JP7603566B2 - ガス供給システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のタンクからガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替えるガス供給システムに関する。

燃料電池システムは、タンクと、燃料電池と、を備える。タンクは、水素ガスを貯蔵する。燃料電池は、水素と酸素とを反応させて発電する。特許文献１は、燃料電池システムに設けられるガス供給システムを示す。このガス供給システムにおいて、コントローラは、複数のタンクの中からいずれか１つを選択し、選択したタンクから燃料電池に水素ガスを供給する。

国際公開第２００５／０１０４２７号

特許文献１のガス供給システムは、複数のタンクから燃料電池に同時に水素ガスを供給しない。複数のタンクから燃料電池に同時に水素ガスを供給するガス供給システムの場合、コントローラは、例えば、次のような制御を行う。

コントローラは、燃料電池に供給される水素ガスの圧力を検出し、その圧力を各タンクの内圧と判定する。タンクの内圧が圧力閾値以下に低下すると、タンクから燃料電池に水素ガスを供給することができなくなる。このため、コントローラは、水素ガスの圧力が所定値以下に低下した場合に、ガス欠であると判定する。コントローラは、ガス欠の判定をした場合に、燃料電池への水素ガスの供給自体を停止する。

このような場合、一部のタンクには十分な量の水素ガスが残留していることがある。また、内圧が低下したタンクにも、ある程度の量の水素ガスは残留している。従って、複数のタンクから燃料電池に同時に水素ガスを供給するガス供給システムにおいては、水素ガスを有効に使用することができない。

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。

本発明の態様は、ガスを貯蔵する第１タンク及び第２タンクと、ガスを消費するガス消費装置と、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第１バルブと、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第２バルブと、前記第１バルブの開閉制御及び前記第２バルブの開閉制御を行うバルブ制御部と、を備えるガス供給システムであって、前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するためのガス圧の閾値である第１圧力閾値を記憶する記憶装置を備え、前記第１圧力閾値は、前記第１タンクの内部温度である第１タンク温度と対応付けて記憶され、前記バルブ制御部は、前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給すると共に、前記第２バルブを開けて、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給し、前記ガス消費装置に供給されるガスの前記ガス圧と、前記第１タンク温度と、を取得し、前記第１タンク温度に対応付けられる前記第１圧力閾値を判定し、前記ガス圧が前記第１圧力閾値未満である場合に、前記第１バルブを閉じて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスを遮断し、前記第１バルブを閉じた後であり、且つ、前記第１タンク温度が第１所定温度まで上昇した場合に、前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を再開する。

本発明によれば、水素ガスを有効に使用することができる。

図１は、燃料電池車両の内部構造を模式的に示す図である。 図２は、ガス供給システムの構成を示す図である。 図３は、タンク温度に対応する圧力閾値を示す図である。 図４は、第１タンクに関する主処理のフローチャートである。 図５は、第１タンクに関するガス供給処理のフローチャートである。 図６は、第１タンクに関するガス遮断処理のフローチャートである。

図１は、燃料電池車両１０の内部構造を模式的に示す図である。本発明に係るガス供給システム１４は、複数のタンクからガス消費装置にガスを供給するシステムに使用可能である。本明細書では、燃料電池車両１０の燃料電池システム１２に使用されるガス供給システム１４を説明する。なお、本発明に係るガス供給システム１４は、燃料電池スタック２０以外の装置にガスを供給しても良い。

［１ 車両１０］
以下では、燃料電池車両１０を、単に車両１０という。車両１０は、燃料電池システム１２を有する。燃料電池システム１２は、本発明に係るガス供給システム１４を含む。燃料電池システム１２は、例えば、複数のタンク（第１タンク１６及び第２タンク１８）と、燃料電池スタック２０と、バッテリ２２と、モータ２４と、を有する。

