JP2009266698A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は燃料電池システムに関し、より特定的には、酸化剤を含む空気と燃料とを用いて発電する燃料電池を含む燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly to a fuel cell system including a fuel cell that generates power using air containing an oxidant and fuel.
一般に、輸送機器や電子機器に電力を供給する燃料電池システムでは、たとえば特許文献1に開示されているように、機器の運転停止後であっても燃料電池の発電を継続させて二次電池を充電することが知られている。このように二次電池を充電することによって、次回の起動後に燃料電池システムが定常的に発電可能な通常運転に移行するまでに必要な電力を確保している。
また、輸送機器や電子機器は、運転停止後に車庫や鞄のような閉空間(外部との間で空気が流通しにくい空間)に配置されることが多い。
In addition, transportation equipment and electronic equipment are often arranged in a closed space such as a garage or a bag (a space where it is difficult for air to flow between the outside) after operation is stopped.
運転停止後に閉空間に配置された状態で特許文献1の技術のように燃料電池の発電を継続させると、当該閉空間の空気中の酸素が減少し、いずれ燃料電池に酸素が均一に与えられなくなる。具体的には、燃料電池のカソード(空気極)において、空気流路の上流側の部分には十分な酸素が与えられるのに対し、下流側の部分では酸素が不足する場合がある。その結果、燃料電池は酸素が十分に与えられる部分で局所的に発電し、燃料電池の劣化を促進させてしまう。
If the power generation of the fuel cell is continued as in the technique of
それゆえに、この発明の主たる目的は、燃料電池の劣化を抑えることができる、燃料電池システムを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of suppressing deterioration of the fuel cell.
上述の目的を達成するために、請求項1に記載の燃料電池システムは、機器に電力を供給するための燃料電池システムであって、酸化剤を含む空気と燃料とを発電に用いる燃料電池、当該燃料電池システムが配置される空間の大きさに関する空間情報を取得する空間情報取得手段、および前記空間情報取得手段によって取得される前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させる制御手段を備える。
In order to achieve the above-mentioned object, a fuel cell system according to
請求項2に記載の燃料電池システムは、請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、前記空間情報取得手段は、前記空間情報として前記空間の体積を取得し、前記制御手段は、前記空間情報取得手段によって取得される前記空間の体積が第1閾値未満であれば前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。
The fuel cell system according to claim 2 is the fuel cell system according to
請求項3に記載の燃料電池システムは、請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、前記制御手段は、前記空間情報取得手段によって取得される前記空間の体積が前記第1閾値未満でありかつ前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上であれば前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。 The fuel cell system according to claim 3 is the fuel cell system according to claim 2, wherein the control means is configured such that the volume of the space acquired by the space information acquiring means is less than the first threshold value and The fuel cell power generation is stopped if it is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value.
請求項4に記載の燃料電池システムは、請求項2または3に記載の燃料電池システムにおいて、前記空間情報取得手段は、外部に向けて検出信号を発する発信手段と、前記検出信号の反射信号を受ける受信手段とを有し、前記発信手段が前記検出信号を発してから前記受信手段が前記反射信号を受けるまでの経過時間に基づいて前記空間の体積を取得することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel cell system according to the second or third aspect, the spatial information acquisition unit includes a transmission unit that emits a detection signal toward the outside, and a reflection signal of the detection signal. Receiving the receiving means, and acquiring the volume of the space based on an elapsed time from when the transmitting means sends the detection signal to when the receiving means receives the reflected signal.
請求項5に記載の燃料電池システムは、請求項4に記載の燃料電池システムにおいて、前記空間情報取得手段は、それぞれ異なる方向からの前記反射信号を受ける複数の前記受信手段を有し、前記複数の受信手段それぞれが前記反射信号を受けるまでの複数の前記経過時間に基づいて前記空間の体積を取得することを特徴とする。 The fuel cell system according to claim 5 is the fuel cell system according to claim 4, wherein the spatial information acquisition unit includes a plurality of reception units that receive the reflected signals from different directions, respectively. Each of the receiving means obtains the volume of the space based on a plurality of the elapsed times until the reflected signal is received.
請求項6に記載の燃料電池システムは、請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させるまでの経過情報を設定する設定手段をさらに含み、前記制御手段は、前記設定手段によって設定される前記経過情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。
The fuel cell system according to claim 6, further comprising setting means for setting progress information until power generation of the fuel cell is stopped based on the spatial information in the fuel cell system according to
請求項7に記載の燃料電池システムは、請求項6に記載の燃料電池システムにおいて、時間を計測する計時手段をさらに含み、前記設定手段は、前記経過情報として前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を継続させる継続時間を設定し、前記制御手段は、前記計時手段が前記設定手段によって設定される前記継続時間の経過を計測すれば前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。 The fuel cell system according to claim 7, further comprising a time measuring unit that measures time in the fuel cell system according to claim 6, wherein the setting unit is based on the spatial information as the progress information. A duration time for continuing the power generation is set, and the control means stops the power generation of the fuel cell when the time measuring means measures the lapse of the duration time set by the setting means.
請求項8に記載の燃料電池システムは、請求項6に記載の燃料電池システムにおいて、前記燃料の消費量を検出する消費量検出手段をさらに含み、前記設定手段は、前記経過情報として前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させるまでの前記燃料の消費量を設定し、前記制御手段は、前記消費量検出手段の検出結果が前記設定手段によって設定される前記燃料の消費量に達すれば前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。 The fuel cell system according to claim 8, further comprising consumption amount detection means for detecting consumption amount of the fuel in the fuel cell system according to claim 6, wherein the setting means includes the spatial information as the progress information. The fuel consumption amount until the fuel cell power generation is stopped is set based on the control means, and the control means causes the detection result of the consumption amount detection means to reach the fuel consumption amount set by the setting means. For example, power generation of the fuel cell is stopped.
請求項9に記載の燃料電池システムは、請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、前記機器が運転停止状態か否かを判定する判定手段をさらに含み、前記制御手段は、前記判定手段が運転停止状態であると判定すれば前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させることを特徴とする。
The fuel cell system according to claim 9 further includes determination means for determining whether or not the device is in an operation stop state in the fuel cell system according to
請求項10に記載の燃料電池システムは、請求項9に記載の燃料電池システムにおいて、前記判定手段は、前記輸送機器の移動速度を検出する速度検出手段、前記輸送機器への乗員の搭乗を検出する搭乗検出手段、および前記輸送機器の運転停止を指示するための指示手段からの指示を検出する指示検出手段の少なくともいずれか1つを含み、いずれかの検出手段の検出結果に基づいて運転停止状態か否かを判定することを特徴とする。
The fuel cell system according to
請求項11に記載の輸送機器は、請求項1に記載の燃料電池システムを含むことを特徴とする。 A transportation apparatus according to an eleventh aspect includes the fuel cell system according to the first aspect.
請求項1に記載の燃料電池システムでは、配置される空間の大きさに関する空間情報を取得し、取得した空間情報に基づいて燃料電池の発電を停止させる。燃料電池システムが配置される空間が狭い閉空間(外部との間で空気が流通しにくい空間)であれば、燃料電池の発電を継続させることによって、当該閉空間の空気中の酸素(酸化剤)ひいては燃料電池の発電に用いられる空気中の酸素が減少し、燃料電池の劣化を促進させるおそれがある。したがって、空間情報に基づいて狭い空間に配置されていると推定する場合は、当該空間が閉空間であるか否かにかかわらず燃料電池の発電を停止させることによって、燃料電池の劣化を確実に抑えることができる。 In the fuel cell system according to the first aspect, the spatial information regarding the size of the space to be arranged is acquired, and the power generation of the fuel cell is stopped based on the acquired spatial information. If the space where the fuel cell system is arranged is a narrow closed space (a space where air does not easily flow between the outside), the oxygen (oxidant) in the air in the closed space is maintained by continuing the power generation of the fuel cell. ) As a result, oxygen in the air used for power generation of the fuel cell is reduced, which may promote deterioration of the fuel cell. Therefore, when it is estimated that the space is arranged in a narrow space based on the spatial information, the fuel cell is surely deteriorated by stopping the power generation of the fuel cell regardless of whether the space is a closed space or not. Can be suppressed.
請求項2に記載の燃料電池システムでは、配置される空間の体積を空間情報として取得する。そして、取得した体積が第1閾値未満であれば燃料電池の発電を停止させる。第1閾値は、配置される空間がそれよりも小さければ、当該空間が閉空間である場合に発電を継続させることによって燃料電池の劣化を促進させるおそれがある値に設定される。このような第1閾値と取得した体積との比較結果に基づいて燃料電池の発電を停止させることによって、燃料電池の劣化をより確実に抑えることができる。 In the fuel cell system according to the second aspect, the volume of the space to be arranged is acquired as spatial information. And if the acquired volume is less than a 1st threshold value, the electric power generation of a fuel cell will be stopped. If the space to be arranged is smaller than that, the first threshold value is set to a value that may promote deterioration of the fuel cell by continuing power generation when the space is a closed space. By stopping the power generation of the fuel cell based on the comparison result between the first threshold and the acquired volume, deterioration of the fuel cell can be suppressed more reliably.
