水素貯蔵タンクの残量検出方法
【課題】タグ情報を用いて水素貯蔵タンクの水素残量を検出可能な水素貯蔵タンクの残量検出方法を提供する。
【解決手段】水素貯蔵タンク３は、水素貯蔵量Ｖを表すタグ情報が記録されている情報識別タグ５が設けられ、燃料電池ユニット１の反応に水素を供給する。水素貯蔵タンク３の残量検出方法は、情報識別タグ５のタグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、水素貯蔵タンク３の水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量を引き出して、水素残量Ｖ１を求める残量算出ステップ（ｃ）と、水素残量Ｖ１で情報識別タグ５のタグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）とを含む。これにより、応用装置の使用および水素貯蔵タンクの交換時の便宜を図る。
【解決手段】水素貯蔵タンク３は、水素貯蔵量Ｖを表すタグ情報が記録されている情報識別タグ５が設けられ、燃料電池ユニット１の反応に水素を供給する。水素貯蔵タンク３の残量検出方法は、情報識別タグ５のタグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、水素貯蔵タンク３の水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量を引き出して、水素残量Ｖ１を求める残量算出ステップ（ｃ）と、水素残量Ｖ１で情報識別タグ５のタグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）とを含む。これにより、応用装置の使用および水素貯蔵タンクの交換時の便宜を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素貯蔵タンクの残量検出方法に関し、詳しくはタグ情報を用いて水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素エネルギー燃料電池システムおよび水素エネルギー燃料電池システムを用いた他の製品は、いずれも水素の供給が必要となる。現在、水素を貯蔵する技術は、高圧気体貯蔵法、液体水素貯蔵法、および、水素貯蔵合金貯蔵法の三種類がある。その中で、高圧気体貯蔵法は、貯蔵された水素のエネルギー、質量、および、密度が比較的に高いが、安全性が低い。液体水素貯蔵法により貯蔵された水素のエネルギー、質量、および、密度も比較的に高いが、液化に必要とするエネルギーが大きくて、断熱貯蔵タンクが必要とする。一般の応用領域の中で、水素貯蔵合金貯蔵法が最も実用的である。水素貯蔵合金貯蔵法は、水素を貯蔵する容器として主に水素貯蔵タンクが使われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、水素貯蔵タンク移動式積載装置、水素貯蔵タンク定置型燃料電池発電機、および、他の応用装置において、水素貯蔵タンクを利用して水素を供給する場合、水素の補充および水素貯蔵タンクの交換のために、水素貯蔵タンク内の水素残量を確認する必要がある。現在、水素貯蔵タンク内の水素残量を検出する方法は、簡単かつ快速で水素貯蔵タンク内の水素残量を検出することができないため、燃料電池システムおよび燃料電池電動車等の水素エネルギー応用システムの商品化および普及を阻害するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素貯蔵タンクが定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、移動式積載装置、または、他の応用装置のいずれに設けられても、タグ情報を用いて水素貯蔵タンクの水素残量を検出可能であり、応用装置の使用および水素貯蔵タンクの交換時の便宜性を図る水素貯蔵タンクの残量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明によると、水素貯蔵タンクは、水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられ、例えば応用装置の反応に水素を供給する。水素貯蔵タンクの残量検出方法は、情報識別タグのタグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、水素貯蔵量から水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、水素残量で情報識別タグのタグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）と、を含む。
【０００６】
これにより、使用者は、簡単かつ快速に情報識別タグから水素貯蔵タンクの水素貯蔵量を読出し、水素貯蔵タンクの水素残量を求め、タグ情報を更新すること、または、水素残量を記憶することにより水素貯蔵タンク内の水素残量を常時把握することができる。このため、水素貯蔵タンクが、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、移動式積載装置、または、他の応用装置のいずれに設けられても、使用者は水素貯蔵タンクの状況を常時に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料電池システムを示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態の情報識別タグの電気回路を示す模式図。
【図３】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態の情報識別タグの電気回路を示す模式図。
【図８】本発明の第３実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図９】本発明の第３実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１０】本発明の第４実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１１】本発明の第４実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態による水素貯蔵タンクの残量検出方法を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料電池システムを図１に示す。本発明の情報識別タグの電気回路ブロック図を図２に示す。図１および図２に示すように、応用装置としての燃料電池システム１００は、水素と空気との電気化学反応により発生した電流を負荷に出力する燃料電池ユニット１を備える。燃料電池ユニット１は、熱交換器１１により放熱を行う。
【０００９】
燃料電池ユニット１の反応に必要とする陰極気体は、空気供給源２により供給される。本実施形態では、空気を陰極とする。空気は、加湿器２１により湿度が調節されてから、燃料電池ユニット１に供給される。燃料電池ユニット１の反応に必要とする陽極気体は水素貯蔵タンク３から供給される。本実施形態では、水素を陽極とする。水素は、快速コネクタ３１および流量制御弁３２を経由して燃料電池ユニット１に供給される。また、水素は、水素循環器３３により燃料電池ユニット１の中で循環する。
【００１０】
燃料電池１００の制御電気回路は、処理ユニット４１、表示ユニット４２、一時記憶装置４３、記憶ユニット４４、電流計４５、流量計４６、気圧計４７、および、警告ユニット４８を備える。
【００１１】
表示ユニット４２、一時記憶装置４３、記憶ユニット４４、および、警告ユニット４８は処理ユニット４１と接続する。記憶ユニット４４は、水素量記憶領域４４１、予め記憶されている所定圧力値Ｐ０、および、予め記憶されている所定量Ｖ０を有する。本実施形態では、警告ユニット４８は、警告ランプまたはブザーである。
【００１２】
電流計４５は、Ａ／Ｄ変換部４５１を経由して処理ユニットに接続され、燃料電池ユニット１の反応により出力する電流値Ａを検出する。流量計４６は、Ａ／Ｄ変換部４６１を経由して処理ユニット４１に接続され、水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１へ供給される水素流量値Ｆを検出する。圧力計４７は、Ａ／Ｄ変換部４７１を経由して処理ユニット４１に接続され、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。
【００１３】
水素貯蔵タンク３には、読み出しかつ書き込み可能な情報識別タグ５が設けられている。本実施形態では、情報識別タグ５は、電波による個体情報識別タグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ，ＲＦＩＤ Ｔａｇ）であり、処理ユニット５１、アンテナ５２、および、記憶ユニット５３を備える。記憶ユニット５３は、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖ、水素貯蔵タンク番号Ｎｏ．、製造期日Ｄ、水素貯蔵タンク質量Ｗ、水素補充回数Ｎ等のタグ情報５３１が記憶されている。情報識別タグ５のタグ情報５３１は、タグ読み書き装置６により、読み出しまたは書き込みを行う。本実施形態では、タグ読み書き装置６は、電波による個体識別読み書き装置である。