第１タンク１６及び第２タンク１８は、共に水素ガスを貯蔵する。本実施形態において、第１タンク１６の容量は、第２タンク１８の容量よりも大きい。燃料電池スタック２０は、水素ガスを消費するガス消費装置である。燃料電池スタック２０には、各タンクから水素ガスが供給されると共に、大気中の酸素が供給される。燃料電池スタック２０は、水素と酸素との化学反応によって発電する。バッテリ２２は、充放電が可能である。モータ２４は、燃料電池スタック２０、又は、バッテリ２２から供給される電力によって駆動する。モータ２４は、トラクションモータである。

車両１０の前部には、モータ室２６が位置する。車両１０の中間部には、バッテリ室２８が位置する。車両１０の後部には、タンク室３０が位置する。モータ室２６は、ボンネット３２と、フロアパネル３４の前部と、アンダーカバー３６の前部と、によって形成される。なお、フロアパネル３４の前部は、ダッシュパネルともいう。モータ室２６の前端部には、フロントグリル３８が設けられる。フロントグリル３８には、複数の第１導入口４０が形成される。

バッテリ室２８は、フロアパネル３４の中間部と、アンダーカバー３６の中間部と、によって形成される。タンク室３０は、フロアパネル３４の後部と、アンダーカバー３６の後部と、によって形成される。アンダーカバー３６の後部には、第２導入口４２と排出口４４とが形成される。第２導入口４２は、排出口４４の前方に位置する。第２導入口４２には、開閉可能な扉４６が設けられる。排出口４４には、開閉可能な扉４８が設けられる。

モータ室２６には、燃料電池スタック２０及びモータ２４が収納される。バッテリ室２８には、バッテリ２２が収納される。タンク室３０には、第１タンク１６及び第２タンク１８が収納される。第１タンク１６は、第２タンク１８の後方に位置する。第１タンク１６は、排出口４４の前方に位置する。第２タンク１８は、第２導入口４２の前方に位置する。

モータ室２６とバッテリ室２８とは、互いに連通する。バッテリ室２８とタンク室３０とは、互いに連通する。車両１０が前進すると、第１導入口４０からモータ室２６に大気が流入する。モータ室２６に流入した大気は、バッテリ室２８に流入する。大気は、モータ２４、バッテリ２２等の発熱源から吸熱する。扉４６及び扉４８が開けられた状態で、大気はモータ室２６に流入する。大気は、第１タンク１６及び第２タンク１８に放熱する。モータ室２６に流入した大気は、排出口４４から車両１０の外部に排出される。一方、扉４６及び扉４８が閉じられた状態で、タンク室３０は閉塞される。このため、大気はモータ室２６に流入しない。

［２ ガス供給システム１４の構成］
図２は、ガス供給システム１４の構成を示す図である。上述したように、ガス供給システム１４は、燃料電池システム１２に含まれる。ガス供給システム１４は、複数のタンク（第１タンク１６及び第２タンク１８）と、燃料電池スタック２０と、複数のバルブ（第１バルブ５２、第２バルブ５４、減圧バルブ５５及びインジェクタ５６）と、複数の温度センサ（第１温度センサ５８及び第２温度センサ６０）と、圧力センサ６２と、を有する。なお、本実施形態に係るガス供給システム１４は、２つのタンクを有する。しかし、ガス供給システム１４は、３つ以上のタンクを有しても良い。

第１タンク１６と燃料電池スタック２０は、第１配管６４と共通配管６８とによって接続される。第２タンク１８と燃料電池スタック２０とは、第２配管６６と共通配管６８とによって接続される。第１配管６４の上流端６４－１は、第１タンク１６のガス放出口に接続される。第２配管６６の上流端６６－１は、第２タンク１８のガス放出口に接続される。第１配管６４の下流端６４－２及び第２配管６６の下流端６６－２の各々は、共通配管６８の上流端６８－１に接続される。共通配管６８の下流端６８－２は、燃料電池スタック２０のガス導入口に接続される。

第１配管６４には、第１バルブ５２が設けられる。第１バルブ５２は、コントローラ７８から出力される信号に応じて開閉する。第１バルブ５２が開くと、第１タンク１６から放出される水素ガスが、第１配管６４及び共通配管６８を流れて、燃料電池スタック２０に供給される。第１バルブ５２が閉じると、第１タンク１６から燃料電池スタック２０への水素ガスが遮断される。

