特開 2024-34760 容量推定装置、水素充填装置および容量推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024034760

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】容量推定装置、水素充填装置および容量推定方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/02 20060101AFI20240306BHJP

   F17C 5/06 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F17C13/02 301A

F17C5/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022139225

(22)【出願日】2022-09-01

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】判田 圭

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172AB01

3E172BA01

3E172BB05

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD03

3E172EA02

3E172EA14

3E172EA22

3E172EA23

3E172EA35

3E172EA48

3E172JA08

3E172KA03

3E172KA22

3E172KA23

(57)【要約】      （修正有）

【課題】水素充填装置の容量情報が正確でない場合であっても水素タンクの容量を正確に推定する。
【解決手段】容量推定装置は、第１ガス密度（ρ_１）と第２ガス密度（ρ_２）とを取得するガス密度取得部（６４）と、第１補正膨張率（θ_１）と第２補正膨張率（θ_２）とを取得する膨張率取得部（６６）と、総充填量（ｄｍ）を取得する充填量取得部（５６）と、供給部の容量（Ｖ_ｔｕｂｅ）と第１ガス密度（ρ_１）と第２ガス密度（ρ_２）と第１補正膨張率（θ_１）と第２補正膨張率（θ_２）と総充填量（ｄｍ）とに基づいて水素タンクの容量（Ｖ３）を推定する容量推定部（６８）とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素充填装置の供給部から車両の水素タンクに水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定装置であって、
第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度を取得し、前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度を取得するガス密度取得部と、
前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率と、前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率とを取得する膨張率取得部と、
前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量を取得する充填量取得部と、
前記供給部の容量と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量を推定する容量推定部と、
を備える、容量推定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の容量推定装置であって、
前記供給部には、前記水素タンクへと送られる前記水素ガスの流量を検出するための流量センサが備えられ、
前記供給部の容量は、前記供給部のうちの、前記流量センサから前記水素タンクまでの間の容量である、容量推定装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の容量推定装置であって、
前記ガス圧力が閾値を超えているか否かを判定する圧力判定部をさらに備え、
前記ガス圧力が前記閾値を超えていると前記圧力判定部が判定した場合は、前記容量推定部は前記水素タンクの容量を推定し、前記ガス圧力が前記閾値以下であると前記圧力判定部が判定した場合は、前記容量推定部は前記水素タンクの容量を推定しない、容量推定装置。

【請求項4】

車両の水素タンク内の初期圧に応じた水素ガスの充填速度を示す充填制御マップに基づいて前記水素タンクに前記水素ガスを充填する水素充填装置であって、
請求項１に記載の容量推定装置と、
前記初期圧に基づいて前記水素タンクの暫定容量を取得する暫定容量取得部と、
前記容量推定装置が推定した前記水素タンクの容量と前記暫定容量との差が許容範囲内であるか否かを判定する容量判定部と、
前記差が許容範囲外であると前記容量判定部が判定した場合に、前記初期圧に応じた充填速度よりも遅い充填速度で前記水素タンクに前記水素ガスを充填する充填制御部と、
を備える、水素充填装置。

【請求項5】

水素充填装置の供給部から車両の水素タンクに水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定方法であって、
第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度を取得する第１のガス密度取得ステップと、
前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率を取得する第１の補正膨張率取得ステップと、
前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度を取得する第２のガス密度取得ステップと、
前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率を取得する第２の補正膨張率取得ステップと、
前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量を取得する充填量取得ステップと、
前記供給部の容量と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量を推定する容量推定ステップと、
を含む、容量推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容量推定装置、水素充填装置および容量推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池に関する研究開発が行われている。例えば、水素充填装置の研究開発が行われている。水素充填装置は、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）の水素タンクに水素ガスを充填する装置である。

【0003】

水素充填装置は、充填制御マップに基づいて水素タンクに水素ガスを充填する。充填制御マップは、水素タンクへの水素ガスの充填速度を示す制御マップである。水素充填装置は、充填速度が異なる複数の充填制御マップを記憶している。

【0004】

水素充填装置は、ＦＣＶから送信されてくる車両情報を用いて、使用する充填制御マップを決定する。車両情報には、容量情報が含まれている。容量情報は、水素タンクの容量を示す（特許文献１も参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－２５１５号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】判田圭、大島伸司、蓮仏達也ら著 「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖｏｌｕｍｅ ４６， Ｉｓｓｕｅ ６７， ２８ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０２１， Ｐａｇｅｓ ３３５１１－３３５２２ Ｐｒｅｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｒｅｆｕｅｌｉｎｇ ｆｏｒ ｆｕｅｌ－ｃｅｌｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓ － ＳｃｉｅｎｃｅＤｉｒｅｃｔ」 ２０２１年

【非特許文献2】判田圭、 Ｓｔｅｖｅ Ｍａｔｈｉｓｏｎら著 「ＦＣＶ用新水素充填方式の開発,自動車技術会論文集, Ｖｏｌ．４７， Ｎｏ．２， ｐ．４０７－４１２（２０１６）」 ２０１６年

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、不正な改造等の様々な理由により、容量情報が正確でない場合が有り得る。容量情報が正確でない場合、水素充填装置は、充填制御マップを正しく決定することができない。このような事情から、仮に容量情報が正確でない場合であっても水素タンクの容量を正確に推定することが、一課題である。

【0008】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様は、水素充填装置の供給部から車両の水素タンクに水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定装置であって、第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度を取得し、前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度を取得するガス密度取得部と、前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率と、前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率とを取得する膨張率取得部と、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量を取得する充填量取得部と、前記供給部の容量と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量を推定する容量推定部と、を備える、容量推定装置である。

