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_2

文档序号:9835306阅读:来源:国知局
制部11的指令进行开闭的主截止阀41b。阳极气体配管42将氢罐41与燃料电池20的阳极侧的气体流路的入口连接。在阳极气体配管42设有用于控制氢的压力、流量的调节器、喷射器等(图示省略
[0027]阳极排气循环配管43将燃料电池20中的阳极侧的气体流路的出口与阳极气体配管42连接。在阳极排气循环配管43上设有气液分离器、循环栗(图示省略)。阳极排水配管44为了能够将在阳极排气循环配管43中进行了气液分离后的排水向燃料电池车辆100的外部排出而与阴极排气配管32连接。在阳极排水配管44设有用于控制排水定时的排水阀(图示省略)。
[0028]此外,燃料电池系统10除了未图示的结构部以外,至少具备以下的结构部。燃料电池系统10具备用于向燃料电池20供给冷却介质而控制燃料电池20的温度的冷却介质供给部。而且,燃料电池系统10具备对燃料电池20输出的电力、再生电力进行蓄积且与燃料电池20 —起作为电力源发挥功能的二次电池、用于控制燃料电池20的电压及二次电池的充放电的DC/DC转换器等。
[0029]空调装置50执行调整车室110的温度的空调处理。空调装置50配置于前方空间121。空调装置50具备空调部51、鼓风部52、第一空气导入部53、第二空气导入部54及切换部55。空调部51具备蒸发器、冷凝器,利用外气、燃料电池20的排热,根据由乘员指定的温度来调整从第一空气导入部53、第二空气导入部54导入的空气的温度。鼓风部52将在空调部51进行了温度调整后的空气以由乘员指定的风量向车室110送出。
[0030]第一空气导入部53导入车室110的空气。第二空气导入部54导入从格栅101进入到前方空间121的外气。切换部55例如由三通阀或与三通阀同等地发挥功能的蝶式的缓冲机构等构成,且与空调部51、第一空气导入部53、第二空气导入部54连接。空调装置50通过切换部55的连接方向的切换动作,能够切换对车室110内的空气进行温度调整而使该空气返回到车室110的内气循环模式和向车室110导入温度调整后的外气的外气导入模式。在内气循环模式时,切换部55将对空调部51的空气的供给源设为第一空气导入部53。在外气导入模式时,将对空调部51的空气的供给源设为第二空气导入部54。
[0031]空调装置50在通常时,根据经由设于车室110的操作部(图示省略)的乘员的操作而工作。燃料电池车辆100的乘员经由操作部,能够指定从空调装置50的鼓风部52向车室110送出的空气的温度和风量。而且,经由操作部,能够切换外气导入模式与内气循环模式。但是,本实施方式的空调装置50也根据燃料电池系统10的控制部11的指令来执行外气导入模式与内气循环模式的切换。
[0032]而且,燃料电池车辆100在前方空间121具备第一氢浓度传感器61,在下方空间122具备第二氢浓度传感器62。第一氢浓度传感器61设置在前方空间121的上方的接近车室110的位置。第二氢浓度传感器62在下方空间122内,设置在接近氢罐41的主截止阀41b的位置。第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62相当于本发明中的气体浓度检测部的下位概念。
[0033]第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62检测设置场所的氢,并将表示氢浓度的信号向控制部11输出。控制部11在以下说明的氢侵入抑制控制中,基于在第一氢浓度传感器61或第二氢浓度传感器62中检测出的氢浓度来控制空调装置50,执行用于抑制氢向车室110侵入的处理。
[0034]图2是表示控制部11执行的氢侵入抑制控制的流程的说明图。在燃料电池车辆100中进行了基于驾驶员的点火装置接通的操作时,控制部11使燃料电池系统10起动,开始燃料电池20的运转控制,且并行地开始氢侵入抑制控制。
[0035]步骤S10、S20是在燃料电池车辆100起动时进行的初期处理。在步骤SlO中,控制部11取得第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的试验信号,检测第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的驱动状态是正常的。在由于断线等而无法正常取得第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的试验信号的情况下,控制部11使用仪表板112的指示器(图示省略)等向驾驶员报知此内容。
[0036]在步骤S20中,控制部11检测阳极气体供排循环部40对燃料电池20供给氢正常地进行。具体而言,控制部11检测氢罐41中的主截止阀41b的固着等不良情况未发生。而且,检测对燃料电池20开始氢的供给之后的燃料电池20的电流的上升,并检测氢到达了燃料电池20。在无法检测出氢的供给状态正常的情况下,控制部11向驾驶员报知此内容,使燃料电池系统10的运转停止。
