fuel tank (60) is separated (independent) from the other routes. When the filling nozzles (6, 16, . . . ) are attached to each of the receptacles (61) and filled with hydrogen, each filling control device (10, 20, . Only for each filling system (101, 102, . . . ) connected to the filling nozzles (6, 16, .. On the other hand, when a plurality of fuel tanks (60) communicate with each other in the vehicle, each filling control device (10, 20, . 16, . . . ) connected to each filling system (101, 102, . , it is difficult to know exactly how much hydrogen to fill and whether the filling protocol is being adhered to.

それに対して本発明では、複数の充填制御装置（１０、２０、・・・）の何れか一つは第１の制御モード（第１の制御モードを選択した充填制御装置１０を符号１０－１で示す）と第２の制御モード（第２の制御モードを選択した充填制御装置１０を符号１０－２で示す）を選択的に発揮する機能を有しているので、複数の燃料タンク（６０）同士が車輌内で連通している場合には、充填制御装置（１０）は第２の制御モードを選択して（１０－２）複数（例えば２つ）の充填系統（１０１、１０２、・・・）の制御装置として共用使用する。そして、第２の制御モード（１０－２）が選択された態様では、中継装置（９：例えばリレー・プログラマブル・ロジック・コントローラ：Ｒｅｌａｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を介してその他の充填制御装置（２０、・・・）を備えた充填系統（１０２、・・・）における充填部材（例えば流量調節弁１２、・・・、流量計１３、・・・）を制御して、その他の充填制御装置（２０、・・・）が設けられている充填系統（１０２、・・・）に連通している燃料タンク（６０）のデータを取得し、当該データに基づいて、遵守するべき充填プロトコルに従った水素充填を行うことが出来る。換言すれば、本発明によれば、複数の燃料タンク（６０）が相互に独立している場合も、車輌内で連通している場合も、遵守するべき充填プロトコルに従って、迅速に水素充填を行うことが出来る。 On the other hand, in the present invention, any one of the plurality of filling control devices (10, 20, . ) and the second control mode (the filling control device 10 in which the second control mode is selected is indicated by reference numeral 10-2). ) are in communication with each other in the vehicle, the filling control device (10) selects the second control mode (10-2) to connect the plurality (for example, two) of the filling systems (101, 102, . ) is shared as a control device. Then, in a mode in which the second control mode (10-2) is selected, other filling control devices (20, . ) in the filling system (102, . . . ) to control other filling control devices (20, ) is provided and the data of the fuel tank (60) communicating with the filling system (102, . can be done. In other words, according to the present invention, regardless of whether the plurality of fuel tanks (60) are independent of each other or communicated within the vehicle, hydrogen is quickly filled according to the filling protocol to be followed. can do

また、本発明では、一台の充填制御装置８０で複数（例えば２つ）の充填系統（１０１、１０２、・・・）を制御し、複数の燃料タンク（６０）が相互に独立している場合も、車輌内で連通している場合も、遵守するべき充填プロトコルに従って、迅速に水素充填を行うことが出来る。 In addition, in the present invention, one filling control device 80 controls a plurality of (for example, two) filling systems (101, 102, . . . ), and a plurality of fuel tanks (60) are independent of each other. Hydrogen can be quickly filled according to the filling protocol to be observed, whether it is in a vehicle or in a vehicle.

燃料タンクを複数個搭載している車輌であって、燃料タンクと水素充填用レセプタクルを連通する複数の経路が相互に独立している車輌の燃料タンクと水素充填用レセプタクルの配置を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement of fuel tanks and hydrogen filling receptacles in a vehicle equipped with a plurality of fuel tanks, in which multiple paths for communicating the fuel tanks and hydrogen filling receptacles are independent of each other; be. 燃料タンクを複数個搭載している車輌であって、燃料タンクと水素充填用レセプタクルを連通する複数の経路が車輌内で連通している車輌の燃料タンクと水素充填用レセプタクルの配置を示す説明図である。Explanatory drawing showing the arrangement of fuel tanks and hydrogen filling receptacles in a vehicle equipped with a plurality of fuel tanks, in which a plurality of paths communicating between the fuel tanks and the hydrogen filling receptacles are communicated within the vehicle. is. 本発明の第１の実施形態に係る水素充填装置のブロック図である。1 is a block diagram of a hydrogen filling device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 第１の実施形態における制御を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing control in the first embodiment; 本発明の第２の実施形態に係る水素充填装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a hydrogen filling device according to a second embodiment of the present invention; FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態を理解するために、図１及び図２を参照して、大容量の燃料タンク６０を複数個搭載している車輌（例えば大型トラック、バス）について説明する。図１で示す車輌は、燃料タンク６０を複数個（図１、図２では４個）搭載している車輌であって、複数（図１、図２では２口）の水素充填用レセプタクル６１－１、６１－２を備え、水素充填用レセプタクル６１－１と燃料タンク６０－１、６０－２を連通する経路６２と、水素充填用レセプタクル６１－２と燃料タンク６０－３、６０－４を連通する経路６４とを有し、経路６２と経路６４は独立しており、連通していない。換言すれば、経路６２の燃料タンク６０－１、６０－２は、経路６４の燃料タンク６０－３、６０－４とは連通しておらず、相互に分離している。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to understand the embodiment of the present invention, a vehicle (for example, a large truck, a bus) having a plurality of large-capacity fuel tanks 60 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. The vehicle shown in FIG. 1 is equipped with a plurality of fuel tanks 60 (four in FIGS. 1 and 2), and a plurality (two in FIGS. 1 and 2) of hydrogen filling receptacles 61-. 1 and 61-2, a path 62 communicating between the hydrogen filling receptacle 61-1 and fuel tanks 60-1 and 60-2, and a hydrogen filling receptacle 61-2 and fuel tanks 60-3 and 60-4. The paths 62 and 64 are independent and do not communicate. In other words, the fuel tanks 60-1 and 60-2 on the path 62 are not in communication with the fuel tanks 60-3 and 60-4 on the path 64 and are separated from each other.

図１で示す車輌の水素充填に際しては、２個のレセプタクル６１－１及び６１－２の各々に、図示しない充填装置における２つの充填ノズルを装着して水素充填する。ここで、水素充填装置（図１、図２では図示せず）は、充填ノズルが接続されている充填系統が２系統設けられているので（図３における第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２）、２個の充填ノズルを２個のレセプタクル６１－１、６１－２に各々装着することが出来る。そして、図１の車輌では経路６２と経路６４とが独立しているので、水素充填装置の各々の充填系統に設けられている制御装置は、その制御装置が設けられている充填系統について、遵守するべき充填プロトコルに従って充填制御を行えば良い。 When the vehicle shown in FIG. 1 is filled with hydrogen, two filling nozzles of a filling device (not shown) are attached to each of the two receptacles 61-1 and 61-2. Here, since the hydrogen filling apparatus (not shown in FIGS. 1 and 2) is provided with two filling systems to which filling nozzles are connected (the first filling system 101 and the second filling system in FIG. 3). Filling system 102), two filling nozzles can be attached to two receptacles 61-1, 61-2, respectively. In the vehicle of FIG. 1, the paths 62 and 64 are independent. Filling control should be performed according to the filling protocol to be performed.

