特許 7612533 水素供給システム、燃料電池システム及びそれらを備えた作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-27

(45)【発行日】2025-01-14

(54)【発明の名称】水素供給システム、燃料電池システム及びそれらを備えた作業機

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20250106BHJP

   H01M 8/0438 20160101ALI20250106BHJP

   H01M 8/04746 20160101ALI20250106BHJP

   F17C 11/00 20060101ALI20250106BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 J

H01M8/0438

H01M8/04 Z

H01M8/04746

F17C11/00 A

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021117179

(22)【出願日】2021-07-15

(65)【公開番号】P2023013188

(43)【公開日】2023-01-26

【審査請求日】2023-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山中 之史

(72)【発明者】

【氏名】高木 貴大

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２５３２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２００５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３２１０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０６３７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９８５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７４０５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１６２２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２５３４６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

７／００－１３／００

１５／００－５８／４０

Ｆ１７Ｃ １／００－１３／１２

Ｈ０１Ｍ ８／０４－８／０６６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、
水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンクと、
前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスを供給する水素ガス供給経路と、を備え、
前記複数の水素タンクのうちの少なくとも１つの水素タンクは、前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介して接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納するリザーブタンクである、水素供給システム。

【請求項2】

前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各リザーブタンクに対する吸入を制御する制御部をさらに備えた、請求項１に記載の水素供給システム。

【請求項3】

前記各リザーブタンクをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁が前記水素ガス回収経路にそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記水素ガス供給経路内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第１リリーフ弁を開放して前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンクにそれぞれ吸入するように制御する、
請求項２に記載の水素供給システム。

【請求項4】

前記各リザーブタンク内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁が前記各リザーブタンクにそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記各リザーブタンク内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第２リリーフ弁をそれぞれ開放して前記リザーブタンク内の水素をそれぞれ排出するように制御する、
請求項２又は３に記載の水素供給システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記発電に使用されなかった水素ガスのリザーブタンクに対する格納において、所定のリザーブタンク内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、前記所定のリザーブタンクに対する吸入を停止するとともに、前記所定のリザーブタンク以外のリザーブタンクに対する吸入を開始するように制御する、
請求項２～４のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項6】

前記各リザーブタンクには、
前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、
前記リザーブタンク内を温めるための温水を流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、
がそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記各リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁の開閉を制御する、
請求項２～５のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項7】

前記複数の水素タンクは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される、
請求項１～６のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項8】

水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、
水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンクと、
前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスを供給する水素ガス供給経路と、を備え、
前記複数の水素タンクのうちの２つの水素タンクは、前記水素ガス供給経路に水素ガス
回収経路を介して接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する第１、第２リザーブタンクである、水素供給システム。

【請求項9】

前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各第１、第２リザーブタンクに対する吸入をそれぞれ制御する制御部をさらに備えた、請求項８に記載の水素供給システム。

【請求項10】

前記制御部は、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記第１、第２リザーブタンクに対する格納において、前記第１リザーブタンク内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、前記第１リザーブタンクに対する吸入を停止するとともに、前記第２リザーブタンクに対する吸入を開始するように制御する、
請求項９に記載の水素供給システム。

【請求項11】

前記第１、第２リザーブタンクには、
前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、
前記第１、第２リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、
がそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記第１リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を閉鎖するとともに、前記第２リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御する、
請求項９又は１０に記載の水素供給システム。

【請求項12】

前記第１、第２リザーブタンクには、
前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、
前記第１、第２リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、
がそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記第２リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を閉鎖するとともに、前記第１リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御する、
請求項９～１１のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項13】

前記複数の水素タンクは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される、
請求項８～１２のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項14】

水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、
水素ガスを貯留する少なくとも１つの水素タンクと、
前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスをそれぞれ供給する水素ガス供給経路と、
前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介してそれぞれ接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する少なくとも１つのリザーブタンクと、
を備えた、水素供給システム。

【請求項15】

前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各リザーブタンクに対する吸入をそれぞれ制御する制御部をさらに備えた、請求項１４に記載の水素供給システム。

【請求項16】

前記各リザーブタンクをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁が前記水素ガス回収経路にそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記水素ガス供給経路内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに
前記各第１リリーフ弁を開放して前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンクにそれぞれ吸入するように制御する、
請求項１５に記載の水素供給システム。

【請求項17】

前記各リザーブタンク内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁が前記各リザーブタンクにそれぞれ配設され、
前記制御部は、前記各リザーブタンク内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第２リリーフ弁をそれぞれ開放して前記リザーブタンク内の水素をそれぞれ排出するように制御する、
請求項１５又は１６に記載の水素供給システム。

【請求項18】

前記各リザーブタンクには、
前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、
前記各リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、
がそれぞれ配設され、
前記制御部は、全リザーブタンクのうちのいずれか１つのリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御するとともに、それ以外のリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁のすべてを閉鎖するように制御する、請求項１５～１７のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項19】

前記複数の水素タンクは、２個以上の水素タンクがそれぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される、
請求項１４～１８のうちのいずれか１つに記載の水素供給システム。

【請求項20】

請求項１～１９のうちのいずれか１つに記載の水素供給システムを備えた燃料電池システム。

【請求項21】

請求項２０に記載の燃料電池システムを備えた作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池に水素ガスを供給する水素供給システム、燃料電池システム及びそれらを備えた作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、燃料電池へ水素ガスを供給するシステムには、水素吸蔵合金を内装した水素タンクが多く使用されており、ＭＨ（metal hydride）タンクとも呼ばれている（特許文献１）。水素吸蔵合金は、圧力を上げるか冷却することで水素ガスを吸蔵し、圧力を下げるか加熱することで水素ガスを放出する。また、水素吸蔵合金は自己体積の１０００倍以上の水素ガスを吸蔵できるので、高圧ガス保安規定の１ＭＰａ未満の小型タンクでも大容量の水素ガスが保存できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１８／１７４０５５号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように、水素吸蔵合金を内装した水素タンクから水素ガスを取り出すには加熱する必要があるが、燃料電池に必要な水素ガス量が変動する場合、その変動に合わせて温度を制御する必要がある。しかし、水素吸蔵合金に与える熱量を遅れることなく制御することは困難である。

