專利名稱：燃料電池車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動體。更具體而言，本發(fā)明涉及對移動體(例如諸 如燃料電池車輛之類的電動車輛)的操作系統(tǒng)的改進。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了各種燃料電池車輛。燃料電池車輛是其中設置了燃料電池 的電動車輛。燃料電池通過氫與氧之間的化學反應來發(fā)電。在這樣的電動車輛(燃料電池車輛)中，需要進行控制以開始和停止燃料電池系統(tǒng)的工作(例如，參見日本專利申請公報No. JP-A-2004-311222)。例如，在通常的電動車輛中，設置有點火開關(guān)，當 操作點火開關(guān)時，控制器對設置在管道中的關(guān)閉閥(shut valve )執(zhí)行閥打 開控制，以將燃料氣體供應到燃料電池(例如，參見日本專利申請公報No. JP-A畫2001-351667 )。例如，在已知的燃料電池系統(tǒng)中，關(guān)閉閥和點火開關(guān)連接到控制器， 該控制器包括中央處理單元(CPU)、存儲器等?？刂瞥绦虻却鎯υ诖鎯?器中，并用于基于來自點火開關(guān)的控制信號來控制關(guān)閉閥。在該燃料電池 系統(tǒng)中，當操作點火開關(guān)時，開始和停止燃料電池系統(tǒng)的工作。在諸如上述電動車輛之類的移動體中，燃料電池系統(tǒng)的工作僅通過操 作點火開關(guān)來開始和停止。但是，不執(zhí)行或者不能執(zhí)行控制來開始和停止 單獨設置在電動車輛中的系統(tǒng)的工作。就是說，在電動車輛中，整個燃料電池系統(tǒng)的工作僅基于由點火開關(guān) 提供的指令來開始和停止。例如，不存在如下的電動車輛，其中駕駛員考 慮到電池的soc (充電狀態(tài))按照意圖來控制燃料電池中的發(fā)電狀態(tài)，或者駕駛員能夠根據(jù)駕駛性改變發(fā)電的狀態(tài)。在日本專利申請公報No. JP-A-2001-351667中記載的燃料電池系統(tǒng) 中，盡管可以使用點火開關(guān)來開始和停止燃料電池系統(tǒng)的工作，但是不能按照意圖來限制發(fā)電。例如，不能獨立于車輛的運行操作來提供指令以開 始或停止燃料電池系統(tǒng)的工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種諸如燃料電池車輛之類的移動體，其中乘員 能夠按照意圖來限制燃料電池中的發(fā)電。本發(fā)明的第一方面涉及一種包括燃料電池、燃料供應裝置、限制裝置、 主體、轉(zhuǎn)換裝置、控制部以及操作部件的移動體。所述燃料電池通過氫和 氧之間的化學反應來發(fā)電。所述燃料供應裝置向所述燃料電池供應含氫的 燃料。所述限制裝置限制由所述燃料供應裝置所供應的燃料量。所述主體 具有用于容納乘員的空間。所述轉(zhuǎn)換裝置將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn) 換成用于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力。所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作。 所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作 部件的位置。在不停止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指 令以執(zhí)行使用所述限制裝置來限制所供應的燃料量的控制。在諸如電動車輛的移動體中，燃料電池系統(tǒng)基本上是根據(jù)點火鑰匙的 工作而運行的。相反，根據(jù)本發(fā)明，可以獨立于點火開關(guān)來對燃料電池系 統(tǒng)提供指令。此外，操作部件配置在能夠由乘員來操作該操作部件的位置。 因此，乘員能夠主動且按照意圖來操作該操作部件。所述操作部件可以具有光學特性，所述光學特性不同于提供指令以執(zhí) 行另一控制的另一操作部件的光學特性?？商鎿Q地，所述操作部件的形狀 可以不同于提供指令以執(zhí)行另一控制的另一操作部件的形狀。在這種情況 下，因為操作部件(例如開關(guān))具有與另一操作部件(例如另一個開關(guān)) 的視覺或者觸覺特性不同的視覺或觸覺特性，所以乘員不太可能錯誤地操 作另一操作部件。由此，乘員能夠更容易地使用操作部件。