一方、図２で示す車輌においても、複数（図１、図２では４個）の燃料タンク６０－５～６０－８が設けられているが、水素充填用レセプタクル６１－３と燃料タンク６０－５、６０－６を連通する経路６６と、水素充填用レセプタクル６１－４と燃料タンク６０－７、６０－８を連通する経路６８は、経路７０を介して車輌内で連通している。従って、４個の燃料タンク６０－５～６０－８も車輌内で連通している。図２の車輌において、レセプタクル６１－３、６１－４に水素充填装置の２つの充填ノズルを各々装着して水素充填した際に、経路６６と経路６８が連通しているため、水素充填装置において、例えば経路６６に接続された充填系統を制御しても、燃料タンク６０－５、６０－６の圧力等は、経路６８における燃料タンク６０－７、６０－８内の圧力等の影響を受けてしまう。そのため、図２の車輌では、水素充填装置において、レセプタクルに連通する充填系統だけを制御しても、充填プロトコルに従った水素充填制御を実行できているか否かを確認することが困難である。 On the other hand, the vehicle shown in FIG. 2 is also provided with a plurality (four in FIGS. 1 and 2) of fuel tanks 60-5 to 60-8. 5 and 60-6, and a path 68 communicating between the hydrogen charging receptacle 61-4 and the fuel tanks 60-7 and 60-8 are communicated via a path 70 within the vehicle. Therefore, the four fuel tanks 60-5 to 60-8 are also communicated within the vehicle. In the vehicle of FIG. 2, when the two filling nozzles of the hydrogen filling device are attached to the receptacles 61-3 and 61-4 and filled with hydrogen, the path 66 and the path 68 are in communication. For example, even if the filling system connected to path 66 is controlled, the pressure in fuel tanks 60-5 and 60-6 is affected by the pressure in fuel tanks 60-7 and 60-8 in path 68. end up Therefore, in the vehicle of FIG. 2, it is difficult to confirm whether or not hydrogen filling control according to the filling protocol can be executed by controlling only the filling system communicating with the receptacle in the hydrogen filling device.

それに対して、図示の実施形態では、複数（二口）のレセプタクルを有し、経路６６と経路６８が連通している図２の車輌においても、２口のレセプタクルの各々に充填ノズルを装着して水素充填を行った場合に、何れか一方の充填系統における充填制御装置が中継装置（例えばＲＬＣ）を介して他方の充填系統における充填部材（例えば流量調節弁、流量計）を制御することにより、２系統の水素充填系統において遵守するべき充填プロトコルに従った迅速な水素充填を実行することが出来る。
その詳細について、図３、図４を参照して説明する。 On the other hand, in the illustrated embodiment, even in the vehicle of FIG. 2 which has a plurality of (two-port) receptacles and the paths 66 and 68 are in communication, a filling nozzle is attached to each of the two receptacles. When hydrogen filling is performed using one of the filling systems, the filling control device in one of the filling systems controls the filling member (e.g., flow control valve, flow meter) in the other filling system via a relay device (e.g., RLC). , it is possible to perform rapid hydrogen filling according to the filling protocol to be observed in the two-system hydrogen filling system.
The details will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

図３において、図示の実施形態に係る水素充填装置は全体を符号１００で示されており、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の２系統の充填系統を有し、第１及び第２の充填系統１０１、１０２は各々充填制御装置１０、２０（制御装置）を備えている。第１の充填系統１０１は充填配管１を備え、充填配管１の上流側（図３では左側）は後方施設３０（水素ガス供給源及びその付帯設備）に連通し、充填配管１の下流側（図３では右側）は充填ホース７を介して充填ノズル６に連通している。充填配管１には流量調整弁２、流量計３、遮断弁４が介装されており、流量調整弁２、流量計３、遮断弁４は各々信号ラインＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４を介して充填制御装置１０に接続されている。ここで、流量調整弁２、流量計３、遮断弁４は、充填に必要な充填部材である。また、充填配管１には圧力計５が介装され、圧力計５は信号ラインＳＬ５により制御装置１０に接続されている。 In FIG. 3, the hydrogen filling apparatus according to the illustrated embodiment is indicated as a whole by reference numeral 100, and has two filling systems, a first filling system 101 and a second filling system 102. The second filling systems 101, 102 each comprise a filling control device 10, 20 (control device). The first filling system 101 includes a filling pipe 1, the upstream side of the filling pipe 1 (the left side in FIG. 3) communicates with the rear facility 30 (hydrogen gas supply source and its incidental equipment), and the downstream side of the filling pipe 1 ( 3 ) communicates with the filling nozzle 6 via the filling hose 7 . A flow control valve 2, a flow meter 3, and a cutoff valve 4 are interposed in the filling pipe 1, and the flow control valve 2, the flowmeter 3, and the cutoff valve 4 control filling via signal lines SL2, SL3, and SL4, respectively. connected to the device 10; Here, the flow control valve 2, the flow meter 3, and the cutoff valve 4 are filling members necessary for filling. A pressure gauge 5 is interposed in the filling pipe 1, and the pressure gauge 5 is connected to the control device 10 via a signal line SL5.

後方施設３０（水素ガス供給源）に貯蔵されている水素ガスは、充填配管１により、流量調整弁２、遮断弁４、流量計３を経由して充填ホース７を流過し、充填ノズル６を介して図示しないタンク６０（図１、図２）に供給される。充填制御装置１０は、信号ラインＳＬ３を介して流量計３の計測結果を取得し、信号ラインＳＬ２を介して流量調整弁２に流量制御信号を送信する。また、充填制御装置１０は、充填を終了或いは中止する際に、流量調整弁２、遮断弁４に対して、各々信号ラインＳＬ２、ＳＬ４を介して制御信号を送信して（流量調整弁２、遮断弁４を）閉鎖する。そして充填配管１における充填圧力は圧力計５により計測され、圧力計５の計測結果は信号ラインＳＬ５を介して制御装置１０に入力される。充填制御装置１０は、第１の充填系統１０１流量調整弁２、流量計３、遮断弁４、圧力計５と情報、制御信号を授受し、車輌側タンクのデータ（タンク内圧力、温度、充填量等）を取得した上で、車輌側タンク内との圧力差に対応して、適正な圧力範囲で水素ガスを車輌側タンクに供給し、以て、遵守すべき充填プロトコルに従って水素充填を実行する機能を有している。 Hydrogen gas stored in the rear facility 30 (hydrogen gas supply source) flows through the filling hose 7 via the filling pipe 1, the flow control valve 2, the shutoff valve 4, and the flow meter 3, and flows through the filling nozzle 6. to a tank 60 (FIGS. 1 and 2) not shown. The filling control device 10 acquires the measurement result of the flow meter 3 via the signal line SL3, and transmits a flow control signal to the flow control valve 2 via the signal line SL2. In addition, the filling control device 10 transmits control signals to the flow control valve 2 and the cutoff valve 4 via the signal lines SL2 and SL4, respectively, when finishing or stopping filling (the flow control valve 2, Shut-off valve 4) is closed. The filling pressure in the filling pipe 1 is measured by the pressure gauge 5, and the measurement result of the pressure gauge 5 is input to the control device 10 via the signal line SL5. The filling control device 10 exchanges information and control signals with the first filling system 101 flow control valve 2, flow meter 3, shutoff valve 4, and pressure gauge 5, and receives vehicle-side tank data (tank internal pressure, temperature, filling ), supply hydrogen gas to the vehicle tank within an appropriate pressure range corresponding to the pressure difference between the vehicle tank and the vehicle tank, thereby performing hydrogen filling according to the filling protocol to be followed. It has the function to