【００１４】
図３および図４に基づいて本実施形態の制御の流れを説明する。ステップ１０１では、情報識別タグ５が設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置の積載装置Ｃに取り付ける。応用装置は、例えば燃料電池発電機等の定置型または携帯型電源供給システム、および、電動機関車または電動自動車等の移動式積載装置等の水素貯蔵タンク３を使用する装置を含む。
【００１５】
水素貯蔵タンク３を取り付けた後、１０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００は運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ１０３では、タグ読み書き装置６によって情報識別タグ５の記憶ユニット５３中のタグ情報５３１を読み出す。ステップ１０３は、特許請求の範囲における「読出しステップ（ａ）」に相当する。ここで、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖが得られる。ステップ１０４では、水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の中の水素量記憶領域４４１に記憶する。
【００１６】
続いて、水素貯蔵タンク３から供給される水素消耗量ΔＶを検出する。燃料電池ユニット１の反応により発生する電流の出力と、水素貯蔵タンク３が供給する水素の量とは一定の比を形成する。本実施形態では、ステップ１０５では、電流計４５によって燃料電池ユニット１から出力する電流値Ａを検出する。電流値Ａは、Ａ／Ｄ変換部４５１を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ１０６で、処理ユニット４１は、電流値Ａに基づいて水素貯蔵タンク３の水素消耗量ΔＶを算出する。特許請求の範囲における「消耗量検出ステップ（ｂ）」は、ステップ１０５およびステップ１０６を含む。ステップ１０７で、処理ユニット４１は、前に読み出された水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことで、リアルタイムでの水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１を算出する。ステップ１０７は、特許請求の範囲における「残量算出ステップ（ｃ）」に相当する。
【００１７】
水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１または水素貯蔵量Ｖは様々な形式で表すことができる。本実施形態では、使用者は、ステップ１０８では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表すかを判断する。ステップ１０９では、水素残量Ｖ１をパーセントで表すことで、水素残量比Ｖｒを表す。ステップ１１０で、処理ユニット４１は、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２へ伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００１８】
ステップ１１１では、水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素残量記憶領域４４１に記憶する。ステップ１１１は、特許請求の範囲における「更新ステップ（ｄ）」に相当する。ここで、水素残量Ｖ１を用いて情報識別タグ５から読み出された水素貯蔵量Ｖを書替える。
【００１９】
上記ステップによって水素残量Ｖ１が検出された後、ステップ１１２では、気圧計４７を用いて水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。水素貯蔵圧力値Ｐは、Ａ／Ｄ変換部を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ１１３で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと、予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。
【００２０】
水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐは、水素貯蔵タンク３内の水素が減少することにより小さくなる。しかし、水素貯蔵圧力値Ｐの変化は固定の比率を維持するとは言えない。よって、直接的に水素貯蔵圧力値Ｐから水素残量Ｖ１を算出することはできない。水素貯蔵タンク３の水素がなくなりそうになるとき、水素貯蔵圧力値Ｐは所定圧力値Ｐ０より低くなる。よって、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、水素貯蔵タンク３の水素の残りがなくなってくると判断することができる。
【００２１】
ステップ１１４で、処理ユニット４１は、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。ここで、水素残量Ｖ１が正確であるかを判断し、水素貯蔵タンク３の漏れ、および、制御システムの異常等を検出する。
【００２２】
例えば、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、得られた水素残量Ｖ１と圧力検出結果とが一致しないことを意味する。これは、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等により致すおそれがある。このとき、ステップ１１５では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。本実施形態では、警告ユニット４８は警告ランプであるため、ランプを点滅することで使用者に知らせる。
【００２３】
ステップ１１６では、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を上回ると、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び燃料電池ユニット１の出力電流値Ａを検出し、リアルタイムで水素貯蔵タンク３の水素消耗量を把握する。電源オフ信号を受信した場合、処理ユニット４１は、得られた水素残量Ｖ１をタグ読み書き装置６に伝送する。ステップ１１７で、タグ読み書き装置６は、最後の水素残量Ｖ１を用いて、情報識別タグ５の識別情報５３１を更新する。これで、情報識別タグ５の中には最新の水素残量Ｖ１が保存され、次回の検出に用いられる。
【００２４】
（第２実施形態）
図１、図２、図５、および図６に基づいて第２実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ２０１では、情報識別タグ５が設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ２０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００は運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ２０３では、タグ読み書き装置６によって情報識別タグ５の記憶ユニット５３中のタグ情報５３１を読み出す。ここで、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖが得られる。ステップ２０４では、水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の中の水素量記憶領域４４１に記憶する。
【００２５】
続いて、水素貯蔵タンク３から供給される水素消耗量ΔＶを検出する。ステップ２０５では、流量計４６によって水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１に供給される水素流量値Ｆを検出する。水素流量値Ｆは、Ａ／Ｄ変換部４６１を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ２０５で、処理ユニット４１は、水素流量Ｆを用いて水素貯蔵タンク３の水素消耗量ΔＶを検出する。ステップ２０７で、処理ユニット４１は、前に読み出された水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことで、リアルタイムでの水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１を算出する。
【００２６】