【0005】

特に、大量の水素ガスを要求している状態（大きな熱量を与えている状態）から、水素ガスの要求を停止した場合には、水素タンク内の水素ガス圧力が急激に上昇する。高圧ガス保安規定に準拠するために、一般的な水素タンクには、１．０ＭＰａ以上で動作するリリーフ弁を備え、温度制御が間に合わない場合にはこのリリーフ弁を開放し、大量の余剰水素ガスを大気中に放出する。その結果、無駄に水素ガスを消費することとなる。また、密閉空間に余剰水素ガスを放出する場合には、密閉空間を強力に換気する必要がある。

【0006】

本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、水素タンクから吐出されたにも拘わらず燃料電池で使用されなかった余剰水素ガスを、大気中に放出せず、無駄なく再利用できる水素供給システム、燃料電池システム及びそれらを備えた作業機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様に係る水素供給システムは、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンクと、前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスを供給する水素ガス供給経路と、を備え、前記複数の水素タンクのうちの少なくとも１つの水素タンクは、前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介して接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納するリザーブタンクである。

【0008】

また、水素供給システムは、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各リザーブタンクに対する吸入を制御する制御部をさらに備えている。

【0009】

また、前記各リザーブタンクをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁が前記水素ガス回収経路にそれぞれ配設され、前記制御部は、前記水素ガス供給経路内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第１リリーフ弁を開放して前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンクにそれぞれ吸入するように制御する。

【0010】

また、前記各リザーブタンク内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁が前記各リザーブタンクにそれぞれ配設され、前記制御部は、前記各リザーブタンク内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第２リリーフ弁をそれぞれ開放して前記リザーブタンク内の水素をそれぞれ排出するように制御する。

【0011】

また、前記制御部は、前記発電に使用されなかった水素ガスのリザーブタンクに対する格納において、所定のリザーブタンク内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、前記所定のリザーブタンクに対する吸入を停止するとともに、前記所定のリザーブタンク以外のリザーブタンクに対する吸入を開始するように制御する。

【0012】

また、前記各リザーブタンクには、前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、前記リザーブタンク内を温めるための温水を流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、がそれぞれ配設され、前記制御部は、前記各リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁の開閉を制御する。

【0013】

また、前記複数の水素タンクは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される。

【0014】

本発明の第２の態様に係る水素供給システムは、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンクと、前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスを供給する水素ガス供給経路と、を備え、前記複数の水素タンクのうちの２つの水素タンクは、前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介して接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する第１、第２リザーブタンクである。

【0015】

また、水素供給システムは、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各第１、第２リザーブタンクに対する吸入をそれぞれ制御する制御部をさらに備えている。

【0016】

また、前記制御部は、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記第１、第２リザーブタンクに対する格納において、前記第１リザーブタンク内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、前記第１リザーブタンクに対する吸入を停止するとともに、前記第２リザーブタンクに対する吸入を開始するように制御する。

【0017】

また、前記第１、第２リザーブタンクには、前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、前記第１、第２リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、がそれぞれ配設され、前記制御部は、前記第１リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を閉鎖するとともに、前記第２リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御する。

【0018】

また、前記第１、第２リザーブタンクには、前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、前記第１、第２リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、がそれぞれ配設され、前記制御部は、前記第２リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を閉鎖するとともに、前記第１リザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御する。

【0019】

また、前記複数の水素タンクは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成されている。

【0020】

本発明の第３の態様に係る水素供給システムは、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、水素ガスを貯留する少なくとも１つの水素タンクと、前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスをそれぞれ供給する水素ガス供給経路と、前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介してそれぞれ接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する少なくとも１つのリザーブタンクと、を備えている。

【0021】

また、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各リザーブタンクに対する吸入をそれぞれ制御する制御部をさらに備えている。

【0022】

また、前記各リザーブタンクをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁が前記水素ガス回収経路にそれぞれ配設され、前記制御部は、前記水素ガス供給経路内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第１リリーフ弁を開放して前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンクにそれぞれ吸入するように制御する。

【0023】

また、前記各リザーブタンク内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁が前記各リザーブタンクにそれぞれ配設され、前記制御部は、前記各リザーブタンク内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第２リリーフ弁をそれぞれ開放して前記リザーブタンク内の水素をそれぞれ排出するように制御する。

【0024】

また、前記各リザーブタンクには、前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、前記各リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、がそれぞれ配設され、前記制御部は、全リザーブタンクのうちのいずれか１つのリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御するとともに、それ以外のリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁のすべてを閉鎖するように制御する。

【0025】

また、前記複数の水素タンクは、２個以上の水素タンクがそれぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成されている。

【0026】

本発明の第４の態様に係る燃料電池システムは、第１～第３の態様に係る水素供給システムを備えている。

【0027】

本発明の第５の態様に係る作業機は、第４の態様に係る燃料電池システムを備えている。

【発明の効果】

【0028】

本発明に係る燃料電池の水素供給システムによれば、水素タンクから吐出した後、燃料電池の発電に使用されなかった余剰水素ガスを、一旦余剰水素回収用のリザーブタンクに溜めて、再利用することができ、従来のように直ちに大気に放出する構成と比較すると、水素ガスの無駄な消費を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１実施形態に係る農業用トラクタ１の概略側面図である。

【図2】図１の燃料電池システム２２の概略的な構成を示すブロック図である。

【図3】図２の水素吸蔵合金が内装された水素タンク５３ｃの縦断面拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明は省略する。