一方、第２の充填系統１０２は充填配管１１を備えており、充填配管１１の上流側は後方施設４０に連通し、充填配管１１の下流側は充填ホース１７を介して充填ノズル１６に接続されている。充填配管１１には流量調整弁１２、流量計１３、遮断弁１４が介装されており、各々信号ラインＳＬ１２、ＳＬ１３、ＳＬ１４を介して充填制御装置２０に接続されている。また、充填配管１１には圧力計１５が介装され、信号ラインＳＬ１５を介して制御装置２０に接続されている。 On the other hand, the second filling system 102 has a filling pipe 11, the upstream side of the filling pipe 11 communicates with the rear facility 40, and the downstream side of the filling pipe 11 is connected to the filling nozzle 16 via the filling hose 17. ing. A flow control valve 12, a flow meter 13, and a cutoff valve 14 are interposed in the filling pipe 11, and are connected to a filling control device 20 via signal lines SL12, SL13, and SL14, respectively. A pressure gauge 15 is interposed in the filling pipe 11 and connected to the controller 20 via a signal line SL15.

第２の充填系統１０２における充填制御装置２０は、後述する第２の制御モード（充填制御装置１０が第２の制御モードを選択した状態を符号１０－２で示す）が選択されず、第２の制御モード１０－２を実行しない場合（充填する複数の燃料タンク同士が車輌内で連通していない場合）には、充填制御装置１０が第１の充填系統１０１の充填制御において実行するのと同様な機能を、第２の充填系統１０２の充填制御において実行する。一方、後述する第２の制御モード（第２の制御モードを選択した状態を符号１０－２で示す）が選択された場合（充填する複数の燃料タンク同士が車輌内で連通している場合）には、後述する様に、第２の充填系統１０２における充填制御において、充填制御装置２０は第１の充填系統１０１の充填制御装置１０に従属する。 The filling control device 20 in the second filling system 102 does not select a second control mode (a state in which the filling control device 10 selects the second control mode is indicated by reference numeral 10-2), which will be described later. When the control mode 10-2 is not executed (when the plurality of fuel tanks to be filled are not in communication with each other in the vehicle), the filling control device 10 executes filling control of the first filling system 101 and A similar function is performed in the fill control of the second fill system 102 . On the other hand, when a second control mode described later (a state in which the second control mode is selected is indicated by reference numeral 10-2) is selected (when a plurality of fuel tanks to be filled are in communication with each other in the vehicle). 2, in filling control in the second filling system 102, the filling control device 20 is subordinate to the filling control device 10 in the first filling system 101, as will be described later.

図３において、第１の充填系統１０１の充填制御装置１０は、第１の制御モードが選択される場合と第２の制御モードが選択される場合とがある。上述した様に、図示においては、充填制御装置１０が第１のモードを選択した場合は符号「１０－１」で示し、第２の制御モードを選択した場合は符号「１０－２」で示されている。第１の制御モードを選択した場合の充填制御装置１０－１は、第１の充填系統１０１のみを充填制御する機能を有している。すなわち、第１の制御モードを選択した場合の充填制御装置１０－１は、図１で示す車輌の様に、充填する複数の燃料タンク同士が車輌内で連通していない場合（車両内の経路６２、６４が独立している場合）に、第１の充填系統１０１のみを充填制御する。一方、第２の制御モードを選択した場合の充填制御装置１０－２は、第１の充填系統１０１を制御することに加えて、第２の充填系統１０２の充填装置としても機能する。すなわち第２の制御モードを選択した場合の充填制御装置１０－２は、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の制御装置として共用使用される機能を有しており、図２で示す車輌の様に充填する複数の燃料タンク同士が車輌内で連通している場合（車両内の経路６６、６８が連通している場合）に、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の双方における充填制御を、後述する様に実行する。充填制御装置１０において第１の制御モードを選択して作動する（符号１０－１）か、或いは第２の制御モードを選択して作動する（符号１０－２）かについて、充填制御装置１０、２０及び制御盤５０に設けられたセレクタスイッチ８（手動スイッチ）により選択する（切り替える）ことが出来る。充填制御装置１０、２０にセレクタスイッチ８を設けることで操作者の利便性が向上する。 In FIG. 3, the filling control device 10 of the first filling system 101 may select the first control mode or the second control mode. As described above, in the drawing, when the filling control device 10 selects the first mode, it is indicated by reference numeral "10-1", and when it selects the second control mode, it is indicated by reference numeral "10-2". It is When the first control mode is selected, the filling control device 10-1 has a function of controlling filling of only the first filling system 101. FIG. That is, when the first control mode is selected, the filling control device 10-1 operates when, like the vehicle shown in FIG. 62 and 64 are independent), only the first filling system 101 is filled. On the other hand, when the second control mode is selected, the filling control device 10-2 functions as a filling device for the second filling system 102 in addition to controlling the first filling system 101. FIG. That is, when the second control mode is selected, the filling control device 10-2 has a function of being shared as a control device for the first and second filling systems 101 and 102, and the vehicle shown in FIG. When a plurality of fuel tanks to be filled are in communication with each other in the vehicle (when the paths 66 and 68 in the vehicle are in communication), the first filling system 101 and the second filling system 102 Fill control in both is performed as described below. As to whether the filling control device 10 selects and operates the first control mode (reference numeral 10-1) or selects and operates the second control mode (reference numeral 10-2), the filling control device 10, 20 and a selector switch 8 (manual switch) provided on the control panel 50 to select (switch). By providing the selector switch 8 in the filling control devices 10 and 20, convenience for the operator is improved.

第２の充填系統１０２の充填制御装置２０は、第２の充填系統１０２を充填制御する機能を有しているが、第１の充填系統１０１の制御装置１０において第２の制御モードが選択された場合（符号１０－２）は、第２の充填系統１０２の充填制御は制御装置２０のみでは実行しない。充填制御装置１０において第２の制御モードが選択された場合（符号１０－２）は、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２が第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の充填制御装置として機能し、制御装置２０は制御装置１０の制御に従い、第２の充填系統１０２の流量調整弁１２、遮断弁１４等に制御信号を送信する。すなわち、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２がマスター（親機）として機能し、制御装置２０がスレーブ（子機）として機能する。 The filling control device 20 of the second filling system 102 has a function of filling and controlling the second filling system 102, but when the second control mode is selected in the control device 10 of the first filling system 101, In the case (reference numeral 10-2), filling control of the second filling system 102 is not executed by the controller 20 alone. When the second control mode is selected in the filling control device 10 (reference numeral 10-2), the filling control device 10-2 that selects the second control mode controls the first filling system 101 and the second filling system. 102 , and the control device 20 transmits control signals to the flow control valve 12 , shutoff valve 14 , etc. of the second filling system 102 in accordance with the control of the control device 10 . That is, the filling control device 10-2 that has selected the second control mode functions as a master (parent device), and the control device 20 functions as a slave (child device).