第２配管６６には、第２バルブ５４が設けられる。第２バルブ５４は、コントローラ７８から出力される信号に応じて開閉する。第２バルブ５４が開くと、第２タンク１８から放出される水素ガスが、第２配管６６及び共通配管６８を流れて、燃料電池スタック２０に供給される。第２バルブ５４が閉じると、第２タンク１８から燃料電池スタック２０への水素ガスが遮断される。

共通配管６８には、減圧バルブ５５及びインジェクタ５６が設けられる。減圧バルブ５５は、インジェクタ５６の上流に配置される。減圧バルブ５５は、上流から供給される水素ガスを減圧して下流に排出する。インジェクタ５６は、コントローラ７８から出力される信号に応じて、燃料電池スタック２０への水素ガスの供給量を調整する。

第１タンク１６には、第１温度センサ５８が取り付けられる。第１温度センサ５８は、第１タンク１６の内部温度を検出する。第１タンク１６の内部温度を第１タンク温度という。なお、第１温度センサ５８は、第１タンク１６の内部温度を検出する代わりに、第１タンク１６から放出された水素ガスの温度を検出しても良い。例えば、第１温度センサ５８は、第１配管６４を流れる水素ガスの温度を検出しても良い。第１温度センサ５８は、コントローラ７８に検出値を出力する。

第２タンク１８には、第２温度センサ６０が取り付けられる。第２温度センサ６０は、第２タンク１８の内部温度を検出する。第２タンク１８の内部温度を第２タンク温度という。なお、第２温度センサ６０は、第２タンク１８の内部温度を検出する代わりに、第２タンク１８から放出された水素ガスの温度を検出しても良い。例えば、第２温度センサ６０は、第２配管６６を流れる水素ガスの温度を検出しても良い。第２温度センサ６０は、コントローラ７８に検出値を出力する。

共通配管６８には、圧力センサ６２が設けられる。圧力センサ６２は、共通配管６８の上流端６８－１と減圧バルブ５５との間の水素ガスのガス圧を検出する。圧力センサ６２は、コントローラ７８に検出値を出力する。

ガス供給システム１４は、第１開閉機構７０と第２開閉機構７２とを有する。第１開閉機構７０は、第２導入口４２の扉４６を開閉するアクチュエータを有する。第２開閉機構７２は、排出口４４の扉４８を開閉するアクチュエータを有する。各アクチュエータは、コントローラ７８から供給される電力によって動作する。

ガス供給システム１４は、複数の熱交換器（第１熱交換器７４及び第２熱交換器７６）を有する。第１熱交換器７４は、第１タンク１６の外周面に取り付けられる。第２熱交換器７６は、第２タンク１８の外周面に取り付けられる。例えば、第１熱交換器７４は、熱交換媒体が流れる循環路と、ポンプと、を有する。循環路の第１部分は、第１タンク１６の外周面に沿って配置される。循環路の第２部分は、熱源（モータ２４、バッテリ２２）の外周面に沿って配置される。循環路の第２部分は、大気に露出されても良い。第２熱交換器７６の構成は、第１熱交換器７４の構成と同じである。第１熱交換器７４は、車両１０の走行中に、第１タンク１６を温める。第２熱交換器７６は、車両１０の走行中に、第２タンク１８を温める。

ガス供給システム１４は、コントローラ７８を有する。コントローラ７８は、演算装置８０と記憶装置８２とを有する。

演算装置８０は、処理回路を有する。処理回路は、ＣＰＵ等のプロセッサであっても良い。処理回路は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路であっても良い。プロセッサは、記憶装置８２に記憶されるプログラムを実行することによって各種の処理を実行可能である。演算装置８０は、バルブ制御部８４と室温調整部８６として機能する。バルブ制御部８４の処理と室温調整部８６の処理の少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって実行されても良い。