[0037]在步骤S10、S20的初期处理之后,开始控制部11进行的前方空间121及下方空间122中的氢浓度的监视处理。在燃料电池系统10持续运转的期间,控制部11周期性地取得第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的检测信号。第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62对氢浓度的检测步骤相当于本发明中的浓度检测步骤的下位概念。每当取得第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的检测信号时,控制部11根据该检测信号来判定检测出的氢浓度是否为预定的上限阈值以上(步骤S30)。作为氢浓度的上限阈值,只要设定在封闭的空间内能够允许的氢浓度即可,例如,可以设为3%。
[0038]在由第一氢浓度传感器61和第二氢浓度传感器62检测出的氢浓度均低于上限阈值的情况下(步骤S30为“否”),控制部11继续进行第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62对氢浓度的监视。在由第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62检测出的氢浓度的至少一方为上限阈值以上的情况下(步骤S30为“是”),控制部11执行步骤S40的处理。在步骤S40中,控制部11在空调装置50的运转模式不处于内气循环模式的情况下使空调装置50的运转模式转移至内气循环模式。另一方面,在空调装置50的运转模式处于内气循环模式的情况下继续进行内气循环模式。在前方空间121、下方空间122内氢浓度升高时,以内气循环模式使空调装置50运转,由此抑制前方空间121、下方空间122的氢由空调装置50向车室110导入。因此,能预防车室110内的氢浓度增大。该步骤S40的处理步骤相当于本发明中的运转模式控制步骤的下位概念,执行步骤S40的处理的控制相当于本发明中的运转模式控制的下位概念。另外,在步骤S40中,控制部11也并行地执行将氢罐41的主截止阀41b关闭等用于降低前方空间121、下方空间122的氢浓度的处理。
[0039]在步骤S40中,控制部11除了执行转移至内气循环模式的处理之外,也可以执行降低空调装置50的风量的处理、停止向车室110送风的处理。由此,能够进一步抑制前方空间121、下方空间122的氢被导入到车室110内。而且,控制部11可以在使空调装置50的运转模式转移至内气循环模式之后,以使乘员对空调装置50的运转模式的切换操作无效的方式控制空调装置50。由此,能抑制基于控制部11的预防措施无用。此外,在步骤S40中,控制部11可以执行将车室110外的氢浓度增大而应采取用于抑制氢向车室110侵入的预防措施这一情况向乘员报知的处理。
[0040]在步骤S40之后,控制部11转移至监视前方空间121、下方空间122内的氢浓度的下降的模式。控制部11周期性地取得第一氢浓度传感器61及第二氢浓度传感器62的检测信号,判定根据该检测信号得到的氢浓度是否为预定的下限阈值以下(步骤S50)。作为氢浓度的下限阈值,只要设定即使将前方空间121、下方空间122的空气向车室110导入而车室110内的氢浓度也不会超过I %的程度的氢浓度的值即可。作为氢浓度的下限阈值,可以设为例如0.85%。
[0041]即使在前方空间121及下方空间122的氢浓度的至少一方高于下限阈值的情况下(步骤S50为“否”),控制部11也继续进行氢浓度的监视。另一方面,在前方空间121及下方空间122的氢浓度均变为下限阈值以下时(步骤S50为“是”),控制部11返回到使空调装置50转移至内气循环模式之前的运转模式(步骤S60)。控制部11在步骤S40中,将转移至内气循环模式之前的运转模式存储于主存储装置等,在步骤S60中,读入该存储的信息,执行运转模式的控制。在步骤S40之前空调装置50处于外气导入模式的情况下,控制部11转移至外气导入模式。在步骤S40之前空调装置50处于内气循环模式的情况下,继续进行内气循环模式。步骤S60的步骤相当于本发明的运转模式复原步骤的下位概念。
[0042]在本实施方式的燃料电池车辆100中,在车室110内的氢浓度增大的可能性下降的情况下,乘员不进行操作,空调装置50的运转状态自动地恢复原状。因此,能提高对于乘员的便利性。在步骤S60中,控制部11除了使运转模式复原以外,也可以使空调装置50的运转条件复原。控制部11可以在步骤S40中存储空调装置50的风量等运转条件,在步骤S60中返回到该运转条件。在步骤S60之后,也是在燃料电池系统10的运转继续的期间,继续进行控制部11对前方空间121及下方空间122内的氢浓度的监视。
[0043]如以上所述,若是本实施方式的燃料电池车辆100,则基于在车室110外的前方空间121、下方空间122内检测出的氢浓度来控制空调装置50的运转模式。因此,即使在前方空间121、下方空间122内氢漏
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