此外，所述操作部件可以與提供指令以執(zhí)行另一控制的另一操作部件 配置在共同的操作面板上?？商鎿Q地，所述操作部件可以比另一操作部件 配置得更靠近點火開關(guān)。在這種情況下，因為操作部件(例如開關(guān))配置 在配置另一個操作部件(例如另一個開關(guān))的共同操作面板上或者配置得 更靠近點火開關(guān)，所以乘員能夠更容易地使用操作部件。本發(fā)明的第二方面涉及一種包括燃料電池、發(fā)電停止裝置、主體、轉(zhuǎn) 換裝置、控制部以及操作部件的移動體。所述燃料電池接收氣體并發(fā)電。 所述發(fā)電停止裝置停止在燃料電池中發(fā)電。所述主體具有用于容納乘員的 空間。所述轉(zhuǎn)換裝置將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動所述主 體的驅(qū)動力。所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作。所述操作部件配置在 使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位置。在不停 止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述發(fā) 電停止裝置來停止所述發(fā)電的控制。本發(fā)明的第三方面涉及一種包括燃料電池、中繼裝置、主體、轉(zhuǎn)換裝 置、控制部以及操作部件的移動體。所述燃料電池接收氣體并發(fā)電。所述 中繼裝置允許和中斷來自所述燃料電池的電力供應。所述主體具有用于容 納乘員的空間。所述轉(zhuǎn)換裝置將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū) 動所述主體的驅(qū)動力。所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作。所述操作部 件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位 置。在不停止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指令以執(zhí)行 使用所述中繼裝置來允許或中斷所述電力供應的控制。在根據(jù)第一至第三方面中各個方面的移動體中，通過限制燃料供應量， 通過開始或停止在燃料電池中發(fā)電，或者通過允許或中斷從燃料電池供應 電力，可以獨立于移動體的運行操作來按照意圖控制發(fā)電狀態(tài)，例如燃料 電池系統(tǒng)的工作。此外，通過操作該移動體中的操作部件，可以在不停止 燃料電池系統(tǒng)中控制部的工作的情況下控制發(fā)電狀態(tài)。因此，駕駛員能夠在考慮電池的soc的情況下按照意圖來控制燃料電池中的發(fā)電狀態(tài)。此外，駕駛員可以根據(jù)駕駛性來改變發(fā)電狀態(tài)。由此，乘員能夠主動且適當?shù)馗淖內(nèi)剂想姵叵到y(tǒng)的狀態(tài)。


通過參考附圖對示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的前述和其他目的、 特征和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中類似的標號用于表示類似的元件，且 圖1的框圖示出設置在根據(jù)本發(fā)明實施例的燃料電池混合動力車輛中的燃料電池系統(tǒng)的示例；圖2的示意圖示出根據(jù)本發(fā)明實施例的燃料電池混合動力車輛；圖3的透視圖示出操作部件可以靠近駕駛員座椅配置在燃料電池混合動力車輛中的位置。
具體實施方式
以下，將基于附圖所示的示例性實施例來詳細描述本發(fā)明的構(gòu)造。 圖1至圖3示出本發(fā)明的示例性實施例。根據(jù)本實施例的移動體包括 燃料電池、燃料供應裝置、限制裝置、主體、轉(zhuǎn)換裝置、控制部以及操作 部件。移動體的示例包括運輸裝置，例如船舶和航空器。在此實施例中， 本發(fā)明應用于圖2所示的燃料電池混合動力車輛(參見圖l、圖2等)。根據(jù)本實施例的燃料電池混合動力車輛1的主體2包括容納乘員的空 間(車艙)和容納諸如燃料電池系統(tǒng)10之類的裝置和設備的空間(參見圖 2)。在車搶中，設置有乘員座椅，例如駕駛員座椅、乘客座椅和后座。此 外，與使用汽油作為燃料的普通車輛一樣(參見圖3),靠近駕駛員座椅 設置有用于驅(qū)動車輛所需的裝置，例如方向盤、加速踏板、制動踏板以及 儀器和儀表。