抑制移動(dòng)體中的燃料電池的燃料氣體向室內(nèi)空間侵入的方法及移動(dòng)體的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】抑制移動(dòng)體中的燃料電池的燃料氣體向室內(nèi)空間侵入的方法及移動(dòng)體
[0001]本申請(qǐng)主張?jiān)?014年11月14日提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-231666的優(yōu)先權(quán)，并將其所公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容援引于本申請(qǐng)而進(jìn)行參照。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及抑制燃料氣體向搭載燃料電池的移動(dòng)體的室內(nèi)空間侵入的方法及搭載燃料電池的移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0003]固體高分子型燃料電池(以下，也簡(jiǎn)稱(chēng)為“燃料電池”)通過(guò)作為燃料氣體的氫與作為氧化劑氣體的氧的電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行發(fā)電。在搭載燃料電池的燃料電池車(chē)輛中，提出了用于抑制從氫相對(duì)于燃料電池的供給、排出的路徑錯(cuò)誤地漏泄的氫向乘員搭乘的車(chē)輛室內(nèi)侵入的技術(shù)(例如，日本特開(kāi)2004-166488號(hào)公報(bào))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在上述文獻(xiàn)中，在檢測(cè)出氫向燃料電池車(chē)輛的車(chē)輛室內(nèi)侵入之后，事后進(jìn)行用于抑制氫向車(chē)輛室內(nèi)侵入的處理，而關(guān)于對(duì)其進(jìn)行預(yù)防，沒(méi)有特別作出任何考慮。這樣一來(lái)，并不局限于燃料電池車(chē)輛，在搭載燃料電池的移動(dòng)體中，對(duì)于預(yù)防燃料氣體向乘員搭乘的室內(nèi)空間侵入的技術(shù)，依然存在改善的余地。
[0005]本發(fā)明為了解決搭載燃料電池的移動(dòng)體中的上述的課題的至少一部分而作出，可以作為以下的方式實(shí)現(xiàn)。
[0006][I]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種抑制燃料電池的燃料氣體向室內(nèi)空間侵入的方法，該移動(dòng)體具備由空調(diào)裝置調(diào)節(jié)空氣的上述室內(nèi)空間和處于上述室內(nèi)空間之外且配置有上述燃料電池的配置空間。該方法可以具備濃度檢測(cè)步驟和運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制步驟。上述濃度檢測(cè)步驟可以是在上述配置空間中檢測(cè)種類(lèi)與上述燃料氣體的種類(lèi)相同的氣體的濃度的步驟。上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制步驟可以是在上述氣體的濃度為預(yù)定的上限閾值以上時(shí)執(zhí)行以下處理的步驟:(i)使上述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)移至內(nèi)氣循環(huán)模式，該內(nèi)氣循環(huán)模式是對(duì)從上述室內(nèi)空間導(dǎo)入的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)后使該空氣返回到上述室內(nèi)空間的模式；及
(ii)在上述空調(diào)裝置處于上述內(nèi)氣循環(huán)模式的情況下以原有狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行上述內(nèi)氣循環(huán)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)該方式的方法，能夠預(yù)防在室內(nèi)空間之外的配置空間內(nèi)檢測(cè)出燃料氣體的濃度升高的情況下燃料氣體經(jīng)由空調(diào)裝置向室內(nèi)空間侵入。
[0007][2]在上述方式的方法中，也可以是，上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制步驟還包括運(yùn)轉(zhuǎn)模式復(fù)原步驟，在上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式復(fù)原步驟中，在上述氣體的濃度變?yōu)轭A(yù)定的下限閾值以下時(shí)，將上述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式設(shè)為轉(zhuǎn)移至上述內(nèi)氣循環(huán)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)之前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。若為該方式的方法，則在燃料氣體的濃度下降時(shí)，能夠使空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式自動(dòng)地復(fù)原成轉(zhuǎn)移至內(nèi)氣循環(huán)模式之前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，因此搭載燃料電池的移動(dòng)體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，上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制步驟是在上述燃料電池發(fā)電的過(guò)程中執(zhí)行的。若為該方式的方法，則能夠預(yù)防在燃料電池發(fā)電的過(guò)程中燃料氣體經(jīng)由空調(diào)裝置向室內(nèi)空間侵入。