ステップ２０８では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表すかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ２０９では、水素残量Ｖ１をパーセントで表すことで、水素残量比Ｖｒを表す。ステップ２１０では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２へ伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００２７】
ステップ２１１では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時的に記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ２１２では、気圧計４７によって、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ２１３で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ２１４では、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００２８】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ２１５では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００２９】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ２１６で、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び水素貯蔵タンク３の水素流量Ｆを検出する。電源オフ信号を受信した場合、処理ユニット４１は、得られた水素残量Ｖ１をタグ読み書き装置６に伝送する。ステップ２１７で、タグ読み書き装置６は、最後の水素残量Ｖ１を用いて、情報識別タグ５の識別情報５３１を更新する。これで、情報識別タグ５の中には最新の水素残量Ｖ１が保存され、次回の検出に用いられる。
【００３０】
（第３実施形態）
第３実施形態の燃料電池システムを図７に示す。
上記第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の場合燃料電池システム１００ａの水素貯蔵タンク３に設けられている情報識別タグ５ａは読み出し機能のみあればよい。
【００３１】
情報識別タグ５ａは、本実施形態の中で唯一の電波による個体情報識別タグであり、タグ読取装置６ａによって情報が読み出される。情報識別タグ５ａは、バーコード、または、読み出しおよび書き込み可能なタグであり、情報が読み出し可能であればよい。タグ読取装置６ａは、バーコード読み出し機器、または、電波による個体識別読取装置である。
【００３２】
図７、図８、および図９に基づいて、本実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ３０１では、情報識別タグ５ａが設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ３０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００ａは運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ３０３では、水素貯蔵タンク３が新しいものであるかを判断する。水素貯蔵タンク３が新しいものでない場合、記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１には前回の水素残量の記録が残っている。ステップ３０４で、処理ユニット４１は、水素量記憶領域４４１中に記憶されている前回の水素残量を読み出し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００３３】
水素貯蔵タンク３が新しいものである場合、ステップ３０５で、処理ユニット４１は、タグ読取装置６ａによって情報識別タグ５ａのタグ情報を読み出す。ステップ３０６では、読み出した水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶することで、水素量記憶領域４４１中の情報を更新し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００３４】
続いて、ステップ３０７では、電流計４５によって燃料電池ユニット１の出力電流値Ａを検出する。ステップ３０８では、出力電流値Ａに基づいて水素消耗量ΔＶを算出する。ステップ３０９では、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことによって水素残量Ｖ１を算出する。
【００３５】
ステップ３１０では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表示するかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ３１１では、処理ユニット４１によって水素残量Ｖ１を水素残量比Ｖｒに換算する。ステップ３１２では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２に伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００３６】
ステップ３１３では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ３１４で、気圧計４７を用いて、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ３１５で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ３１６で、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００３７】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ３１８では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００３８】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ３１７では、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び燃料電池ユニット１の出力電流Ａを検出する。電源オフ信号を受信した場合、情報識別タグ５ａは読み出し専用であるため、ステップ３１９では、処理ユニット４１は水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶する。よって、水素量記憶領域４４１中に最新の水素残量Ｖ１が記憶され、次回の検出に使われる。
【００３９】
（第４実施形態）
図７、図１０、および図１１を参照して第４実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ４０１で、情報識別タグ５ａが設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ４０２で、応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００ａは運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ４０３では、水素貯蔵タンク３が新しいものであるかを判断する。水素貯蔵タンク３が新しいものでない場合、記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１には前回の水素残量の記録が残っている。ステップ４０４で、処理ユニット４１は、水素量記憶領域４４１中に記憶されている前回の水素残量を読み出し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００４０】
水素貯蔵タンク３が新しいものである場合、ステップ４０５で、処理ユニット４１は、タグ読取装置６ａによって情報識別タグ５ａのタグ情報を読み出す。ステップ４０６で、読み出した水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶することで、水素量記憶領域４４１中の情報を更新し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００４１】
続いて、ステップ４０７で、流量計４６によって水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１へ供給する水素流量Ｆを検出する。ステップ４０８では、水素流量Ｆに基づいて水素消耗量ΔＶを算出する。ステップ４０９では、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことによって水素残量Ｖ１を算出する。
【００４２】