在除了車艙以外的空間中，設有燃料電池組20、燃料氣體供應源30、 牽引逆變器51、 DC-DC轉(zhuǎn)換器53、電池(二次電池)54、變速器57、牽 引馬達M3等。在圖2中，示出了用于填充作為燃料的氫的填充口 58。燃料電池系統(tǒng)10設置在燃料電池混合動力車輛1中。燃料電池系統(tǒng) IO產(chǎn)生用于驅(qū)動燃料電池車輛1的驅(qū)動力(參見圖l等)。燃料電池系統(tǒng)10包括燃料電池組20、燃料供應裝置3、限制裝置H、轉(zhuǎn)換裝置5以及控 制部50。此外，操作部件6配置在能夠由乘員操作該操作部件6的位置。主體 2中的乘員能夠使用操作部件6來操作燃料電池系統(tǒng)10。首先，將描述燃 料電池系統(tǒng)IO的概況。圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的燃料電池系統(tǒng)10的示意性構(gòu)造。設置在 燃料電池系統(tǒng)10中的燃料電池組20具有其中多個單電池串連疊置的疊置 結(jié)構(gòu)。例如，燃料電池組20包括聚合物電解質(zhì)膜燃料電池。燃料電池系統(tǒng) 10包括用于向燃料電池組20供應燃料(例如氫)的燃料供應裝置3和用 于向燃料電池組20供應氧化氣體(例如氧)的氧化氣體供應裝置4 (參見 圖1)。燃料供應裝置3向燃料電池組20供應含氫的燃料，該燃料電池組20 通過氫與氧之間的化學反應來發(fā)電。例如，根據(jù)本實施例的燃料供應裝置 3包括燃料氣體供應源30、燃料氣體供應通道31、燃料氣體循環(huán)通道32 以及陽極廢氣(off-gas)通道33 (參見圖1)。例如，燃料氣體供應源30包括諸如高壓氫箱或者氫儲存箱之類的氫儲 存源。從燃料氣體供應源30排放的燃料氣體經(jīng)燃料氣體供應通道31流至 燃料電池組20的陽極(燃料電極)。在燃料氣體供應通道31中，從上游 側(cè)至下游側(cè)設置箱閥H201、高壓調(diào)節(jié)器H9、低壓調(diào)節(jié)器HIO、氫供應閥 H200以及FC吸入閥H21。高壓調(diào)節(jié)器H9將高壓的壓縮燃料氣體減小至 中壓。低壓調(diào)節(jié)器H10進一步將中壓的燃料氣體減小至低壓(即，通常的 工作壓力)。此外，燃料供應裝置3包括用于限制燃料氣體供應量的限制裝置H(參 見圖1)。使用限制裝置H，可以控制燃料氣體供應量。例如，可以通過 改變單位時間的燃料氣體流量來調(diào)節(jié)燃料氣體供應量，或者可以通過將流 量減小為"0"來停止供應燃料氣體。例如，在此實施例中，諸如箱閥H201 或氫供應閥H200之類的關(guān)閉閥可以用作限制裝置H。以下，將描述箱閥(可以稱作"主停止閥，，)H201被用作限制裝置H的情況。未反應的燃料氣體經(jīng)燃料氣體循環(huán)通道32返回到燃料電池組20。在 燃料氣體循環(huán)通道32中，從上游側(cè)至下游側(cè)設置FC出口閥H22、氫循環(huán) 泵63和止回閥H52。氬循環(huán)泵63適當?shù)卦黾訌娜剂想姵亟M20排出的未反 應燃料氣體的低壓。然后，未反應的燃料氣體被引入到燃料氣體供應通道 31。止回閥H52抑制燃料氣體從燃料氣體供應通道31回流到燃料氣體循 環(huán)通道32。陽極廢氣通道33從燃料氣體循環(huán)通道32的一部分延伸。從燃 料電池組20排出的氫廢氣經(jīng)陽極廢氣通道33被排出到燃料電池系統(tǒng)10 外部。在陽極廢氣通道33中，設有驅(qū)氣閥(清污閥，purge valve) H51。箱閥H201、氫供應閥H200、 FC吸入閥H21、 FC出口閥H22以及驅(qū) 氣閥H51中的每個都是允許或中斷燃料氣體供應到氣體通道31、 32或33 或燃料電池組20的關(guān)閉閥。例如，上述閥中的每個都是電磁閥。作為電磁 閥，例如，可以采用開/關(guān)閥或者可以通過PWM控制來線性調(diào)節(jié)開度的線 性閥。燃料電池組20的氧化氣體供應系統(tǒng)4包括空氣壓縮機40、氧化氣體 供應通道41和陰極廢氣通道42 (參見圖1)。空氣壓縮機40壓縮經(jīng)由空 氣過濾器61從大氣獲得的空氣，并將壓縮后的空氣供應到燃料電池組20 的陰極(氧電極)作為氧化氣體。在氧化氣體被用在燃料電池組20中的電 池反應之后，氧廢氣經(jīng)由陰極廢氣通道42排出到燃料電池系統(tǒng)10外部。因為氧廢氣包含由燃料電池組20中的燃料反應產(chǎn)生的水分，所以氧廢 氣處于高濕潤狀態(tài)。在加濕模塊62中，在氧化氣體供應通道41中流動的 低濕潤狀態(tài)的氧化氣體和在陰極廢氣通道42中流動的高濕潤狀態(tài)的氧廢 氣之間進行水分交換，使得供應到燃料電池組20的氧化氣體被適當?shù)貪?