図３において、第１の充填系統１０１側の充填制御装置１０は、中継装置９（例えばＲＬＣ）を介して第２の充填系統１０２側の充填制御装置２０と接続されている。充填制御装置１０において第２の制御モードが選択された態様（符号１０－２）では、充填制御装置１０－２は信号ラインＳＬ９、中継装置９、充填制御装置２０を介して、第２の充填系統１０２側の充填部材（流量調整弁１２、流量計１３等）と計測信号、制御信号の授受を行ない、第２の充填系統１０２の充填制御を実行する。ここで、第２の制御モードが選択された態様の充填制御装置１０－２は、第２の充填系統１０２の充填制御を実行すると共に、第１の充填系統１０１の充填制御を実行する。 In FIG. 3, the filling control device 10 on the side of the first filling system 101 is connected to the filling control device 20 on the side of the second filling system 102 via a relay device 9 (for example, RLC). In the aspect (reference numeral 10-2) in which the second control mode is selected in the filling control device 10, the filling control device 10-2 performs the second filling operation via the signal line SL9, the relay device 9, and the filling control device 20. It exchanges measurement signals and control signals with filling members (flow control valve 12, flow meter 13, etc.) on the system 102 side, and executes filling control of the second filling system 102. FIG. Here, the filling control device 10-2 in which the second control mode is selected executes filling control of the second filling system 102 and also executes filling control of the first filling system 101. FIG.

第２の制御モードが選択された態様の充填制御装置１０－２による第２の充填系統１０２の充填制御について、さらに説明する。第２の制御モードが選択された態様の充填制御装置１０－２は、第２の充填系統１０２の充填部材である流量計１３からの計測信号を信号ラインＳＬ１３、制御装置２０、中継装置９を介して取得し、圧力計１５からの計測信号を信号ラインＳＬ１５、制御装置２０、中継装置９を介して取得し、さらに、充填制御装置１０－２は、第２の充填系統１０２に連通する車輌側タンク（図３では図示せず）のデータ（タンク内圧力、温度、充填量等）を取得する。そして、第２の制御モードが選択された態様の充填制御装置１０－２は、第２の充填系統１０２の流量調整弁１２に対して、中継装置９、制御装置２０、信号ラインＳＬ１２を介して制御信号を送信する。また、水素充填を終了、或いは中止する際に、第２の制御モードが選択された態様の充填制御装置１０－２は、流量調整弁１２、遮断弁１４に対して、中継装置９、制御装置２０、信号ラインＳＬ１２、ＳＬ１４を介して制御信号を送信し、流量調整弁１２、遮断弁１４を閉鎖する。 The filling control of the second filling system 102 by the filling control device 10-2 in which the second control mode is selected will be further described. The filling control device 10-2 in which the second control mode is selected receives the measurement signal from the flow meter 13, which is the filling member of the second filling system 102, through the signal line SL13, the control device 20, and the relay device 9. , the measurement signal from the pressure gauge 15 is acquired via the signal line SL15, the control device 20, and the relay device 9, and the filling control device 10-2 communicates with the second filling system 102. Data (tank internal pressure, temperature, filling amount, etc.) of the side tank (not shown in FIG. 3) are acquired. Then, the filling control device 10-2 in which the second control mode is selected is connected to the flow control valve 12 of the second filling system 102 via the relay device 9, the control device 20, and the signal line SL12. Send control signals. In addition, the filling control device 10-2, in which the second control mode is selected when hydrogen filling is terminated or stopped, causes the relay device 9 and the control device 20, send a control signal through the signal lines SL12, SL14 to close the flow control valve 12 and the shutoff valve 14;

また、図３の実施形態では、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の充填制御を実行する際に、第１及び第２ の充填系統１０１、１０２の各々における充填量を合算し、当該合算の充填量を充填部材、例えば図示しない表示器に表示する機能を有している。 In addition, in the embodiment of FIG. 3, the filling control device 10-2, which has selected the second control mode, performs the filling control of the first filling system 101 and the second filling system 102. It has a function of summing the filling amounts in each of the second filling systems 101 and 102 and displaying the total filling amount on a filling member, for example, a display (not shown).

さらに、図３の実施形態では、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々で計測された吐出圧において、高い方の吐出圧が充填終了圧力に到達した場合に、充填系統１０１、１０２における充填を終了する機能を有している。複数の充填系統のうち最も高い方の圧力で制御した場合であっても、トラックやバス等の大型車輌における充填プロトコルでは吐出圧の下限値は非常に低圧であり、実機における水素充填に際して吐出圧が充填プロトコルの下限値以下になる可能性は極めて低い。 Furthermore, in the embodiment of FIG. 3, the filling control device 10-2 that selects the second control mode controls the discharge pressure measured in each of the first and second filling systems 101 and 102 to the higher discharge pressure. It has a function of terminating filling in the filling systems 101 and 102 when the pressure reaches the filling end pressure. Even if the highest pressure among multiple filling systems is controlled, the lower limit of the discharge pressure is very low in the filling protocol for large vehicles such as trucks and buses. is very unlikely to fall below the lower limit of the filling protocol.

次に、図４を参照して、実施形態における制御について説明する。図４のフローチャートでは、レセプタクルが２口ある車輌に対し、図３に示す２つの充填系統（第１の充填系統１０１、第２の充填系統１０２）を有する水素充填装置１００で充填を行う場合を説明している。図４のステップＳ１では、レセプタクルが２口ある車輌に対して、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２を有する水素充填装置１００による充填を開始する。次のステップＳ２では、水素充填装置１００の２つのノズル６、１６（図３）を充填すべき車輌の２つのレセプタクル６１（図１、図２）に各々装着し、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２で同時に水素充填を実行するか否か（２ノズルで充填するか否か）を判断する。当該判断は、水素充填作業者が判断し、当該作業者の判断により、制御盤５０（図３）のセレクタスイッチ８（図３）を操作する。ステップＳ２において、２ノズルで充填する場合（ステップＳ２が「Ｙｅｓ」）はステップＳ３に進み、２ノズルで充填しない場合（ステップＳ２が「Ｎｏ」）はステップＳ４に進む。 Next, control in the embodiment will be described with reference to FIG. In the flowchart of FIG. 4, it is assumed that a vehicle having two receptacles is filled with a hydrogen filling device 100 having two filling systems (a first filling system 101 and a second filling system 102) shown in FIG. Explaining. In step S1 of FIG. 4, a vehicle having two receptacles is started to be filled with hydrogen by the hydrogen filling device 100 having the first filling system 101 and the second filling system . In the next step S2, the two nozzles 6 and 16 (FIG. 3) of the hydrogen filling device 100 are respectively attached to the two receptacles 61 (FIGS. 1 and 2) of the vehicle to be filled, and the first filling system 101 and It is determined whether or not the second filling system 102 is to perform hydrogen filling at the same time (whether or not to fill with two nozzles). This determination is made by the hydrogen filling operator, who operates the selector switch 8 (FIG. 3) on the control panel 50 (FIG. 3). In step S2, when filling with two nozzles ("Yes" in step S2), the process proceeds to step S3, and when not filling with two nozzles ("No" in step S2), the process proceeds to step S4.