【0031】

［第１実施形態］
図１～図３は、本発明の第１実施形態に係る水素供給システム５２、燃料電池システム２２及び農業用のトラクタ（作業機）１を図示する。本実施形態では、車両進行方向（前方の矢印）をトラクタ１及びトラクタ用各部品やシステムの「前方」とし、搭乗した操縦者から見た左右方向を、トラクタ１及びトラクタ用部品及びシステムの「左右」として説明する。ここで、農業用のトラクタ１は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池５１を備え、この燃料電池５１による発電電力を動力源として構成されている。

【0032】

図１は本発明の第１実施形態に係る農業用トラクタ１の概略側面図である。図１のトラクタ１はトラクタ全体の左側面を示す。図１の作業機であるトラクタ１は、前後方向に長い車体２と、該車体２の前部に設けられたボンネット３と、車体２の後部に搭載され、オペレータが着座する操縦席４を収容するキャビン５と、車体２を走行可能に支持する車輪式の走行装置６と、該走行装置６を駆動する駆動装置７と、車体２の後端に設けられた３点リンク機構９と、駆動装置７からの動力を伝達するＰＴＯ軸（動力取り出し軸）１０とを備えて構成される。本実施形態では、作業機１として農業用のトラクタを用いて説明したが、本発明はこれに限定されず、作業機１として、例えば田植機やコンバイン等の農業機械、バックホー、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ等の建設機械など、各種の作業機に適用することができる。

【0033】

図１の走行装置６は、左右一対の後輪１１と左右一対の前輪１２とを備え、後輪１１の上方はフェンダー１３で覆われている。ここで、走行装置６は二駆四駆切り替え型の四輪駆動方式であり、後輪１１のみの駆動による二輪駆動状態と、後輪１１及び前輪１２による四輪駆動状態との間で切り替え可能なように構成される。なお、本発明は、後輪のみが駆動する二輪駆動方式、もしくは履帯式（クローラ式）の走行装置を備えたトラクタにも適用可能である。

【0034】

図１の駆動装置７は、後輪１１の近傍に配置され、走行装置６の車輪又は履帯を駆動する交流式の駆動モータ（電動モータ）２１と、ボンネット３内に配置され、駆動モータ２１に電力を供給する燃料電池システム２２と、ボンネット３内に配置され、該燃料電池システム２２から駆動モータ２１への電力供給を制御するコントローラ２３と、を備えて構成される。さらに、水素ガスを検知する水素ガス検知器を設けるように構成されてもよく、その場合には、該水素ガス検知器が水素ガスを検知した時に開放してキャビン５の内部空間Ｓ１と外部とを連通させる排気扉をキャビン５の天井壁４３に設けるように構成されてもよい。

【0035】

ここで、駆動モータ２１の出力軸は伝動機構を介して間接的にもしくは直接的に後輪１１の車軸に連動連結されるとともに、二駆四駆切り替え機構を介して切り換え自在に前輪１２に連動連結される。また、燃料電池システム２２は、後述する水素タンク２３２Ａ～２３２Ｃから供給される水素ガスを外部から取り入れた空気（酸素）と反応させて発電し、その電力を駆動モータ２１に供給する。また、コントローラ２３はインバータ機能を有し、燃料電池システム２２で発電される直流電気を交流電気に変換するとともに、周波数制御して駆動モータ２１の回転を制御する。さらに、ボンネット３内には、燃料電池システム２２から駆動モータ２１に供給される電力の余剰電気を蓄積するバッテリー２７が配置され、コントローラ２３は、該バッテリー２７に蓄積された電力を用いて駆動モータ２１の回転を制御するように構成されてもよい。

【0036】

図１の３点リンク機構９は、車体２の後端下部に上下方向回動可能に支持された左右一対のロワリンク３１と、車体２の後端上部に上下方向回動自在に支持されるとともに油圧装置により駆動される左右一対のリフトアーム３２と、リフトアーム３２の後端部とロワリンク３１の中間部とを連結してリフトアーム３２の回動によりロワリンク３１を回動させる連結リンク３３と、アッパーリンク装着用のブラケット３４とを備えて構成される。ここで、左右一対のロワリンク３１の後端部とブラケット３４とに連結されたアッパーリンクにより各種作業装置を上下方向移動可能に支持する。また、ＰＴＯ軸１０にはドライブシャフトを介して各種作業装置の入力部が連結される。また、ＰＴＯ軸１０は駆動モータ２１から動力伝達されて回転する。ここで、作業装置は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置（ロールベーラ）等である。

【0037】

図１のキャビン５は、四隅から立ち上がる４本のキャビンフレーム（支柱）４１と、前面、右面及び後面を覆う透明の壁（符号なし）と、左面を覆う透明の乗降ドア４２と、天井壁４３とから構成される。ここで、操縦席４の前方にはハンドルなどを含む操縦装置４４が配置され、操縦席４の下にはキャビン５の内部空間Ｓ１の空調を行うエアコン（エアコンディショナ）ユニット４６が配置される。また、キャビン５の下方には、オペレータがキャビン５に乗り降りする際に足をかける乗降ステップ８が配置される。ここで、乗降ステップ８は、左側及び右側の各乗降ドア４２の下方に設けられている。

【0038】

図２は図１の燃料電池システム２２の概略的な構成を示すブロック図である。図２の燃料電池システム２２は、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池５１と、該燃料電池５１に水素ガスを供給する水素供給システム５２とを備えて構成される。図２の水素供給システム５２は、並列接続及び並列配置され、水素ガスをそれぞれ貯留する５本の水素タンク５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅと、これら水素タンク５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅと燃料電池５１とを水素ガス流通可能に接続し、各水素タンク５３ａ～５３ｅから燃料電池５１に水素ガスを供給する水素ガス供給経路５４と、各水素タンク５３ａ～５３ｅを加熱するための温水を流す温水経路８０と、燃料電池システム２２内における水素ガスの供給及び温水の供給並びにそれらに関連する各種弁の開閉を制御する制御部２４とを備えて構成される。なお、本実施形態では、便宜上、水素タンク５本を配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、５本以外の複数本の水素タンクを配置するように構成されてもよい。ここで、複数本の水素タンクはそれぞれ直列接続されてもよいしそれぞれ並列接続されて構成されてもよい。