請求項3に記載の燃料電池システムでは、取得した体積が第1閾値よりも小さい第2閾値未満であれば燃料電池の発電を継続させる。第2閾値は、燃料電池システムを搭載した機器が配置される空間としては小さいと考えられる値に設定される。取得した体積がこのような第2閾値未満であれば、たとえば燃料電池システムを搭載した機器の周囲に荷物等が置かれており、取得した体積が空間の実際の体積よりも大幅に小さい可能性が高い。つまり、第2閾値未満であれば空間の体積を適切に取得できておらず、燃料電池の劣化を促進させるおそれが小さい可能性が高い。このことから、取得した体積が第2閾値未満であれば燃料電池の発電を継続させることによって、劣化を促進させるおそれが小さいにもかかわらず誤って燃料電池の発電を停止させるといったことを防止できる。 In the fuel cell system according to claim 3, if the acquired volume is less than the second threshold value which is smaller than the first threshold value, the power generation of the fuel cell is continued. The second threshold value is set to a value that is considered to be small as a space in which a device on which the fuel cell system is mounted is arranged. If the acquired volume is less than the second threshold value, there is a possibility that, for example, luggage is placed around the device equipped with the fuel cell system, and the acquired volume is significantly smaller than the actual volume of the space. Is expensive. That is, if it is less than the second threshold, the volume of the space cannot be acquired appropriately, and there is a high possibility that the deterioration of the fuel cell is accelerated. From this, if the acquired volume is less than the second threshold, it is possible to prevent power generation of the fuel cell from being erroneously stopped even though there is little risk of promoting deterioration by continuing power generation of the fuel cell. .
請求項4に記載の燃料電池システムでは、発信手段が発した検出信号の反射信号を受信手段が受けるまでの経過時間に基づいて、配置される空間のたとえば幅、奥行、高さ等の寸法を簡単に取得できる。したがって、配置される空間の体積を簡単に取得できる。 In the fuel cell system according to claim 4, on the basis of the elapsed time until the receiving means receives the reflected signal of the detection signal emitted by the transmitting means, the dimensions of the space to be arranged, such as width, depth, height, etc. Easy to get. Therefore, the volume of the space to be arranged can be easily obtained.
請求項5に記載の燃料電池システムでは、複数の受信手段がそれぞれ四方および上方等の異なる方向からの反射信号を受け、複数の受信手段それぞれについての複数の経過時間に基づいて配置される空間の体積を取得する。これによって、配置される空間の正確な体積を簡単に取得できる。 In the fuel cell system according to claim 5, the plurality of receiving units respectively receive reflected signals from different directions such as four sides and upward, and the space arranged based on the plurality of elapsed times for each of the plurality of receiving units. Get the volume. As a result, the accurate volume of the space to be arranged can be easily obtained.
請求項6に記載の燃料電池システムでは、空間情報に基づいて燃料電池の発電を停止させるまでの経過情報を設定する。そして、設定された経過情報に基づいて劣化を促進させない範囲でしばらく燃料電池の発電を継続させた後に発電を停止させる。これによって、狭い閉空間に配置される場合であっても、燃料電池の劣化を促進させない範囲で機器への電力の供給を継続できる。 In the fuel cell system according to the sixth aspect, the progress information until the power generation of the fuel cell is stopped is set based on the spatial information. Then, based on the set progress information, the power generation of the fuel cell is continued for a while within a range where deterioration is not promoted, and then the power generation is stopped. Thereby, even if it is a case where it is arrange | positioned in a narrow closed space, supply of the electric power to an apparatus can be continued in the range which does not promote deterioration of a fuel cell.
閉空間で発電を継続させることによって燃料電池の劣化を促進させる程度に酸素が少なくなるまでの時間は、当該閉空間の大きさに応じて異なる。請求項7に記載の燃料電池システムでは、空間情報に基づいて燃料電池の発電を継続させる継続時間を設定する。そして、設定した継続時間が経過すれば燃料電池の発電を停止させる。これによって、配置される空間が狭い閉空間であっても、燃料電池の劣化を促進させる程度に酸素が減少するまでに燃料電池の発電を停止させることができる。つまり、狭い閉空間に配置される場合であっても、劣化を促進させない範囲で燃料電池の発電を継続させることができる。 The time until oxygen decreases to such an extent that deterioration of the fuel cell is promoted by continuing power generation in the closed space varies depending on the size of the closed space. In the fuel cell system according to the seventh aspect, the duration for which the power generation of the fuel cell is continued is set based on the spatial information. And if the set duration time passes, the power generation of the fuel cell is stopped. Thereby, even if the space to be arranged is a narrow closed space, the power generation of the fuel cell can be stopped until the oxygen is reduced to such an extent that the deterioration of the fuel cell is promoted. That is, even when the fuel cell is disposed in a narrow closed space, the power generation of the fuel cell can be continued within a range where deterioration is not promoted.
燃料電池における燃料の消費量と酸素の消費量とは略比例するので、閉空間で燃料電池の発電を継続させた場合の当該閉空間の空気中の酸素量は、燃料の消費量に基づいて推定できる。請求項8に記載の燃料電池システムでは、空間情報に基づいて燃料電池の劣化を促進させる程度に酸素が減少することのないように燃料電池の発電を停止させるまでの燃料の消費量を設定する。そして、設定した消費量の燃料が消費されれば燃料電池の発電を停止させる。これによって、狭い閉空間に配置される場合であっても、劣化を促進させない範囲で燃料電池の発電を継続させることができる。 Since the fuel consumption and the oxygen consumption in a fuel cell are approximately proportional, the amount of oxygen in the air in the closed space when the power generation of the fuel cell is continued in the closed space is based on the fuel consumption. Can be estimated. In the fuel cell system according to claim 8, the amount of fuel consumed until the power generation of the fuel cell is stopped is set based on the spatial information so that oxygen is not reduced to the extent that the deterioration of the fuel cell is promoted. . When the set amount of fuel is consumed, the power generation of the fuel cell is stopped. Thereby, even if it is a case where it is arrange | positioned in a narrow closed space, the electric power generation of a fuel cell can be continued in the range which does not promote deterioration.
燃料電池システムを搭載する機器が運転中であれば、当該機器は移動される可能性が高く、適切な空間情報を取得できないおそれがある。ひいては、燃料電池の劣化を促進させるおそれが少ないにもかかわらず誤って燃料電池の発電を停止させてしまうおそれがある。請求項9に記載の燃料電池システムでは、機器が運転停止状態であるときに取得した適切な空間情報に基づいて燃料電池の発電を停止させることができ、誤って燃料電池の発電を停止させるといったことを防止できる。 If a device equipped with the fuel cell system is in operation, the device is likely to be moved, and there is a possibility that appropriate spatial information cannot be acquired. As a result, there is a possibility that power generation of the fuel cell is erroneously stopped although there is little risk of promoting the deterioration of the fuel cell. In the fuel cell system according to claim 9, the power generation of the fuel cell can be stopped based on the appropriate space information acquired when the device is in the operation stop state, and the power generation of the fuel cell is erroneously stopped. Can be prevented.
燃料電池システムを搭載する機器が輸送機器であれば、たとえば請求項10に記載するように、輸送機器の移動速度、乗員の搭乗およびメインスイッチ等の指示手段からの指示等に基づいて簡単に運転停止状態か否かを判定できる。
If the device on which the fuel cell system is mounted is a transportation device, for example, as described in
通常、パソコン等の電子機器に比べて消費電力の大きい輸送機器には、出力の大きい大型の燃料電池を含む燃料電池システムが搭載される。このような大型の燃料電池では、発電に用いる空気中の酸素が減少することによって、局所的に発電しやすく、劣化しやすい。したがって、この発明は、請求項11に記載するように、大型の燃料電池を用いる必要がある輸送機器に好適に用いられる。 Usually, a fuel cell system including a large-sized fuel cell with a large output is mounted on a transportation device that consumes more power than an electronic device such as a personal computer. In such a large-sized fuel cell, oxygen in the air used for power generation is reduced, so that it is easy to generate power locally and easily deteriorate. Therefore, as described in claim 11, the present invention is suitably used for transportation equipment that needs to use a large fuel cell.
この発明によれば、燃料電池の劣化を抑えることができる。 According to this invention, deterioration of the fuel cell can be suppressed.
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図1を参照して、この発明の一実施形態の燃料電池システム10は、メタノール(メタノール水溶液)を改質せずにダイレクトに電気エネルギの生成(発電)に利用する直接メタノール型燃料電池システムである。燃料電池システム10は、補機類や燃料電池システム10を搭載する機器を駆動するための電気エネルギを生成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, a
燃料電池システム10は、セルスタック12、燃料タンク14および水溶液タンク16を含む。セルスタック12は、メタノールに基づく水素イオンと酸素との電気化学反応によって発電できる燃料電池(燃料電池セル)18を、セパレータを挟んで複数個積層(スタック)して構成されている。セルスタック12を構成する各燃料電池18は、固体高分子膜等から構成される電解質膜18aと、電解質膜18aを挟んで互いに対向するアノード(燃料極)18bおよびカソード(空気極)18cとを含む。アノード18bおよびカソード18cはそれぞれ、電解質膜18a側に設けられる白金触媒層を含む。
The
燃料タンク14は、セルスタック12の電気化学反応の燃料となる高濃度(たとえば、メタノールを約50wt%含む)のメタノール燃料(高濃度メタノール水溶液)を収容している。水溶液タンク16は、燃料タンク14からのメタノール燃料をセルスタック12の電気化学反応に適した濃度(たとえば、メタノールを約3wt%含む)に希釈したメタノール水溶液を収容している。
The
燃料タンク14はパイプP1によって燃料フィルタ20に接続され、燃料フィルタ20はパイプP2によって燃料ポンプ22に接続され、燃料ポンプ22はパイプP3によって水溶液タンク16に接続されている。燃料ポンプ22の駆動によって燃料タンク14内のメタノール燃料が水溶液タンク16に供給される。
The
水溶液タンク16はパイプP4によって水溶液ポンプ24に接続され、水溶液ポンプ24はパイプP5によって水溶液フィルタ26に接続され、水溶液フィルタ26はパイプP6によって入口温度センサ28に接続され、入口温度センサ28はパイプP7によってセルスタック12のアノード入口I1に接続されている。水溶液ポンプ24の駆動によって、水溶液タンク16内のメタノール水溶液がセルスタック12に供給される。入口温度センサ28はセルスタック12に流入するメタノール水溶液の温度を検出する。
The
セルスタック12のアノード出口I2はパイプP8によって出口温度センサ30に接続され、出口温度センサ30はパイプP9によってラジエータ32に接続され、ラジエータ32はパイプP10によって水溶液タンク16に接続されている。出口温度センサ30はセルスタック12から流出するメタノール水溶液の温度を検出する。ラジエータ32にはラジエータ32を冷却するためのファン32a(図2参照)が設けられている。
The anode outlet I2 of the
また、パイプP9とP10とは、パイプP11、ラジエータバルブ34およびパイプP12によって接続され、ラジエータ32をバイパスする流路が構成されている。
上述したパイプP1〜P12は主として燃料の流路となる。
The pipes P9 and P10 are connected by a pipe P11, a radiator valve 34, and a pipe P12, and a flow path that bypasses the
The pipes P1 to P12 described above mainly serve as fuel flow paths.
