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(dòng)體。更具體而言，本發(fā)明涉及對(duì)移動(dòng)體(例如諸 如燃料電池車輛之類的電動(dòng)車輛)的操作系統(tǒng)的改進(jìn)。
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(shè)置了燃料電池 的電動(dòng)車輛。燃料電池通過氫與氧之間的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。在這樣的電動(dòng)車輛(燃料電池車輛)中，需要進(jìn)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(qǐng)公報(bào)No. JP-A-2004-311222)。例如，在通常的電動(dòng)車輛中，設(shè)置有點(diǎn)火開關(guān)，當(dāng) 操作點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，控制器對(duì)設(shè)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(yīng)到燃料電池(例如，參見日本專利申請(qǐng)公報(bào)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(diǎn)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(chǔ)器等?？刂瞥绦虻却鎯?chǔ)在存儲(chǔ) 器中，并用于基于來自點(diǎn)火開關(guān)的控制信號(hào)來控制關(guān)閉閥。在該燃料電池 系統(tǒng)中，當(dāng)操作點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，開始和停止燃料電池系統(tǒng)的工作。在諸如上述電動(dòng)車輛之類的移動(dòng)體中，燃料電池系統(tǒng)的工作僅通過操 作點(diǎn)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(dú)設(shè)置在電動(dòng)車輛中的系統(tǒng)的工作。就是說，在電動(dòng)車輛中，整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的工作僅基于由點(diǎn)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(dòng)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(qǐng)公報(bào)No. JP-A-2001-351667中記載的燃料電池系統(tǒng) 中，盡管可以使用點(diǎn)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(dú)立于車輛的運(yùn)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(dòng)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(yīng)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(dòng)體。所述燃料電池通過氫和 氧之間的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。所述燃料供應(yīng)裝置向所述燃料電池供應(yīng)含氫的 燃料。所述限制裝置限制由所述燃料供應(yīng)裝置所供應(yīng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn) 換成用于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)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(yīng)的燃料量的控制。在諸如電動(dòng)車輛的移動(dòng)體中，燃料電池系統(tǒng)基本上是根據(jù)點(diǎn)火鑰匙的 工作而運(yùn)行的。相反，根據(jù)本發(fā)明，可以獨(dú)立于點(diǎn)火開關(guān)來對(duì)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(dòng)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(xué)特性，所述光學(xué)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(xué)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?yàn)椴僮鞑考?例如開關(guān))具有與另一操作部件(例如另一個(gè)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(cuò)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(diǎn)火開關(guān)。在這種情況下，因?yàn)椴僮鞑考?例如開關(guān))配置 在配置另一個(gè)操作部件(例如另一個(gè)開關(guān))的共同操作面板上或者配置得 更靠近點(diǎn)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(dòng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)所述主 體的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(yīng)。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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū) 動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)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(yīng)的控制。在根據(jù)第一至第三方面中各個(gè)方面的移動(dòng)體中，通過限制燃料供應(yīng)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(yīng) 電力，可以獨(dú)立于移動(dòng)體的運(yùn)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(dòng)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(dòng)且適當(dāng)?shù)馗淖內(nèi)剂想姵叵到y(tǒng)的狀態(tài)。