【0010】

本発明の第２の態様は、車両の水素タンク内の初期圧に応じた水素ガスの充填速度を示す充填制御マップに基づいて前記水素タンクに前記水素ガスを充填する水素充填装置であって、上記第１の態様に係る容量推定装置と、前記初期圧に基づいて前記水素タンクの暫定容量を取得する暫定容量取得部と、前記容量推定装置が推定した前記水素タンクの容量と前記暫定容量との差が許容範囲内であるか否かを判定する容量判定部と、前記差が許容範囲外であると前記容量判定部が判定した場合に、前記初期圧に応じた充填速度よりも遅い充填速度で前記水素タンクに前記水素ガスを充填する充填制御部と、を備える、水素充填装置である。

【0011】

本発明の第３の態様は、水素充填装置の供給部から車両の水素タンクに水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定方法であって、第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度を取得する第１のガス密度取得ステップと、前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率を取得する第１の補正膨張率取得ステップと、前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度を取得する第２のガス密度取得ステップと、前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率を取得する第２の補正膨張率取得ステップと、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量を取得する充填量取得ステップと、前記供給部の容量と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量を推定する容量推定ステップと、を含む、容量推定方法である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、水素タンクの容量を正確に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施形態に係る水素充填システムと車両とを示す模式図である。

【図2】図２は、制御装置（容量推定装置）のブロック図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る水素充填方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３の容量推定処理ステップＳ６を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［一実施形態］
図１は、一実施形態に係る水素充填システムＳＹＳと車両１０とを示す模式図である。

【0015】

車両１０は、例えばＦＣＶである。車両１０は、水素タンク１２と燃料電池１４と送信器１６とを備える。水素タンク１２は水素ガスを蓄える。燃料電池１４は、水素タンク１２に蓄えられた水素ガスを用いて発電する。車両１０は、燃料電池１４が生じた電力を用いて走行する。

【0016】

送信器１６は、後述する受信器３６に車両情報ＳＩＧを送信する通信器である。車両情報ＳＩＧは、温度情報ＴＩＲと、圧力情報ＰＩＲと、容量情報ＶＩＲとを含む。

【0017】

温度情報ＴＩＲは、水素タンク１２の温度であるタンク温度を示す情報（信号）である。圧力情報ＰＩＲは、水素タンク１２内のガス圧力を示す情報（信号）である。容量情報ＶＩＲは、水素タンク１２の容量を示す情報（信号）である。なお、便宜のために、容量情報ＶＩＲが示す水素タンク１２の容量は、以下の説明において第１暫定容量Ｖ１とも記載される。

【0018】

送信器１６は、水素タンク１２への水素充填が完了するまで、受信器３６に車両情報ＳＩＧを逐次送信する。例えば送信器１６は、第１時点におけるタンク温度を示す温度情報ＴＩＲ（車両情報ＳＩＧ）を送信した後に、第１時点よりも後の第２時点におけるタンクの温度を示す温度情報ＴＩＲ（車両情報ＳＩＧ）を送信する。送信器１６は、車両情報ＳＩＧを３回以上送信してもよい。

【0019】

水素充填システムＳＹＳは、水素タンク１２に水素ガスを充填するためのシステムである。水素充填システムＳＹＳは、例えば水素ステーションに備えられる。水素充填システムＳＹＳは、蓄圧器１８と水素充填装置２０とを備える。

【0020】

蓄圧器１８は、圧縮された水素ガスを貯蔵する装置である。

【0021】

水素充填装置２０は、蓄圧器１８によって圧縮された水素ガスを水素タンク１２に供給する装置である。水素充填装置２０は、供給部２２と、プレクーラ２４と、調整弁２６と、圧力センサ２８と、供給部用温度センサ３０と、プレクーラ用温度センサ３２と、外気温センサ３４と、受信器３６と、制御装置（容量推定装置）３８とを備える。

【0022】

供給部２２は、供給管４０とノズル４２とを備える。供給管４０は、蓄圧器１８とノズル４２とを接続する。ノズル４２は、水素タンク１２に接続可能である。ノズル４２と水素タンク１２とが接続されることで、蓄圧器１８から水素タンク１２へと水素ガスを供給することが可能となる。

【0023】

プレクーラ２４は、水素タンク１２に充填される前の水素ガスを予冷する熱交換器である。プレクーラ２４は、供給管４０と接続される。

【0024】

調整弁２６は、蓄圧器１８から水素タンク１２へと供給される水素ガスの流量を調整する弁である。調整弁２６は、供給管４０のうちの、蓄圧器１８とプレクーラ２４との間に備えられる。調整弁２６は、後述する充填制御部６０に制御される。

【0025】

圧力センサ２８は、供給部２２に備えられる。より具体的には、圧力センサ２８は、供給管４０に備えられる。圧力センサ２８は、供給部２２内のガス圧力に応じた検出信号を出力する。当該検出信号は制御装置３８に入力される。

【0026】

供給部２２内のガス圧力と水素タンク１２内のガス圧力とは、水素タンク１２への水素ガスのプレショット充填が行われることにより、ほぼ均一になる。したがって、プレショット充填後においては、圧力センサ２８の検出信号に基づいて水素タンク１２内のガス圧力を検出することが可能である。プレショット充填は、例えば後述する充填制御部６０が行う。なお、プレショット充填は既知の手法であるため、プレショット充填のより詳しい説明は割愛する。

