抑制移动体中的燃料电池的燃料气体向室内空间侵入的方法及移动体的制作方法
【专利说明】抑制移动体中的燃料电池的燃料气体向室内空间侵入的方法及移动体
[0001]本申请主张在2014年11月14日提出的日本专利申请2014-231666的优先权，并将其所公开的全部内容援引于本申请而进行参照。
技术领域
[0002]本发明涉及抑制燃料气体向搭载燃料电池的移动体的室内空间侵入的方法及搭载燃料电池的移动体。
【背景技术】
[0003]固体高分子型燃料电池(以下，也简称为“燃料电池”)通过作为燃料气体的氢与作为氧化剂气体的氧的电化学反应而进行发电。在搭载燃料电池的燃料电池车辆中，提出了用于抑制从氢相对于燃料电池的供给、排出的路径错误地漏泄的氢向乘员搭乘的车辆室内侵入的技术(例如，日本特开2004-166488号公报)。
【发明内容】
[0004]然而，在上述文献中，在检测出氢向燃料电池车辆的车辆室内侵入之后，事后进行用于抑制氢向车辆室内侵入的处理，而关于对其进行预防，没有特别作出任何考虑。这样一来，并不局限于燃料电池车辆，在搭载燃料电池的移动体中，对于预防燃料气体向乘员搭乘的室内空间侵入的技术，依然存在改善的余地。
[0005]本发明为了解决搭载燃料电池的移动体中的上述的课题的至少一部分而作出，可以作为以下的方式实现。
[0006][I]根据本发明的第一方式，提供一种抑制燃料电池的燃料气体向室内空间侵入的方法，该移动体具备由空调装置调节空气的上述室内空间和处于上述室内空间之外且配置有上述燃料电池的配置空间。该方法可以具备浓度检测步骤和运转模式控制步骤。上述浓度检测步骤可以是在上述配置空间中检测种类与上述燃料气体的种类相同的气体的浓度的步骤。上述运转模式控制步骤可以是在上述气体的浓度为预定的上限阈值以上时执行以下处理的步骤:(i)使上述空调装置的运转模式转移至内气循环模式，该内气循环模式是对从上述室内空间导入的空气进行调节后使该空气返回到上述室内空间的模式；及
(ii)在上述空调装置处于上述内气循环模式的情况下以原有状态继续进行上述内气循环模式的运转。根据该方式的方法，能够预防在室内空间之外的配置空间内检测出燃料气体的浓度升高的情况下燃料气体经由空调装置向室内空间侵入。
[0007][2]在上述方式的方法中，也可以是，上述运转模式控制步骤还包括运转模式复原步骤，在上述运转模式复原步骤中，在上述气体的浓度变为预定的下限阈值以下时，将上述空调装置的运转模式设为转移至上述内气循环模式的运转之前的运转模式。若为该方式的方法，则在燃料气体的浓度下降时，能够使空调装置的运转模式自动地复原成转移至内气循环模式之前的运转模式，因此搭载燃料电池的移动体的使用者的便利性提高。
[0008][3]在上述方式的方法中，也可以是，上述运转模式控制步骤是在上述燃料电池发电的过程中执行的。若为该方式的方法，则能够预防在燃料电池发电的过程中燃料气体经由空调装置向室内空间侵入。
[0009][4]根据本发明的第二方式，能提供一种移动体。该方式的移动体可以具备空调装置、燃料电池、控制部及气体浓度检测部。上述空调装置可以对室内空间的空气进行调节。上述燃料电池可以配置于上述室内空间之外的配置空间。上述控制部能够控制上述空调装置的运转。上述气体浓度检测部可以配置于上述室内空间之外，能够检测种类与向上述燃料电池供给的燃料气体的种类相同的气体的浓度。上述控制部可以执行如下运转模式控制:在上述气体的浓度为预定的上限阈值以上时，执行以下处理:(i)使上述空调装置的运转模式转移至内气循环模式，上述内气循环模式是对从上述室内空间导入的空气进行调节后使该空气返回到上述室内空间的模式；及(ii)在上述空调装置处于上述内气循环模式的情况下以原有状态继续进行上述内气循环模式的运转。若为该方式的移动体，则能够预防燃料气体经由空调装置向室内空间侵入。
[0010][5]在上述方式的移动体中，也可以是，上述控制部在上述运转模式控制中还执行如下处理:在上述气体的浓度变为预定的下限阈值以下时，将上述空调装置的运转模式设为转移至上述内气循环模式的运转之前的运转模式。若为该方式的移动体，则在燃料气体的浓度下降时，能够使空调装置的运转模式自动地复原成转移至内气循环模式之前的运转模式，因此能提高使用者的便利性。
[0011][6]在上述方式的移动体中，也可以是，上述控制部在上述燃料电池发电的过程中执行上述运转模式控制。根据该方式的移动体，能够预防在燃料电池发电的过程中燃料气体经由空调装置向室内空间侵入。