【0039】

図２の水素ガス供給経路５４は、各水素タンク５３ａ～５３ｅの水素出入口に接続された水素ガス供給管５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅと、全水素ガス供給管５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅを集合させて燃料電池５１に接続する水素ガス集合管５６とを備えて構成される。

【0040】

本実施形態では、複数の水素タンク５３ａ～５３ｅのうちの少なくとも１つの水素タンクは水素ガス供給経路５４にガス回収管５８ａ、５８ｅ（水素ガス回収経路５８）を介して接続され、燃料電池５１において発電に使用されなかった水素ガスを格納するリザーブタンクとして使用される。詳細には、並列に配置された５本の水素タンク５３ａ～５３ｅのうち、両側の２本の水素タンク５３ａ、５３ｅを余剰水素ガス回収用のリザーブタンクである。ここで、両側の２本の水素タンク５３ａ、５３ｅをそれぞれ、第１リザーブタンク５３ａ及び第２リザーブタンク５３ｅとして以下説明する。

【0041】

図２を参照すると、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅに接続された水素ガス供
給管５５ａ、５５ｅには、水素ガス供給経路５４との経路を開閉する水素開閉弁５７ａ、５７ｅがそれぞれ配設される。第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅには、水素ガス供給管５５ａ、５５ｅと並列に、水素ガス回収管５８ａ、５８ｅ（水素ガス回収経路５８）がそれぞれ接続されている。各水素ガス回収管５８ａ、５８ｅの先端は水素ガス集合管５６にそれぞれ接続され、各水素ガス回収管５８ａ、５８ｅ（水素ガス回収経路５８）には、各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）をそれぞれ開閉する第１リリーフ弁６０ａ、６０ｅ及び流量計６１ａ、６１ｅがそれぞれ配設されている。ここで、各流量計６１ａ、６１ｅは、水素ガス集合管５６から水素ガス回収管５８ａ、５８ｅを経て第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅにそれぞれ回収される水素ガスの流量を計測する。また、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅには、各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁６２ａ、６２ｅが各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）にそれぞれ配設される。

【0042】

図２の温水経路８０は、温水タンク７０と、３本の水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ内を貫通する温水管７１ｂ、７１ｃ、７１ｄと、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ内を貫通する温水管７１ａ、７１ｅと、温水タンク７０の温水出口と各温水管７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅの上流端とを接続する温水供給管７２と、各温水管７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅの下流端と温水タンク７０の温水戻り口とを接続する温水戻り管７３とを備えて構成される。温水供給管７２には、温水を温水経路８０に循環させるウォーターポンプ７４、温水経路８０に流れる温水を温めるヒータ７５及び該ヒータ７５の下流側（出口側）の温水の温度を測定する温度計７６等が設けられている。さらに、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅに配置された温水管７１ａ、７１ｅの下流端部には、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ内を温めるための温水を流す温水経路８０を開閉させる温水開閉弁７８ａ、７８ｅがそれぞれ配設されている。

【0043】

図２の制御部２４は、水素ガス供給経路５４内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに各第１リリーフ弁６０ａ、６０ｅを開放して燃料電池５１において発電に使用されなかった水素ガスを各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）にそれぞれ吸入するように制御する。また、制御部２４は、各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに各第２リリーフ弁６２ａ、６２ｅをそれぞれ開放して各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）内の水素をそれぞれ排出するように制御する。さらに、制御部２４は、発電に使用されなかった水素ガスの各リザーブタンク（第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ）に対する格納において、所定のリザーブタンク内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、所定のリザーブタンクに対する吸入を停止するとともに、所定のリザーブタンク以外のリザーブタンクに対する吸入を開始するように制御する。ここで、所定のリザーブタンクは、第１リザーブタンク５３ａもしくは第２リザーブタンク５３ｅのうちのいずれか１つのリザーブタンクであってもよいし、第１リザーブタンク５３ａ及び第２リザーブタンク５３ｅの両方のリザーブタンクであってもよい。

【0044】

図２の制御部２４は、各水素開閉弁５７ａ、５７ｅと電気的に接続され、各水素開閉弁５７ａ、５７ｅを電気的に開閉するように制御する。すなわち、制御部２４は、第１リザーブタンク５３ａと水素ガス集合管５６との間、並びに第２リザーブタンク５３ｅと水素ガス集合管５６との間を、所望の時期にそれぞれ開閉するように制御する。

【0045】

制御部２４は、水素ガス集合管５６内の水素ガス圧力が所定の設定値Ｐ１以上になった時に各第１リリーフ弁６０ａ、６０ｅを開放するように制御し、水素ガス集合管５６から第１リザーブタンク５３ａ及び第２リザーブタンク５３ｅ内へ余剰水素ガスを回収（格納）する。なお、本実施形態では、制御部２４は、水素ガス集合管５６内の水素ガス圧力が
１．０ＭＰａ未満の所定の設定値Ｐ１以上になった時に各第１リリーフ弁６０ａ、６０ｅを開放するように制御する。

【0046】

制御部２４は、各流量計６１ａ、６１ｅにより計測された第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅにそれぞれ回収される水素ガス流量値を取得して積算し、各第１リザーブタンク５３ａ及び第２リザーブタンク５３ｅの水素ガス量が所定量Ｖに達した時には、各第１リザーブタンク５３ａ及び第２リザーブタンク５３ｅの各第１リリーフ弁６０ａ、６０ｅを閉じるように制御する。