【0027】

供給部用温度センサ３０は、供給部２２に備えられる。供給部用温度センサ３０は、供給部２２の温度に応じた検出信号を出力する。当該検出信号は制御装置３８に入力される。

【0028】

プレクーラ用温度センサ３２は、プレクーラ２４に備えられる。プレクーラ用温度センサ３２は、プレクーラ２４の温度に応じた検出信号を出力する。当該検出信号は制御装置３８に入力される。

【0029】

外気温センサ３４は、外気温（水素ステーション内の温度）に応じた検出信号を出力する。当該検出信号は制御装置３８に入力される。外気温センサ３４は、例えば水素充填装置２０に備えられる。ただし、外気温センサ３４は、水素充填装置２０とは別の場所に設置されてもよい。

【0030】

受信器３６は、送信器１６と通信して、車両情報ＳＩＧを受信する通信器である。なお、送信器１６と受信器３６との通信方式は、例えば赤外線通信である。ただし、送信器１６と受信器３６とは、赤外線通信以外の方式を用いて通信してもよい。

【0031】

図２は、制御装置（容量推定装置）３８のブロック図である。

【0032】

制御装置３８は、水素充填装置２０に備えられるコンピュータである。制御装置３８は、記憶部４４と演算部４６とを備える。

【0033】

記憶部４４は、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとによって構成され得る。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等が挙げられ得る。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられ得る。データ等が、例えば揮発性メモリに記憶され得る。プログラム、データテーブル、マップ等が、例えば不揮発性メモリに記憶され得る。記憶部４４の少なくとも一部が、後述するようなプロセッサ、集積回路等に備えられていてもよい。

【0034】

記憶部４４は、制御プログラム４８と充填制御マップ５０と第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２とを記憶する。

【0035】

制御プログラム４８は、本実施形態に係る容量推定方法を水素充填装置２０に行わせるための内容を含んだプログラムである。

【0036】

充填制御マップ５０は、水素タンク１２内の初期圧ＰＩと、水素タンク１２の容量と、供給部２２の熱容量の有効率ＴＭＲと、水素ガスの充填速度（昇圧率）との対応関係を示す。充填制御マップ５０は、初期圧ＰＩと容量と有効率ＴＭＲとの組み合わせに応じた複数の充填速度を示す。初期圧ＰＩは、本番充填が開始される前における水素タンク１２内のガス圧力である。なお、本番充填と有効率ＴＭＲとの説明は後述する。

【0037】

第１閾値ＴＨ１は、水素タンク１２内のガス圧力の所定値である。第１閾値ＴＨ１は、後述する圧力判定部６２の説明も踏まえ、例えば実験に基づいて予め決定される。第２閾値ＴＨ２は、後述する第１暫定容量Ｖ１と推定容量Ｖ３との許容誤差である。

【0038】

演算部４６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサ（Processor）によって構成され得る。すなわち、演算部４６は、処理回路（Processing Circuitry）によって構成され得る。

【0039】

演算部４６は、車両情報取得部５２と、有効率取得部５４と、充填量取得部５６と、暫定容量取得部５８と、充填制御部６０と、圧力判定部６２と、ガス密度取得部６４と、膨張率取得部６６と、容量推定部６８と、容量判定部７０とを備える。

【0040】

車両情報取得部５２と、有効率取得部５４と、充填量取得部５６と、暫定容量取得部５８と、充填制御部６０と、圧力判定部６２と、ガス密度取得部６４と、膨張率取得部６６と、容量推定部６８と、容量判定部７０とは、演算部４６が制御プログラム４８を実行することで実現される。なお、車両情報取得部５２と、有効率取得部５４と、充填量取得部５６と、暫定容量取得部５８と、充填制御部６０と、圧力判定部６２と、ガス密度取得部６４と、膨張率取得部６６と、容量推定部６８と、容量判定部７０との少なくとも一部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路によって実現されるようにしてもよい。また、車両情報取得部５２と、有効率取得部５４と、充填量取得部５６と、暫定容量取得部５８と、充填制御部６０と、圧力判定部６２と、ガス密度取得部６４と、膨張率取得部６６と、容量推定部６８と、容量判定部７０と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構成されるようにしてもよい。

【0041】

車両情報取得部５２は、受信器３６を通じて車両情報ＳＩＧを取得する。すなわち、車両情報取得部５２は、温度情報ＴＩＲと、圧力情報ＰＩＲと、容量情報ＶＩＲとを取得する。

【0042】

有効率取得部５４は、供給部２２の熱容量の有効率ＴＭＲを取得する。有効率取得部５４は、例えば数式（１）に基づいて有効率ＴＭＲを算出する（非特許文献１も参照）。数式（１）において、Ｔ_ｔｕｂｅは、供給部２２の平均温度である。有効率取得部５４は、例えば供給部用温度センサ３０の検出信号に基づいて、供給部２２の平均温度（Ｔ_ｔｕｂｅ）を取得する。Ｔ_{ｐｒｅｃｏｏｌｉｎｇ}は、プレクーラ２４によって冷却された水素ガスの温度である。有効率取得部５４は、例えばプレクーラ用温度センサ３２の検出信号に基づいて、冷却された水素ガスの温度（Ｔ_{ｐｒｅｃｏｏｌｉｎｇ}）を取得する。Ｔ_ａｍｂは、外気温である。有効率取得部５４は、例えば外気温センサ３４に基づいて外気温（Ｔ_ａｍｂ）を取得する。ｍＣ_{ｓｔａｔｉｏｎ}は、上述した供給部２２の熱容量である。ｍＣ_{ｍｏｄｅｌ}は、熱容量の基準値である。供給部２２の熱容量と熱容量の基準値とは、例えば水素充填のモデルケースを想定した実験に基づいて、定数として予め決められる。