濕。供應到燃料電池組20的氧化氣體的背壓通過在靠近陰極出口的位置處 設置在陰極廢氣通道42中的壓力調(diào)節(jié)閥A4來調(diào)節(jié)。陰極廢氣通道42的下游部分連接到稀釋裝置64。此外，陽極廢氣通 道33的下游部分連接到稀釋裝置64。在稀釋裝置64將氫廢氣與氧廢氣混合和稀釋之后，稀釋裝置64將混合的氣體排出到燃料電池系統(tǒng)10外部。轉(zhuǎn)換裝置5將燃料電池組20產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動燃料電池混合 動力車輛l的驅(qū)動力。例如，在此實施例中，轉(zhuǎn)換裝置5包括下述的元件 (參見圖1 )。就是說，由燃料電池組20產(chǎn)生的DC電力的電壓通過DC-DC 轉(zhuǎn)換器53而降低，并且電池(二次電池)54用該電力而充電。牽引逆變器51和輔機逆變器52將從燃料電池組20和電池54中的至 少一個供應的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力。然后，牽引逆變器51和輔機逆變 器52將AC電力分別供應至牽引馬達M3和輔機馬達M4。輔機馬達M4 指驅(qū)動氫循環(huán)泵63的馬達M2和驅(qū)動空氣壓縮才幾40的馬達M1?；谟杉铀偬ぐ宀僮髁總鞲衅?5檢測到的加速踏板操作量、由車速傳 感器56檢測到的車速等，控制部50確定燃料電池系統(tǒng)10需要產(chǎn)生的電力 量(即，驅(qū)動車輛所需的電力量和驅(qū)動輔機所需的電力量之和)。然后， 控制部50控制燃料電池系統(tǒng)10，使得由燃料電池組20產(chǎn)生的電力量與目 標電力量相匹配。更具體而言，控制部50通過調(diào)節(jié)驅(qū)動空氣壓縮機40的 馬達M1的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)氧化氣體供應量。此外，控制部50通過調(diào)節(jié)驅(qū)動氬 循環(huán)泵63的馬達M2的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃料氣體供應量。另外，控制部50通 過控制上述包括DC-DC轉(zhuǎn)換器53的轉(zhuǎn)換裝置5來調(diào)節(jié)燃料電池組20的 工作點(輸出電壓和輸出電流)。在高壓部分(即，從箱閥H201到氬供應閥H200的區(qū)間)，設置壓力 傳感器P6、 P7和P9以及溫度傳感器T6、 T7和T9。在低壓部分(即，從 氫供應閥H200到FC入口閥H21的區(qū)間)，設置壓力傳感器P61和溫度 傳感器T61。在FC部分(即，從FC入口閥H21到FC出口閥H22的區(qū) 間)，設置壓力傳感器P5和溫度傳感器T5。在循環(huán)部分(即，從FC出 口閥H22到止回閥H52的區(qū)間)，設置壓力傳感器P10和Pll以及溫度 傳感器TIO。各個壓力傳感器檢測燃料氣體的壓力。各個溫度傳感器檢測 燃料氣體的溫度。將更詳細地描述各個壓力傳感器的功能。壓力傳感器P6檢測燃料氣 體供應源30的燃料氣體供應壓力。壓力傳感器P7檢測高壓調(diào)節(jié)器H9的次級壓力。壓力傳感器P9檢測低壓調(diào)節(jié)器H10的次級壓力。壓力傳感器 P61檢測燃料氣體供應通道31的低壓部分的壓力。壓力傳感器P5檢測燃 料電池組20入口處的壓力。壓力傳感器P10檢測氬循環(huán)泵63的輸入口側(cè) (即上游側(cè))的壓力。壓力傳感器Pll檢測氫循環(huán)泵63的輸出口側(cè)(即 下游側(cè))的壓力。根據(jù)本實施例的燃料電池混合動力車輛1包括操作部件6，操作部件6 提供指令以執(zhí)行使用限制裝置H來限制燃料氣體供應量的控制。以下，將 描述操作部件6 (參見圖1至圖3 )。操作部件6是配置在能夠由車艙中的乘員操作開關(guān)的位置處的多個開 關(guān)中的一個。在此實施例中，操作部件6被配置為如下的開關(guān)，其獨立于 點火開關(guān)7 (參見圖3)提供指令以執(zhí)行停止或開始供應燃料氣體(氫氣) 的控制。在用于燃料供應的普通控制系統(tǒng)中，燃料供應裝置才艮據(jù)點火開關(guān) 的操作而工作。例如，當點火開關(guān)關(guān)閉時，燃料供應裝置的工作停止。結(jié) 果，燃料氣體的供應停止。但是，在此實施例中，可以獨立于點火開關(guān)7 來操作燃料供應裝置3。