また、セルスタック12には、エアフィルタ36を介して吸入された酸素(酸化剤)を含む外部の空気が供給される。エアフィルタ36はパイプP13によってエアチャンバ38に接続され、エアチャンバ38はパイプP14によってエアポンプ40に接続され、エアポンプ40はパイプP15によってセルスタック12のカソード入口I3に接続されている。エアポンプ40の駆動によって外部からの空気がセルスタック12に供給される。
The
セルスタック12のカソード出口I4はパイプP16によって気液分離器42に接続され、気液分離器42はパイプP17によって水タンク44に接続されている。気液分離器42には、気液分離器42を冷却するためのファン42a(図2参照)が設けられている。水タンク44には、外部に連通されるパイプ(排気管)P18が設けられている。
上述したパイプP13〜P18は主として酸化剤の流路となる。
The cathode outlet I4 of the
The pipes P13 to P18 described above mainly serve as an oxidant flow path.
水タンク44はパイプP19によって水ポンプ46に接続され、水ポンプ46はパイプP20によって水フィルタ48に接続され、水フィルタ48はパイプP21によって水溶液タンク16に接続されている。水ポンプ46の駆動によって水タンク44内の水が水溶液タンク16に供給される。
上述したパイプP19〜P21は水の流路となる。
The
The pipes P19 to P21 described above serve as a water flow path.
燃料タンク14の気層と水溶液タンク16の気層とはパイプP22によって接続されている。また、水溶液タンク16の気層はパイプP23によってキャッチタンク50に接続され、キャッチタンク50はその内部の液体が水溶液タンク16に与えられるようにパイプP24によって水溶液タンク16に接続されている。さらに、キャッチタンク50はパイプP25によってパイプP15に接続されている。
上述したパイプP22〜P25は主として燃料処理用の流路となる。
The gas layer of the
The pipes P22 to P25 described above mainly serve as fuel processing channels.
ついで、図2を参照して、燃料電池システム10の電気的構成について説明する。
燃料電池システム10は、コントローラ52を含む。コントローラ52は、必要な演算を行い燃料電池システム10の動作を制御するためのCPU54、CPU54にクロックを与えるためのクロック回路56、燃料電池システム10の動作を制御するためのプログラムやデータおよび演算データ等を格納するための、たとえばEEPROMからなるメモリ58、セルスタック12を二次電池60およびコントローラ62に接続するための電気回路64における電圧ひいてはセルスタック12の電圧を検出するための電圧検出回路66、セルスタック12を流れる電流を検出するための電流検出回路68、および電気回路64を保護するための電圧保護回路70を含む。
Next, the electrical configuration of the
The
電気回路64には、電気回路64を開閉するためのON/OFF回路72およびDC−DCコンバータ74が直列接続されている。さらに、電気回路64には、所定の電圧を出力するための電源回路76がリレー78を介して接続されている。電圧保護回路70は、セルスタック12の電圧低下検出時にON/OFF回路72を開放させる。
An ON /
電気回路64に接続される二次電池60は、セルスタック12からの電力によって充電され、必要に応じて補機類やコントローラ62等に電力を与える。二次電池60は、電気回路64ひいては燃料電池システム10から取り外し可能であり、燃料電池システム10から取り外して外部電源(商用電源)によって充電することもできる。
The
また、燃料電池システム10は、レベルセンサ80a〜80c、外気温センサ82、湿度センサ84、濃度センサ86およびソナー88a〜88eを含む。
The
CPU54には、入口温度センサ28、出口温度センサ30、レベルセンサ80a〜80c、外気温センサ82、湿度センサ84、濃度センサ86およびソナー88a〜88eからの検出信号が入力される。
Detection signals from the
レベルセンサ80aは燃料タンク14に装着され、レベルセンサ80bは水溶液タンク16に装着され、レベルセンサ80cは水タンク44に装着されている。レベルセンサ80a〜80cはそれぞれ装着されるタンク内の液面の高さ(液位)を検出する。CPU54は、レベルセンサ80a〜80cからの検出信号に基づいて燃料タンク14、水溶液タンク16および水タンク44の液量を取得する。
The
外気温センサ82は外気の温度を検出し、湿度センサ84は外気の湿度を検出し、濃度センサ86は外気のメタノール濃度を検出する。ソナー88a〜88eはそれぞれ、検出信号として外部に超音波を発する発信器90aと、反射信号として当該超音波の反射波を受ける受信器90bとを含むアクティブソナーである。ソナー88a〜88eはそれぞれ、発信器90aが超音波を発してから受信器90bが反射波を受けるまでの経過時間に基づいて周囲に存在する壁等の物体までの距離を検出(測定)する。ソナー88aの発信器90aは、ソナー88b〜88eの発信器90aとは周波数の異なる超音波を発するように構成されている。また、ソナー88aの受信器90bは、ソナー88aからの超音波の反射波のみを受ける(検出する)ように構成されている。ソナー88b〜88eの発信器90aおよび受信器90bについても同様である。
The outside
また、CPU54には、電圧検出回路66からの電圧検出値および電流検出回路68からの電流検出値が入力される。CPU54は、これらを用いてセルスタック12の出力を算出する。
Further, the
また、CPU54には、コントローラ52を起動させるためのメインスイッチ92からの入力信号、および入力部94からの入力信号が入力される。入力部94は、外部負荷(ここでは電動モータ112)と二次電池60とを電気的に接続するための始動ボタン96a、およびON/OFF回路72をオフするための停止ボタン96bを含む。始動ボタン96aおよび停止ボタン96bの操作に伴ってCPU54に入力信号が入力される。
Further, the
さらに、CPU54には、二次電池60に内蔵される蓄電量検出器60aからの検出信号が入力される。CPU54は、蓄電量検出器60aからの検出信号と二次電池60の容量に関する情報とを用いて二次電池60の蓄電率(二次電池60の容量に対する蓄電量の割合)を算出する。
Further, the
CPU54によって、燃料ポンプ22、水溶液ポンプ24、エアポンプ40、水ポンプ46、ファン32a,42aおよびラジエータバルブ34等の補機類が制御される。また、CPU54によって、ON/OFF回路72およびリレー78の開閉動作が制御され、電源回路76の動作が制御される。
The
また、CPU54には、電動モータ112の駆動を制御するためのコントローラ62、および各種情報提供用の表示部98が接続されている。コントローラ62は、CPU54の指示に従って、セルスタック12および二次電池60と電動モータ112との接続状態、ならびに電動モータ112への電力供給等を制御する。表示部98は、たとえば液晶ディスプレ等によって構成され、CPU54の指示に従って各種情報をオペレータに報知する。
The
記憶手段であるメモリ58には、図5に示す動作を実行するためのプログラム、および後述する第1〜第5テーブル等が格納(記憶)されている。
A
この実施形態では、空間情報取得手段がCPU54およびソナー88a〜88eを含み、ソナー88a〜88eの発信器90aが発信手段に相当し、ソナー88a〜88eの受信器90bが受信手段に相当する。CPU54は、制御手段、設定手段、および判定手段としても機能する。計時手段は、CPU54およびクロック回路56を含む。指示検出手段は、CPU54を含み、指示手段であるメインスイッチ(メインキー)92からのオン/オフの指示を検出する。
In this embodiment, the spatial information acquisition means includes the
ついで、燃料電池システム10の基本的な動作について説明する。
まず、メインスイッチ92がオンされるとコントローラ52が起動され、リレー78がオンされる。リレー78がオンされると、二次電池60からの電圧が電源回路76で所定の電圧に変換され、二次電池60からの電力によって燃料電池システム10の電気構成部材が駆動可能になる。そして、始動ボタン96aが押されると、コントローラ62によって電動モータ112と二次電池60とが電気的に接続され、電動モータ112を駆動可能になる。その後、二次電池60の蓄電率が下限値(たとえば40%)まで減少すれば、ON/OFF回路72がオンされ、セルスタック12が二次電池60およびコントローラ62に接続される。そして、水溶液ポンプ24やエアポンプ40等の補機類の駆動が開始され、セルスタック12の発電が開始される。二次電池60の蓄電率の下限値は、燃料電池システム10が定常的に発電可能な通常運転に移行するまでに補機類の駆動や電動モータ112の駆動に必要な電力に基づいて設定されている。
Next, the basic operation of the
First, when the
ついで、図1を参照して、セルスタック12の発電動作について説明する。
水溶液タンク16内のメタノール水溶液は、水溶液ポンプ24の駆動によって、アノード入口I1を介してセルスタック12を構成する各燃料電池18のアノード18bにダイレクトに供給される。水溶液タンク16内のメタノール水溶液は、図示しない超音波センサ等の濃度検出手段の検出結果に基づいて燃料タンク14から水溶液タンク16にメタノール燃料を適宜供給することによって、所定濃度(ここでは3wt%)に保たれる。
Next, the power generation operation of the