ステップ４１０では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表示するかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ４１１では、処理ユニット４１によって水素残量Ｖ１を水素残量比Ｖｒに換算する。ステップ４１２では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２に伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００４３】
ステップ４１３では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ４１４で、気圧計４７を用いて、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ４１５で、処理ユニット４１によって、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ４１６で、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００４４】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ４１８では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００４５】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ４１７では、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び水素貯蔵タンク３水素流量Ｆを検出する。電源オフ信号を受信した場合、ステップ４１９では、処理ユニット４１は水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶する。よって、水素量記憶領域４４１中に最新の水素残量Ｖ１が記憶され、次回の検出に使われる。
【００４６】
このように、本発明は、上述した実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１００、１００ａ・・・燃料電池システム
１ ・・・燃料電池ユニット
１１ ・・・熱交換器
２ ・・・空気供給源
２１ ・・・加湿器
３ ・・・水素貯蔵タンク
３１ ・・・快速コネクタ
３２ ・・・流量制御弁
３３ ・・・水素循環器
４１ ・・・処理ユニット
４２ ・・・表示ユニット
４３ ・・・一時記憶装置
４４ ・・・記憶ユニット
４４１ ・・・水素量記憶領域
４５ ・・・電流計
４５１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４６ ・・・流量計
４６１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４７ ・・・気圧計
４７１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４８ ・・・警告ユニット
５、５ａ ・・・情報識別タグ
５１ ・・・処理ユニット
５２ ・・・アンテナ
５３ ・・・記憶ユニット
５３１ ・・・タグ情報
６ ・・・タグ読み書き装置
６ａ ・・・タグ読取装置
Ａ ・・・出力電流値
Ｃ ・・・積載装置
Ｄ ・・・製造期日
Ｆ ・・・水素流量値
ＩＤ ・・・水素貯蔵タンク番号
Ｎ ・・・水素補充回数
Ｐ ・・・水素貯蔵圧力値
Ｐ０ ・・・所定圧力値
Ｓ ・・・制御信号
Ｖ ・・・水素貯蔵量
Ｖ０ ・・・所定量
Ｖ１ ・・・水素残量
Ｖｒ ・・・水素残量比
Ｗ ・・・水素貯蔵タンク質量
ΔＶ ・・・水素消耗量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素貯蔵タンクの残量検出方法に関し、詳しくはタグ情報を用いて水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素エネルギー燃料電池システムおよび水素エネルギー燃料電池システムを用いた他の製品は、いずれも水素の供給が必要となる。現在、水素を貯蔵する技術は、高圧気体貯蔵法、液体水素貯蔵法、および、水素貯蔵合金貯蔵法の三種類がある。その中で、高圧気体貯蔵法は、貯蔵された水素のエネルギー、質量、および、密度が比較的に高いが、安全性が低い。液体水素貯蔵法により貯蔵された水素のエネルギー、質量、および、密度も比較的に高いが、液化に必要とするエネルギーが大きくて、断熱貯蔵タンクが必要とする。一般の応用領域の中で、水素貯蔵合金貯蔵法が最も実用的である。水素貯蔵合金貯蔵法は、水素を貯蔵する容器として主に水素貯蔵タンクが使われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、水素貯蔵タンク移動式積載装置、水素貯蔵タンク定置型燃料電池発電機、および、他の応用装置において、水素貯蔵タンクを利用して水素を供給する場合、水素の補充および水素貯蔵タンクの交換のために、水素貯蔵タンク内の水素残量を確認する必要がある。現在、水素貯蔵タンク内の水素残量を検出する方法は、簡単かつ快速で水素貯蔵タンク内の水素残量を検出することができないため、燃料電池システムおよび燃料電池電動車等の水素エネルギー応用システムの商品化および普及を阻害するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素貯蔵タンクが定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、移動式積載装置、または、他の応用装置のいずれに設けられても、タグ情報を用いて水素貯蔵タンクの水素残量を検出可能であり、応用装置の使用および水素貯蔵タンクの交換時の便宜性を図る水素貯蔵タンクの残量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明によると、水素貯蔵タンクは、水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられ、例えば応用装置の反応に水素を供給する。水素貯蔵タンクの残量検出方法は、情報識別タグのタグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、水素貯蔵量から水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、水素残量で情報識別タグのタグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）と、を含む。
【０００６】
これにより、使用者は、簡単かつ快速に情報識別タグから水素貯蔵タンクの水素貯蔵量を読出し、水素貯蔵タンクの水素残量を求め、タグ情報を更新すること、または、水素残量を記憶することにより水素貯蔵タンク内の水素残量を常時把握することができる。このため、水素貯蔵タンクが、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、移動式積載装置、または、他の応用装置のいずれに設けられても、使用者は水素貯蔵タンクの状況を常時に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料電池システムを示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態の情報識別タグの電気回路を示す模式図。
【図３】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態の情報識別タグの電気回路を示す模式図。
【図８】本発明の第３実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図９】本発明の第３実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１０】本発明の第４実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１１】本発明の第４実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態による水素貯蔵タンクの残量検出方法を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料電池システムを図１に示す。本発明の情報識別タグの電気回路ブロック図を図２に示す。図１および図２に示すように、応用装置としての燃料電池システム１００は、水素と空気との電気化学反応により発生した電流を負荷に出力する燃料電池ユニット１を備える。燃料電池ユニット１は、熱交換器１１により放熱を行う。
【０００９】
燃料電池ユニット１の反応に必要とする陰極気体は、空気供給源２により供給される。本実施形態では、空気を陰極とする。空気は、加湿器２１により湿度が調節されてから、燃料電池ユニット１に供給される。燃料電池ユニット１の反応に必要とする陽極気体は水素貯蔵タンク３から供給される。本実施形態では、水素を陽極とする。水素は、快速コネクタ３１および流量制御弁３２を経由して燃料電池ユニット１に供給される。また、水素は、水素循環器３３により燃料電池ユニット１の中で循環する。