就是說，即使在點火開關(guān)7未關(guān)閉時，也可以通過操作操作部件6來 停止向燃料電池組20的燃料氣體供應，以減小燃料氣體供應量或者停止燃 料氣體的供應。更具體而言，例如，即使在燃料電池混合動力車輛1運行 時，也可以通過操作操作部件6提供指令以控制限制裝置H (在此實施例 中是箱閥(主停止閥)H201)，來減小燃料氣體供應量或者停止燃料氣體 的供應。由此，在根據(jù)本實施例的燃料電池混合動力車輛1中，可以獨立于控 制部50的指令系統(tǒng)來僅限制燃料氣體的供應，而不需停止控制部50 (或 者設置在控制部50中的ECU (電子控制單元))的工作。此實施例中的點火開關(guān)7不限于通過將鑰匙插入鎖中并旋動鑰匙而i皮 操作的插入式開關(guān)。點火開關(guān)7可以是通過按壓按鈕而不需要將鑰匙插入 鎖中來操作的所謂的智能鑰匙等?？梢葬娪媚軌蜷_始或停止燃料電池系統(tǒng) 10的工作的任何裝置作為點火開關(guān)7。就是說，可以使用鑰匙或者按鈕來操作點火開關(guān)7。以下，將描述配置操作部件6的方式。如上所述，操作部件6是配置 在可以由車艙中的乘員來操作開關(guān)的位置處的多個開關(guān)之一。術(shù)語"車搶中的乘員"包括除駕駛員之外的乘員。但是，在此實施例中，操作部件6 以及其他開關(guān)配置在駕駛員座椅附近。配置操作部件6的位置不限于特定的位置。將參考圖3描述可以配置 操作部件6的位置示例。操作部件6可以配置在位置XI (例如用于打開霧 燈的開關(guān)所配置的位置)。當操作部件6配置在位置XI時，乘員相對容 易看到并接近操作部件6?？商鎿Q地，操作部件6可以配置在位置X2 (例 如引擎罩開啟器所配置的位置)。當操作部件6配置在位置X2時，乘員相對較難看到并接近操作部件6?？商鎿Q地，操作部件6可以配置在中央控制臺上或者在中央控制臺附 近的位置X3。例如，如果認為操作部件6會和其他開關(guān)一樣頻繁使用，則 操作部件6可以配制在其他開關(guān)所配置的共用操作面板上，使得操作部件 6可以和其他開關(guān)一樣容易使用。就是說，操作部件6與其他開關(guān)適當?shù)嘏渲谩２僮鞑考?的形狀不限于特定的形狀，并且操作部件6的規(guī)格不限于 特定的規(guī)格。操作部件6可以由與其他開關(guān)類似的開關(guān)構(gòu)成。例如，操作 部件6可以由所謂的秋千式(seesaw)開關(guān)或者按鈕式開關(guān)構(gòu)成，對于按 鈕式開關(guān)，每次按下按鈕時改變指令?？商鎿Q地，操作部件6可以由能夠 移動到兩個位置的杠桿構(gòu)成。就是說，優(yōu)選地，操作部件6由能夠由駕駛 員按照意圖容易操作的開關(guān)構(gòu)成，并且可以容易地檢查其操作。但是，因為本實施例中的操作部件6是即使在車輛運行時也能夠停止 燃料氣體供應的開關(guān)，所以優(yōu)選地，操作部件6配置成使得操作部件6可 以明顯區(qū)別于其他開關(guān)。另外，優(yōu)選地，操作部件6配置成使得操作部件6能夠明顯區(qū)別于點 火開關(guān)7，以防止乘員錯誤地操作點火開關(guān)7。操作部件6可以以各種方式 區(qū)別于其他開關(guān)。例如，操作部件6可以具有與其他開關(guān)的光學特性不同的光學特性，使得操作部件6可以從視覺上區(qū)別于其他開關(guān)。例如，操作 部件6可以從顏色上區(qū)別于其他開關(guān)?？商鎿Q地，操作部件6可以設置有 背光?？商鎿Q地，操作部件6的形狀、輪廓和尺寸可以不同于其他開關(guān)，或 者操作部件6的表面的處理可以不同于其他開關(guān)的表面，使得操作部件6 可以從觸覺上不同于其他開關(guān)。可替換地，操作部件6可以同時具有視覺 特性和觸覺特性。例如，操作部件6可以具有還突出其碎見覺特性的特征性 形狀。此外，與其他開關(guān)相比，操作部件6可以配置在最靠近點火開關(guān)7的 位置(例如參見圖3中的位置X4)。如上所述，點火開關(guān)7是被操作以開 始或停止燃料電池系統(tǒng)10的工作的裝置。因此，優(yōu)選被操作用于燃料電池 系統(tǒng)10的操作部件6配置在點火開關(guān)7附近，因為可以容易地操作操作部 件6。就是說，如果用于操作相同系統(tǒng)的開關(guān)配置成彼此靠近，則駕駛員可 以容易地找到開關(guān)。因此，當乘員想限制燃料氣體的供應時，乘員可以容 易地找到并操作點火開關(guān)7附近的操作部件6。因而，乘員不必尋找操作 部件6。