The aqueous methanol solution in the
また、水溶液タンク16内にある気体(主に、二酸化炭素、気化したメタノールおよび水蒸気)は、パイプP23を介してキャッチタンク50に与えられる。キャッチタンク50内では気化したメタノールと水蒸気とが冷却され、キャッチタンク50内で得られたメタノール水溶液はパイプP24を介して水溶液タンク16に戻される。また、キャッチタンク50内の気体(二酸化炭素、液化されなかったメタノールおよび水蒸気)は、パイプP25を介してパイプP15に与えられる。
Further, the gas (mainly carbon dioxide, vaporized methanol and water vapor) in the
エアポンプ40の駆動によって外部から吸入された空気は、キャッチタンク50からの気体とともに、カソード入口I3を介してセルスタック12を構成する各燃料電池18のカソード18cに供給される。
The air sucked from the outside by driving the
各燃料電池18のアノード18bでは、供給されたメタノール水溶液におけるメタノールと水とが化学反応し、二酸化炭素および水素イオンが生成される。生成された水素イオンは、電解質膜18aを介してカソード18cに流入し、そのカソード18c側に供給された空気中の酸素(酸化剤)と電気化学反応して水(水蒸気)および電気エネルギが生成される。つまり、セルスタック12において発電が行われる。セルスタック12からの電力は、二次電池60の充電や外部負荷である電動モータ112の駆動等に利用される。セルスタック12は、電気化学反応に伴って発生する熱によって温度上昇する。セルスタック12の出力はその温度上昇に伴って上昇し、燃料電池システム10はセルスタック12が60℃程度になることによって昇温運転から通常運転に移行する。
In the anode 18b of each
各燃料電池18のアノード18bで生成された二酸化炭素および未反応メタノール水溶液は、電気化学反応に伴って熱せられ、アノード出口I2を介してラジエータ32に与えられ冷却された後に水溶液タンク16に戻される。ラジエータ32による二酸化炭素および未反応メタノールの冷却動作は、ファン32a(図2参照)を動作させることによって促進される。たとえば昇温運転等であって、アノード出口I2から流出するメタノール水溶液を冷却する必要がなければ、ラジエータ32をバイパスする流路にもメタノール水溶液を流通させるようにラジエータバルブ34が開かれる。
The carbon dioxide and the unreacted methanol aqueous solution generated at the anode 18b of each
各燃料電池18のカソード18cで生成された水蒸気の大部分は液化して水となってカソード出口I4から排出されるが、飽和水蒸気分はガス状態で排出される。カソード出口I4から排出された水分(水、水蒸気)、二酸化炭素および未反応の空気等を含む排気は、気液分離器42で冷却され、水蒸気の一部は露点以下となって液化される。気液分離器42による水蒸気の液化動作は、ファン42a(図2参照)を動作させることによって促進される。気液分離器42からの水、水蒸気、二酸化炭素および未反応の空気等を含む排気は水タンク44に与えられ、水は水タンク44に回収され、水蒸気、二酸化炭素および未反応の空気等を含む排気はパイプP18を介して外部へ排出される。水タンク44に回収された水は、水ポンプ46の駆動によって水溶液タンク16に適宜還流される。これによって水溶液タンク16内のメタノール水溶液が所定量に保たれる。
Most of the water vapor generated at the cathode 18c of each
通常、パイプP18からの排気は、電気化学反応に伴って加熱されていることから外気よりも高温になる。具体的には、たとえば通常運転時であって外気の温度が25℃程度であれば、パイプP18からの排気の温度は55℃〜60℃程度になる。 Usually, the exhaust from the pipe P18 is heated with the electrochemical reaction, and thus has a higher temperature than the outside air. Specifically, for example, when the temperature of the outside air is about 25 ° C. during normal operation, the temperature of the exhaust from the pipe P18 is about 55 ° C. to 60 ° C.
このようなセルスタック12の発電動作は、燃料電池システム10を搭載する機器(ここでは自動二輪車100:図3および図4参照)が運転されているか否かにかかわらず、二次電池60の蓄電率が上限値(たとえば98%)に達するまで継続される。そして、二次電池60の蓄電率が上限値に達すれば、補機類が停止され、セルスタック12の発電が停止される。このように、二次電池60を充電することによって、二次電池60の蓄電率を下限値(ここでは40%)以上に保つことができ、次回の発電開始後に燃料電池システム10を確実に通常運転に移行させることができる。
Such a power generation operation of the
図3および図4を参照して、このような燃料電池システム10は、輸送機器の一例である自動二輪車100に搭載されている。なお、ここでの前後、左右、上下とは、自動二輪車100のシートにドライバがそのハンドル106に向かって着座した状態を基準とした前後、左右、上下を意味する。
Referring to FIGS. 3 and 4, such a
セルスタック12、各種タンクおよび補機類等の燃料電池システム10の主な構成要素は、カバー102内で自動二輪車100のフレームに取り付けられている。
外気温センサ82、湿度センサ84、濃度センサ86、およびソナー88a〜88eは外部に露出するように自動二輪車100に取り付けられている。詳しくは、外気温センサ82、湿度センサ84および濃度センサ86は、カバー102の上方に配置されるハンドル支持部104から左右に延びるハンドル106において、左側の部分に取り付けられている(図3参照)。また、ソナー88aはカバー102の前面に取り付けられ、ソナー88bはカバー102から後方に突出するテールユニット108の上面に取り付けられ、ソナー88cはテールユニット108の左側面に取り付けられ(図3参照)、ソナー88dはテールユニット108の右側面に取り付けられ(図4参照)、ソナー88eはカバー102の上面に取り付けられている。
Main components of the
Outside
ソナー88aは、発信器90a(図2参照)が前方に向けて超音波を発してから受信器90b(図2参照)が当該超音波の反射波を受けるまでの経過時間に基づいて前方の壁等の物体までの距離を検出する。同様にして、ソナー88bは後方の物体までの距離を検出し、ソナー88cは左側の物体までの距離を検出し、ソナー88dは右側の物体までの距離を検出し、ソナー88eは上方の物体までの距離を検出する。
The
カバー102から後方に延びるスイングアーム110の後端部には電動モータ112が内蔵されている。コントローラ62は、スイングアーム110に内蔵されている。
ハンドル支持部104の上端には、表示操作部114が設けられている。表示操作部114は、燃料電池システム10の入力部94および表示部98とメータ116(図2参照)とを一体的に設けたものである。図2に示すように、メータ116は、CPU54およびコントローラ62に接続され、電動モータ112の各種データをコントローラ62を介して計測表示するとともにCPU54に与える。
An
A
このような自動二輪車100は、メインスイッチ92のオフによって電動モータ112とセルスタック12および二次電池60との接続が絶たれた後に、車庫に保管されることが多い。つまり、自動二輪車100は、運転停止後に車庫に保管されることが多い。自動二輪車100を保管する車庫がたとえばその前面に開閉可能な扉を有する箱状に構成されていれば、自動二輪車100は当該車庫内の閉空間(外部との間で空気が流通しにくい空間)に配置されることとなる。以下、特に明記しない限り車庫はその内部に閉空間を形成しているものとし、『車庫内に配置される』とは閉空間に配置されることを意味するものとする。
Such a
運転停止後に車庫内に配置された自動二輪車100において、二次電池60を充電するためにセルスタック12の発電を継続させると、車庫内の空気中の酸素が減少し、いずれ各燃料電池18のカソード18cに十分な酸素を供給できなくなる。具体的には、特にカソード入口I3側の燃料電池18のカソード18cにおいて、空気流路の上流側の部分には十分な酸素が与えられるのに対し、下流側の部分には十分な酸素が与えられなくなる場合がある。その結果、特にカソード入口I3側の燃料電池18では、カソード18cの酸素が十分与えられる部分で局所的に電気化学反応(発電)し、劣化が促進される。ひいてはセルスタック12の劣化が促進される。
In the
これを防止するために燃料電池システム10では、自動二輪車100の運転停止時(メインスイッチ92のオフ時)にセルスタック12が発電していれば、必要に応じて、メモリ58に格納されている第1〜第5テーブルを用いてセルスタック12の発電を継続させる継続時間を設定する。そして、設定した継続時間が経過すればセルスタック12の発電を停止させる。
In order to prevent this, in the
ついで、表1を参照して、継続時間を設定するための第1〜第5テーブルについて説明する。 Next, referring to Table 1, the first to fifth tables for setting the duration time will be described.