バルブ制御部８４は、第１バルブ５２の開閉、第２バルブ５４の開閉及びインジェクタ５６の動作を制御する。室温調整部８６は、第１開閉機構７０のアクチュエータの動作及び第２開閉機構７２のアクチュエータの動作を制御する。

記憶装置８２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを有する。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして使用される。揮発性メモリは、処理又は演算に必要なデータ等を一時的に記憶する。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。不揮発性メモリは、保存用のメモリとして使用される。不揮発性メモリは、プログラム、テーブル、マップ等を記憶する。記憶装置８２の少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられても良い。

不揮発性メモリは、閾値情報８８を記憶する。閾値情報８８は、タンク毎に作成される。つまり、不揮発性メモリは、第１タンク１６の閾値情報８８－１と、第２タンク１８の閾値情報８８－２と、を記憶する。閾値情報８８は、判定対象のタンクから燃料電池スタック２０に水素ガスを供給するか否かを判定するために使用される。言い換えると、閾値情報８８は、判定対象のタンクが使用可能か否かを判定するために使用される。

図３で示されるように、閾値情報８８は、ガス圧の閾値に関する情報を含む。ガス圧の閾値を圧力閾値という。第１タンク１６の圧力閾値を第１圧力閾値という。第２タンク１８の圧力閾値を第２圧力閾値という。圧力閾値は、タンク温度毎に定められる。圧力閾値は、タンクの形状、容量、タンクの材質等に応じて定められる。例えば、圧力閾値としては、タンクから燃料電池スタック２０に水素ガスを供給するために最低限必要なガス圧が設定される。

［３ コントローラ７８が行う処理］
図４～図６を用いて、コントローラ７８が行う処理（主処理、ガス供給処理、ガス遮断処理）について説明する。なお、図４～図６で示される処理は、第１タンク１６から放出される水素ガスの制御に関する。

［３－１ 主処理］
図４は、第１タンク１６に関する主処理のフローチャートである。コントローラ７８は、車両１０の電気系統が始動してから停止するまでの間に、一定周期で主処理を実行する。室温調整部８６は、車両１０の電気系統の始動時に、扉４６及び扉４８を閉じる。また、バルブ制御部８４は、車両１０の電気系統の始動時に、第１バルブ５２及び第２バルブ５４を開状態にする。更に、バルブ制御部８４は、車両１０の電気系統の始動時に、処理フラグを１にする。処理フラグは、各々の周期において実行すべき処理（ガス供給処理又はガス遮断処理）を判定するためのフラグである。

ステップＳ１において、バルブ制御部８４は、処理フラグが１と２のいずれであるかを判定する。処理フラグが１である場合（ステップＳ１：１）、処理はステップＳ２に移行する。一方、処理フラグが２である場合（ステップＳ１：２）、処理はステップＳ３に移行する。

ステップＳ１からステップＳ２に移行すると、図５で示されるガス供給処理が行われる。一方、ステップＳ１からステップＳ３に移行すると、図６で示されるガス遮断処理が行われる。

［３－２ ガス供給処理］
図５は、第１タンク１６に関するガス供給処理のフローチャートである。図４で示されるステップＳ２においては、以下の一連のガス供給処理が実行される。ガス供給処理は、第１タンク１６から燃料電池スタック２０に水素ガスが供給されている状態において行われる。

ステップＳ１１において、バルブ制御部８４は、第１温度センサ５８から第１タンク温度を取得する。ステップＳ１１が終了すると、処理はステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、バルブ制御部８４は、圧力センサ６２からガス圧を取得する。ステップＳ１２が終了すると、処理はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、バルブ制御部８４は、第１タンク１６の閾値情報８８－１を用いて、ステップＳ１１において取得された第１タンク温度に対応する第１圧力閾値を判定する。ステップＳ１３が終了すると、処理はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、バルブ制御部８４は、ステップＳ１２において取得されたガス圧と、ステップＳ１３において判定された第１圧力閾値と、を比較する。ガス圧が第１圧力閾値未満である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１５に移行する。一方、ガス圧が第１圧力閾値以上である場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ガス供給処理は終了する。この場合、第１タンク１６から燃料電池スタック２０に水素ガスが供給され続ける。