通過參考附圖對(duì)示例性實(shí)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(diǎn)將變得更加清楚，附圖中類似的標(biāo)號(hào)用于表示類似的元件，且 圖1的框圖示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)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(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)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(dòng)力車輛中的位置。
具體實(shí)施方式
以下，將基于附圖所示的示例性實(shí)施例來詳細(xì)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(shí)施例。根據(jù)本實(shí)施例的移動(dòng)體包括 燃料電池、燃料供應(yīng)裝置、限制裝置、主體、轉(zhuǎn)換裝置、控制部以及操作 部件。移動(dòng)體的示例包括運(yùn)輸裝置，例如船舶和航空器。在此實(shí)施例中， 本發(fā)明應(yīng)用于圖2所示的燃料電池混合動(dòng)力車輛(參見圖l、圖2等)。根據(jù)本實(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)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(shè)備的空間(參見圖 2)。在車搶中，設(shè)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(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)車輛所需的裝置，例如方向盤、加速踏板、制動(dòng)踏板以及 儀器和儀表。在除了車艙以外的空間中，設(shè)有燃料電池組20、燃料氣體供應(yīng)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(dá)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(shè)置在燃料電池混合動(dòng)力車輛1中。燃料電池系統(tǒng) IO產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)燃料電池車輛1的驅(qū)動(dòng)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(yīng)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(shí)施例的燃料電池系統(tǒng)10的示意性構(gòu)造。設(shè)置在 燃料電池系統(tǒng)10中的燃料電池組20具有其中多個(gè)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(yīng)燃料(例如氫)的燃料供應(yīng)裝置3和用 于向燃料電池組20供應(yīng)氧化氣體(例如氧)的氧化氣體供應(yīng)裝置4 (參見 圖1)。燃料供應(yīng)裝置3向燃料電池組20供應(yīng)含氫的燃料，該燃料電池組20 通過氫與氧之間的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。例如，根據(jù)本實(shí)施例的燃料供應(yīng)裝置 3包括燃料氣體供應(yīng)源30、燃料氣體供應(yīng)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(yīng)源30包括諸如高壓氫箱或者氫儲(chǔ)存箱之類的氫儲(chǔ) 存源。從燃料氣體供應(yīng)源30排放的燃料氣體經(jīng)燃料氣體供應(yīng)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(yīng)通道31中，從上游 側(cè)至下游側(cè)設(shè)置箱閥H201、高壓調(diào)節(jié)器H9、低壓調(diào)節(jié)器HIO、氫供應(yīng)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(jìn)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(yīng)裝置3包括用于限制燃料氣體供應(yīng)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(yīng)量。例如，可以通過 改變單位時(shí)間的燃料氣體流量來調(diào)節(jié)燃料氣體供應(yīng)量，或者可以通過將流 量減小為"0"來停止供應(yīng)燃料氣體。例如，在此實(shí)施例中，諸如箱閥H201 或氫供應(yīng)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(yīng)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(shè)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(dāng)?shù)卦黾訌娜剂想姵亟M20排出的未反 應(yīng)燃料氣體的低壓。然后，未反應(yīng)的燃料氣體被引入到燃料氣體供應(yīng)通道 31。止回閥H52抑制燃料氣體從燃料氣體供應(yīng)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(shè)有驅(qū)氣閥(清污閥，purge valve) H51。箱閥H201、氫供應(yīng)閥H200、 FC吸入閥H21、 FC出口閥H22以及驅(qū) 氣閥H51中的每個(gè)都是允許或中斷燃料氣體供應(yīng)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(gè)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(yīng)系統(tǒng)4包括空氣壓縮機(jī)40、氧化氣體 供應(yīng)通道41和陰極廢氣通道42 (參見圖1)?？諝鈮嚎s機(jī)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(yīng)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(yīng)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?yàn)檠鯊U氣包含由燃料電池組20中的燃料反應(yīng)產(chǎn)生的水分，所以氧廢 氣處于高濕潤(rùn)狀態(tài)。在加濕模塊62中，在氧化氣體供應(yīng)通道41中流動(dòng)的 低濕潤(rùn)狀態(tài)的氧化氣體和在陰極廢氣通道42中流動(dòng)的高濕潤(rùn)狀態(tài)的氧廢 氣之間進(jìn)行水分交換，使得供應(yīng)到燃料電池組20的氧化氣體被適當(dāng)?shù)貪?rùn) 濕。供應(yīng)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(shè)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(dòng)燃料電池混合 動(dòng)力車輛l的驅(qū)動(dòng)力。