ステップＳ３（２ノズルで充填する場合）においては、ステップＳ２でセレクタスイッチ８を操作したことにより、第１の充填系統１０１、第２の充填系統１０２の各々の充填制御装置１０、２０は２ノズル充填を行うことを認識する。そしてステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４（２ノズルで充填しない場合）は、ステップＳ２で２ノズル充填を行わないと判断したことにより、水素充填装置１００は何れか一方の充填系統のみで充填を行うと判断する。そして充填作業員はノズル６、１６の何れかを、図示しない水素充填すべき車輌のレセプタクル（図示せず）に装着する。そして、ノズルがレセプタクルに装着された側の水素充填系統において、充填プロトコルを遵守して水素充填を実行する。ステップＳ４の後、充填制御を終了する。 In step S3 (when filling with two nozzles), by operating the selector switch 8 in step S2, the filling control devices 10 and 20 of each of the first filling system 101 and the second filling system 102 operate with two nozzles. Recognize that you are filling. Then, the process proceeds to step S5. On the other hand, in step S4 (when not filling with two nozzles), since it was determined in step S2 that two nozzles are not to be filled, the hydrogen filling apparatus 100 determines that filling is to be performed using only one of the filling systems. The filling operator then attaches either nozzle 6 or 16 to a receptacle (not shown) of the vehicle to be filled with hydrogen (not shown). Then, in the hydrogen filling system on the side where the nozzle is attached to the receptacle, hydrogen filling is performed in compliance with the filling protocol. After step S4, the filling control ends.

図４のステップＳ５（２ノズルで充填する場合において、充填制御装置１０、２０が２ノズル充填を行うことを認識した後のステップ）では、充填する全ての燃料タンク同士が車輌内で連通しているか否かを判断する。すなわち、図２で示す様に、２口のレセプタクルから充填する全ての燃料タンクが車輌内で連通しているか、或いは図１に示す様に、一方のレセプタクルから充填する燃料タンクと、他方のレセプタクルから充填する燃料タンクが相互に独立して、車輌内で連通していないかを判断する。ステップＳ５の判断は、水素を充填するべき車輌の燃料タンク内の圧力や温度の情報と共に、当該車輌の車種に関する情報が通信充填用の情報ラインにより水素充填装置１００に送信され、係る車種に関する情報から、図１で示す様に一方のレセプタクルから充填する燃料タンクと他方のレセプタクルから充填する燃料タンクが相互に独立しているか、或いは、図２で示す様に全ての燃料タンクが車輌内で連通しているかを判断することが可能である。ただし、ステップＳ２で水素充填作業者によりステップＳ５の判断を行うことも可能である。ステップＳ５で、充填する全ての燃料タンク同士が車輌内で連通している場合（ステップＳ５が「Ｙｅｓ」）はステップＳ６に進み、充填する全ての燃料タンク同士が車輌内で連通していない場合（ステップＳ５が「Ｎｏ」）はステップＳ７に進む。 In step S5 of FIG. 4 (the step after the filling control devices 10 and 20 recognize that two nozzles are to be filled in the case of filling with two nozzles), all the fuel tanks to be filled are in communication with each other in the vehicle. determine whether there is That is, as shown in FIG. 2, all fuel tanks filled from two receptacles are in communication within the vehicle, or, as shown in FIG. It is determined whether or not the fuel tanks to be filled from are connected independently of each other in the vehicle. In step S5, the information about the pressure and temperature in the fuel tank of the vehicle to be filled with hydrogen and the information about the vehicle type of the vehicle are sent to the hydrogen filling device 100 through the information line for communication filling, and the information about the vehicle type is transmitted. Therefore, the fuel tank filled from one receptacle and the fuel tank filled from the other receptacle are independent of each other as shown in FIG. It is possible to determine whether However, it is also possible for the hydrogen filling operator to make the determination of step S5 in step S2. In step S5, if all the fuel tanks to be filled are in communication with each other in the vehicle (step S5 is "Yes"), the process proceeds to step S6. (“No” in step S5) proceeds to step S7.

ステップＳ６（全ての燃料タンク同士が車輌内で連通している場合）では、第１の充填系統１０１の充填制御装置１０は第２の制御モードを選択する（符号１０－２）。そして、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２がマスター（親機）、充填制御装置２０がスレーブ（子機）として認識される。そして、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の水素充填制御を実行する。一方、ステップＳ７（全ての燃料タンク同士が車輌内で連通していない場合）では、充填制御装置１０は第１の制御モードを選択し（符号１０－１）、第１の充填系統１０１の充填制御を実行する。そして充填制御装置２０が第２の充填系統１０２の充填制御を実行する。この場合、２つの充填制御装置１０、２０の間にマスター、スレーブの関係は無く、第１の充填系統１０１と第２の充填系統１０２では、各々既存の水素充填制御が実行される。そして、第１の充填系統１０１と第２の充填系統１０２の各々で実行された既存の水素充填制御が終了すると（ステップＳ７の後）、充填制御は終了する。 At step S6 (when all the fuel tanks are in communication with each other in the vehicle), the filling control device 10 of the first filling system 101 selects the second control mode (reference numeral 10-2). The filling control device 10-2, which has selected the second control mode, is recognized as the master (parent device), and the filling control device 20 is recognized as the slave (child device). After selecting the second control mode, the filling control device 10-2 executes hydrogen filling control of the first filling system 101 and the second filling system . On the other hand, in step S7 (when all the fuel tanks are not communicating with each other in the vehicle), the filling control device 10 selects the first control mode (reference numeral 10-1), and fills the first filling system 101. Execute control. Then, the filling control device 20 executes filling control of the second filling system 102 . In this case, there is no master/slave relationship between the two filling control devices 10 and 20, and existing hydrogen filling control is executed in the first filling system 101 and the second filling system 102, respectively. When the existing hydrogen filling control executed in each of the first filling system 101 and the second filling system 102 ends (after step S7), the filling control ends.

図４において、全ての燃料タンク同士が車輌内で連通している場合であって、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２がマスター（親機）、充填制御装置２０がスレーブ（子機）として認識された後、ステップＳ８では、例えば図示しない充填開始スイッチが押下げられたことを検出して充填が開始される。そしてステップＳ９に進む。ステップＳ９では、図３を参照して説明した態様で、第２の制御モード（を選択した充填制御装置１０－２）が作動する。すなわち第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２（マスター）が第１の充填系統１０１の及び第２の充填系統１０２の充填圧力の挙動を監視し、充填プロトコルを逸脱しない様に、充填系統１０１、１０２の流量調整弁２、１２、遮断弁４、１４、その他を制御する。上述した様に、第２の充填系統１０２の充填制御については、マスターである第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は、中継装置９（ＰＬＣ）、スレーブである充填制御装置２０を介して、第２の充填系統１０２の流量計１３、圧力計１５その他から計測信号を取得し、第２の充填系統１０２に連通している燃料タンク６０のデータを取得し、遵守するべき充填プロトコルに従った水素充填を行うことが出来る。 In FIG. 4, when all the fuel tanks are in communication with each other in the vehicle, the filling control device 10-2 that has selected the second control mode is the master (parent device), and the filling control device 20 is the slave ( child machine), in step S8, for example, it is detected that a filling start switch (not shown) has been pressed, and filling is started. Then, the process proceeds to step S9. In step S9, the second control mode (the filling control device 10-2 selected) operates in the manner described with reference to FIG. That is, the filling control device 10-2 (master) that has selected the second control mode monitors the filling pressure behavior of the first filling system 101 and the second filling system 102, and performs It controls the flow control valves 2, 12, shutoff valves 4, 14, etc. of the filling systems 101, 102. As described above, for filling control of the second filling system 102, the filling control device 10-2 that has selected the second control mode, which is the master, is the relay device 9 (PLC) and the filling control device 20, which is the slave. to acquire measurement signals from the flow meter 13, the pressure gauge 15, etc. of the second filling system 102, acquire data of the fuel tank 60 communicating with the second filling system 102, and obtain the filling to be complied with Hydrogen filling according to the protocol can be performed.