ステップＳ１４からステップＳ１５に移行すると、バルブ制御部８４は、第１バルブ５２に閉信号を出力する。第１バルブ５２は、閉信号に応じて、開状態から閉状態に切り替わる。すると、第１タンク１６から燃料電池システム１２への水素ガスが遮断される。第１タンク１６が閉状態となっても、第２タンク１８が開状態であれば、第２タンク１８から燃料電池システム１２に水素ガスが供給され続ける。ステップＳ１５が終了すると、処理はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、室温調整部８６は、第１開閉機構７０のアクチュエータと第２開閉機構７２のアクチュエータの各々に、開電力を供給する。第１開閉機構７０のアクチュエータは、開電力の供給によって、扉４６を開ける。第２開閉機構７２のアクチュエータは、開電力の供給によって、扉４８を開ける。すると、タンク室３０は開放される。

第１導入口４０から車両１０の内部に流入した大気は、モータ室２６と、バッテリ室２８とを流れた後に、タンク室３０に流入する。更に、扉４６からタンク室３０に大気が流入する。タンク室３０に流入した大気は、排出口４４を通り、タンク室３０の外部に排出される。大気の温度は、第１タンク１６の温度よりも高温である。このため、第１タンク１６は温められる。ステップＳ１６が終了すると、処理はステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、バルブ制御部８４は、インジェクタ５６に制限信号を出力する。インジェクタ５６は、制限信号に応じて、水素ガスの供給量を制限する。例えば、インジェクタ５６は、燃料電池スタック２０への水素ガスの供給量を、通常時の水素ガスの供給量よりも少なくする。その結果、燃料電池スタック２０における水素ガスの消費量が減少する。これにより、容量の小さい第２タンク１８における水素ガスの低下率を低くすることができる。すると、第２タンク１８の使用可能時間が延びる。更に、第１タンク１６の温度が回復するまでの時間を稼ぐことができる。

ステップＳ１８において、バルブ制御部８４は、処理フラグを１から２に変更する。ステップＳ１８が終了すると、ガス供給処理は終了する。

［３－３ ガス遮断処理］
図６は、第１タンク１６に関するガス遮断処理のフローチャートである。図４で示されるステップＳ３においては、以下の一連のガス遮断処理が実行される。ガス遮断処理は、第１タンク１６から燃料電池スタック２０への水素ガスが遮断されている状態において行われる。

ステップＳ２１において、バルブ制御部８４は、第１温度センサ５８から第１タンク温度を取得する。ステップＳ２１が終了すると、処理はステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において、バルブ制御部８４は、ステップＳ２１において取得された第１タンク温度と記憶装置８２の情報とを用いて、第１タンク１６の内圧を算出する。第１タンク１６の内圧を第１タンク内圧という。タンク温度とタンク内圧とには相関がある。記憶装置８２は、各々のタンクについて、タンク温度とタンク内圧との相関の情報を記憶する。ステップＳ２２が終了すると、処理はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３において、バルブ制御部８４は、第１タンク１６の閾値情報８８－１を用いて、ステップＳ２１において取得された第１タンク温度に対応する第１圧力閾値を判定する。ステップＳ２３が終了すると、処理はステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４において、バルブ制御部８４は、ステップＳ２２において算出された第１タンク内圧と、ステップＳ２３において判定された第１圧力閾値と、を比較する。第１タンク内圧が第１圧力閾値以上である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２５に移行する。一方、第１タンク内圧が第１圧力閾値未満である場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ガス遮断処理は終了する。この場合、第１タンク１６から燃料電池スタック２０への水素ガスの遮断が継続される。