第1テーブルには、車庫の容積(閉空間の大きさ)と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係が記録されている。車庫の容積が大きくなるほど車庫内の酸素量は多くなることから、車庫の容積に基づいて劣化を促進させない程度の継続時間を得ることができる。第1テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間(後述)を調べることによって得られたものである。
In the first table, the correspondence between the volume of the garage (the size of the closed space) and the duration time that does not promote the deterioration of the
第2テーブルには、1分あたりの外気(自動二輪車100の周囲の空気)の温度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係が記録されている。上述のようにパイプP18からの排気は外気よりも高温であるので、車庫内でセルスタック12の発電を継続させれば車庫内の空気の温度は自然な推移の範囲を超えて変化(上昇)する。車庫の容積が小さくなるほど発電に伴う車庫内の空気の温度上昇幅は大きくなることから、温度推移に基づいて、車庫の容積を推定でき、劣化を促進させない程度の継続時間を得ることができる。第2テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの温度変化量と、劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係を調べることによって得られたものである。
In the second table, a correspondence relationship between the temperature change amount of the outside air per minute (air around the motorcycle 100) and the duration time that does not promote the deterioration of the
第3テーブルには、1分あたりの外気の湿度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係が記録されている。上述のようにパイプP18からの排気には水蒸気が含まれるので、車庫内でセルスタック12の発電を継続させれば車庫内の空気の湿度は自然な推移の範囲を超えて変化(上昇)する。車庫の容積が小さくなるほど発電に伴う車庫内の空気の湿度上昇幅は大きくなることから、湿度推移に基づいて、車庫の容積を推定でき、劣化を促進させない程度の継続時間を得ることができる。第3テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの湿度変化量と、劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係を調べることによって得られたものである。
In the third table, a correspondence relationship between the amount of change in ambient air humidity per minute and the duration time that does not promote deterioration of the
第4テーブルには、1分あたりの外気のメタノール濃度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係が記録されている。クロスオーバーによってアノード18b側からカソード18c側に移動したメタノールのほとんどはカソード18cの白金触媒層で水と二酸化炭素とに分解されるものの、少量のメタノールがセルスタック12のカソード出口I4から排出される。カソード出口I4からのメタノールのほとんどは気液分離器42で液化され水タンク44に回収されるが、微量のメタノールが気体のままパイプP18から排出される。このようにパイプP18からの排気には微量のメタノールが含まれるので、車庫内でセルスタック12の発電を継続させれば車庫内の空気のメタノール濃度は自然な推移の範囲を超えて変化(上昇)する。車庫の容積が小さくなるほど発電に伴う車庫内の空気のメタノール濃度上昇幅は大きくなることから、メタノール濃度推移に基づいて、車庫の容積を推定でき、劣化を促進させない程度の継続時間を得ることができる。第4テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりのメタノール濃度変化量と、劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係を調べることによって得られたものである。
In the fourth table, the correspondence relationship between the amount of change in the methanol concentration of the outside air per minute and the duration that does not promote the deterioration of the
第5テーブルには、1分あたりのセルスタック12の出力変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係が記録されている。上述のように車庫内でセルスタック12の発電を継続させれば車庫内の酸素が減少することから、セルスタック12の出力は通常の推移の範囲を超えて変化(低下)する。このことから出力推移に基づいて、車庫の容積を推定でき、劣化を促進させない程度の継続時間を得ることができる。第5テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの出力変化量と、劣化を促進させない程度の継続時間との対応関係を調べることによって得られたものである。
The fifth table records the correspondence between the amount of change in the output of the
なお、車庫内の空気の酸素濃度が18%程度であれば、当該車庫内で発電を継続させた場合と、開放された空間で通常の酸素濃度(20%程度)の空気を供給して発電を継続させた場合とを比較して、セルスタック12の劣化の進み方はほとんど変わらない。このことから、『セルスタック12の劣化を促進させない程度の継続時間』は、車庫内でセルスタック12の発電を継続しても車庫内の空気の酸素濃度が所定値(たとえば18%)未満にならないように設定されている。
If the oxygen concentration of the air in the garage is about 18%, the power generation is continued in the garage and when the air is supplied with normal oxygen concentration (about 20%) in the open space. Compared with the case where the
ついで、図5を参照して、自動二輪車100の運転停止時における燃料電池システム10の動作の一例について説明する。ここでは、セルスタック12が発電している状態において自動二輪車100の運転を停止させる場合について説明する。
まず、ステップS1でメインスイッチ92のオフを契機として自動二輪車100の運転が停止されれば、外気温センサ82による温度の検出、湿度センサ84による湿度の検出、濃度センサ86によるメタノール濃度の検出、電圧検出回路66による電圧値の検出および電流検出回路68による電流値の検出が行われる(ステップS3)。つまり、ステップS1でCPU54によって運転停止状態と判定されればステップS3に進む。
Next, an example of the operation of the
First, if the operation of the
そして、前回の検出から所定時間(たとえば1分)が経過するまで待機する(ステップS5)。所定時間が経過すれば、ソナー88a〜88eによる距離の検出が行われるとともに、再び、外気温センサ82、湿度センサ84、濃度センサ86、電圧検出回路66および電流検出回路68による検出が行われる(ステップS7)。
And it waits until predetermined time (for example, 1 minute) passes since the last detection (step S5). When the predetermined time has elapsed, distances are detected by the
つづいて、自動二輪車100が配置された車庫の容積(閉空間の体積)、外気の温度変化量、湿度変化量およびメタノール濃度変化量、ならびにセルスタック12の出力変化量がCPU54によって取得される(ステップS9)。ステップS9で取得された車庫の容積、温度変化量、湿度変化量、メタノール濃度変化量および出力変化量は、空間情報、温度推移情報、湿度推移情報、濃度推移情報および出力推移情報としてメモリ58に格納される。
Subsequently, the volume of the garage (volume of the closed space) in which the
ステップS9では、ソナー88aが検出した前方の物体(車庫内であればたとえば壁)までの距離と、ソナー88bが検出した後方の物体までの距離と、予め設定されているソナー88a,88bの水平方向の距離との和を算出することによって第1寸法が取得される。また、ソナー88cが検出した左側の物体までの距離と、ソナー88dが検出した右側の物体までの距離と、予め設定されているソナー88c,88dの水平方向の距離との和を算出することによって第2寸法が取得される。さらに、ソナー88eが検出した上方の物体(車庫内であればたとえば天井)までの距離と、予め設定されているソナー88eから地面までの距離との和を算出することによって第3寸法が取得される。そして、取得した第1、第2および第3寸法を車庫内の幅、奥行および高さの寸法と推定して、これらの積を算出する。これによって、車庫の容積が取得(推定)される。
In step S9, the distance to the front object detected by the
また、外気温センサ82の直前の検出結果とその1つ前の検出結果との差を算出することによって、所定時間(ここでは1分)あたりの外気の温度変化量が取得される。同様に、湿度センサ84の直前の検出結果とその1つ前の検出結果とを用いて1分あたりの外気の湿度変化量が取得され、濃度センサ86の直前の検出結果とその1つ前の検出結果とを用いて1分あたりの外気のメタノール濃度変化量が取得される。
Further, by calculating the difference between the detection result immediately before the outside
また、電圧検出回路66および電流検出回路68の直前の検出結果を用いて算出した出力と、電圧検出回路66および電流検出回路68のその1つ前の検出結果を用いて算出した出力との差を算出することによって、1分あたりのセルスタック12の出力変化量が取得される。
Also, the difference between the output calculated using the detection result immediately before the
なお、1回目のステップS9では、直前の検出結果として1回目のステップS7での検出結果が用いられ、その1つ前の検出結果としてステップS3での検出結果が用いられる。2回目以降のステップS9では、直前の検出結果として直前のステップS7での検出結果が用いられ、その1つ前の検出結果としてその1つ前のステップS7での検出結果が用いられる。 In the first step S9, the detection result in the first step S7 is used as the previous detection result, and the detection result in step S3 is used as the previous detection result. In the second and subsequent steps S9, the detection result in the immediately preceding step S7 is used as the immediately preceding detection result, and the detection result in the immediately preceding step S7 is used as the immediately preceding detection result.