【0047】

制御部２４は、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅの水素ガス圧力が所定の設定値Ｐ２以上のときに、各第２リリーフ弁６２ａ、６２ｅを開放し、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ内の水素ガスを放出するように制御する。ここで、設定値Ｐ２は、上述した設定値Ｐ１よりも大きく、例えば、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅの水素ガス圧力が１．０ＭＰａ以上の値である。

【0048】

制御部２４は、ウォーターポンプ７４、ヒータ７５及び温度計７６は制御部２４に電気的に接続され、温度計７６により取得されたヒータ７５の下流側（出口側）の温水の温度データに基づいて、温水が所望の温度になるようにヒータ７５の通電を制御する。また、制御部２４は、所望の温水流量（吐出量）となるようにウォーターポンプ７４を制御する。

【0049】

制御部２４は、各温水開閉弁７８ａ、７８ｅと電気的に接続され、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅ内の温水管７１ａ、７１ｅに所望の温水流量となるように各温水開閉弁７８ａ、７８ｅを制御する。

【0050】

図３は水素タンク５３ｃの縦断面拡大図であり、水素タンク５３ｃは、上述のように水素吸蔵合金を内装するＭＨタンクであり、水素ガスが充填される内部空間を有する水素吸蔵合金層８２を有し、水素吸蔵合金層８２の外面に、たとえば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）層８１が被覆されている。水素吸蔵合金層８２は、圧力を上げるかもしくは冷却することにより水素ガスを吸蔵し、圧力を下げるかもしくは加熱することで水素ガスを放出する。自己体積の１０００倍以上の水素を吸蔵できる。図２の他の水素タンク５３ｂ、５３ｄ及び第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅも同様である。

【0051】

以上のように構成された水素供給システム５２の動作及び作用効果について以下に説明する。

【0052】

（ａ）本実施形態では、運転前の準備段階において、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅのいずれにも水素ガスを吸蔵させず、そして、最初の運転時には、第１リザーブタンク５３ａのみを余剰水素ガス回収に利用し、第２リザーブタンク５３ｅは、第１リリーフ弁６０ｅを閉じた状態に固定すると共に水素開閉弁５７ｅ及び温水開閉弁７８ｅを閉じておく。

【0053】

（ｂ）運転時、燃料電池５１に水素ガスを供給する際は、上述のように第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａ及び温水開閉弁７８ａは閉じ、かつ、第２リザーブタンク５３ｅは、水素開閉弁５７ｅ及び温水開閉弁７８ｅを閉じた状態に維持するだけでなく、水素ガス回収管５８ｅの第１リリーフ弁６０ｅも閉じた状態に固定しておく。したがって、運転時は、３本の水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄからの水素ガスのみを燃料電池５１に供給する。

【0054】

（ｃ）運転中、３本の水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが大量に水素ガスを供給してい
る状態から、燃料電池５１からの水素ガス要求が停止されると、水素ガス集合管５６の水素ガス圧力が急激に上昇する。やがて、水素ガス集合管５６内の水素ガス圧力が、第１リリーフ弁６０ａの設定値Ｐ１以上になると、第１リリーフ弁６０ａを開放し、水素ガス回収管５８ａを介して水素ガス集合管５６内の余剰水素ガスを第１リザーブタンク５３ａに回収する。

【0055】

（ｄ）第１リザーブタンク５３ａ内に回収される余剰水素ガスの流量は、流量計６１ａによって計測され、積算されており、第１リザーブタンク５３ａ内の水素ガス量が所定量Ｖに達した時には、第１リリーフ弁６０ａを閉じた状態に固定して、水素ガス集合管５６から余剰水素ガスが入り込まないようにする。これと同時に、閉じた状態に固定されていた第２リザーブタンク５３ｅの第１リリーフ弁６０ｅを動作可能状態に戻し、第２リザーブタンク５３ｅを余剰水素ガス回収に利用する。

【0056】

本実施形態による効果をまとめると次の通りである。

【0057】

（ａ）燃料電池５１に供給する水素ガスの余剰を、一旦余剰水素ガス回収用の第１リザーブタンク５３ａ又は第２リザーブタンク５３ｅに回収して、再利用するので、外気に水素ガスを直ちに放出することはなく、水素ガスの無駄な消費を削減できる。

【0058】

（ｂ）余剰水素ガス回収用の第１リザーブタンク５３ａ内の水素ガス圧力が所定の設定値Ｐ２よりも大きくなった時に、第２リリーフ弁６２ａを開放して、第１リザーブタンク５３ａ内の水素ガスの一部を外部に逃がすので、第１リザーブタンク５３ａの寿命を保つと共に、維持管理に手間がかからない。勿論、第２リザーブタンク５３ｅについても同様な効果がある。

【0059】

（ｃ）余剰水素ガス回収用の第１リザーブタンク５３ａに配置されている温水管７１ａに温水開閉弁７８ａが設けられているので、第１リザーブタンク５３ａを無駄に加熱することを防ぎ、エネルギー節約になる。勿論、第２リザーブタンク５３ｅについても同様な効果がある。

【0060】

（ｄ）制御部２４により、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａが閉じている時には温水開閉弁７８ａを閉じ、水素開閉弁５７ａが開いた時には温水開閉弁７８ａを開くように制御すると、効率の良い温水の利用を達成できる。第２リザーブタンク５３ｅの水素開閉弁５７ｅ及び温水開閉弁７８ｅの制御についても、同様である。

【0061】

（ｅ）余剰水素ガス回収用に、第１リザーブタンク５３ａと第２リザーブタンク５３ｅとの２つの水素タンクを備えていると、余剰水素ガスの回収量を増やすことができる。

【0062】

（ｆ）制御部２４により、第１リザーブタンク５３ａと第２リザーブタンク５３ｅとを、自動的に交互に余剰水素ガス回収に利用すると、一方を余剰水素ガス回収に利用している時に、他方を通常の水素ガス供給に利用できるので、二つの第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅを効率良く利用できる。