ステップＳ２４からステップＳ２５に移行すると、バルブ制御部８４は、第１バルブ５２に開信号を出力する。第１バルブ５２は、開信号に応じて、閉状態から開状態に切り替わる。すると、第１タンク１６から燃料電池システム１２に水素ガスが供給される。ステップＳ２５が終了すると、処理はステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６において、室温調整部８６は、第１開閉機構７０のアクチュエータと第２開閉機構７２のアクチュエータの各々に、閉電力を供給する。第１開閉機構７０のアクチュエータは、閉電力の供給によって、扉４６を閉める。第２開閉機構７２のアクチュエータは、閉電力の供給によって、扉４８を閉める。すると、タンク室３０は閉塞される。ステップＳ２６が終了すると、処理はステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２７において、バルブ制御部８４は、インジェクタ５６に通常信号を出力する。インジェクタ５６は、通常信号に応じて、燃料電池スタック２０への水素ガスの供給量を、制限前の状態に戻す。ステップＳ２７が終了すると、処理はステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８において、バルブ制御部８４は、処理フラグを２から１に変更する。ステップＳ２８が終了すると、ガス遮断処理は終了する。

［３－４ 第２タンク１８についての処理］
コントローラ７８は、第２タンク１８から放出される水素ガスの制御についても、図４～図６で示される処理と同様の処理を行う。この場合、各処理の説明において、「第１タンク１６」を「第２タンク１８」と読み替える。また、各処理の説明において、「第１バルブ５２」を「第２バルブ５４」と読み替える。また、ガス供給処理の説明において、「第１圧力閾値」を「第２圧力閾値」と読み替える。

３つ以上のタンクを有するガス供給システム１４の場合、コントローラ７８は、各タンクに対して図４～図６で示される処理と同様の処理を行う。

［４ 変形例］
バルブ制御部８４は、第１タンク１６における水素ガスの残量を演算し、水素ガスの残量と残量閾値とを比較することによって、第１バルブ５２の開閉を判定しても良い。例えば、バルブ制御部８４は、第１タンク温度と、ガス圧と、第１タンク１６の容量と、から、第１タンク１６の内部に残留する水素ガスの重量（残量）を算出することができる。

上記実施形態において、演算装置８０は、第１タンク１６及び第２タンク１８の各々を対象にして、図４～図６で示される処理を行う。演算装置８０は、第１タンク１６と第２タンク１８のいずれか一方のみを対象にして、図４～図６で示される処理を行っても良い。例えば、演算装置８０は、第１タンク１６のみを対象にして、図４～図６で示される処理を行っても良い。第１タンク１６は、第２タンク１８よりも大きいため、タンク温度及び内圧が低下しやすい。このため、第１タンク１６を対象にして、図４～図６で示される処理を行うことは有効である。

［５ 実施形態から得られる発明］
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

本発明の態様は、ガスを貯蔵する第１タンク（１６）及び第２タンク（１８）と、ガスを消費するガス消費装置（２０）と、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第１バルブ（５２）と、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第２バルブ（５４）と、前記第１バルブの開閉制御及び前記第２バルブの開閉制御を行うバルブ制御部（８４）と、を備えるガス供給システム（１４）であって、前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するためのガス圧の閾値である第１圧力閾値を記憶する記憶装置（８２）を備え、前記第１圧力閾値は、前記第１タンクの内部温度である第１タンク温度と対応付けて記憶され、前記バルブ制御部は、前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給すると共に、前記第２バルブを開けて、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給し、前記ガス消費装置に供給されるガスの前記ガス圧と、前記第１タンク温度と、を取得し、前記第１タンク温度に対応付けられる前記第１圧力閾値を判定し、前記ガス圧が前記第１圧力閾値未満である場合に、前記第１バルブを閉じて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスを遮断し、前記第１バルブを閉じた後であり、且つ、前記第１タンク温度が第１所定温度まで上昇した場合に、前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を再開する。