つづいて、ステップS9で取得した容積が第1閾値(たとえば20m3)未満かつ第2閾値(たとえば5m3)以上か否かがCPU54によって判定される。つまり、取得した容積が所定範囲内か否かが判定される(ステップS11)。取得した容積が所定範囲内であれば、CPU54は、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されていると推定して当該容積に対応する継続時間を第1テーブル(表1参照)から取得する。第1テーブルから取得された継続時間は、第1継続時間としてメモリ58に格納される。つまり、第1継続時間が設定される(ステップS13)。その後、ステップS15の判定に進む。
Subsequently, the
一方、取得した容積が第1閾値(ここでは20m3)以上であれば、セルスタック12の劣化を促進させることがないほど車庫が大きいと推定してステップS13を経由することなくステップS15に進む。取得した容積が第2閾値(ここでは5m3)未満であっても、たとえば自動二輪車100の周囲に荷物等が置かれており、適切な容積を取得できなかったと推定してステップS15に進む。つまり、取得した容積が所定範囲外であればステップS13を経由することなくステップS15に進む。
On the other hand, if the acquired volume is equal to or greater than the first threshold (here 20 m 3 ), it is estimated that the garage is so large that the deterioration of the
ステップS15では、ステップS9で取得した温度変化量が第1閾値(たとえば1℃)以上かつ第2閾値(たとえば4℃)未満か否かがCPU54によって判定される。つまり、取得した温度変化量が所定範囲内か否かが判定される。取得した温度変化量が所定範囲内であれば、CPU54は、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されていると推定して当該温度変化量に対応する継続時間を第2テーブル(表1参照)から取得する。第2テーブルから取得された継続時間は、第2継続時間としてメモリ58に格納される。つまり、第2継続時間が設定される(ステップS17)。その後、ステップS19の判定に進む。
In step S15, the
一方、取得した温度変化量が第1閾値(ここでは1℃)未満であれば、自然な温度推移の範囲内であって車庫内に配置されていないと推定してステップS17を経由することなくステップS19に進む。取得した温度変化量が第2閾値(ここでは4℃)以上であっても、自動二輪車100を車庫外から車庫内に移動させた際に車庫内の暖房機器の影響等によって適切な温度変化量を取得できなかったと推定してステップS19に進む。つまり、取得した温度変化量が所定範囲外であればステップS17を経由することなくステップS19に進む。
On the other hand, if the acquired temperature change amount is less than the first threshold value (here, 1 ° C.), it is estimated that the temperature change is within the range of natural temperature transition and is not arranged in the garage, and without going through step S17. Proceed to step S19. Even if the acquired temperature change amount is equal to or higher than the second threshold value (here, 4 ° C.), when the
ステップS19では、ステップS9で取得した湿度変化量が第1閾値(たとえば3%RH)以上かつ第2閾値(たとえば20%RH)未満か否かがCPU54によって判定される。つまり、取得した湿度変化量が所定範囲内か否かが判定される。取得した湿度変化量が所定範囲内であれば、CPU54は、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されていると推定して当該湿度変化量に対応する継続時間を第3テーブル(表1参照)から取得する。第3テーブルから取得された継続時間は、第3継続時間としてメモリ58に格納される。つまり、第3継続時間が設定される(ステップS21)。その後、ステップS23の判定に進む。
In step S <b> 19, the
一方、取得した湿度変化量が第1閾値(ここでは3%RH)未満であれば、自然な湿度推移の範囲内であって車庫内に配置されていないと推定してステップS19を経由することなくステップS23に進む。取得した湿度変化量が第2閾値(ここでは20%RH)以上であっても、自動二輪車100を車庫外から車庫内に移動させた際に車庫内の加湿器の影響等によって適切な湿度変化量を取得できなかったと推定してステップS23に進む。つまり、取得した湿度変化量が所定範囲外であればステップS21を経由することなくステップS23に進む。
On the other hand, if the acquired humidity change amount is less than the first threshold value (here, 3% RH), it is estimated that the humidity change amount is within the range of the natural humidity transition and is not arranged in the garage, and the process goes through step S19. Instead, the process proceeds to step S23. Even if the acquired amount of change in humidity is greater than or equal to the second threshold (20% RH in this case), when the
ステップS23では、ステップS9で取得したメタノール濃度変化量が第1閾値(たとえば0.5ppm)以上かつ第2閾値(たとえば4ppm)未満か否かがCPU54によって判定される。つまり、取得したメタノール濃度変化量が所定範囲内か否かが判定される。取得したメタノール濃度変化量が所定範囲内であれば、CPU54は、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されていると推定して当該メタノール濃度変化量に対応する継続時間を第4テーブル(表1参照)から取得する。第4テーブルから取得された継続時間は、第4継続時間としてメモリ58に格納される。つまり、第4継続時間が設定される(ステップS25)。その後、ステップS27の判定に進む。
In step S <b> 23, the
一方、取得したメタノール濃度変化量が第1閾値(ここでは0.5ppm)未満であれば、自然な濃度推移の範囲内であって車庫内に配置されていないと推定してステップS25を経由することなくステップS27に進む。取得したメタノール濃度変化量が第2閾値(ここでは4ppm)以上であっても、燃料タンク14からのメタノール燃料漏れの影響等によって適切なメタノール濃度変化量を取得できなかったと推定してステップS27に進む。つまり、取得したメタノール濃度変化量が所定範囲外であればステップS25を経由することなくステップS27に進む。ステップS23で第2閾値以上の場合、燃料タンク14や水溶液タンク16が破損しているおそれがあるので、たとえば、表示部98に所定のメッセージ等を表示させることによってその旨を自動二輪車100のドライバ等に報知する処理等が行われる。
On the other hand, if the obtained methanol concentration change amount is less than the first threshold value (here, 0.5 ppm), it is estimated that it is within the range of the natural concentration transition and is not arranged in the garage, and goes through step S25. It progresses to step S27, without. Even if the acquired amount of change in methanol concentration is equal to or greater than the second threshold (here, 4 ppm), it is estimated that an appropriate amount of change in methanol concentration could not be acquired due to the influence of methanol fuel leakage from the
ステップS27では、ステップS9で取得したセルスタック12の出力変化量が第1閾値(たとえば20W)以上かつ第2閾値(たとえば160W)未満か否かがCPU54によって判定される。つまり、取得した出力変化量が所定範囲内か否かが判定される。取得した出力変化量が所定範囲内であれば、CPU54は、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されていると推定して当該出力変化量に対応する継続時間を第5テーブル(表1参照)から取得する。第5テーブルから取得された継続時間は、第5継続時間としてメモリ58に格納される。つまり、第5継続時間が設定される。(ステップS29)。その後、ステップS31の判定に進む。
In step S27, the
一方、取得した出力変化量が第1閾値(ここでは20W)未満であれば、通常の出力推移の範囲内であって車庫内に配置されていないと推定しステップS29を経由することなくステップS31に進む。取得した出力変化量が第2閾値(ここでは160W)以上であっても、電圧検出回路66や電流検出回路68の誤検出等によって適切な出力変化量を取得できなかったと推定してステップS31に進む。つまり、取得した出力変化量が所定範囲外であればステップS29を経由することなくステップS31に進む。ステップS27で第2閾値以上の場合、電圧検出回路66や電流検出回路68が故障しているおそれがあるので、たとえば、表示部98に所定のメッセージ等を表示させることによってその旨を自動二輪車100のドライバ等に報知する処理等が行われる。
On the other hand, if the acquired output change amount is less than the first threshold value (20 W in this case), it is estimated that the output change amount is within the normal output transition range and is not arranged in the garage, and step S31 is not performed without passing through step S29. Proceed to Even if the acquired output change amount is equal to or greater than the second threshold (160 W in this case), it is estimated that an appropriate output change amount could not be acquired due to erroneous detection of the
ステップS31では、メモリ58に継続時間が格納されているか否かがCPU54によって判定される。第1〜第5継続時間のいずれか1つでもメモリ58に格納されていれば継続時間をカウント中か否かがCPU54によって判定される(ステップS33)。継続時間をカウント中でなければ、メモリ58に格納されている継続時間のうち最小の継続時間がCPU54によって選択される(ステップS35)。なお、メモリ58に格納されている継続時間が第1〜第5継続時間のいずれか1つであれば、それが選択される。
In step S <b> 31, the
つづいて、CPU54は、クロック回路56からのクロックに基づいてステップS35で選択した継続時間のカウント(計測)を開始する(ステップS37)。そして、ステップS39で継続時間が経過すれば、CPU54は、水溶液ポンプ24およびエアポンプ40等の補機類を停止させ、セルスタック12の発電を停止させる(ステップS41)。その後、たとえば表示部98に所定のメッセージ等を表示させることによって、セルスタック12の劣化を抑えるために発電を停止したことを自動二輪車100のドライバ等に報知し(ステップS43)、終了する。
Subsequently, the
ステップS39で継続時間が経過するまでは、ステップS45でメインスイッチ92がオンされない限りステップS5に戻り、ステップS5以降の処理を繰り返す。
Until the continuation time elapses in step S39, the process returns to step S5 unless the
また、ステップS33で継続時間をカウント中であればステップS35およびS37を経由することなくステップS39に進む。 If the duration is being counted in step S33, the process proceeds to step S39 without going through steps S35 and S37.
さらに、ステップS31でメモリ58に継続時間が格納されていなければ継続時間をカウント中か否かを確認する(ステップS47)。そして、継続時間をカウント中であれば、カウントを停止するとともにメモリ58に格納されている全ての継続時間をクリアし(ステップS49)、ステップS45に進む。つまり、以前に継続時間のカウントを開始している場合であっても、たとえば車庫が開扉されて外部との空気の流通が円滑に行われるようになった場合(車庫内の空間が閉空間でなくなった場合)は、カウントを停止するとともに設定した継続時間をクリアする。
Further, if the duration is not stored in the
なお、継続時間をカウント中であっても、二次電池60の蓄電率が上限値(ここでは98%)に達すればセルスタック12の発電が停止される。同様に、継続時間をカウント中であっても、停止ボタン96bが押されればセルスタック12の発電が強制停止される。
Even if the duration time is being counted, the power generation of the
また、ステップS9でソナー88a〜88eのうち1つでも距離を検出できない場合は、自動二輪車100が車庫内に配置されていない(車庫が外部に開放されている)と推定して、ステップS13を経由しないようにすればよい。
If the distance cannot be detected in one of the
また、2回目以降のステップS9では、直前の検出結果として直前のステップS7での検出結果を用い、その1つ前の検出結果としてその1つ前のステップS7での検出結果を用いる場合について説明したが、これに限定されない。2回目以降のステップS9において、1回目の検出結果(ステップS3での検出結果)と、直前のステップS7での検出結果とを用いて各種変化量を取得するようにしてもよい。 In the second and subsequent steps S9, the case where the detection result in the immediately preceding step S7 is used as the immediately preceding detection result and the detection result in the immediately preceding step S7 is used as the immediately preceding detection result will be described. However, it is not limited to this. In the second and subsequent steps S9, various change amounts may be acquired using the first detection result (the detection result in step S3) and the detection result in the immediately preceding step S7.