例如，在此實(shí)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(jī)逆變器52將從燃料電池組20和電池54中的至 少一個(gè)供應(yīng)的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力。然后，牽引逆變器51和輔機(jī)逆變 器52將AC電力分別供應(yīng)至牽引馬達(dá)M3和輔機(jī)馬達(dá)M4。輔機(jī)馬達(dá)M4 指驅(qū)動(dòng)氫循環(huán)泵63的馬達(dá)M2和驅(qū)動(dòng)空氣壓縮才幾40的馬達(dá)M1?；谟杉铀偬ぐ宀僮髁總鞲衅?5檢測(cè)到的加速踏板操作量、由車速傳 感器56檢測(cè)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(dòng)車輛所需的電力量和驅(qū)動(dòng)輔機(jī)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(biāo)電力量相匹配。更具體而言，控制部50通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)40的 馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)氧化氣體供應(yīng)量。此外，控制部50通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氬 循環(huán)泵63的馬達(dá)M2的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃料氣體供應(yīng)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(diǎn)(輸出電壓和輸出電流)。在高壓部分(即，從箱閥H201到氬供應(yīng)閥H200的區(qū)間)，設(shè)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(yīng)閥H200到FC入口閥H21的區(qū)間)，設(shè)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(shè)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(shè)置壓力傳感器P10和Pll以及溫度 傳感器TIO。各個(gè)壓力傳感器檢測(cè)燃料氣體的壓力。各個(gè)溫度傳感器檢測(cè) 燃料氣體的溫度。將更詳細(xì)地描述各個(gè)壓力傳感器的功能。壓力傳感器P6檢測(cè)燃料氣 體供應(yīng)源30的燃料氣體供應(yīng)壓力。壓力傳感器P7檢測(cè)高壓調(diào)節(jié)器H9的次級(jí)壓力。壓力傳感器P9檢測(cè)低壓調(diào)節(jié)器H10的次級(jí)壓力。壓力傳感器 P61檢測(cè)燃料氣體供應(yīng)通道31的低壓部分的壓力。壓力傳感器P5檢測(cè)燃 料電池組20入口處的壓力。壓力傳感器P10檢測(cè)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(cè)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(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)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(yīng)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(gè)開 關(guān)中的一個(gè)。在此實(shí)施例中，操作部件6被配置為如下的開關(guān)，其獨(dú)立于 點(diǎn)火開關(guān)7 (參見圖3)提供指令以執(zhí)行停止或開始供應(yīng)燃料氣體(氫氣) 的控制。在用于燃料供應(yīng)的普通控制系統(tǒng)中，燃料供應(yīng)裝置才艮據(jù)點(diǎn)火開關(guān) 的操作而工作。例如，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時(shí)，燃料供應(yīng)裝置的工作停止。結(jié) 果，燃料氣體的供應(yīng)停止。但是，在此實(shí)施例中，可以獨(dú)立于點(diǎn)火開關(guān)7 來操作燃料供應(yīng)裝置3。就是說，即使在點(diǎn)火開關(guān)7未關(guān)閉時(shí)，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(yīng)，以減小燃料氣體供應(yīng)量或者停止燃 料氣體的供應(yīng)。更具體而言，例如，即使在燃料電池混合動(dòng)力車輛1運(yùn)行 時(shí)，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(shí)施例 中是箱閥(主停止閥)H201)，來減小燃料氣體供應(yīng)量或者停止燃料氣體 的供應(yīng)。由此，在根據(jù)本實(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)力車輛1中，可以獨(dú)立于控 制部50的指令系統(tǒng)來僅限制燃料氣體的供應(yīng)，而不需停止控制部50 (或 者設(shè)置在控制部50中的ECU (電子控制單元))的工作。此實(shí)施例中的點(diǎn)火開關(guān)7不限于通過將鑰匙插入鎖中并旋動(dòng)鑰匙而i皮 操作的插入式開關(guān)。點(diǎn)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。可以釆用能夠開始或停止燃料電池系統(tǒng) 10的工作的任何裝置作為點(diǎn)火開關(guān)7。就是說，可以使用鑰匙或者按鈕來操作點(diǎn)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(gè)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(shí)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(dāng)操作部件6配置在位置XI時(shí)，乘員相對(duì)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(dāng)操作部件6配置在位置X2時(shí)，乘員相對(duì)較難看到并接近操作部件6。可替換地，操作部件6可以配置在中央控制臺(tái)上或者在中央控制臺(tái)附 近的位置X3。例如，如果認(rèn)為操作部件6會(huì)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(dāng)?shù)嘏渲?。操作部?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(duì)于按 鈕式開關(guān)，每次按下按鈕時(shí)改變指令?？