【００１０】
燃料電池１００の制御電気回路は、処理ユニット４１、表示ユニット４２、一時記憶装置４３、記憶ユニット４４、電流計４５、流量計４６、気圧計４７、および、警告ユニット４８を備える。
【００１１】
表示ユニット４２、一時記憶装置４３、記憶ユニット４４、および、警告ユニット４８は処理ユニット４１と接続する。記憶ユニット４４は、水素量記憶領域４４１、予め記憶されている所定圧力値Ｐ０、および、予め記憶されている所定量Ｖ０を有する。本実施形態では、警告ユニット４８は、警告ランプまたはブザーである。
【００１２】
電流計４５は、Ａ／Ｄ変換部４５１を経由して処理ユニットに接続され、燃料電池ユニット１の反応により出力する電流値Ａを検出する。流量計４６は、Ａ／Ｄ変換部４６１を経由して処理ユニット４１に接続され、水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１へ供給される水素流量値Ｆを検出する。圧力計４７は、Ａ／Ｄ変換部４７１を経由して処理ユニット４１に接続され、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。
【００１３】
水素貯蔵タンク３には、読み出しかつ書き込み可能な情報識別タグ５が設けられている。本実施形態では、情報識別タグ５は、電波による個体情報識別タグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ，ＲＦＩＤ Ｔａｇ）であり、処理ユニット５１、アンテナ５２、および、記憶ユニット５３を備える。記憶ユニット５３は、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖ、水素貯蔵タンク番号Ｎｏ．、製造期日Ｄ、水素貯蔵タンク質量Ｗ、水素補充回数Ｎ等のタグ情報５３１が記憶されている。情報識別タグ５のタグ情報５３１は、タグ読み書き装置６により、読み出しまたは書き込みを行う。本実施形態では、タグ読み書き装置６は、電波による個体識別読み書き装置である。
【００１４】
図３および図４に基づいて本実施形態の制御の流れを説明する。ステップ１０１では、情報識別タグ５が設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置の積載装置Ｃに取り付ける。応用装置は、例えば燃料電池発電機等の定置型または携帯型電源供給システム、および、電動機関車または電動自動車等の移動式積載装置等の水素貯蔵タンク３を使用する装置を含む。
【００１５】
水素貯蔵タンク３を取り付けた後、１０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００は運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ１０３では、タグ読み書き装置６によって情報識別タグ５の記憶ユニット５３中のタグ情報５３１を読み出す。ステップ１０３は、特許請求の範囲における「読出しステップ（ａ）」に相当する。ここで、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖが得られる。ステップ１０４では、水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の中の水素量記憶領域４４１に記憶する。
【００１６】
続いて、水素貯蔵タンク３から供給される水素消耗量ΔＶを検出する。燃料電池ユニット１の反応により発生する電流の出力と、水素貯蔵タンク３が供給する水素の量とは一定の比を形成する。本実施形態では、ステップ１０５では、電流計４５によって燃料電池ユニット１から出力する電流値Ａを検出する。電流値Ａは、Ａ／Ｄ変換部４５１を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ１０６で、処理ユニット４１は、電流値Ａに基づいて水素貯蔵タンク３の水素消耗量ΔＶを算出する。特許請求の範囲における「消耗量検出ステップ（ｂ）」は、ステップ１０５およびステップ１０６を含む。ステップ１０７で、処理ユニット４１は、前に読み出された水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことで、リアルタイムでの水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１を算出する。ステップ１０７は、特許請求の範囲における「残量算出ステップ（ｃ）」に相当する。
【００１７】
水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１または水素貯蔵量Ｖは様々な形式で表すことができる。本実施形態では、使用者は、ステップ１０８では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表すかを判断する。ステップ１０９では、水素残量Ｖ１をパーセントで表すことで、水素残量比Ｖｒを表す。ステップ１１０で、処理ユニット４１は、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２へ伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００１８】
ステップ１１１では、水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素残量記憶領域４４１に記憶する。ステップ１１１は、特許請求の範囲における「更新ステップ（ｄ）」に相当する。ここで、水素残量Ｖ１を用いて情報識別タグ５から読み出された水素貯蔵量Ｖを書替える。
【００１９】
上記ステップによって水素残量Ｖ１が検出された後、ステップ１１２では、気圧計４７を用いて水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。水素貯蔵圧力値Ｐは、Ａ／Ｄ変換部を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ１１３で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと、予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。
【００２０】
水素貯蔵タンク３の水素貯蔵圧力値Ｐは、水素貯蔵タンク３内の水素が減少することにより小さくなる。しかし、水素貯蔵圧力値Ｐの変化は固定の比率を維持するとは言えない。よって、直接的に水素貯蔵圧力値Ｐから水素残量Ｖ１を算出することはできない。水素貯蔵タンク３の水素がなくなりそうになるとき、水素貯蔵圧力値Ｐは所定圧力値Ｐ０より低くなる。よって、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、水素貯蔵タンク３の水素の残りがなくなってくると判断することができる。
【００２１】
ステップ１１４で、処理ユニット４１は、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。ここで、水素残量Ｖ１が正確であるかを判断し、水素貯蔵タンク３の漏れ、および、制御システムの異常等を検出する。
【００２２】
例えば、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、得られた水素残量Ｖ１と圧力検出結果とが一致しないことを意味する。これは、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等により致すおそれがある。このとき、ステップ１１５では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。本実施形態では、警告ユニット４８は警告ランプであるため、ランプを点滅することで使用者に知らせる。
【００２３】
ステップ１１６では、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を上回ると、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び燃料電池ユニット１の出力電流値Ａを検出し、リアルタイムで水素貯蔵タンク３の水素消耗量を把握する。電源オフ信号を受信した場合、処理ユニット４１は、得られた水素残量Ｖ１をタグ読み書き装置６に伝送する。ステップ１１７で、タグ読み書き装置６は、最後の水素残量Ｖ１を用いて、情報識別タグ５の識別情報５３１を更新する。これで、情報識別タグ５の中には最新の水素残量Ｖ１が保存され、次回の検出に用いられる。
【００２４】
（第２実施形態）