さらに、1回目の各種情報の検出(ステップS3での検出)は、自動二輪車100の運転停止前であってもよい。
Further, the first detection of various types of information (detection in step S3) may be performed before the
なお、ステップS5での所定時間(待機時間)は、上述の1分に限定されず、任意に設定できる。ステップS5の所定時間を1分以外に設定する場合、ステップS9で1分あたりの各種変化量を求める演算をすればよい。また、この場合、1分以外の所定時間あたりの変化量と継続時間との対応関係を記録した第2〜第5テーブルを準備しておくようにしてもよい。 Note that the predetermined time (standby time) in step S5 is not limited to the above-mentioned one minute, and can be set arbitrarily. When the predetermined time in step S5 is set to other than 1 minute, calculations for obtaining various changes per minute may be performed in step S9. In this case, the second to fifth tables may be prepared in which the correspondence between the amount of change per predetermined time other than one minute and the duration is recorded.
このような燃料電池システム10によれば、発信器90aおよび受信器90bをそれぞれ有するソナー88a〜88eを用いて車庫の容積を簡単に取得できる。そして、取得した車庫の容積が所定範囲(第1閾値未満かつ第2閾値以上)であればセルスタック12の発電を停止させる。第1閾値(ここでは20m3)は、それよりも小さければ車庫内で発電を継続させることによってセルスタック12の劣化を促進させるおそれがある値に設定されている。このような第1閾値と車庫の容積との比較結果に基づいてセルスタック12の発電を停止させることによって、セルスタック12の劣化を確実に抑えることができる。また、第2閾値(ここでは5m3)は、取得した容積が自動二輪車100を配置する車庫の容積としては小さいと考えられる値に設定されており、取得した容積がこのような第2閾値未満であれば車庫の容積を適切に取得できていないおそれが大きい。したがって、取得した容積がこのような第2閾値未満であれば、セルスタック12の発電を継続させることによって、劣化を促進させるおそれが小さいにもかかわらず誤ってセルスタック12の発電を停止させるといったことを防止できる。
According to such a
ソナー88a〜88eの検出結果に基づく第1、第2および第3寸法を用いて車庫の正確な容積を簡単に取得できる。
The accurate volume of the garage can be easily obtained using the first, second and third dimensions based on the detection results of the
車庫の容積(閉空間の体積)、外気の温度変化量、湿度変化量およびメタノール濃度変化量、ならびに出力変化量に基づいて第1〜第5テーブルから取得した第1〜第5継続時間のうち最小の継続時間が経過するまではセルスタック12の発電を継続させる。これによって、自動二輪車100が狭い車庫内に配置されている場合であっても、劣化を促進させない範囲でセルスタック12の発電を継続させることができる。
Of the first to fifth durations acquired from the first to fifth tables based on the volume of the garage (volume of the closed space), the temperature change amount of the outside air, the humidity change amount and the methanol concentration change amount, and the output change amount The power generation of the
自動二輪車100が運転停止状態であるときに取得した適切な車庫の容積に基づいてセルスタック12の発電を停止させることができるので、誤ってセルスタック12の発電を停止させるといったことを防止できる。自動二輪車100が運転停止状態であるか否かは、メインスイッチ92がオフされたか否かに基づいて簡単に判定できる。
Since the power generation of the
大型の燃料電池では発電に用いられる空気中の酸素の減少に伴って局所的に発電しやすく劣化が促進されやすいので、この発明は、大型のセルスタック12によって電力を供給する必要がある自動二輪車100に好適に用いられる。
Since a large fuel cell easily generates power locally and easily deteriorates with a decrease in oxygen in the air used for power generation, the present invention is a motorcycle that needs to be supplied with power by a
なお、図5の動作では、指示検出手段としても機能するCPU54が指示手段であるメインスイッチ92のオフを検出することによってステップS3に進む場合について説明したが、ステップS3に進む契機はこれに限定されない。
In the operation of FIG. 5, the case where the
たとえば、メータ116からの電動モータ112の状況に関する情報に基づいてステップS3に進むようにしてもよい。具体的には、電動モータ112の回転数に基づいて自動二輪車100の走行速度を検出し、走行していない状態が一定時間継続すれば運転停止状態であると判定してステップS3に進むようにしてもよい。この場合、CPU54がメータ116からの情報に基づいて自動二輪車100の速度を検出する速度検出手段としても機能する。
For example, you may make it progress to step S3 based on the information regarding the condition of the
また、ドライバがシートに座っていることを検出するための加重センサを搭乗検出手段として設け、ドライバがシートに座っていない状態を加重センサが一定時間継続して検出すれば運転停止状態であると判定してステップS3に進むようにしてもよい。つまり、自動二輪車100にドライバ(乗員)が搭乗していないことを一定時間継続して検出すれば運転停止状態であると判定してステップS3に進むようにしてもよい。
Further, a weighting sensor for detecting that the driver is sitting on the seat is provided as a boarding detection means, and the operation is stopped if the weighting sensor continuously detects that the driver is not sitting on the seat for a certain period of time. You may make it determine and progress to step S3. That is, if it is continuously detected that a driver (occupant) is not on the
このように、速度検出手段、搭乗検出手段および指示検出手段のいずれかの検出結果に基づいてステップS3に進むようにすればよい。この他にも、自動二輪車100の傾きを検出するジャイロセンサ等の傾き検出手段が、スタンド等の支持手段によって支持された状態の傾きであることを一定時間継続して検出すれば運転停止状態であると判定してステップS3に進むようにしてもよい。
In this way, the process may proceed to step S3 based on the detection result of any of the speed detection means, the boarding detection means, and the instruction detection means. In addition, if the inclination detecting means such as a gyro sensor for detecting the inclination of the
なお、図5の動作では、セルスタック12の発電を停止させるまでの経過情報として経過時間を設定する場合について説明したが、経過情報はこれに限定されない。
セルスタック12におけるメタノールの消費量と酸素の消費量とは略比例するので、車庫内でセルスタック12の発電を継続させた場合の車庫内の空気の酸素濃度は、メタノールの消費量に基づいて推定できる。上述のように、燃料電池システム10では、セルスタック12に循環供給される水溶液タンク16内のメタノール水溶液を所定濃度かつ所定量に保つように、水溶液タンク16に燃料タンク14および水タンク44からメタノール燃料および水が供給される。したがって、燃料タンク14からのメタノール燃料の消費量(供給量)がセルスタック12におけるメタノールの消費量に対応する。このことから、車庫内の空気の酸素濃度が所定値(ここでは18%)未満にならないようなメタノール燃料の消費量を設定し、当該消費量のメタノール燃料を消費すれば発電を停止させることによっても、劣化を促進させない範囲でセルスタック12の発電を継続させることができる。
発電を停止させるまでのメタノール燃料の消費量(以下、『停止までの消費量』という)を、車庫の容積、外気の温度変化量、湿度変化量およびメタノール濃度変化量、ならびに出力変化量に基づいて設定するための第6〜第10テーブルを以下の表2に示す。
In the operation of FIG. 5, the case where the elapsed time is set as the elapsed information until the power generation of the
Since the consumption of methanol and the consumption of oxygen in the
Methanol fuel consumption until power generation is stopped (hereinafter referred to as “consumption until stoppage”) based on garage volume, ambient temperature change, humidity change and methanol concentration change, and output change Table 6 below shows the sixth to tenth tables for setting.