[0009][4]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，能提供一種移動(dòng)體。該方式的移動(dòng)體可以具備空調(diào)裝置、燃料電池、控制部及氣體濃度檢測(cè)部。上述空調(diào)裝置可以對(duì)室內(nèi)空間的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述燃料電池可以配置于上述室內(nèi)空間之外的配置空間。上述控制部能夠控制上述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。上述氣體濃度檢測(cè)部可以配置于上述室內(nèi)空間之外，能夠檢測(cè)種類(lèi)與向上述燃料電池供給的燃料氣體的種類(lèi)相同的氣體的濃度。上述控制部可以執(zhí)行如下運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制:在上述氣體的濃度為預(yù)定的上限閾值以上時(shí)，執(zhí)行以下處理:(i)使上述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)移至內(nèi)氣循環(huán)模式，上述內(nèi)氣循環(huán)模式是對(duì)從上述室內(nèi)空間導(dǎo)入的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)后使該空氣返回到上述室內(nèi)空間的模式；及(ii)在上述空調(diào)裝置處于上述內(nèi)氣循環(huán)模式的情況下以原有狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行上述內(nèi)氣循環(huán)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)。若為該方式的移動(dòng)體，則能夠預(yù)防燃料氣體經(jīng)由空調(diào)裝置向室內(nèi)空間侵入。
[0010][5]在上述方式的移動(dòng)體中，也可以是，上述控制部在上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制中還執(zhí)行如下處理:在上述氣體的濃度變?yōu)轭A(yù)定的下限閾值以下時(shí)，將上述空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式設(shè)為轉(zhuǎn)移至上述內(nèi)氣循環(huán)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)之前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。若為該方式的移動(dòng)體，則在燃料氣體的濃度下降時(shí)，能夠使空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)模式自動(dòng)地復(fù)原成轉(zhuǎn)移至內(nèi)氣循環(huán)模式之前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，因此能提高使用者的便利性。
[0011][6]在上述方式的移動(dòng)體中，也可以是，上述控制部在上述燃料電池發(fā)電的過(guò)程中執(zhí)行上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制。根據(jù)該方式的移動(dòng)體，能夠預(yù)防在燃料電池發(fā)電的過(guò)程中燃料氣體經(jīng)由空調(diào)裝置向室內(nèi)空間侵入。
[0012]上述的本發(fā)明的各方式具有的多個(gè)構(gòu)成要素并不是全部為必須的要素，為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)記載的效果的一部分或全部，可以適當(dāng)?shù)貙?duì)上述多個(gè)構(gòu)成要素的一部分進(jìn)行變更、刪除、與新的其他構(gòu)成要素的更換、限定內(nèi)容的一部分刪除。而且，為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)記載的效果的一部分或全部，也可以將上述的本發(fā)明的一方式包含的技術(shù)特征的一部分或全部與上述的本發(fā)明的其他方式包含的技術(shù)特征的一部分或全部組合來(lái)作為本發(fā)明的獨(dú)立的一方式。