如上所述，燃料電池混合動力車輛1包括操作部件6，其能夠獨立于 點火開關(guān)7指示限制裝置H(在此實施例中是箱閥H201)，以減小燃料氣 體供應量或者停止燃料氣體的供應。換言之，燃料電池混合動力車輛1包 括獨立于點火開關(guān)7來提供指令的操作部件6，點火開關(guān)7向控制部50的 ECU (電子控制單元)的工作提供指令。因此，通過操作操作部件6，可 以提供指令，以獨立于燃料電池混合動力車輛1的運行操作來執(zhí)行開始或 停止燃料電池系統(tǒng)10的工作的控制。當不包括燃料電池的普通混合動力車輛使用電力而運行時，發(fā)動機停 止或者被置于怠速狀態(tài)。類似地，例如，當燃料電池混合動力車輛1使用 儲存在電池(二次電池)54中的電力而運行時，通過限制燃料氣體的供應， 燃料電池系統(tǒng)10可以被迫臨時停止或者被置于低輸出狀態(tài)。當燃料電池系統(tǒng)10處于低輸出狀態(tài)時，燃料電池系統(tǒng)10實質(zhì)上停止。當普通混合動力車輛使用電力而運行時，基本上，普通混合動力車輛 是自動控制的。相反，在本實施例的燃料電池混合動力車輛1中，駕駛員可以主動地操作燃料電池系統(tǒng)10。例如，通過使用監(jiān)視器監(jiān)測電池的soc，并在下坡運行之前減小燃料氣體供應量，可以增大電力的回收量并可以提高燃料效率。此外，通過再次操作操作部件6,可以停止臨時限制燃料氣 體供應的控制，并容易地重新開始燃料電池系統(tǒng)10的工作。此外，上述操作部件6具有以下優(yōu)點。就是說，諸如箱閥H201之類 的關(guān)閉閥可以使用操作部件6而被可靠地操作。另外，例如，駕駛員座椅 處的駕駛員能夠通過操作操作部件6來開始和停止燃料氣體(氫氣)的供 應。此外，如上所述，本實施例中的主停止閥(箱閥H201)是由電磁閥構(gòu) 成的關(guān)閉閥。即使用于操作主停止閥的功率(在此示例中是電磁功率)不 足，也可以自動地關(guān)閉主停止閥。操作部件6可以具有各種目的或功能。例如，操作部件6可以具有下 述的五種目的或功能。操作部件6可以具有五種目的或功能中的任何一種。 可替換地，操作部件6可以結(jié)合具有五種目的或功能中的多種目的或功能。第一種目的或功能是限制燃料氣體的供應，以保持燃料電池中停止發(fā) 電直到操作部件6被再次操作。如果操作部件6具有第一種目的或功能， 則可以停止發(fā)電直到例如基于在緊急情況下通過救援人員或者駕駛員作出 的判定來提供指令。因而，第一種目的或功能在安全方面是有力的?？商鎿Q地，例如考慮與SOC (充電狀態(tài))相關(guān)的條件，操作部件6可 以在預定時間內(nèi)停止燃料電池中的發(fā)電，并且在預定時間經(jīng)過之后可以自 動地重新開始發(fā)電。在這種情況下，可以考慮駕駛性來重新開始發(fā)電?？商鎿Q地，操作部件6可以在預定時間內(nèi)停止燃料電池中的發(fā)電，并 且在預定時間經(jīng)過之后可以自動地重新開始發(fā)電，而不管與SOC (充電狀 態(tài))相關(guān)的條件如何。在這種情況下，操作部件16是防止乘員忘記提供指 令以重新開始在燃料電池中發(fā)電的有效裝置。操作部件6的第二種目的或功能是基于車速或檔位允許強行停止燃料電池中的發(fā)電。如果操作部件6具有第二種目的或功能，則例如^作部件 6可以用作在發(fā)生異常并且車輛停止之后提供指令以停止發(fā)電的裝置。如 果在救助運行期間由于燃料電池中的發(fā)電被強行停止而導致不能在所需距 離上進行救助運行，則可以在所需距離上進行救助運行之后停止燃料電池 中的發(fā)電。短語"進行救助運行"指例如當車輛發(fā)生故障時，車輛行駛到 諸如銷售商商店之類的自動修理店或者運行到安全的地方?？商鎿Q地，操作部件6可以用作用于允許在燃料電池系統(tǒng)10停止之后 重新起動燃料電池系統(tǒng)10并發(fā)電的裝置。在這種情況下，例如，可以重新 起動燃料電池系統(tǒng)10,并且可以在燃料電池系統(tǒng)10 —旦停止之后用電力 來為電池54充電。第三種目的或功能是停止燃料電池中的發(fā)電以檢查各個部件的功能。 如果操作部件6具有第三種目的或功能，則例如在基于由駕駛員提供的指 令來檢查功能部件等時操作部件6是有用的。例如，當氫被有意地噴射到 氫檢測器以判定氬檢測器能否檢測到氫泄漏時可以使用操作部件6。通過 使用具有第三種目的或功能的操作部件6，可以簡化在車輛檢修期間檢查 部件所需的工作。第四種目的或功能是打開僅用于多個氫箱中所需氫箱的主停止閥。盡 管圖1中未示出燃料氣體供應源30的細節(jié)，但是可以設置并交替使用多個 氫箱。