【数1】

【0043】

充填量取得部５６は、水素充填装置２０が水素タンク１２に充填した水素ガスの量である水素充填量を取得する。充填量取得部５６は、流量センサ７２の検出信号を用いて水素充填量を取得する。

【0044】

流量センサ７２は、例えばマスフロメータである。流量センサ７２は、蓄圧器１８から水素タンク１２へと供給される水素ガスの流量に応じた検出信号を出力する。流量センサ７２は、供給管４０のうちの、蓄圧器１８とプレクーラ２４との間に備えられる（図１参照）。

【0045】

なお、水素タンク１２内のガス圧力と、水素充填装置２０（供給部２２）内のガス圧力とが均一でない場合は、流量センサ７２（マスフロメータ）を用いたとしても、水素充填量を正確に算出することは難しい。したがって、充填量取得部５６は、プレショット充填後に水素充填が行われる場合に流量センサ７２が出力する検出信号に基づいて、水素充填量を取得することが好ましい。

【0046】

暫定容量取得部５８は、水素タンク１２の第２暫定容量Ｖ２を示す情報を取得する。第２暫定容量Ｖ２は、水素タンク１２の容量の推定値である。第２暫定容量Ｖ２は、プレショット充填に応じた供給部２２内のガス圧力の変化量に基づいて算出される。暫定容量取得部５８は、圧力センサ２８の検出信号に基づいて、プレショット充填に応じた供給部２２内のガス圧力の変化量を取得することができる。

【0047】

充填制御部６０は、充填制御マップ５０を用いて、水素タンク１２に充填する水素ガスの充填速度を決定する。ここで、水素ガスの充填速度を決定するために、充填制御部６０は、第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上であるか否かを判定する。

【0048】

第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上である場合、充填制御部６０は、充填制御マップ５０の中で最も遅い充填速度を選択する。第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上である場合に充填制御部６０が充填制御マップ５０の中で最も遅い充填速度を選択する一理由は、次の通りである。

【0049】

第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上である場合、容量情報ＶＩＲが誤っている可能性がある。容量情報ＶＩＲが誤っている場合、温度情報ＴＩＲと、圧力情報ＰＩＲとの各々も誤っている可能性がある。容量情報ＶＩＲ、温度情報ＴＩＲ、圧力情報ＰＩＲが誤っている状況下において速い充填速度が選択されることは、水素充填中に水素タンク１２がオーバヒートするリスクを高める。そこで、第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上である場合、充填制御部６０は、できるだけ遅い充填速度を選択した方が好ましい。これにより、水素充填中に水素タンク１２がオーバヒートするリスクを最低限に抑えることができる。

【0050】

第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値未満である場合、充填制御部６０は、充填制御マップ５０と、初期圧ＰＩと、水素タンク１２の容量と、有効率ＴＭＲとに基づいて、充填速度を決定する。充填制御部６０は、プレショット充填後に圧力センサ２８が出力する検出信号に基づいて、初期圧ＰＩを取得することができる。ただし、充填制御部６０は、圧力情報ＰＩＲに基づいて初期圧ＰＩを取得してもよい。充填制御部６０は、第１暫定容量Ｖ１または第２暫定容量Ｖ２を水素タンク１２の容量として用いる。充填制御部６０は、有効率取得部５４によって取得された有効率ＴＭＲを用いる。

【0051】

また、充填制御部６０は、決定した充填速度に基づいて調整弁２６を制御して、水素タンク１２に水素ガスを充填する。以下の説明において、充填制御部６０が決定した充填速度に基づいて行われる水素充填は、プレショット充填との区別のために、本番充填とも記載される。充填制御部６０は、例えばＭＣ Ｆｏｍｕｌａ方式（非特許文献２も参照）に基づいて本番充填を行う。

【0052】

圧力判定部６２は、水素タンク１２内のガス圧力が第１閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。より具体的には、圧力判定部６２は、本番充填開始以降における水素タンク１２内のガス圧力が第１閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。圧力判定部６２は、圧力センサ２８の検出信号に基づいて、水素タンク１２内のガス圧力を取得する。圧力判定部６２が第１閾値ＴＨ１と比較するガス圧力は、以下の説明においてガス圧力Ｐｉとも記載される。

【0053】

ガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１以下であると圧力判定部６２が判定した場合、充填制御部６０は、そのまま本番充填を継続する。その一方で、ガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１を超えていると圧力判定部６２が判定した場合、充填制御部６０と、ガス密度取得部６４と、膨張率取得部６６と、容量推定部６８と、容量判定部７０とは、以下に説明される処理を実行する。

【0054】

ガス密度取得部６４は、水素タンク１２内のガス圧力とタンク温度とに基づいて、水素タンク１２内のガス密度を取得する。ここで、ガス密度取得部６４は、圧力センサ２８の検出信号に基づいて、水素タンク１２内のガス圧力を取得する。また、ガス密度取得部６４は、温度情報ＴＩＲに基づいて、タンク温度を取得する。ガス密度取得部６４は、例えば気体の状態方程式と、水素タンク１２内のガス圧力と、タンク温度とを用いて、水素タンク１２内のガス密度の近似値を算出する。ガス密度取得部６４は、当該近似値を、水素タンク１２内のガス密度として取得する。