図１、図２、図５、および図６に基づいて第２実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ２０１では、情報識別タグ５が設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ２０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００は運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ２０３では、タグ読み書き装置６によって情報識別タグ５の記憶ユニット５３中のタグ情報５３１を読み出す。ここで、水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖが得られる。ステップ２０４では、水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の中の水素量記憶領域４４１に記憶する。
【００２５】
続いて、水素貯蔵タンク３から供給される水素消耗量ΔＶを検出する。ステップ２０５では、流量計４６によって水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１に供給される水素流量値Ｆを検出する。水素流量値Ｆは、Ａ／Ｄ変換部４６１を経由して処理ユニット４１へ伝送される。ステップ２０５で、処理ユニット４１は、水素流量Ｆを用いて水素貯蔵タンク３の水素消耗量ΔＶを検出する。ステップ２０７で、処理ユニット４１は、前に読み出された水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことで、リアルタイムでの水素貯蔵タンク３の水素残量Ｖ１を算出する。
【００２６】
ステップ２０８では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表すかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ２０９では、水素残量Ｖ１をパーセントで表すことで、水素残量比Ｖｒを表す。ステップ２１０では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２へ伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００２７】
ステップ２１１では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時的に記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ２１２では、気圧計４７によって、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ２１３で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ２１４では、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００２８】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ２１５では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００２９】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ２１６で、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び水素貯蔵タンク３の水素流量Ｆを検出する。電源オフ信号を受信した場合、処理ユニット４１は、得られた水素残量Ｖ１をタグ読み書き装置６に伝送する。ステップ２１７で、タグ読み書き装置６は、最後の水素残量Ｖ１を用いて、情報識別タグ５の識別情報５３１を更新する。これで、情報識別タグ５の中には最新の水素残量Ｖ１が保存され、次回の検出に用いられる。
【００３０】
（第３実施形態）
第３実施形態の燃料電池システムを図７に示す。
上記第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の場合燃料電池システム１００ａの水素貯蔵タンク３に設けられている情報識別タグ５ａは読み出し機能のみあればよい。
【００３１】
情報識別タグ５ａは、本実施形態の中で唯一の電波による個体情報識別タグであり、タグ読取装置６ａによって情報が読み出される。情報識別タグ５ａは、バーコード、または、読み出しおよび書き込み可能なタグであり、情報が読み出し可能であればよい。タグ読取装置６ａは、バーコード読み出し機器、または、電波による個体識別読取装置である。
【００３２】
図７、図８、および図９に基づいて、本実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ３０１では、情報識別タグ５ａが設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ３０２では応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００ａは運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ３０３では、水素貯蔵タンク３が新しいものであるかを判断する。水素貯蔵タンク３が新しいものでない場合、記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１には前回の水素残量の記録が残っている。ステップ３０４で、処理ユニット４１は、水素量記憶領域４４１中に記憶されている前回の水素残量を読み出し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００３３】
水素貯蔵タンク３が新しいものである場合、ステップ３０５で、処理ユニット４１は、タグ読取装置６ａによって情報識別タグ５ａのタグ情報を読み出す。ステップ３０６では、読み出した水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶することで、水素量記憶領域４４１中の情報を更新し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００３４】
続いて、ステップ３０７では、電流計４５によって燃料電池ユニット１の出力電流値Ａを検出する。ステップ３０８では、出力電流値Ａに基づいて水素消耗量ΔＶを算出する。ステップ３０９では、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことによって水素残量Ｖ１を算出する。
【００３５】
ステップ３１０では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表示するかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ３１１では、処理ユニット４１によって水素残量Ｖ１を水素残量比Ｖｒに換算する。ステップ３１２では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２に伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００３６】
ステップ３１３では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ３１４で、気圧計４７を用いて、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ３１５で、処理ユニット４１は、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ３１６で、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００３７】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ３１８では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００３８】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ３１７では、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び燃料電池ユニット１の出力電流Ａを検出する。電源オフ信号を受信した場合、情報識別タグ５ａは読み出し専用であるため、ステップ３１９では、処理ユニット４１は水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶する。よって、水素量記憶領域４４１中に最新の水素残量Ｖ１が記憶され、次回の検出に使われる。
【００３９】
（第４実施形態）
図７、図１０、および図１１を参照して第４実施形態の制御の流れを説明する。