ステップＳ９の充填制御において、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々における充填量を合算する。そして、当該合算値を水素充填量として、例えば図示しない表示器に表示する。
そしてステップＳ９の充填制御においては、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々において充填圧力を計測している。ステップＳ９に続くステップＳ１０では、充填系統１０１、１０２の各々で計測された充填圧力における高圧側の充填圧力が充填終了圧力に到達した場合に、水素充填中の大型車輌に対する水素充填（充填系統１０１、１０２による水素充填）を終了する。 In the filling control of step S9, the filling control device 10-2 that has selected the second control mode sums the filling amounts in each of the first and second filling systems 101 and 102. FIG. Then, the total value is displayed, for example, on a display (not shown) as the hydrogen filling amount.
In the filling control of step S9, the filling pressure is measured in each of the first and second filling systems 101 and 102. FIG. In step S10 subsequent to step S9, when the filling pressure on the high-pressure side of the filling pressures measured in each of the filling systems 101 and 102 reaches the filling end pressure, the large vehicle being filled with hydrogen is filled with hydrogen (filling system 101 , 102) is terminated.

図示の実施形態によれば、複数（例えば２系統）の充填系統１０１、１０２における充填ノズル６、１６を大型トラックやバスの複数（例えば２個）のレセプタクル６１に装着して充填することにより、レセプタクル６１の一つずつに充填ノズル６、１６の何れか一方を装着して水素充填する場合に比較して、遥かに短時間で水素を充填することが出来る。 According to the illustrated embodiment, by attaching the filling nozzles 6 and 16 in the plurality (for example, two systems) of filling systems 101 and 102 to a plurality (for example, two) of receptacles 61 of a large truck or bus, Hydrogen can be filled in a much shorter period of time than when one of the filling nozzles 6 and 16 is attached to each receptacle 61 and filled with hydrogen.

また、図示の実施形態によれば、第１の充填系統１０１の充填制御装置１０は、第１の制御モードを選択した場合には充填制御装置１０－１として図示され、第２の制御モードを選択した場合には充填制御装置ブロック１０－２として図示されており、第１の制御モードを選択した充填制御装置１０－１は第１の充填系統１０１のみを制御する機能を有し、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は第１及び第２の充填系統１０１、１０２の双方の制御装置として共用使用される機能を有している。そして、充填する燃料タンク６０同士が車輌内で連通している場合には、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２として複数（例えば２つ）の充填系統１０１、１０２の制御装置として共用使用することにより、第１及び第２の充填系統１０１、１０２における前記車輌内で連通している複数の燃料タンクに迅速に充填を行うことが出来る。 Further, according to the illustrated embodiment, the filling control device 10 of the first filling system 101 is illustrated as filling control device 10-1 when the first control mode is selected, and when the second control mode is selected. When selected, it is illustrated as a filling control device block 10-2, and the filling control device 10-1 that selects the first control mode has the function of controlling only the first filling system 101, and the second The filling control device 10-2, which selects the control mode of (1), has the function of being shared as a control device for both the first and second filling systems 101,102. When the fuel tanks 60 to be filled are in communication with each other in the vehicle, the filling control device 10-2 that selects the second control mode is the control device for the plurality (for example, two) of the filling systems 101 and 102. As a result, a plurality of fuel tanks communicating with each other in the vehicle in the first and second filling systems 101 and 102 can be quickly filled.

そして、前記第２の制御モードが作動する態様において、中継装置９（例えばＰＬＣ）を介して他方の充填制御装置２０を備えた第２の充填系統１０２における流量調節弁１２、流量計１３、遮断弁１４その他を制御するので、他方の充填制御装置２０が設けられている第２の充填系統１０２に連通している燃料タンク６０のデータをも取得して、第２の充填系統１０２に連通している燃料タンク６０のデータに基づいて、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２により、遵守するべき充填プロトコルに従った水素充填を行うことが出来る。なお、充填する燃料タンク６０同士が車輌内で連通していない場合には、第１の制御モードを選択した充填制御装置１０－１が第１の充填系統１０１の充填制御を実行し、充填制御装置２０が第２の充填系統１０２の充填制御を実行する。すなわち、図示の実施形態によれば、複数の燃料タンク６０が相互に独立している場合も、車輌内で連通している場合も、遵守するべき充填プロトコルに従って、迅速に水素充填を行うことが出来る。 Then, in the mode in which the second control mode operates, the flow control valve 12, the flow meter 13, and the flow control valve 12 in the second filling system 102 equipped with the other filling control device 20 via the relay device 9 (for example, PLC) are cut off. Since the valve 14 and others are controlled, the data of the fuel tank 60 communicating with the second filling system 102 provided with the other filling control device 20 is also obtained and communicated with the second filling system 102. The filling control device 10-2, which selects the second control mode based on the data of the fuel tank 60, can perform hydrogen filling according to the filling protocol to be followed. When the fuel tanks 60 to be filled are not in communication with each other in the vehicle, the filling control device 10-1, which has selected the first control mode, executes filling control of the first filling system 101 to control filling. Device 20 performs filling control of second filling system 102 . That is, according to the illustrated embodiment, whether the plurality of fuel tanks 60 are independent of each other or communicate with each other within the vehicle, hydrogen can be quickly filled according to the filling protocol to be followed. I can.

さらに、図示の実施形態によれば、充填制御装置１０の第２の制御モードが作動する場合、第２の制御モードを選択した充填制御装置１０－２は、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々における充填量を合算し、当該合算値を水素充填量として図示しない表示器に表示させる機能を有しているので、作業者が実質的な充填量を把握することが出来る。加えて、第２の制御モードが作動する場合、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々で計測された高圧側の充填圧力が充填終了圧力に到達した場合に、水素充填中の大型車輌の水素充填を終了する機能を有しているので、安全な充填を実行出来る。 Furthermore, according to the illustrated embodiment, when the second control mode of filling control device 10 is activated, filling control device 10-2, which has selected the second control mode, controls first and second filling systems 101. , 102 and displays the sum as the hydrogen filling amount on a display (not shown), so that the operator can grasp the actual filling amount. In addition, when the second control mode is activated, when the filling pressure on the high pressure side measured in each of the first and second filling systems 101 and 102 reaches the filling end pressure, a large Since it has a function to end the hydrogen filling of the vehicle, safe filling can be executed.

次に、本発明に係る水素充填装置の第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。 Next, a second embodiment of a hydrogen filling device according to the present invention will be described with reference to FIG.

図５において、水素充填装置は全体を符号１０１で示され、一台の充填制御装置８０で２系統の充填系統１０１、１０２を制御する。その他の構成要素は、図３の水素充填装置１００と同じである。 In FIG. 5 , the hydrogen filling device is indicated as a whole by reference numeral 101 , and one filling control device 80 controls two filling systems 101 and 102 . Other components are the same as those of the hydrogen filling device 100 of FIG.