【0063】

［変形例１］
本実施形態ではでは、水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンクの水素タンクのうちの少なくとも１つの水素タンクが、燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納するリザーブタンクであるとして説明した。しかしながら、本発明は上述した実施形態に限定されず、たとえば上述した実施形態の変形例として、水素ガスを貯留する少なくとも１つの水素タンクと、燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する少なくとも１つのリザーブタンクと、をそれぞれ備えるように構成されてもよい。本変
形例においても、本実施形態と同様の動作及び作用効果を得ることができる。

【0064】

［変形例２］
本実施形態及び変形例１では、運転前の準備段階において、第１、第２リザーブタンク５３ａ、５３ｅのいずれにも水素ガスを吸蔵させず、そして、最初の運転時には、第１リザーブタンク５３ａのみを余剰水素ガス回収に利用し、第２リザーブタンク５３ｅは、第１リリーフ弁６０ｅを閉じた状態に固定すると共に水素開閉弁５７ｅ及び温水開閉弁７８ｅを閉じるように構成された。これに対して、本変形例では、運転前の準備段階で、第１リザーブタンク５３ａのみを水素ガスが吸蔵されない状態で残し、余剰水素ガス回収に利用し、第２リザーブタンク５３ｅには他の水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄと同様に水素ガスを吸蔵させるよう構成した。以下詳細に説明する。

【0065】

（ａ）運転前、水素供給システム５２に水素を吸蔵（充填）する時には、たとえば第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａを閉じ、第２リザーブタンク５３ｅの水素開閉弁５７ｅを開いておき、水素スタンド等から水素ガス集合管５６を介して水素ガスを吸入する。これにより、水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ及び第２リザーブタンク５３ｅに水素ガスが吸入され、吸蔵される。一方、水素開閉弁５７ａが閉じている第１リザーブタンク５３ａには水素ガスは吸入されず、空状態のままである。なお、この水素ガス充填時には、温水経路内の温水は停止している。

【0066】

（ｂ）運転時、燃料電池５１に水素ガスを供給する際、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａ及び温水開閉弁７８ａは閉じた状態である。温水経路では、ウォーターポンプ７４及びヒータ７５を動作させることにより、所定温度に上昇させた温水を、温水管７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ内に流通させ、３本の水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ及び第２リザーブタンク５３ｅを加熱する。これにより、各水素ガス供給管５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ及び水素ガス集合管５６を介して燃料電池５１に水素ガスが供給される。この時、第１リザーブタンク５３ａは加熱されない状態であり、また、第１リリーフ弁６０ａを有する水素ガス回収管５８ａのみを介して水素ガス集合管５６及び他の水素ガス供給管５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅに連通している。前記のように燃料電池５１に水素ガスが供給されることにより、燃料電池５１では、周知のように外気から取り入れた空気（酸素）と水素ガスを反応させ、発電する。そして、発電した電力を図１の駆動モータ２１に供給して、駆動モータ２１を動作させ、トラクタ１の走行に利用するだけでなく、ＰＴＯ軸１０から動力伝達される各種作業装置の駆動にも利用する。

【0067】

（ｃ）運転中、水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ及び第２リザーブタンク５３ｅが大量に水素ガスを供給している状態から、たとえば農作業等を停止することにより、燃料電池５１からの水素要求が停止されると、水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ及び第２リザーブタンク５３ｅから水素ガス集合管５６に供給される水素ガス圧力が急激に上昇する。やがて、水素ガス集合管５６内の水素ガス圧力が、第１リザーブタンク５３ａの第１リリーフ弁６０ａの圧力設定値Ｐ１を超えると、第１リリーフ弁６０ａを開放し、水素ガス集合管５６及び水素ガス供給管５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ内の余剰水素ガスを、水素ガス回収管５８ａを介して第１リザーブタンク５３ａ内に回収（格納）する。すなわち、余剰水素ガスを大気に放出することなく、第１リザーブタンク５３ａに回収する。この時、第１リザーブタンク５３ａは加熱されていないので、余剰水素ガスは効率良く、かつ、大量に第１リザーブタンク５３ａに吸蔵される。

【0068】

（ｄ）水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ及び第２リザーブタンク５３ｅの水素ガスを使い切った状態においては、第１リザーブタンク５３ａのみが水素吸蔵状態となっている。よって、次回、水素スタンド等から水素ガスを吸蔵（充填）する際には、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａを開き、一方、第２リザーブタンク７５３ｅの水素開閉弁
５７ｅは閉じておき、水素スタンド等から水素ガス集合管５６を介して水素ガスを吸入する。これにより、三つの水素タンク５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに水素ガスが吸蔵される。また、第１リザーブタンク５３ａは上述のように既に水素吸蔵状態となっている。したがって、次回運転時には、第２リザーブタンク５３ｅが余剰水素ガス回収に利用される。

【0069】

（ｅ）以上のように、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａ及び温水開閉弁７８ａを閉じるサイクルと、第２リザーブタンク５３ｅの水素開閉弁５７ｅ及び温水開閉弁７８ｅを閉じるサイクルとを交互に運用することで、効率良く、大量に余剰水素ガスを回収し、再利用することが可能となる。

【0070】

（ｆ）なお、第１リザーブタンク５３ａを余剰水素ガス回収に利用している際に、第１リザーブタンク５３ａ内の水素ガス圧力が第２リリーフ弁６２ａの設定値Ｐ２以上になった時には、安全性確保の観点から、第２リリーフ弁６２ａが開放され、第１リザーブタンク５３ａ内の水素ガスの一部を外部に逃がす。