ステップ４０１で、情報識別タグ５ａが設けられている水素貯蔵タンク３を応用装置に取り付ける。ステップ４０２で、応用装置を起動させる。このとき、応用装置中の燃料電池システム１００ａは運転開始し、水素貯蔵タンク３は燃料電池ユニット１に水素を供給する。ステップ４０３では、水素貯蔵タンク３が新しいものであるかを判断する。水素貯蔵タンク３が新しいものでない場合、記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１には前回の水素残量の記録が残っている。ステップ４０４で、処理ユニット４１は、水素量記憶領域４４１中に記憶されている前回の水素残量を読み出し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００４０】
水素貯蔵タンク３が新しいものである場合、ステップ４０５で、処理ユニット４１は、タグ読取装置６ａによって情報識別タグ５ａのタグ情報を読み出す。ステップ４０６で、読み出した水素貯蔵タンク３の水素貯蔵量Ｖを記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶することで、水素量記憶領域４４１中の情報を更新し、現在の水素貯蔵量Ｖとする。
【００４１】
続いて、ステップ４０７で、流量計４６によって水素貯蔵タンク３から燃料電池ユニット１へ供給する水素流量Ｆを検出する。ステップ４０８では、水素流量Ｆに基づいて水素消耗量ΔＶを算出する。ステップ４０９では、水素貯蔵量Ｖから水素消耗量ΔＶを引き出すことによって水素残量Ｖ１を算出する。
【００４２】
ステップ４１０では、水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを表示するかを判断する。使用者が水素貯蔵タンク３の水素残量比Ｖｒを把握したいとき、ステップ４１１では、処理ユニット４１によって水素残量Ｖ１を水素残量比Ｖｒに換算する。ステップ４１２では、水素残量比Ｖｒを表示ユニット４２に伝送し、表示ユニット４２によって水素残量比Ｖｒを表示する。
【００４３】
ステップ４１３では、水素残量Ｖ１を一時記憶装置４３に一時記憶する。よって、後のプログラムの処理速度が速くなる。水素残量Ｖ１が正確であるかを検証する時、まず、ステップ４１４で、気圧計４７を用いて、水素貯蔵タンク３中の水素貯蔵圧力値Ｐを検出する。そして、ステップ４１５で、処理ユニット４１によって、水素貯蔵圧力値Ｐと予め記憶ユニット４４中に記憶されている所定圧力値Ｐ０とを比較し、水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０より低いかを判断する。水素貯蔵圧力値Ｐが所定圧力値Ｐ０を下回ると、ステップ４１６で、水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を下回るかを判断する。
【００４４】
水素残量Ｖ１が所定量Ｖ０を上回ると、水素貯蔵タンク３の漏れ、または、制御システムの異常等のおそれがある。ステップ４１８では、処理ユニット４１が制御信号Ｓを警告ユニット４８へ伝送し、警告ユニット４８が警告信号を発信することで使用者に知らせる。
【００４５】
水素貯蔵圧力値Ｐが正常である場合、ステップ４１７では、処理ユニット４１は電源オフ信号を受信したかを判断する。電源オフ信号を受信していない場合、再び水素貯蔵タンク３水素流量Ｆを検出する。電源オフ信号を受信した場合、ステップ４１９では、処理ユニット４１は水素残量Ｖ１を記憶ユニット４４の水素量記憶領域４４１に記憶する。よって、水素量記憶領域４４１中に最新の水素残量Ｖ１が記憶され、次回の検出に使われる。
【００４６】
このように、本発明は、上述した実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１００、１００ａ・・・燃料電池システム
１ ・・・燃料電池ユニット
１１ ・・・熱交換器
２ ・・・空気供給源
２１ ・・・加湿器
３ ・・・水素貯蔵タンク
３１ ・・・快速コネクタ
３２ ・・・流量制御弁
３３ ・・・水素循環器
４１ ・・・処理ユニット
４２ ・・・表示ユニット
４３ ・・・一時記憶装置
４４ ・・・記憶ユニット
４４１ ・・・水素量記憶領域
４５ ・・・電流計
４５１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４６ ・・・流量計
４６１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４７ ・・・気圧計
４７１ ・・・Ａ／Ｄ変換部
４８ ・・・警告ユニット
５、５ａ ・・・情報識別タグ
５１ ・・・処理ユニット
５２ ・・・アンテナ
５３ ・・・記憶ユニット
５３１ ・・・タグ情報
６ ・・・タグ読み書き装置
６ａ ・・・タグ読取装置
Ａ ・・・出力電流値
Ｃ ・・・積載装置
Ｄ ・・・製造期日
Ｆ ・・・水素流量値
ＩＤ ・・・水素貯蔵タンク番号
Ｎ ・・・水素補充回数
Ｐ ・・・水素貯蔵圧力値
Ｐ０ ・・・所定圧力値
Ｓ ・・・制御信号
Ｖ ・・・水素貯蔵量
Ｖ０ ・・・所定量
Ｖ１ ・・・水素残量
Ｖｒ ・・・水素残量比
Ｗ ・・・水素貯蔵タンク質量
ΔＶ ・・・水素消耗量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられる水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法であって、
前記情報識別タグの前記タグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、
前記水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、
前記水素貯蔵量から前記水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、
前記水素残量で前記情報識別タグの前記タグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）と、
を含む水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項２】
前記読出しステップ（ａ）の前に、前記水素貯蔵タンクを応用装置に取り付ける取付ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項３】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記応用装置の反応で発生した電流値により前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項４】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記水素貯蔵タンクから前記応用装置へ供給する水素流量より前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項５】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、前記水素残量および前記水素貯蔵量を表すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項６】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、
前記水素貯蔵タンクの内部圧力値を検出する圧力検出ステップ（ｃ１）と、
前記内部圧力値が予め設定されている所定圧力値より小さいかを判断する圧力判断ステップ（ｃ２）と、
前記内部圧力値が前記所定圧力値より小さいと判断された場合、前記水素残量が予め設定されている所定量より小さいかを判断し、前記水素残量が精確であるかを判断する残量判断ステップ（ｃ３）と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項７】
前記残量判断ステップ（ｃ３）の後に、
前記水素残量が前記所定量より高いと判断された場合、警告信号を発信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項８】
前記応用装置は、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、または、移動式積載装置であることを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項９】
水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられる水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法であって、
前記情報識別タグの前記タグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、
前記水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、
前記水素貯蔵量から前記水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、
前記水素残量を保存する保存ステップ（ｄ）と、
を含む水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１０】