上記構成において、バルブ制御部は、第１タンクの内圧が減少した場合に、第１タンクからガス消費装置に供給される水素ガスを遮断する一方で、第２タンクからガス消費装置への水素ガスの供給を継続する。従って、上記構成によれば、第２タンクの水素ガスを有効に使用することができる。更に、上記構成において、バルブ制御部は、第１タンクの温度を上昇させる。第１タンクの温度が上昇すると、第１タンクの内圧も上昇する。第１タンクの内圧が上昇すると、第１タンクからガス消費装置に水素ガスを供給することが可能となる。従って、上記構成によれば、第１タンクの水素ガスを有効に使用することができる。ガス供給システムが燃料電池車両に搭載される場合、燃料電池車両の航続距離を延ばすことができる。

本発明の態様において、前記記憶装置は、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するための前記ガス圧の閾値である第２圧力閾値を記憶し、前記第２圧力閾値は、前記第２タンクの内部温度である第２タンク温度と対応付けて記憶され、前記バルブ制御部は、前記ガス消費装置に供給されるガスの前記ガス圧と、前記第２タンク温度と、を取得し、前記第２タンク温度に対応付けられる前記第２圧力閾値を判定し、前記ガス圧が前記第２圧力閾値未満である場合に、前記第２バルブを閉じて、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスを遮断し、前記第２バルブを閉じた後であり、且つ、前記第２タンク温度が第２所定温度まで上昇した場合に、前記第２バルブを開けて、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を再開しても良い。

本発明の態様において、前記ガス消費装置へのガスの供給量を調整する調整バルブ（５６）を備え、前記バルブ制御部は、前記第１バルブを閉じた場合に、前記調整バルブを制御することによって、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給量を制限しても良い。

第１バルブを閉じた場合、ガス消費装置は、第２タンクから放出されるガスを使用する。すると、第２タンクがガス欠になるリスクがある。上記構成においては、第２タンクから放出されるガスが抑制される。このため、上記構成によれば、第２タンクがガス欠になるリスクを減らすことができる。

本発明の態様は、前記第１バルブを閉じた後に、前記第１タンクを収納するタンク室（３０）の室内を温める室温調整部（８６）を備えても良い。

上記構成によれば、第１タンク温度を早期に回復させることができ、第１タンクの内圧を早期に上昇させることができる。

本発明の態様において、前記タンク室は、前記タンク室の内部の気体を前記タンク室の外部に排出するための排出口（４４）を有し、前記室温調整部は、前記排出口を開放状態にすることによって、前記タンク室の内部に流入する気体を前記タンク室の外部に排出させても良い。

本発明の態様において、前記第１タンクに取り付けられた熱交換器（７４）を備え、前記熱交換器は、前記第１タンク以外の部分から吸熱し、前記第１タンクに放熱しても良い。

上記構成によれば、第１タンク温度を早期に回復させることができ、第１タンクの内圧を早期に上昇させることができる。

１４…ガス供給システム １６…第１タンク
１８…第２タンク
２０…燃料電池スタック（ガス消費装置） ３０…タンク室
４４…排出口 ５２…第１バルブ
５４…第２バルブ ５６…インジェクタ（調整バルブ）
８２…記憶装置 ８４…バルブ制御部
８６…室温調整部

Claims (7)