図１に示すような、水素充填用レセプタクル６１－１、６１－２を備え、水素充填用レセプタクル６１－１と燃料タンク６０－１、６０－２を連通する経路６２と、水素充填用レセプタクル６１－２と燃料タンク６０－３、６０－４を連通する経路６４とを有し、経路６２と経路６４が独立している場合、図５に示す充填ノズル６を水素充填用レセプタクル６１－１に接続し、充填ノズル１６を水素充填用レセプタクル６１－２に接続し、充填制御装置８０は、複数の充填系統１０１、１０２を遵守すべき充填プロトコルに従って個別に制御する（第１の制御モード）。 As shown in FIG. 1, hydrogen filling receptacles 61-1 and 61-2 are provided, and a path 62 communicating between the hydrogen filling receptacles 61-1 and fuel tanks 60-1 and 60-2, and the hydrogen filling receptacle 61 -2 and fuel tanks 60-3 and 60-4, and when the paths 62 and 64 are independent, the filling nozzle 6 shown in FIG. Then, the filling nozzle 16 is connected to the hydrogen filling receptacle 61-2, and the filling control device 80 individually controls the plurality of filling systems 101 and 102 according to the filling protocol to be observed (first control mode).

より具体的には、図５において後方施設３０に貯蔵されている水素ガスは、充填配管１により、流量調整弁２、遮断弁４、流量計３を経由して充填ホース７を流過し、充填ノズル６を介して燃料タンク６０－１、６０－２（図１）に供給される。充填制御装置８０は、信号ラインＳＬ３を介して流量計３の計測結果を取得し、信号ラインＳＬ２を介して流量調整弁２に流量制御信号を送信する。また、充填制御装置８０は、充填を終了或いは中止する際に、流量調整弁２、遮断弁４に対して、各々信号ラインＳＬ２、ＳＬ４を介して制御信号を送信して流量調整弁２、遮断弁４を閉鎖する。そして、充填配管１における充填圧力は圧力計５により計測され、圧力計５の計測結果は信号ラインＳＬ５を介して充填制御装置８０に入力される。充填制御装置８０は、第１の充填系統１０１の流量調整弁２、流量計３、遮断弁４、圧力計５と情報、制御信号を授受し、車輌側タンクのデータ（タンク内圧力、温度、充填量等）を取得した上で、車輌側タンク内との圧力差に対応して、適正な圧力範囲で水素ガスを車輌側タンクに供給し、以て、遵守すべき充填プロトコルに従って水素充填を実行する。 More specifically, the hydrogen gas stored in the rear facility 30 in FIG. The fuel is supplied to fuel tanks 60-1 and 60-2 (FIG. 1) through the filling nozzle 6. The filling control device 80 acquires the measurement result of the flow meter 3 via the signal line SL3, and transmits a flow control signal to the flow control valve 2 via the signal line SL2. In addition, the filling control device 80 transmits control signals to the flow control valve 2 and the shutoff valve 4 via the signal lines SL2 and SL4, respectively, when finishing or stopping the filling, and cuts off the flow control valve 2. Close valve 4 . The filling pressure in the filling pipe 1 is measured by the pressure gauge 5, and the measurement result of the pressure gauge 5 is input to the filling control device 80 via the signal line SL5. The filling control device 80 exchanges information and control signals with the flow control valve 2, the flow meter 3, the shutoff valve 4, and the pressure gauge 5 of the first filling system 101, and receives data of the tank on the vehicle side (tank internal pressure, temperature, After acquiring the filling amount, etc.), supply hydrogen gas to the vehicle side tank in an appropriate pressure range corresponding to the pressure difference between the vehicle side tank and the hydrogen filling according to the filling protocol to be followed. Execute.

また、上記動作とは独立して、後方施設４０に貯蔵されている水素ガスは、充填配管１１により、流量調整弁１２、遮断弁１４、流量計１３を経由して充填ホース１７を流過し、充填ノズル１６を介して燃料タンク６０－３、６０－４（図１）に供給される。充填制御装置８０は、信号ラインＳＬ１３を介して流量計１３の計測結果を取得し、信号ラインＳＬ１２を介して流量調整弁１２に流量制御信号を送信する。また、充填制御装置８０は、充填を終了或いは中止する際に、流量調整弁１２、遮断弁１４に対して、各々信号ラインＳＬ１２、ＳＬ１４を介して制御信号を送信して流量調整弁１２、遮断弁１４を閉鎖する。そして、充填配管１１における充填圧力は圧力計１５により計測され、圧力計１５の計測結果は信号ラインＳＬ１５を介して充填制御装置８０に入力される。充填制御装置８０は、第２の充填系統１０２の流量調整弁１２、流量計１３、遮断弁１４、圧力計１５と情報、制御信号を授受し、車輌側タンクのデータ（タンク内圧力、温度、充填量等）を取得した上で、車輌側タンク内との圧力差に対応して、適正な圧力範囲で水素ガスを車輌側タンクに供給し、以て、遵守すべき充填プロトコルに従って水素充填を実行する。 Independently of the above operation, the hydrogen gas stored in the rear facility 40 flows through the filling hose 17 via the filling pipe 11, the flow control valve 12, the cutoff valve 14, and the flow meter 13. , through the filling nozzle 16 to the fuel tanks 60-3, 60-4 (FIG. 1). The filling control device 80 acquires the measurement result of the flow meter 13 via the signal line SL13, and transmits a flow control signal to the flow control valve 12 via the signal line SL12. In addition, the filling control device 80 transmits control signals to the flow control valve 12 and the shutoff valve 14 via the signal lines SL12 and SL14, respectively, when finishing or stopping the filling, and cuts off the flow control valve 12. Close valve 14 . The filling pressure in the filling pipe 11 is measured by the pressure gauge 15, and the measurement result of the pressure gauge 15 is input to the filling control device 80 via the signal line SL15. The filling control device 80 exchanges information and control signals with the flow control valve 12, the flow meter 13, the shutoff valve 14, and the pressure gauge 15 of the second filling system 102, and receives vehicle-side tank data (tank internal pressure, temperature, After acquiring the filling amount, etc.), supply hydrogen gas to the vehicle side tank in an appropriate pressure range corresponding to the pressure difference between the vehicle side tank and the hydrogen filling according to the filling protocol to be followed. Execute.

一方、図２に示すような、水素充填用レセプタクル６１－３と燃料タンク６０－５、６０－６を連通する経路６６と、水素充填用レセプタクル６１－４と燃料タンク６０－７、６０－８を連通する経路６８が経路７０を介して車輌内で連通している場合には、図５に示す充填ノズル６を水素充填用レセプタクル６１－３に接続し、充填ノズル１６を水素充填用レセプタクル６１－４に接続し、充填制御装置８０は、複数の充填系統１０１、１０２を遵守すべき充填プロトコルに従って包括的に制御する（第２の制御モード）。 On the other hand, as shown in FIG. 2, a path 66 connecting a hydrogen charging receptacle 61-3 and fuel tanks 60-5 and 60-6, and a hydrogen charging receptacle 61-4 and fuel tanks 60-7 and 60-8. 5 is connected to the hydrogen filling receptacle 61-3, and the filling nozzle 16 is connected to the hydrogen filling receptacle 61-3. -4, the filling control device 80 comprehensively controls the plurality of filling systems 101, 102 according to the filling protocol to be observed (second control mode).