前記読出しステップ（ａ）の前に、前記水素貯蔵タンクを応用装置に取り付ける取付ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１１】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記応用装置の反応で発生した電流値により前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１２】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記水素貯蔵タンクから前記応用装置へ供給する水素流量より前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１３】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、前記水素残量および前記水素貯蔵量を表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１４】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、
前記水素貯蔵タンクの内部圧力値を検出する圧力検出ステップ（ｃ１）と、
前記内部圧力値が予め設定されている所定圧力値より小さいかを判断する圧力判断ステップ（ｃ２）と、
前記内部圧力値が前記所定圧力値より小さいと判断された場合、前記水素残量が予め設定されている所定量より小さいかを判断し、前記水素残量が精確であるかを判断する残量判断ステップ（ｃ３）と、
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１５】
前記残量判断ステップ（ｃ３）の後に、
前記水素残量が前記所定量より高いと判断された場合、警告信号を発信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１６】
前記応用装置は、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、または、移動式積載装置であることを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１】
水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられる水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法であって、
前記情報識別タグの前記タグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、
前記水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、
前記水素貯蔵量から前記水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、
前記水素残量で前記情報識別タグの前記タグ情報を更新する更新ステップ（ｄ）と、
を含む水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項２】
前記読出しステップ（ａ）の前に、前記水素貯蔵タンクを応用装置に取り付ける取付ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項３】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記応用装置の反応で発生した電流値により前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項４】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記水素貯蔵タンクから前記応用装置へ供給する水素流量より前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項５】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、前記水素残量および前記水素貯蔵量を表すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項６】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、
前記水素貯蔵タンクの内部圧力値を検出する圧力検出ステップ（ｃ１）と、
前記内部圧力値が予め設定されている所定圧力値より小さいかを判断する圧力判断ステップ（ｃ２）と、
前記内部圧力値が前記所定圧力値より小さいと判断された場合、前記水素残量が予め設定されている所定量より小さいかを判断し、前記水素残量が精確であるかを判断する残量判断ステップ（ｃ３）と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項７】
前記残量判断ステップ（ｃ３）の後に、
前記水素残量が前記所定量より高いと判断された場合、警告信号を発信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項８】
前記応用装置は、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、または、移動式積載装置であることを特徴とする請求項１に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項９】
水素貯蔵量を表すタグ情報が記録されている情報識別タグが設けられる水素貯蔵タンクの水素残量を検出する方法であって、
前記情報識別タグの前記タグ情報を読み出す読出しステップ（ａ）と、
前記水素貯蔵タンクの水素消耗量を検出する消耗量検出ステップ（ｂ）と、
前記水素貯蔵量から前記水素消耗量を引き出して、水素残量を求める残量算出ステップ（ｃ）と、
前記水素残量を保存する保存ステップ（ｄ）と、
を含む水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１０】
前記読出しステップ（ａ）の前に、前記水素貯蔵タンクを応用装置に取り付ける取付ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１１】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記応用装置の反応で発生した電流値により前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１２】
前記消耗量検出ステップ（ｂ）は、前記水素貯蔵タンクから前記応用装置へ供給する水素流量より前記水素貯蔵タンクの前記水素消耗量を検出することを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１３】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、前記水素残量および前記水素貯蔵量を表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１４】
前記残量算出ステップ（ｃ）の後に、
前記水素貯蔵タンクの内部圧力値を検出する圧力検出ステップ（ｃ１）と、
前記内部圧力値が予め設定されている所定圧力値より小さいかを判断する圧力判断ステップ（ｃ２）と、
前記内部圧力値が前記所定圧力値より小さいと判断された場合、前記水素残量が予め設定されている所定量より小さいかを判断し、前記水素残量が精確であるかを判断する残量判断ステップ（ｃ３）と、
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１５】
前記残量判断ステップ（ｃ３）の後に、
前記水素残量が前記所定量より高いと判断された場合、警告信号を発信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【請求項１６】
前記応用装置は、定置型電源供給システム、携帯型電源供給システム、または、移動式積載装置であることを特徴とする請求項９に記載の水素貯蔵タンクの残量検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１３７５４５（Ｐ２０１１−１３７５４５Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８９６６０（Ｐ２０１０−２８９６６０）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（５０２０５６２９３）亞太燃料電池科技股▲分▼有限公司 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（５０２０５６２９３）亞太燃料電池科技股▲分▼有限公司 (11)
【Ｆターム（参考）】
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