【0055】

ガス密度取得部６４は、少なくとも第１時点と第２時点との各々における水素タンク１２内のガス密度を取得する。第１時点と第２時点との各々は、本番充填の実行期間に含まれる一時点である。ただし、第２時点は第１時点よりも後の一時点である。第１時点は、本番充填の開始時点でもよい。

【0056】

以下の説明において、第１時点における水素タンク１２内のガス密度は、第１ガス密度ρ_１とも記載される。ガス密度取得部６４は、気体の状態方程式と、第１時点における水素タンク１２内のガス圧力と、第１時点におけるタンク温度とに基づいて、第１ガス密度ρ_１を取得する。

【0057】

第１ガス密度ρ_１に対し、第２時点における水素タンク１２内のガス密度は、以下の説明において第２ガス密度ρ_２とも記載される。ガス密度取得部６４は、気体の状態方程式と、第２時点における水素タンク１２内のガス圧力と、第２時点におけるタンク温度とに基づいて、第２ガス密度ρ_２を取得する。

【0058】

膨張率取得部６６は、第１時点における水素タンク１２内のガス圧力を用いて所定膨張率を補正する。所定膨張率は、所定状態における水素タンク１２の膨張率である。以下の説明において、第１時点における水素タンク１２内のガス圧力を用いて補正された膨張率は、第１補正膨張率θ_１とも記載される。

【0059】

膨張率取得部６６は、例えば数式（２）を用いて第１補正膨張率θ_１を算出する。数式（２）において、θ_１は、第１補正膨張率θ_１である。ＰＲは、水素タンク１２の定格圧力（定数）である。Ｐ_１は、第１時点におけるガス圧力である。θ_０は、所定膨張率（定数）である。

【数2】

【0060】

また、膨張率取得部６６は、第２時点における水素タンク１２内のガス圧力を用いて所定膨張率を補正する。以下の説明において、第２時点における水素タンク１２内のガス圧力を用いて補正された膨張率は、第２補正膨張率θ_２とも記載される。膨張率取得部６６は、第１補正膨張率θ_１と同様の計算方法を用いて、第２補正膨張率θ_２を算出することができる。すなわち、数式（２）のθ_１を第２補正膨張率θ_２に置換し、且つ、数式（２）のＰ_１を第２時点におけるガス圧力に置換して計算することで、膨張率取得部６６は第２補正膨張率θ_２を取得することができる。

【0061】

容量推定部６８は、第１ガス密度ρ_１と、第２ガス密度ρ_２と、第１補正膨張率θ_１と、第２補正膨張率θ_２と、総充填量ｄｍと、供給部２２の容量Ｖ_ｔｕｂｅとに基づいて、水素タンク１２の容量を推定する。なお、総充填量ｄｍは、第１時点から第２時点までの間における水素充填量である。総充填量ｄｍは、充填量取得部５６によって、流量センサ７２の検出信号に基づいて取得される。供給部２２の容量Ｖ_ｔｕｂｅは、供給部２２のうちの、流量センサ７２から水素タンク１２までの部分の容積である。

【0062】

以下の説明において、容量推定部６８によって推定される水素タンク１２の容量は、推定容量Ｖ３とも記載される。容量推定部６８は、数式（３）を用いて、推定容量Ｖ３を推定することができる。なお、数式（３）において、ρ_１は第１ガス密度ρ_１である。ρ_２は第２ガス密度ρ_２である。θ_１は第１補正膨張率θ_１である。θ_２は第２補正膨張率θ_２である。ｄｍは総充填量ｄｍである。Ｖ_ｔｕｂｅは、供給部２２の容量Ｖ_ｔｕｂｅである。

【数3】

【0063】

数式（３）を用いることで、容量推定部６８は、水素タンク１２の容量を精度よく推定することができる。その一理由は次の通りである。

【0064】

数式（３）のうち、右辺の分母部分は、第１時点から第２時点までの時間経過に応じた水素ガスのガス密度の変化を表している。しかも、当該ガス密度の変化は、第１時点から第２時点までの時間経過に応じた膨張率の変化が考慮されている。したがって、数式（３）の右辺の分母部分は、水素タンク１２内のガス密度の変化を精度よく表している。

【0065】

数式（３）のうち、右辺の分子部分は、第１時点から第２時点までの期間において水素タンク１２に充填された水素ガス量を表している。当該水素ガス量は、供給部２２内の水素ガス量を総充填量ｄｍから差し引いた値である。供給部２２内の水素ガス量を総充填量ｄｍから差し引いた値を水素タンク１２に充填された水素ガス量としている一理由は、次の通りである。

【0066】

総充填量ｄｍは、第１時点から第２時点までの間における水素充填量である。より正確には、総充填量ｄｍは、供給部２２を通じて水素タンク１２へと送られた水素ガス量である。ただし、供給部２２内を流動する水素ガスの一部は、供給部２２内にある。したがって、第１時点から第２時点までの期間において水素タンク１２に充填された水素ガス量をできるだけ正確に得るためには、供給部２２内の水素ガス量を総充填量ｄｍから差し引く必要がある。

【0067】

また、本実施形態によれば、供給部２２の容量Ｖ_ｔｕｂｅは、供給部２２のうちの流量センサ７２から水素タンク１２までの部分の容積である。供給部２２のうちの流量センサ７２から水素タンク１２までの部分の容積を供給部２２の容量Ｖ_ｔｕｂｅとしている一理由は、次の通りである。なお、便宜のために、供給部２２のうちの流量センサ７２よりも蓄圧器１８側の部分は、以下の説明において上流部分４０ａとも記載される。また、供給部２２のうち上流部分４０ａ以外の部分は、下流部分４０ｂとも記載される。