1. ガスを貯蔵する第１タンク及び第２タンクと、
   ガスを消費するガス消費装置と、
   前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第１バルブと、
   前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給と遮断とを切り替える第２バルブと、
   前記第１バルブの開閉制御及び前記第２バルブの開閉制御を行うバルブ制御部と、
   を備えるガス供給システムであって、
   前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するためのガス圧の閾値である第１圧力閾値を記憶する記憶装置を備え、
   前記第１圧力閾値は、前記第１タンクの内部温度である第１タンク温度と対応付けて記憶され、
   前記バルブ制御部は、
   前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置にガスを供給すると共に、前記第２バルブを開けて、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給し、
   前記ガス消費装置に供給されるガスの前記ガス圧を取得するガス圧取得処理と、前記第１タンク温度を取得する第１の温度取得処理と、を行い、
   前記第１の温度取得処理よって取得された前記第１タンク温度に対応付けられる前記第１圧力閾値を取得する第１の閾値取得処理を行い、
   前記ガス圧取得処理によって取得された前記ガス圧が前記第１の閾値取得処理によって取得された前記第１圧力閾値未満である場合に、前記第１バルブを閉じて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスを遮断し、
   前記第１バルブを閉じた後に、前記第１タンク温度を取得する第２の温度取得処理を行い、
   前記第２の温度取得処理によって取得された前記第１タンク温度に基づいて前記第１タンクの内圧を取得する第１のタンク内圧取得処理を行い、
   前記第２の温度取得処理によって取得された前記第１タンク温度に対応付けられる前記第１圧力閾値を取得する第２の閾値取得処理を行い、
   前記第１のタンク内圧取得処理によって取得された前記第１タンクの内圧が前記第２の閾値取得処理によって取得された前記第１圧力閾値以上である場合に、前記第１バルブを開けて、前記第１タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を再開する、
   ガス供給システム。
2. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   前記記憶装置は、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するための前記ガス圧の閾値である第２圧力閾値を記憶し、
   前記第２圧力閾値は、前記第２タンクの内部温度である第２タンク温度と対応付けて記憶され、
   前記バルブ制御部は、
   前記ガス圧取得処理と、前記第２タンク温度を取得する第３の温度取得処理と、を行い、
   前記第３の温度取得処理よって取得された前記第２タンク温度に対応付けられる前記第２圧力閾値を取得する第３の閾値取得処理を行い、
   前記ガス圧取得処理によって取得された前記ガス圧が前記第３の閾値取得処理によって取得された前記第２圧力閾値未満である場合に、前記第２バルブを閉じて、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスを遮断し、
   前記第２バルブを閉じた後に、前記第２タンク温度を取得する第４の温度取得処理を行い、
   前記第４の温度取得処理によって取得された前記第２タンク温度に基づいて前記第２タンクの内圧を取得する第２のタンク内圧取得処理を行い、
   前記第４の温度取得処理によって取得された前記第２タンク温度に対応付けられる前記第２圧力閾値を取得する第４の閾値取得処理を行い、
   前記第２のタンク内圧取得処理によって取得された前記第２タンクの内圧が前記第４の閾値取得処理によって取得された前記第２圧力閾値以上である場合に、前記第２バルブを開けて、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を再開する、
   ガス供給システム。
3. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   前記ガス消費装置へのガスの供給量を調整する調整バルブを備え、
   前記バルブ制御部は、前記第１バルブを閉じた場合に、前記調整バルブを制御することによって、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給量を制限する、ガス供給システム。
4. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   前記第１バルブを閉じた後に、前記第１タンクを収納するタンク室の室内を温める室温調整部を備える、ガス供給システム。
5. 請求項４に記載のガス供給システムであって、
   前記タンク室は、前記タンク室の内部の気体を前記タンク室の外部に排出するための排出口を有し、
   前記室温調整部は、前記排出口を開放状態にすることによって、前記タンク室の内部に流入する気体を前記タンク室の外部に排出させる、ガス供給システム。
6. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   前記第１タンクに取り付けられた熱交換器を備え、
   前記熱交換器は、前記第１タンク以外の部分から吸熱し、前記第１タンクに放熱する、ガス供給システム。
7. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   前記記憶装置は、前記第２タンクから前記ガス消費装置にガスを供給するか否かを判定するための前記ガス圧の閾値である第２圧力閾値を記憶し、
   前記第２圧力閾値は、前記第２タンクの内部温度である第２タンク温度と対応付けて記憶され、
   前記バルブ制御部は、
   前記ガス圧取得処理と、前記第２タンク温度を取得する第３の温度取得処理と、を行い、
   前記第３の温度取得処理よって取得された前記第２タンク温度に対応付けられる前記第２圧力閾値を取得する第３の閾値取得処理を行い、
   前記ガス圧取得処理によって取得された前記ガス圧が前記第３の閾値取得処理によって取得された前記第２圧力閾値未満である場合には、前記第２タンクから前記ガス消費装置へのガスの供給を継続する、
   ガス供給システム。

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