第6テーブルには、車庫の容積と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の停止までの消費量との対応関係が記録されている。第6テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、劣化を促進させない程度のメタノール燃料の消費量を調べることによって得られたものである。
In the sixth table, the correspondence relationship between the volume of the garage and the amount of consumption until stoppage that does not promote the deterioration of the
第7テーブルには、1分あたりの外気の温度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の停止までの消費量との対応関係が記録されている。第7テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの温度変化量と、劣化を促進させない程度のメタノール燃料の消費量との対応関係を調べることによって得られたものである。
The seventh table records the correspondence between the amount of change in the outside air temperature per minute and the amount of consumption until the stop that does not promote the deterioration of the
第8テーブルには、1分あたりの外気の湿度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の停止までの消費量との対応関係が記録されている。第8テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの湿度変化量と、劣化を促進させない程度のメタノール燃料の消費量との対応関係を調べることによって得られたものである。
In the eighth table, a correspondence relationship between the amount of change in humidity of the outside air per minute and the amount of consumption until stoppage that does not promote deterioration of the
第9テーブルには、1分あたりの外気のメタノール濃度変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の停止までの消費量との対応関係が記録されている。第9テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりのメタノール濃度変化量と、劣化を促進させない程度のメタノール燃料の消費量との対応関係を調べることによって得られたものである。
In the ninth table, a correspondence relationship between the amount of change in the methanol concentration of the outside air per minute and the amount of consumption until stoppage that does not promote deterioration of the
第10テーブルには、1分あたりのセルスタック12の出力変化量と、セルスタック12の劣化を促進させない程度の停止までの消費量との対応関係が記録されている。第10テーブルは、容積の異なる複数の車庫内でセルスタック12をそれぞれ発電させ、1分あたりの出力変化量と、劣化を促進させない程度のメタノール燃料の消費量との対応関係を調べることによって得られたものである。
The tenth table records the correspondence between the amount of change in the output of the
このような第6〜第10テーブルを用いて停止までの消費量を設定する場合、図5の動作においてステップS13,S17,S21,S25,S29〜S39,S47およびS49の『経過時間』を『消費量』に代え、ステップS39の『継続時間経過か?』を『消費量消費したか?』に代えればよい。この場合、メタノール燃料の消費量は、燃料ポンプ22の駆動時間および出力(吐出量)に基づいてCPU54によって検出される。つまり、CPU54が消費量検出手段としても機能する。なお、セルスタック12の出力からもメタノール燃料の消費量は検出(推定)できるので、セルスタック12の所定時間あたりの出力に基づいてメタノール燃料の消費量を検出するようにしてもよい。
When the consumption until the stop is set using such sixth to tenth tables, the “elapsed time” of steps S13, S17, S21, S25, S29 to S39, S47 and S49 in the operation of FIG. Instead of “consumption”, “continue time has elapsed?” In step S39. "Did you consume consumption?" It may be replaced with. In this case, the consumption amount of methanol fuel is detected by the
この他にも、セルスタック12による二次電池60の充電に関する情報や、水タンク44内の水(反応生成水)の増加量を経過情報として設定するようにしてもよい。充電に関する情報としては、充電に伴う二次電池60の蓄電率や温度の増加量(上昇幅)を経過情報として設定することができる。二次電池60の蓄電率および温度の増加量、ならびに水タンク44内の水の増加量(水タンク44への水の供給量)はいずれも酸素の消費量に略比例するので、これらのいずれかが所定値に達すれば発電を停止させることによっても、劣化を促進させない範囲でセルスタック12の発電を継続させることができる。
In addition to this, information related to charging of the
なお、上述の実施形態では、ソナー88a〜88eの検出結果を用いて、車庫内の幅、奥行および高さの寸法を取得する場合について説明したが、高さの寸法には予め設定された値(たとえば2.3m)を用いるようにしてもよい。この場合、ソナー88eは省略できる。
In the above-described embodiment, the case where the width, depth, and height dimensions in the garage are acquired using the detection results of the
また、上述の実施形態では、それぞれ発信器90aと受信器90bとを有するソナー88a〜88eを用いる場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。1つの発信手段から複数の方向に発せられた検出信号の反射信号を複数の受信手段によって受けるようにしてもよい。
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where
また、受信手段は1つであってもよい。この場合、たとえば、四方および上方等の異なる方向からの反射信号を1つの受信手段で受けるように、向き変更手段によって受信手段の向きを変更すればよい。 Further, there may be one receiving means. In this case, for example, the direction of the receiving means may be changed by the direction changing means so that the reflected signals from different directions such as four directions and above are received by one receiving means.
さらに、上述の実施形態では、発信器90aと受信器90bとを含むソナー88a〜88eによって、超音波を用いて物体までの距離を検出する場合について説明したが、レーザ等の光を用いて物体までの距離を検出するようにしてもよい。具体的には、発信手段の他の例であるLEDと受信手段の他の例であるCCDとを含むレーザスキャナを用い、検出信号としてLEDから発せられたレーザの反射光を反射信号としてCCDで受けるようにしてもよい。レーザスキャナの他にも、たとえば赤外光等を用いて物体までの距離を検出可能なカメラ等を用いるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the distance to the object is detected using ultrasonic waves by the
なお、上述の実施形態では、車庫の容積(自動二輪車100が配置される空間の体積)、外気の温度変化量、湿度変化量およびメタノール濃度変化量、ならびに出力変化量のいずれかに基づいてセルスタック12の発電を停止させる場合について説明したが、取得した車庫の容積のみに基づいてセルスタック12の発電を停止させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the cell is based on any one of the volume of the garage (the volume of the space in which the
また、上述の実施形態では、アルコールの一例であるメタノールを含むメタノール水溶液を燃料として用いる場合について説明したが、燃料はこれに限定されず、アルコールの他の例であるエタノールを含むエタノール水溶液を燃料として用いてもよい。また、燃料は、アルコール系燃料に限定されず、ジメチルエーテル等のエーテルを含むエーテル系燃料であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where an aqueous methanol solution containing methanol, which is an example of alcohol, is used as the fuel, but the fuel is not limited to this, and an aqueous ethanol solution containing ethanol, which is another example of alcohol, is used as the fuel. It may be used as The fuel is not limited to alcohol fuel, and may be ether fuel containing ether such as dimethyl ether.
さらに、上述の実施形態では、直接メタノール型燃料電池システムについて説明したが、この発明はこれに限定されない。この発明は、改質器搭載型燃料電池システムや水素ガスを燃料として燃料電池に供給する水素型燃料電池システムにも適用できる。 Further, in the above-described embodiment, the direct methanol fuel cell system has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a reformer-mounted fuel cell system and a hydrogen fuel cell system that supplies hydrogen gas to a fuel cell as fuel.
なお、この発明の燃料電池システムは、自動二輪車だけではなく、自動車、船舶等の任意の輸送機器に好適に用いることができる。また、この発明の燃料電池システムは、パーソナルコンピュータ(パソコン)や携帯電話等の電子機器にも好適に用いることができる。たとえば、この発明の燃料電池システムをノート型(可搬型)パソコンに用いる場合は、図5のステップS1において、ジャイロセンサによって検出されるノート型パソコンの傾きやラップトップの開閉状態に基づいて、当該パソコンが運転停止状態か否かを判定すればよい。 The fuel cell system of the present invention can be suitably used not only for motorcycles but also for any transportation equipment such as automobiles and ships. The fuel cell system of the present invention can also be suitably used for electronic devices such as personal computers (personal computers) and mobile phones. For example, when the fuel cell system of the present invention is used for a notebook (portable) personal computer, in step S1 of FIG. 5, based on the inclination of the laptop and the open / close state of the laptop detected by the gyro sensor, What is necessary is just to determine whether a personal computer is a stoppage state.
10 燃料電池システム
12 セルスタック
18 燃料電池(燃料電池セル)
22 燃料ポンプ
52,62 コントローラ
54 CPU
56 クロック回路
58 メモリ
88a〜88e ソナー
90a 発信器
90b 受信器
92 メインスイッチ
100 自動二輪車
10
22
56
Claims (11)
酸化剤を含む空気と燃料とを発電に用いる燃料電池、
当該燃料電池システムが配置される空間の大きさに関する空間情報を取得する空間情報取得手段、および
前記空間情報取得手段によって取得される前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させる制御手段を備える、燃料電池システム。 A fuel cell system for supplying power to equipment,
A fuel cell that uses air containing oxidant and fuel for power generation;
Spatial information acquisition means for acquiring spatial information relating to the size of the space in which the fuel cell system is disposed, and control means for stopping power generation of the fuel cell based on the spatial information acquired by the spatial information acquisition means A fuel cell system.
前記制御手段は、前記空間情報取得手段によって取得される前記空間の体積が第1閾値未満であれば前記燃料電池の発電を停止させる、請求項1に記載の燃料電池システム。 The spatial information acquisition means acquires the volume of the space as the spatial information,
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit stops power generation of the fuel cell if the volume of the space acquired by the spatial information acquisition unit is less than a first threshold value.
前記制御手段は、前記設定手段によって設定される前記経過情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させる、請求項1に記載の燃料電池システム。 Setting means for setting progress information until power generation of the fuel cell is stopped based on the spatial information;
The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit stops power generation of the fuel cell based on the progress information set by the setting unit.
前記設定手段は、前記経過情報として前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を継続させる継続時間を設定し、
前記制御手段は、前記計時手段が前記設定手段によって設定される前記継続時間の経過を計測すれば前記燃料電池の発電を停止させる、請求項6に記載の燃料電池システム。 And further includes a time measuring means for measuring time,
The setting means sets a duration time for continuing the power generation of the fuel cell based on the spatial information as the progress information,
The fuel cell system according to claim 6, wherein the control unit stops power generation of the fuel cell when the time measuring unit measures the lapse of the duration set by the setting unit.
前記設定手段は、前記経過情報として前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させるまでの前記燃料の消費量を設定し、
前記制御手段は、前記消費量検出手段の検出結果が前記設定手段によって設定される前記燃料の消費量に達すれば前記燃料電池の発電を停止させる、請求項6に記載の燃料電池システム。 Further comprising consumption detection means for detecting consumption of the fuel,
The setting means sets the amount of fuel consumed until power generation of the fuel cell is stopped based on the spatial information as the progress information,
The fuel cell system according to claim 6, wherein the control unit stops power generation of the fuel cell when a detection result of the consumption amount detection unit reaches a consumption amount of the fuel set by the setting unit.
前記制御手段は、前記判定手段が運転停止状態であると判定すれば前記空間情報に基づいて前記燃料電池の発電を停止させる、請求項1に記載の燃料電池システム。 A determination unit for determining whether or not the device is in a shutdown state;
2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit stops power generation of the fuel cell based on the spatial information when the determination unit determines that the operation is stopped. 3.
前記判定手段は、前記輸送機器の移動速度を検出する速度検出手段、前記輸送機器への乗員の搭乗を検出する搭乗検出手段、および前記輸送機器の運転停止を指示するための指示手段からの指示を検出する指示検出手段の少なくともいずれか1つを含み、いずれかの検出手段の検出結果に基づいて運転停止状態か否かを判定する、請求項9に記載の燃料電池システム。 The device is a transport device,
The determination means includes speed detection means for detecting a moving speed of the transport equipment, boarding detection means for detecting boarding of an occupant on the transport equipment, and instructions from an instruction means for instructing stoppage of the transport equipment. 10. The fuel cell system according to claim 9, further comprising: at least one of instruction detection means for detecting an error and determining whether or not the operation is stopped based on a detection result of any of the detection means.
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