【0068】

流量センサ７２は、蓄圧器１８から水素タンク１２へと供給される水素ガスの流量に応じた検出信号を出力する。より正確には、流量センサ７２は、供給部２２のうちの流量センサ７２の設置位置を通過した水素ガスの流量に応じた検出信号を出力する。換言すれば、流量センサ７２の検出信号には、上流部分４０ａ内の水素ガス量が反映されない。したがって、数式（３）における供給部２２内の水素ガス量をできるだけ正確に表すためには、下流部分４０ｂのみの容量を用いる必要がある。

【0069】

このように、容量推定部６８は、供給部２２内の水素ガス量と水素タンク１２の膨張率の変化とが考慮された推定容量Ｖ３を取得する。推定容量Ｖ３は、供給部２２内の水素ガス量と水素タンク１２の膨張率の変化とが考慮されている分、第２暫定容量Ｖ２よりも水素タンク１２の実際の容量に近い値となる。

【0070】

容量判定部７０は、第２閾値ＴＨ２を用いて、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との差（誤差）が許容範囲内であるか否かを判定する。例えば容量判定部７０は、｜Ｖ３－Ｖ１｜／Ｖ１＜ＴＨ２が成立するか否かを判定する。これにより、容量判定部７０は、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲内であるか否かを判定する。ここで、容量判定部７０は、第２暫定容量Ｖ２を第１暫定容量Ｖ１として用いてもよい。

【0071】

推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲外であると容量判定部７０が判定した場合、充填制御部６０は、初期圧ＰＩに応じた充填速度よりも遅い充填速度で水素タンク１２に水素ガスを充填する。例えば、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲外であると容量判定部７０が判定した場合、充填制御部６０は、充填制御マップ５０の中で最も遅い充填速度に切り替えて、本番充填を続行する。これにより、本番充填中に水素タンク１２がオーバヒートするリスクが低減される。その一理由は次の通りである。

【0072】

上述した通り、本番充填を開始する場合において、充填制御部６０は第１暫定容量Ｖ１または第２暫定容量Ｖ２を用いて充填速度を決定する。仮に、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲外である場合、第２暫定容量Ｖ２と第１暫定容量Ｖ１とは誤った数値である可能性が高い。また、その誤った数値に基づいて決定された充填速度を用いて本番充填を継続することで、水素タンク１２がオーバヒートするリスクが高まる。そこで、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲外である場合、充填制御部６０は、充填速度を遅くする。充填速度を遅くすることで、水素タンク１２がオーバヒートするリスクを抑えることができる。

【0073】

なお、本実施形態によれば、ガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１を超えていないと圧力判定部６２が判定した場合、容量推定部６８は推定容量Ｖ３を推定しない。その一理由は次の通りである。

【0074】

水素タンク１２内のガス圧力がある程度低い場合は、水素タンク１２の温度もある程度低い。水素タンク１２の温度がある程度低い場合は、水素充填中に水素タンク１２がオーバヒートするリスクが低い。したがって、水素タンク１２内のガス圧力がある程度低い場合は、水素充填中に水素タンク１２がオーバヒートするリスクが低い。水素タンク１２がオーバヒートするリスクが低い場合には、充填速度を変更せずに水素充填をできるだけ速やかに完了させる方が、水素充填装置２０のユーザにとっては好ましい。これを踏まえ、水素タンク１２内のガス圧力が第１閾値ＴＨ１以下である場合には、充填制御部６０は、推定容量Ｖ３に基づいて充填速度を切り替えなくてもよい。このような理由から、ガス圧力が第１閾値ＴＨ１以下である場合には、容量推定部６８は推定容量Ｖ３を推定しなくてもよい。

【0075】

図３は、本実施形態に係る水素充填方法を示すフローチャートである。

【0076】

制御装置３８は、例えば図３の水素充填方法を実行することができる。図３の水素充填方法は、初期情報取得ステップＳ１と、プレショット充填ステップＳ２と、充填速度決定ステップＳ３と、充填制御ステップＳ４とを含む。また、図３の水素充填方法は、圧力判定ステップＳ５と、容量推定処理ステップＳ６と、容量判定ステップＳ７と、充填速度変更ステップＳ８と、終了判定ステップＳ９とをさらに含む。

【0077】

初期情報取得ステップＳ１では、車両情報取得部５２が、受信器３６を介して車両情報ＳＩＧ（ＴＩＲ、ＶＩＲ、ＰＩＲ）を取得する。制御装置３８は、初期情報取得ステップＳ１において取得された容量情報ＶＩＲに基づいて、第１暫定容量Ｖ１を取得することができる。

【0078】

プレショット充填ステップＳ２では、充填制御部６０が調整弁２６を制御して、プレショット充填を実行する。これにより、水素タンク１２内のガス圧力と、供給部２２内のガス圧力とが均一になる。水素タンク１２内のガス圧力と、供給部２２内のガス圧力とが均一になることで、制御装置３８は、圧力センサ２８の検出信号に基づいて水素タンク１２内のガス圧力を取得できるようになる。例えば、制御装置３８は、プレショット充填後に圧力センサ２８が出力する検出信号に基づいて、水素タンク１２の初期圧ＰＩを取得することができる。また、プレショット充填ステップＳ２が完了することで、制御装置３８は、流量センサ７２の検出信号に基づいて、水素充填量を取得することができる。