商鎿Q地，操作部件6可以由能夠 移動(dòng)到兩個(gè)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?yàn)楸緦?shí)施例中的操作部件6是即使在車輛運(yùn)行時(shí)也能夠停止 燃料氣體供應(yīng)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(diǎn) 火開關(guān)7，以防止乘員錯(cuò)誤地操作點(diǎn)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(xué)特性不同的光學(xué)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(shè)置有 背光。可替換地，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(shí)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(diǎn)火開關(guān)7的 位置(例如參見圖3中的位置X4)。如上所述，點(diǎn)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(diǎn)火開關(guān)7附近，因?yàn)榭梢匀菀椎夭僮鞑僮鞑?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(dāng)乘員想限制燃料氣體的供應(yīng)時(shí)，乘員可以容 易地找到并操作點(diǎn)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(dòng)力車輛1包括操作部件6，其能夠獨(dú)立于 點(diǎn)火開關(guān)7指示限制裝置H(在此實(shí)施例中是箱閥H201)，以減小燃料氣 體供應(yīng)量或者停止燃料氣體的供應(yīng)。換言之，燃料電池混合動(dòng)力車輛1包 括獨(dú)立于點(diǎn)火開關(guān)7來提供指令的操作部件6，點(diǎn)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(dú)立于燃料電池混合動(dòng)力車輛1的運(yùn)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(dāng)不包括燃料電池的普通混合動(dòng)力車輛使用電力而運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停 止或者被置于怠速狀態(tài)。類似地，例如，當(dāng)燃料電池混合動(dòng)力車輛1使用 儲(chǔ)存在電池(二次電池)54中的電力而運(yùn)行時(shí)，通過限制燃料氣體的供應(yīng)， 燃料電池系統(tǒng)10可以被迫臨時(shí)停止或者被置于低輸出狀態(tài)。當(dāng)燃料電池系統(tǒng)10處于低輸出狀態(tài)時(shí)，燃料電池系統(tǒng)10實(shí)質(zhì)上停止。當(dāng)普通混合動(dòng)力車輛使用電力而運(yùn)行時(shí)，基本上，普通混合動(dòng)力車輛 是自動(dòng)控制的。相反，在本實(shí)施例的燃料電池混合動(dòng)力車輛1中，駕駛員可以主動(dòng)地操作燃料電池系統(tǒng)10。例如，通過使用監(jiān)視器監(jiān)測(cè)電池的soc，并在下坡運(yùn)行之前減小燃料氣體供應(yīng)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(shí)限制燃料氣 體供應(yīng)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(diǎn)。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(yīng)。此外，如上所述，本實(shí)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(dòng)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(yīng)，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(yù)定時(shí)間內(nèi)停止燃料電池中的發(fā)電，并且在預(yù)定時(shí)間經(jīng)過之后可以自 動(dòng)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(yù)定時(shí)間內(nèi)停止燃料電池中的發(fā)電，并 且在預(yù)定時(shí)間經(jīng)過之后可以自動(dòng)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(qiáng)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(yùn)行期間由于燃料電池中的發(fā)電被強(qiáng)行停止而導(dǎo)致不能在所需距 離上進(jìn)行救助運(yùn)行，則可以在所需距離上進(jìn)行救助運(yùn)行之后停止燃料電池 中的發(fā)電。短語"進(jìn)行救助運(yùn)行"指例如當(dāng)車輛發(fā)生故障時(shí)，車輛行駛到 諸如銷售商商店之類的自動(dòng)修理店或者運(yùn)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)操作部件6是有用的。例如，當(dāng)氫被有意地噴射到 氫檢測(cè)器以判定氬檢測(cè)器能否檢測(cè)到氫泄漏時(shí)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(jiǎn)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(gè)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(yīng)源30的細(xì)節(jié)，但是可以設(shè)置并交替使用多個(gè) 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(gè)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(dòng)車輛。第五種目的或功能是僅在電池54的SOC減小時(shí)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(diǎn)處。在這種情況下，可以簡(jiǎn)化輔機(jī)的構(gòu)造。在上述實(shí)施例中，即使在停止將氫供應(yīng)到燃料電池或者停止燃料電池 中的發(fā)電時(shí)，燃料電池混合動(dòng)力車輛1也可以使用從蓄電裝置(此實(shí)施例 中的電池54)供應(yīng)的電力而運(yùn)行。上述實(shí)施例是本發(fā)明的示例實(shí)施例，并且本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明的真實(shí)精神的情況下可以進(jìn)行各種變型。例如，在本實(shí)施例中，限制裝置H(上述實(shí)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(yīng)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(yīng)的任何閥都可以 被控制并用作限制裝置H。