在這種情況下，如果操作部件6具有第四種目的或功能，則操作部 件6可以用于提供指令以打開和關(guān)閉多個氫箱。另外，操作部件6可以用 于僅打開和關(guān)閉用于具有足量氫的氫箱的主停止閥，以驅(qū)動車輛。第五種目的或功能是僅在電池54的SOC減小時允許通過燃料電池系 統(tǒng)來發(fā)電。如果操作部件6具有第五種目的或功能，則操作部件6例如可 以用在能夠以高效率發(fā)電的點處。在這種情況下，可以簡化輔機的構(gòu)造。在上述實施例中，即使在停止將氫供應到燃料電池或者停止燃料電池 中的發(fā)電時，燃料電池混合動力車輛1也可以使用從蓄電裝置(此實施例 中的電池54)供應的電力而運行。上述實施例是本發(fā)明的示例實施例，并且本發(fā)明不限于上述實施例。在不脫離本發(fā)明的真實精神的情況下可以進行各種變型。例如，在本實施例中，限制裝置H(上述實施例中的箱閥H201)使用 操作部件6而4皮控制。但是，本發(fā)明不限于此構(gòu)造。除箱閥H201之外的 關(guān)閉閥，更具體而言，氫供應閥H200和FC入口閥H21，可以用作限制 裝置H。就是說，能夠限制向燃料電池組20燃料氣體供應的任何閥都可以 被控制并用作限制裝置H。在本實施例中，關(guān)閉閥被用作限制燃料氣體的供應。將簡要描述其他 構(gòu)造。例如，操作部件6可以指示中繼裝置100以允許或中斷電力從燃料 電池組20供應到消耗電力的裝置?？商鎿Q地，操作部件6可以指示發(fā)電停 止裝置，以開始或者停止燃料電池組20中的發(fā)電。另外，在本實施例中，供應含氫的燃料。術(shù)語"燃料"不僅表示"純 氬，，，而且表示"供應至燃料電池的甲醇"和"用于重整的甲醇"。作為 燃料供應裝置，例如可以采用液態(tài)燃料供應容器(其中儲存液體形式的氫) 以及高壓箱。此外，燃料供應裝置可以是氫產(chǎn)生裝置，其通過重整諸如乙 醇之類的碳氫燃料來產(chǎn)生含高濃度氫的氣體。就是說，本發(fā)明可以應用于 除點火開關(guān)7之外的裝置被用于提供指令以限制燃料供應的所有情況，而 不論燃料的類型如何。另外，作為限制裝置，可以采用減小燃料通道的橫 截面積的通道調(diào)整裝置(例如可變調(diào)節(jié)器)，以及中斷燃料通道的通道中 斷裝置，例如諸如箱閥H201和氫供應閥H200之類的關(guān)閉閥(打開/關(guān)閉 閥)。
權(quán)利要求
1.一種移動體，包括燃料電池；用于向所述燃料電池供應燃料的燃料供應裝置；用于限制由所述燃料供應裝置所供應的燃料量的限制裝置；主體，所述主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述限制裝置來限制所述供應的燃料量的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動體，其中所述操作部件具有光學特性，所述光學特性不同于提供指令以執(zhí)行另 一控制的另 一操作部件的光學特性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動體，其中所述操作部件的形狀不同于提供指令以執(zhí)行另 一控制的另 一操作部件 的形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的移動體，其中 所述操作部件與提供指令以執(zhí)行另 一控制的另 一操作部件配置在共同的操作面板上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的移動體，其中 所述操作部件比另一操作部件配置得更靠近點火開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動體，其中 所述燃料包含氫；所述燃料供應裝置將包含氫的所述燃料供應到所述燃料電池；并且所述燃料電池通過所述氫與氧之間的化學反應來發(fā)電。
7. —種移動體，包括 燃料電池；用于停止所述燃料電池中的發(fā)電的發(fā)電停止裝置； 主體，所述主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換裝置，所迷轉(zhuǎn)換裝置用于將從所迷燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下， 所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述發(fā)電停止裝置來停止所述發(fā)電的控 制。