より具体的には、図２の全ての燃料タンク６０－５～６０－８同士が車輌内で連通している場合には、充填制御装置８０は、第１の充填系統１０１の及び第２の充填系統１０２の充填圧力の挙動を監視し、充填プロトコルを逸脱しない様に、充填系統１０１、１０２の流量調整弁２、１２、遮断弁４、１４、その他を制御し、流量計３、１３、圧力計５、１５その他から計測信号を取得し、充填系統１０１、１０２で各々計測された最も高い圧力が充填終了圧力に到達した場合に充填を終了する。 More specifically, when all fuel tanks 60-5 to 60-8 in FIG. It monitors the filling pressure behavior of the filling system 102, controls the flow control valves 2, 12, shutoff valves 4, 14, etc. of the filling systems 101, 102 so as not to deviate from the filling protocol, Measurement signals are acquired from the pressure gauges 5, 15, etc., and filling is terminated when the highest pressure measured in each of the filling systems 101, 102 reaches the filling end pressure.

充填制御装置８０における第１の制御モード又は第２の制御モードの切り替えは、充填制御装置８０及び制御盤５０に設けられたセレクタスイッチ８（手動スイッチ）により選択する（切り替える）ことが出来る。充填制御装置８０にセレクタスイッチ８を設けることで操作者の利便性が向上する。 Switching between the first control mode and the second control mode in the filling control device 80 can be selected (switched) by a selector switch 8 (manual switch) provided on the filling control device 80 and the control panel 50 . By providing the selector switch 8 in the filling control device 80, convenience for the operator is improved.

以上のように、この第２の実施形態においても複数の燃料タンク（６０）が相互に独立している場合も、車輌内で連通している場合も、遵守するべき充填プロトコルに従って、迅速に水素充填を行うことが出来る。 As described above, in the second embodiment as well, regardless of whether the plurality of fuel tanks (60) are independent of each other or communicate with each other within the vehicle, hydrogen can be rapidly supplied according to the filling protocol to be observed. can be filled.

また、この水素充填装置１０１においても、充填制御装置８０は、第１の充填系統１０１及び第２の充填系統１０２の充填制御を実行する際に、第１及び第２の充填系統１０１、１０２の各々における充填量を合算し、当該合算の充填量を充填部材、例えば図示しない表示器に表示する機能を有している。 Also in this hydrogen filling device 101, the filling control device 80 controls the first and second filling systems 101 and 102 when executing filling control of the first and second filling systems 101 and 102. It has a function of adding up the filling amounts in each and displaying the total filling amount on a filling member, for example, a display (not shown).

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

１、１１・・・充填配管
２、１２・・・流量調節弁
３、１３・・・流量計
４、１４・・・遮断弁
５、１５・・・圧力計
６、１６・・・充填ノズル
７、１７・・・充填ホース
８・・・切替手段
９・・・中継装置（例えばリレー・プログラマブル・ロジック・コントローラ）
１０－１・・・第１の制御モードを選択した充填制御装置
１０－２・・・第２の制御モードを選択した充填制御装置
３０、４０・・・後方施設
５０・・・制御盤
８０・・・充填制御装置
１００、１０１・・・水素充填装置
１０１、１０２・・・充填系統 Reference Signs List 1, 11 Filling pipes 2, 12 Flow control valves 3, 13 Flow meters 4, 14 Shutoff valves 5, 15 Pressure gauges 6, 16 Filling nozzle 7 , 17 Filling hose 8 Switching means 9 Relay device (for example, relay programmable logic controller)
10-1 . Filling control devices 100, 101 Hydrogen filling devices 101, 102 Filling system

Claims (5)

複数の充填系統と、
該充填系統の各々に設けられた複数の充填制御装置と、
前記充填系統の各々と後方施設の各々を連通させる複数の充填配管と、
前記充填配管の各々に介装されると共に、前記充填制御装置の各々に接続される複数の充填部材と、
前記充填配管の各々に接続され、先端に充填ノズルを各々有する複数の充填ホースとを備え、
複数の充填制御装置の何れか一つは、当該充填制御装置を備える充填系統のみを制御する第１の制御モードと、複数の充填系統の制御装置として共用される第２の制御モードを選択的に発揮する機能を有しており、該第２の制御モードでは複数の充填系統で各々計測された圧力の中から、最も高い何れかの圧力が充填終了圧力に到達した場合に複数の充填系統における充填を終了し、
前記何れか一つの充填制御装置における第１の制御モードと第２の制御モードを切り替える切替手段が設けられることを特徴とする水素充填装置。 a plurality of filling systems;
a plurality of filling control devices provided in each of the filling systems;
a plurality of filling pipes that connect each of the filling systems and each of the rear facilities;
a plurality of filling members interposed in each of the filling pipes and connected to each of the filling control devices;
a plurality of filling hoses connected to each of the filling pipes and having filling nozzles at their ends;
Any one of the plurality of filling control devices selectively selects a first control mode in which only the filling system including the filling control device is controlled and a second control mode in which the plurality of filling systems are shared as a control device. In the second control mode, when one of the highest pressures among the pressures measured in the plurality of filling systems reaches the filling end pressure, the plurality of filling systems finish filling in
A hydrogen filling device, further comprising switching means for switching between a first control mode and a second control mode in any one of the filling control devices. 第１の制御モードと第２の制御モードを選択的に発揮する機能を有する前記充填制御装置は、中継装置を介してその他の充填制御装置と接続されており、第２の制御モードでは中継装置を介して他の充填制御装置を備えた充填系統における充填部材を調節する機能を有している請求項１の水素充填装置。 The filling control device having the function of selectively exhibiting the first control mode and the second control mode is connected to other filling control devices via a relay device, and in the second control mode, the relay device 2. A hydrogen filling system according to claim 1, which functions to adjust a filling member in a filling system with another filling control system via. 前記充填部材は、第２の制御モードでは複数の充填系統の各々における充填量を合算して表示する機能を有している請求項１、２の何れかの水素充填装置。 3. The hydrogen filling apparatus according to claim 1, wherein said filling member has a function of summing and displaying filling amounts in each of a plurality of filling systems in the second control mode. 複数の充填系統と、
該複数の充填系統を制御する一つの充填制御装置と、
前記充填系統の各々と後方施設の各々を連通させる複数の充填配管と、
前記充填配管の各々に介装されると共に、前記充填制御装置に接続される複数の充填部材と、
前記充填配管の各々に接続され、先端に充填ノズルを各々有する複数の充填ホースとを備え、
前記充填制御装置は、前記複数の充填系統を個別に制御する第１の制御モードと、複数の充填系統を包括的に制御する第２の制御モードを選択的に発揮する機能を有し、該第２の制御モードでは複数の充填系統で各々計測された圧力の中から、最も高い何れかの圧力が充填終了圧力に到達した場合に複数の充填系統における充填を終了することを特徴とする水素充填装置。 a plurality of filling systems;
one filling control device for controlling the plurality of filling systems;
a plurality of filling pipes that connect each of the filling systems and each of the rear facilities;
a plurality of filling members interposed in each of the filling pipes and connected to the filling control device;
a plurality of filling hoses connected to each of the filling pipes and having filling nozzles at their ends;
The filling control device has a function of selectively exhibiting a first control mode for individually controlling the plurality of filling systems and a second control mode for comprehensively controlling the plurality of filling systems, In the second control mode, when one of the highest pressures among the pressures measured in each of the plurality of filling systems reaches the filling end pressure, filling in the plurality of filling systems is terminated. filling device. 前記充填部材は、第２の制御モードでは複数の充填系統の各々における充填量を合算して表示する機能を有している請求項４の水素充填装置。 5. A hydrogen filling apparatus according to claim 4 , wherein said filling member has a function of summing and displaying filling amounts in each of a plurality of filling systems in the second control mode.
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