在本實(shí)施例中，關(guān)閉閥被用作限制燃料氣體的供應(yīng)。將簡(jiǎn)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(yīng)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(shí)施例中，供應(yīng)含氫的燃料。術(shù)語"燃料"不僅表示"純 氬，，，而且表示"供應(yīng)至燃料電池的甲醇"和"用于重整的甲醇"。作為 燃料供應(yīng)裝置，例如可以采用液態(tài)燃料供應(yīng)容器(其中儲(chǔ)存液體形式的氫) 以及高壓箱。此外，燃料供應(yīng)裝置可以是氫產(chǎn)生裝置，其通過重整諸如乙 醇之類的碳?xì)淙剂蟻懋a(chǎn)生含高濃度氫的氣體。就是說，本發(fā)明可以應(yīng)用于 除點(diǎn)火開關(guān)7之外的裝置被用于提供指令以限制燃料供應(yīng)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(yīng)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(dòng)體，包括燃料電池；用于向所述燃料電池供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置；用于限制由所述燃料供應(yīng)裝置所供應(yīng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)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(yīng)的燃料量的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其中所述操作部件具有光學(xué)特性，所述光學(xué)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(xué)特性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)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(xiàng)所述的移動(dòng)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(xiàng)所述的移動(dòng)體，其中 所述操作部件比另一操作部件配置得更靠近點(diǎn)火開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)體，其中 所述燃料包含氫；所述燃料供應(yīng)裝置將包含氫的所述燃料供應(yīng)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(xué)反應(yīng)來發(fā)電。
7. —種移動(dòng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(yīng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)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(yīng)的控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的移動(dòng)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(dòng)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(dòng)體，包括 燃料電池；用于向所述燃料電池供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)設(shè)備；用于限制由所述燃料供應(yīng)設(shè)備所供應(yīng)的燃料量的限制設(shè)備；主體，所述主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述轉(zhuǎn)換設(shè)備用于將從所述燃料電池供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)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(shè)備來限制所述供應(yīng)的燃料量的控制。
12. —種移動(dòng)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(shè)備； 主體，所述主體具有用于容納乘員的空間； 轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述轉(zhuǎn)換設(shè)備用于將從所述燃料電池供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用 于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)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(shè)備來停止所述發(fā)電的控 制。
13. —種移動(dòng)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(yīng)的中繼設(shè)備；主體，所迷主體具有用于容納乘員的空間；轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述轉(zhuǎn)換設(shè)備用于將從所述燃料電池供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)所述主體的驅(qū)動(dòng)力；控制部，所述控制部控制所述轉(zhuǎn)換設(shè)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(shè)備來允許或中斷所述電力供應(yīng)的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)體，該移動(dòng)體包括燃料電池(20)；用于向燃料電池供應(yīng)含氫燃料的燃料供應(yīng)裝置(3)；用于限制燃料供應(yīng)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(yīng)的電力轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)主體的驅(qū)動(dòng)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(yīng)量的控制?？商鎿Q地，代替限制裝置，可以設(shè)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(yīng)電力的裝置。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101238605SQ200680028595
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社