[0012]上述的本发明的各方式具有的多个构成要素并不是全部为必须的要素，为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现本说明书记载的效果的一部分或全部，可以适当地对上述多个构成要素的一部分进行变更、删除、与新的其他构成要素的更换、限定内容的一部分删除。而且，为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了实现本说明书记载的效果的一部分或全部，也可以将上述的本发明的一方式包含的技术特征的一部分或全部与上述的本发明的其他方式包含的技术特征的一部分或全部组合来作为本发明的独立的一方式。
[0013]本发明也可以通过预防燃料气体的侵入的方法、移动体以外的各种方式实现。例如，可以通过移动体、燃料电池系统的控制方法、空调装置的控制方法、实现上述的控制方法的计算机程序、存储该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式实现。此外，也可以作为对搭载燃料电池的移动体的室内空间的燃料气体的浓度进行控制的控制方法来实现。
【附图说明】
[0014]图1是表示燃料电池车辆的结构的概略图。
[0015]图2是表示氢侵入抑制控制的流程的说明图。
【具体实施方式】
[0016]A.实施方式
[0017]图1是表示本发明的作为第一实施方式的燃料电池车辆100的结构的概略图。燃料电池车辆100是移动体的一形态，以在燃料电池20中发电产生的电力为驱动力源而行驶。燃料电池车辆100具有车室110、前方空间121、下方空间122作为车身内部的空间。车室110是包含驾驶员在内的燃料电池车辆100的乘员所搭乘的室内空间，具备座席111、设有驾驶操作用的接口的仪表板112。
[0018]前方空间121是在车室110的前方侧设置的空间。下方空间122是在车室110的下方侧设置的空间。前方空间121和下方空间122空间性地沿前后方向相互连通。另外，在本说明书中，“右”、“左”、“前”、“后”、“上”、“下”等的关于燃料电池车辆100中的方向的记载分别以搭乘于燃料电池车辆100时的驾驶员为基准。
[0019]燃料电池车辆100具备燃料电池系统10和空调装置50。燃料电池系统10从前方空间121向下方空间122设置。在本实施方式中，前方空间121及下方空间122相当于本发明的配置空间的下位概念。燃料电池系统10具备控制部11、燃料电池20、阴极气体供排部30及阳极气体供排循环部40。
[0020]控制部11由具备中央处理装置和主存储装置的微型计算机构成，向主存储装置上读入程序并执行，由此发挥各种功能。控制部11在燃料电池系统10运转的过程中对以下说明的各结构部进行控制，执行使燃料电池20发出与输出要求对应的电力的燃料电池20的运转控制。控制部11还执行抑制氢向车室I1侵入的氢侵入抑制控制，在该氢侵入抑制控制中，进行空调装置50的运转模式的控制。关于控制部11进行的氢侵入抑制控制及空调装置50的运转模式的控制，在后文叙述。
[0021]燃料电池20是作为反应气体而接受作为燃料气体的氢和作为氧化剂气体的氧的供给进行发电的固体高分子型燃料电池。燃料电池20的配置位置、配置方向没有特别限定。
[0022]阴极气体供排部30具有向燃料电池20供给压缩空气作为阴极气体的功能和从燃料电池20的阴极将阴极排气及排水排出的功能。阴极气体供排部30具备阴极气体配管31和阴极排气配管32。
[0023]阴极气体配管31与燃料电池20的阴极侧的气体流路的入口连接。阴极气体配管31导入从燃料电池车辆100前方的格栅101向前方空间121进入的外气，向燃料电池20的阴极引导。在阴极气体配管31设有对导入的外气进行压缩的空气压缩器、控制压缩空气向燃料电池20的流入的开闭阀等(图示省略)。
[0024]阴极排气配管32与燃料电池20的阴极侧的气体流路的出口连接。阴极排气配管32在下方空间122的下侧以从燃料电池车辆100的前方朝向后方延伸的方式配置，将从燃料电池20排出的排气及排水向燃料电池车辆100的外部引导。在阴极排气配管32设有用于调整燃料电池20的阴极侧的背压的调压阀(图示省略)。
[0025]阳极气体供排循环部40具有向燃料电池20供给高压氢作为阳极气体的功能。而且，阳极气体供排循环部40具有使燃料电池20的阳极排气及排水从燃料电池20排出的功能和使阳极排气含有的氢向燃料电池20的阳极循环的功能。阳极气体供排循环部40具备氢罐41、阳极气体配管42、阳极排气循环配管43及阳极排水配管44。
[0026]在氢罐41内填充有用于向燃料电池20供给的高压氢。氢罐41在下方空间122内配置在燃料电池车辆100的后方侧。在氢罐41的管头部安装有根据控