【0071】

（ｇ）第２リザーブタンク５３ｅを余剰水素ガス回収に利用している場合でも、第２リザーブタンク５３ｅ内の水素ガス圧力が設定値Ｐ２以上になった時には、安全性確保の観点から、第２リリーフ弁６２ｅが開放され、第２リザーブタンク５３ｅ内の水素ガスを外部に逃がす。

【0072】

本変形例においても、本実施形態及び変形例１と同様の作用効果を得ることができる。

【0073】

なお、本実施形態等では、便宜上、水素タンク３本を配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、１本もしくは３本以外の複数本の水素タンクを配置するように構成されてもよい。ここで、複数本の水素タンクはそれぞれ直列接続されてもよいしそれぞれ並列接続されてもよい。

【0074】

また、本実施形態等では、余剰水素ガス回収用のリザーブタンク２本を配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、１本もしくは３本以外の複数本のリザーブタンクを配置するように構成されてもよい。ここで、複数本のリザーブタンクはそれぞれ直列接続されてもよいしそれぞれ並列接続されてもよい。

【0075】

また、本実施形態等では、余剰水素ガス回収に利用されるリザーブタンクは水素吸蔵合金タンクを用いて構成されたが、本発明はこれに限らず、一般的な金属製の高圧水素タンクを用いて構成されてもよい。

【0076】

以上説明したように、本発明の第１の態様に係る水素供給システム５２は、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池５１に該水素ガスを供給する水素供給システム５２であって、水素供給システム５２は、水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンク５３ａ～５３ｅと、各水素タンク５３ａ～５３ｅから燃料電池５１に水素ガスを供給する水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６と、を備え、複数の水素タンク５３ａ～５３ｅのうちの少なくとも１つの水素タンク５３ａ，５３ｅは、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６に水素ガス回収経路５８ａ，５８ｅを介して接続され、燃料電池５１において発電に使用されなかった水素ガスを格納するリザーブタンクである。

【0077】

第１の態様に係る水素供給システム５２によれば、水素タンク５３ｂ，５３ｃ，５３ｄから吐出した後、燃料電池５１の発電に使用されなかった余剰水素ガスを、一旦余剰水素回収用のリザーブタンク５３ａ，５３ｅに溜めて、再利用することができ、従来のように直ちに大気に放出する構成と比較すると、水素ガスの無駄な消費を削減することができる。

【0078】

本発明は第１の態様に係る水素供給システム５２に加えて、次の各構成を付加することができる。

【0079】

（ａ）水素供給システム５２は、発電に使用されなかった水素ガスの各リザーブタンク５３ａ，５３ｅに対する吸入を制御する制御部２４をさらに備える。

【0080】

（ｂ）水素供給システム５２は、各リザーブタンク５３ａ，５３ｅをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁６０ａ，６０ｅが水素ガス回収経路５８ａ，５８ｅにそれぞれ配設され、制御部２４は、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに各第１リリーフ弁６０ａ，６０ｅを開放して前記燃料電池５１において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンク５３ａ，５３ｅにそれぞれ吸入するように制御する。

【0081】

（ｃ）水素供給システム５２は、各リザーブタンク５３ａ，５３ｅ内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁６２ａ，６２ｅが各リザーブタンク５３ａ，５３ｅにそれぞれ配設され、制御部２４は、各リザーブタンク５３ａ，５３ｅ内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに各第２リリーフ弁６２ａ，６２ｅをそれぞれ開放してリザーブタンク５３ａ，５３ｅ内の水素をそれぞれ排出するように制御する。

【0082】

（ｄ）構成（ａ）～（ｃ）のいずれか１つに加え、制御部２４は、発電に使用されなかった水素ガスのリザーブタンク５３ａ，５３ｅに対する格納において、所定のリザーブタンク５３ａ（５３ｅ）内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、所定のリザーブタンク５３ａ（５３ｅ）に対する吸入を停止するとともに、所定のリザーブタンク５３ａ（５３ｅ）以外のリザーブタンク５３ｅ（５３ａ）に対する吸入を開始するように制御する。

【0083】

（ｅ）構成（ａ）～（ｄ）のいずれか１つに加え、各リザーブタンク５３ａ，５３ｅには、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６を開閉する水素開閉弁５７ａ，５７ｅと、リザーブタンク５３ａ，５３ｅ内を温めるための温水を流す温水経路８０を開閉させる温水開閉弁７８ａ，７８ｅと、がそれぞれ配設され、制御部２４は、各リザーブタンク５３ａ，５３ｅの水素開閉弁５７ａ，５７ｅ及び温水開閉弁７８ａ，７８ｅの開閉を制御する。

【0084】

（ｆ）構成（ａ）～（ｅ）のいずれか１つに加え、複数の水素タンク５３ａ～５３ｅは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される。

【0085】

また、本発明の第２の態様に係る水素供給システム５２は、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池５１に該水素ガスを供給する水素供給システム５２であって、水素供給システム５２は、水素ガスをそれぞれ貯留する複数の水素タンク５３ａ～５３ｅと、各水素タンク５３ａ～５３ｅから燃料電池５１に水素ガスを供給する水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６と、を備え、複数の水素タンク５３ａ～５３ｅのうちの２つの水素タンク５３ａ，５３ｅは、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６に水素ガス回収経路５８ａ，５８ｅを介して接続され、燃料電池５１において発電に使用されなかった水素ガスを格納する第１、第２リザーブタンクである。

【0086】

第２の態様に係る水素供給システム５２によれば、水素タンク５３ｂ～５３ｄから吐出した後、燃料電池の発電に使用されなかった余剰水素ガスを、一旦余剰水素回収用のリザーブタンク５３ａ，５３ｅに溜めて、再利用することができ、従来のように直ちに大気に放出する構成と比較すると、水素ガスの無駄な消費を削減することができる。