[0013]本發(fā)明也可以通過(guò)預(yù)防燃料氣體的侵入的方法、移動(dòng)體以外的各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過(guò)移動(dòng)體、燃料電池系統(tǒng)的控制方法、空調(diào)裝置的控制方法、實(shí)現(xiàn)上述的控制方法的計(jì)算機(jī)程序、存儲(chǔ)該計(jì)算機(jī)程序的非暫時(shí)性的記錄介質(zhì)等方式實(shí)現(xiàn)。此外，也可以作為對(duì)搭載燃料電池的移動(dòng)體的室內(nèi)空間的燃料氣體的濃度進(jìn)行控制的控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示燃料電池車(chē)輛的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0015]圖2是表示氫侵入抑制控制的流程的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]A.實(shí)施方式
[0017]圖1是表示本發(fā)明的作為第一實(shí)施方式的燃料電池車(chē)輛100的結(jié)構(gòu)的概略圖。燃料電池車(chē)輛100是移動(dòng)體的一形態(tài)，以在燃料電池20中發(fā)電產(chǎn)生的電力為驅(qū)動(dòng)力源而行駛。燃料電池車(chē)輛100具有車(chē)室110、前方空間121、下方空間122作為車(chē)身內(nèi)部的空間。車(chē)室110是包含駕駛員在內(nèi)的燃料電池車(chē)輛100的乘員所搭乘的室內(nèi)空間，具備座席111、設(shè)有駕駛操作用的接口的儀表板112。
[0018]前方空間121是在車(chē)室110的前方側(cè)設(shè)置的空間。下方空間122是在車(chē)室110的下方側(cè)設(shè)置的空間。前方空間121和下方空間122空間性地沿前后方向相互連通。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，“右”、“左”、“前”、“后”、“上”、“下”等的關(guān)于燃料電池車(chē)輛100中的方向的記載分別以搭乘于燃料電池車(chē)輛100時(shí)的駕駛員為基準(zhǔn)。
[0019]燃料電池車(chē)輛100具備燃料電池系統(tǒng)10和空調(diào)裝置50。燃料電池系統(tǒng)10從前方空間121向下方空間122設(shè)置。在本實(shí)施方式中，前方空間121及下方空間122相當(dāng)于本發(fā)明的配置空間的下位概念。燃料電池系統(tǒng)10具備控制部11、燃料電池20、陰極氣體供排部30及陽(yáng)極氣體供排循環(huán)部40。
[0020]控制部11由具備中央處理裝置和主存儲(chǔ)裝置的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，向主存儲(chǔ)裝置上讀入程序并執(zhí)行，由此發(fā)揮各種功能?？刂撇?1在燃料電池系統(tǒng)10運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中對(duì)以下說(shuō)明的各結(jié)構(gòu)部進(jìn)行控制，執(zhí)行使燃料電池20發(fā)出與輸出要求對(duì)應(yīng)的電力的燃料電池20的運(yùn)轉(zhuǎn)控制?？刂撇?1還執(zhí)行抑制氫向車(chē)室I1侵入的氫侵入抑制控制，在該氫侵入抑制控制中，進(jìn)行空調(diào)裝置50的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的控制。關(guān)于控制部11進(jìn)行的氫侵入抑制控制及空調(diào)裝置50的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的控制，在后文敘述。
[0021]燃料電池20是作為反應(yīng)氣體而接受作為燃料氣體的氫和作為氧化劑氣體的氧的供給進(jìn)行發(fā)電的固體高分子型燃料電池。燃料電池20的配置位置、配置方向沒(méi)有特別限定。
[0022]陰極氣體供排部30具有向燃料電池20供給壓縮空氣作為陰極氣體的功能和從燃料電池20的陰極將陰極排氣及排水排出的功能。陰極氣體供排部30具備陰極氣體配管31和陰極排氣配管32。
[0023]陰極氣體配管31與燃料電池20的陰極側(cè)的氣體流路的入口連接。陰極氣體配管31導(dǎo)入從燃料電池車(chē)輛100前方的格柵101向前方空間121進(jìn)入的外氣，向燃料電池20的陰極引導(dǎo)。在陰極氣體配管31設(shè)有對(duì)導(dǎo)入的外氣進(jìn)行壓縮的空氣壓縮器、控制壓縮空氣向燃料電池20的流入的開(kāi)閉閥等(圖示省略)。
[0024]陰極排氣配管32與燃料電池20的陰極側(cè)的氣體流路的出口連接。陰極排氣配管32在下方空間122的下側(cè)以從燃料電池車(chē)輛100的前方朝向后方延伸的方式配置，將從燃料電池20排出的排氣及排水向燃料電池車(chē)輛100的外部引導(dǎo)。在陰極排氣配管32設(shè)有用于調(diào)整燃料電池20的陰極側(cè)的背壓的調(diào)壓閥(圖示省略)。
[0025]陽(yáng)極氣體供排循環(huán)部40具有向燃料電池20供給高壓氫作為陽(yáng)極氣體的功能。而且，陽(yáng)極氣體供排循環(huán)部40具有使燃料電池20的陽(yáng)極排氣及排水從燃料電池20排出的功能和使陽(yáng)極排氣含有的氫向燃料電池20的陽(yáng)極循環(huán)的功能。陽(yáng)極氣體供排循環(huán)部40具備氫罐41、陽(yáng)極氣體配管42、陽(yáng)極排氣循環(huán)配管43及陽(yáng)極排水配管44。
[0026]在氫罐41內(nèi)填充有用于向燃料電池20供給的高壓氫。氫罐41在下方空間122內(nèi)配置在燃料電池車(chē)輛100的后方側(cè)。在氫罐41的管頭部安裝有根據(jù)控