【0079】

充填速度決定ステップＳ３では、充填制御部６０が、本番充填用の充填速度を決定する。ここで、第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値以上である場合、充填制御部６０は、例えば充填制御マップ５０の中で最も遅い充填速度を選択する。なお、充填制御部６０が第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２とを比較できるように、暫定容量取得部５８は、第２暫定容量Ｖ２を予め取得する。第１暫定容量Ｖ１と第２暫定容量Ｖ２との差が所定値未満である場合、充填制御部６０は、初期圧ＰＩと第２暫定容量Ｖ２と有効率ＴＭＲと充填制御マップ５０とを用いて、本番充填用の充填速度を決定する。なお、充填制御部６０が本番充填用の充填速度を決定できるように、有効率取得部５４は、有効率ＴＭＲを予め取得する。

【0080】

充填制御ステップＳ４では、充填制御部６０が調整弁２６を制御して、本番充填を行う。ここで、充填制御部６０は、充填速度決定ステップＳ３において決定した充填速度に基づいて、本番充填を行う。

【0081】

圧力判定ステップＳ５では、圧力判定部６２が、本番充填開始後における水素タンク１２内のガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１を超えているか否かを判定する。水素タンク１２内のガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１を超えていると圧力判定部６２が判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御装置（容量推定装置）３８は、容量推定処理ステップＳ６（容量推定方法）を開始する。

【0082】

図４は、図３の容量推定処理ステップＳ６を例示するフローチャートである。

【0083】

容量推定処理ステップ（容量推定方法）Ｓ６は、第１のガス密度取得ステップＳ６１と、第１の補正膨張率取得ステップＳ６２とを含む。また、容量推定処理ステップＳ６は、第２のガス密度取得ステップＳ６３と、第２の補正膨張率取得ステップＳ６４と、充填量取得ステップＳ６５と、容量推定ステップＳ６６とをさらに含む。

【0084】

第１のガス密度取得ステップＳ６１では、ガス密度取得部６４が、第１ガス密度ρ_１を取得する。ガス密度取得部６４は、気体の状態方程式と、第１時点における水素タンク１２内のガス圧力と、タンク温度とに基づいて、第１ガス密度ρ_１を取得する。

【0085】

第１の補正膨張率取得ステップＳ６２では、膨張率取得部６６が、第１補正膨張率θ_１を取得する。膨張率取得部６６は、数式（２）を用いて、第１補正膨張率θ_１を取得する。

【0086】

第２のガス密度取得ステップＳ６３では、ガス密度取得部６４が、第２ガス密度ρ_２を取得する。ガス密度取得部６４は、気体の状態方程式と、第２時点における水素タンク１２内のガス圧力と、タンク温度とに基づいて、第２ガス密度ρ_２を取得する。

【0087】

第２の補正膨張率取得ステップＳ６４では、膨張率取得部６６が、第２補正膨張率θ_２を取得する。膨張率取得部６６は、数式（２）を用いて、第２補正膨張率θ_２を取得する。

【0088】

充填量取得ステップＳ６５では、充填量取得部５６が、第１時点から第２時点までの期間における水素充填量を取得する。すなわち、充填量取得ステップＳ６５では、充填量取得部５６が総充填量ｄｍを取得する。充填量取得部５６は、流量センサ７２の検出信号に基づいて、総充填量ｄｍを取得する。

【0089】

容量推定ステップＳ６６では、容量推定部６８が、推定容量Ｖ３を推定する。容量推定部６８は、数式（３）を用いて、推定容量Ｖ３を推定する。

【0090】

容量推定ステップＳ６６が完了すると、容量判定部７０が、図３の容量判定ステップＳ７を開始する。容量判定ステップＳ７では、容量判定部７０が、推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との差（誤差）と、第２閾値ＴＨ２とを用いて、当該誤差が許容範囲内であるか否かを判定する。例えば容量判定部７０は、図３に示すように、｜Ｖ３－Ｖ１｜／Ｖ１＜ＴＨ２が成立するか否かを判定する。

【0091】

推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が許容範囲外であると容量判定部７０が判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、充填制御部６０が充填速度変更ステップＳ８を開始する。充填速度変更ステップＳ８では、充填制御部６０が、本番充填用の充填速度を、充填速度決定ステップＳ３において決定した充填速度よりも遅い充填速度に切り替える。なお、充填制御マップ５０中の最も遅い充填速度が充填速度決定ステップＳ３において選択されていた場合、充填制御部６０は、充填速度変更ステップＳ８をスキップしてもよい。

【0092】

推定容量Ｖ３と第１暫定容量Ｖ１との誤差が第２閾値ＴＨ２未満であると容量判定部７０が判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、充填制御部６０は、終了判定ステップＳ９を開始する。終了判定ステップＳ９では、充填制御部６０が、水素タンク１２が満充填されたか否かを判定する。充填制御部６０は、水素タンク１２内の水素ガスのガス密度（ガス圧力、タンク温度）に基づいて、水素タンク１２が満充填されたか否かを判定する。

【0093】

なお、ガス圧力Ｐｉが第１閾値ＴＨ１以下であると圧力判定ステップＳ５において圧力判定部６２が判定した場合も（Ｓ５：ＮＯ）、充填制御部６０は、終了判定ステップＳ９を開始する。

【0094】

水素タンク１２が満充填された場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、図３の水素充填方法は終了する。水素タンク１２が満充填されていない場合（Ｓ９：ＮＯ）、充填制御ステップＳ４が再び実行される。