【0087】

本発明は第２の態様に係る水素供給システム５２に加えて、次の各構成を付加することができる。

【0088】

（ｇ）水素供給システム５２は、発電に使用されなかった水素ガスの各第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅに対する吸入をそれぞれ制御する制御部２４をさらに備える。

【0089】

（ｈ）構成（ｇ）に加え、前記制御部２４は、発電に使用されなかった水素ガスの第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅに対する格納において、第１リザーブタンク５３ａ内に格納する水素ガス量が所定量以上となったときに、第１リザーブタンク５３ａに対する吸入を停止するとともに、第２リザーブタンク５３ｅに対する吸入を開始するように制御する。

【0090】

（ｉ）構成（ｇ）又は（ｈ）に加え、第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅには、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６を開閉する水素開閉弁５７ａ，５７ｅと、第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅ内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路８０を開閉させる温水開閉弁７８ａ，７８ｅと、がそれぞれ配設され、制御部２４は、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａ，５７ｅ及び温水開閉弁７８ａ，７８ｅを閉鎖するとともに、第２リザーブタンク５３ｅの水素開閉弁５７ａ，５７ｅ及び温水開閉弁７８ａ，７８ｅを開放するように制御する。

【0091】

（ｊ）構成（ｇ）～（ｉ）のいずれか１つに加え、第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅには、水素ガス供給経路５５ａ～５５ｅ，５６を開閉する水素開閉弁５７ａ，５７ｅと、第１、第２リザーブタンク５３ａ，５３ｅ内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路８０を開閉させる温水開閉弁７８ａ，７８ｅと、がそれぞれ配設され、制御部２４は、第２リザーブタンク５３ｅの水素開閉弁５７ａ，５７ｅ及び温水開閉弁７８ａ，７８ｅを閉鎖するとともに、第１リザーブタンク５３ａの水素開閉弁５７ａ，５７ｅ及び温水開閉弁７８ａ，７８ｅを開放するように制御する。

【0092】

（ｋ）構成（ｇ）～（ｊ）のいずれか１つに加え、複数の水素タンク５３ａ～５３ｅは、それぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される。

【0093】

また、本発明の第３の態様に係る水素供給システムは、水素ガスを使用して電力を発生させる燃料電池５１に該水素ガスを供給する水素供給システムであって、該水素供給システムは、水素ガスを貯留する少なくとも１つの水素タンクと、前記各水素タンクから燃料電池に水素ガスをそれぞれ供給する水素ガス供給経路と、前記水素ガス供給経路に水素ガス回収経路を介してそれぞれ接続され、前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを格納する少なくとも１つのリザーブタンクと、を備える。

【0094】

第３の態様に係る水素供給システムによれば、水素タンクから吐出した後、燃料電池の発電に使用されなかった余剰水素ガスを、一旦余剰水素回収用のリザーブタンクに溜めて、再利用することができ、従来のように直ちに大気に放出する構成と比較すると、水素ガスの無駄な消費を削減することができる。

【0095】

本発明は第３の態様に係る水素供給システムに加えて、次の各構成を付加することができる。

【0096】

（ｍ）前記水素供給システムは、前記発電に使用されなかった水素ガスの前記各リザーブタンクに対する吸入をそれぞれ制御する制御部をさらに備える。

【0097】

（ｎ）構成（ｍ）に加え、前記各リザーブタンクをそれぞれ開閉する第１リリーフ弁が前
記水素ガス回収経路にそれぞれ配設され、前記制御部は、前記水素ガス供給経路内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第１リリーフ弁を開放して前記燃料電池において発電に使用されなかった水素ガスを前記各リザーブタンクにそれぞれ吸入するように制御する。

【0098】

（ｏ）構成（ｍ）又は（ｎ）に加え、前記各リザーブタンク内の水素ガスを大気中にそれぞれ放出する第２リリーフ弁が前記各リザーブタンクにそれぞれ配設され、前記制御部は、前記各リザーブタンク内の水素ガスの圧力が所定の設定値以上のときに前記各第２リリーフ弁をそれぞれ開放して前記リザーブタンク内の水素をそれぞれ排出するように制御する。

【0099】

（ｐ）構成（ｍ）～（ｏ）のいずれか１つに加え、前記各リザーブタンクには、前記水素ガス供給経路を開閉する水素開閉弁と、前記各リザーブタンク内をそれぞれ温めるための温水をそれぞれ流す温水経路を開閉させる温水開閉弁と、がそれぞれ配設され、前記制御部は、全リザーブタンクのうちのいずれか１つのリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁を開放するように制御するとともに、それ以外のリザーブタンクの前記水素開閉弁及び前記温水開閉弁のすべてを閉鎖するように制御する。

【0100】

（ｑ）構成（ｍ）～（ｐ）のいずれか１つに加え、前記複数の水素タンクは、２個以上の水素タンクがそれぞれ直列接続されるかもしくは並列接続されて構成される。

【0101】

さらに本発明は、上述のいずれか１つに記載の水素供給システムを備えた燃料電池システム及び該燃料電池システムを備えた作業機を提供するものである。

【0102】

以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0103】

１ トラクタ（作業機の一例）
２２ 燃料電池システム
２３ 制御部
５１ 燃料電池
５２ 水素供給システム
５３ａ、５３ｅ 第１、第２リザーブタンク（水素タンク）
５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ 水素タンク
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ 水素ガス供給管（水素ガス供給経路の一部）
５６ 水素ガス集合管（水素ガス供給経路の一部）
５７ａ、５７ｅ 水素開閉弁
５８ａ、５８ｅ 水素ガス回収管（水素ガス回収経路）
６０ａ、６０ｅ 第１リリーフ弁
６１ａ、６１ｅ 流量計
６２ａ、６２ｅ 第２リリーフ弁
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ 温水管（温水経路の一部）
７８ａ、７８ｅ 温水開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】