8. —種移動體，包括 燃料電池；用于允許和中斷來自所述燃料電池的電力供應的中繼裝置；主體，所述主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置用于將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換裝置的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能 夠操作所述操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下， 所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述中繼裝置來允許或中斷所述電力供 應的控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的移動體，其中 所述燃料電池接收氣體并產(chǎn)生所述電力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動體，其中所述燃料電池接收燃料氣體和氧化氣體作為所述氣體，并產(chǎn)生所述電
11. 一種移動體，包括 燃料電池；用于向所述燃料電池供應燃料的燃料供應設備；用于限制由所述燃料供應設備所供應的燃料量的限制設備；主體，所述主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換設備，所述轉(zhuǎn)換設備用于將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設備的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所迷操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述限制設備來限制所述供應的燃料量的控制。
12. —種移動體，包括 燃料電池；用于停止所述燃料電池中的發(fā)電的發(fā)電停止設備； 主體，所述主體具有用于容納乘員的空間； 轉(zhuǎn)換設備，所述轉(zhuǎn)換設備用于將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設備的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下， 所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述發(fā)電停止設備來停止所述發(fā)電的控 制。
13. —種移動體，包括 燃料電池；用于允許和中斷來自所述燃料電池的電力供應的中繼設備；主體，所迷主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換設備，所述轉(zhuǎn)換設備用于將從所述燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動所述主體的驅(qū)動力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設備的工作；以及操作部件，所述操作部件配置在使得容納于所述主體內(nèi)的所述乘員能夠操作所述操作部件的位置，并且在不停止所述控制部的工作的情況下，所述操作部件提供指令以執(zhí)行使用所述中繼設備來允許或中斷所述電力供應的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動體，該移動體包括燃料電池(20)；用于向燃料電池供應含氫燃料的燃料供應裝置(3)；用于限制燃料供應量的限制裝置(H)；具有用于容納乘員的空間的主體(2)；用于將從燃料電池供應的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動主體的驅(qū)動力的轉(zhuǎn)換裝置(5)；控制轉(zhuǎn)換裝置的工作的控制部(50)；以及操作部件(6)。操作部件(6)配置在使得容納于主體(2)內(nèi)的乘員能夠操作操作部件(6)的位置，并且在不停止控制部的工作的情況下，操作部件提供指令以執(zhí)行使用限制裝置(H)來限制燃料供應量的控制?？商鎿Q地，代替限制裝置，可以設置用于停止燃料電池中的發(fā)電的裝置，或者用于允許或中斷從燃料電池供應電力的裝置。
文檔編號H01M8/04GK101238605SQ200680028595
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者吉田尚弘 申請人:豐田自動車株式會社