【0095】

なお、図３によれば、水素タンク１２が満充填されていない場合（Ｓ９：ＮＯ）において、容量推定処理ステップＳ６～容量判定ステップＳ７も、再び実行される可能性がある。ここで、上述した第１時点と第２時点との各々は、容量推定処理ステップＳ６が実行される度に変更されてもよい。例えば２回目に行われる容量推定処理ステップＳ６において用いられる第１時点は、１回目に行われる容量推定処理ステップＳ６において用いられる第１時点よりも後の一時点でもよい。同様に、２回目に行われる容量推定処理ステップＳ６において用いられる第２時点は、１回目に行われる容量推定処理ステップＳ６において用いられる第２時点よりも後の一時点でもよい。１回目の容量推定処理ステップＳ６と２回目の容量推定処理ステップＳ６とで第１時点を変更せずに、第２時点のみが変更されてもよい。

【0096】

［上述した開示から把握しうる発明］
上述した開示から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0097】

＜第１の発明＞
第１の発明は、水素充填装置（２０）の供給部（２２）から車両（１０）の水素タンク（１２）に水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定装置（３８）であって、第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度（ρ_１）を取得し、前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度（ρ_２）を取得するガス密度取得部（６４）と、前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率（θ_１）と、前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率（θ_２）とを取得する膨張率取得部（６６）と、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量（ｄｍ）を取得する充填量取得部（５６）と、前記供給部の容量（Ｖ_ｔｕｂｅ）と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量（Ｖ３）を推定する容量推定部（６８）と、を備える、容量推定装置である。これにより、水素タンクの容量を正確に推定することができる。

【0098】

上記の容量推定装置であって、前記供給部には、前記水素タンクへと送られる前記水素ガスの流量を検出するための流量センサ（７２）が備えられ、前記供給部の容量（Ｖ_ｔｕｂｅ）は、前記供給部のうちの、前記流量センサから前記水素タンクまでの間の容量でもよい。これにより、供給部内に残留する水素ガス量と、当該水素ガス量に応じた検出信号を出力する流量センサの設置位置とを考慮して、水素タンクの容量をより正確に推定することができる。

【0099】

上記の容量推定装置であって、前記ガス圧力が閾値（ＴＨ１）を超えているか否かを判定する圧力判定部（６２）をさらに備え、前記ガス圧力が前記閾値を超えていると前記圧力判定部が判定した場合は、前記容量推定部は前記水素タンクの容量を推定し、前記ガス圧力が前記閾値以下であると前記圧力判定部が判定した場合は、前記容量推定部は前記水素タンクの容量を推定しなくてもよい。これにより、水素充填装置は水素充填を速やかに完了できるので、ユーザにとっては好ましい。

【0100】

＜第２の発明＞
第２の発明は、車両（１０）の水素タンク（１２）内の初期圧（ＰＩ）に応じた水素ガスの充填速度を示す充填制御マップ（５０）に基づいて前記水素タンクに前記水素ガスを充填する水素充填装置（２０）であって、上記の容量推定装置（３８）と、前記初期圧に基づいて前記水素タンクの暫定容量（Ｖ２）を取得する暫定容量取得部（５８）と、前記容量推定装置が推定した前記水素タンクの容量と前記暫定容量との差が許容範囲内であるか否かを判定する容量判定部（７０）と、前記差が許容範囲外であると前記容量判定部が判定した場合に、前記初期圧に応じた充填速度よりも遅い充填速度で前記水素タンクに前記水素ガスを充填する充填制御部（６０）と、を備える、水素充填装置である。これにより、水素タンクの容量を正確に推定することができる。

【0101】

＜第３の発明＞
第３の発明は、水素充填装置（２０）の供給部（２２）から車両（１０）の水素タンク（１２）に水素ガスが充填される場合に、前記水素タンクの容量を推定する容量推定方法であって、第１時点における前記水素タンク内のガス圧力とタンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第１ガス密度（ρ_１）を取得する第１のガス密度取得ステップ（Ｓ６１）と、前記第１時点における前記ガス圧力に基づいて所定状態における前記水素タンクの膨張率を補正した第１補正膨張率（θ_１）を取得する第１の補正膨張率取得ステップ（Ｓ６２）と、前記第１時点よりも後の第２時点における前記ガス圧力と前記タンク温度とに基づいて前記水素タンク内の第２ガス密度（ρ_２）を取得する第２のガス密度取得ステップ（Ｓ６３）と、前記第２時点における前記ガス圧力に基づいて前記膨張率を補正した第２補正膨張率（θ_２）を取得する第２の補正膨張率取得ステップ（Ｓ６４）と、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記水素充填装置から前記水素タンクに充填された前記水素ガスの総充填量（ｄｍ）を取得する充填量取得ステップ（Ｓ６５）と、前記供給部の容量（Ｖ_ｔｕｂｅ）と、前記第１ガス密度と、前記第２ガス密度と、前記第１補正膨張率と、前記第２補正膨張率と、前記総充填量とに基づいて、前記水素タンクの容量（Ｖ３）を推定する容量推定ステップ（Ｓ６６）と、を含む、容量推定方法である。これにより、水素タンクの容量を正確に推定することができる。

【0102】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0103】

１０…車両 １２…水素タンク
２０…水素充填装置 ２２…供給部
２８…圧力センサ ３８…制御装置（容量推定装置）
５０…充填制御マップ ５６…充填量取得部
５８…暫定容量取得部 ６０…充填制御部
６２…圧力判定部 ６４…ガス密度取得部
６６…膨張率取得部 ６８…容量推定部
７０…容量判定部 ７２…流量センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】