CN109017343A - 燃料电池车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池车辆及其控制方法。燃料电池车辆具备：燃料电池模块；排出口，配置于上述燃料电池车辆的前轮轴与后轮轴之间的地板下部，排出在上述燃料电池模块中生成的包含水的废气排出；及引导部，在上述燃料电池车辆为非行驶中的情况下，上述引导部将上述废气向比上述后轮轴靠后方处引导。

Description

燃料电池车辆及其控制方法

本申请主张基于在2017年6月8日提出申请的申请编号2017-113242的日本申请及在2017年9月21日提出申请的申请编号2017-180766的日本申请的优先权，并将其公开的全部内容参照并援引于本申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池车辆及其控制方法。

背景技术

日本特开2015-209043号公报公开了在车辆的前方例如前室配置燃料电池组，并在车辆的后方配置来自燃料电池组(燃料电池模块)的废气的排出口的燃料电池车辆。

但是，当在比车辆的后轮轴靠后方处配置废气的排出口时，与废气一起排出的液水向行驶中的车辆的后方飞散，存在液水落到后车上的课题。另一方面，当将排出口配置在前轮轴与后轮轴之间时，虽然被车辆的底罩遮挡而能够抑制液水向车辆的后方飞散，但是在车辆停止的情况下，在非行驶中废气容易滞留于底罩的下部。在该情况下，废气中的水蒸气落到后轮上，存在后轮变湿的情况。因此，要求即使在车辆的非行驶中也能良好地排出废气的结构。

发明内容

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述的课题而作出，可以作为以下的方式实现。

根据本发明的一形态，提供一种燃料电池车辆。该燃料电池车辆具备：燃料电池模块；排出口，配置于上述燃料电池车辆的前轮轴与后轮轴之间的地板下部，排出在上述燃料电池模块中生成的包含水的废气；及引导部，在上述燃料电池车辆为非行驶中的情况下，上述引导部将上述废气向比上述后轮轴靠后方处引导。在上述燃料电池车辆为非行驶中的情况下，通过上述引导部将上述废气向比上述后轮轴靠后方处引导。

根据该形态，在燃料电池车辆为非行驶中的情况下，能够通过引导部将包含水(水蒸气)的废气向比后轮轴靠后方处引导，因此能够抑制水蒸气落到后轮上或使后轮变湿。另外，水蒸气从燃料电池车辆的侧面结露而产生的白雾也不会扩散。因此，即使在燃料电池车辆的非行驶中也能够良好地排出废气。

在上述形态的基础上，可以是，还具备：速度计；及控制部，根据上述燃料电池车辆的速度来控制上述引导部，在上述燃料电池车辆的非行驶中，与行驶中相比，上述控制部减小上述引导部的开口面积。

根据该形态，在燃料电池车辆的非行驶中，与行驶中相比，控制部减小引导部的开口面积，由此即使燃料电池车辆为非行驶中，也能够通过引导部将废气向比后轮轴靠后方处引导。

在上述形态的基础上，可以是，上述引导部设于上述排出口并具有能够控制出口的开口面积的管嘴，上述控制部使上述燃料电池车辆的非行驶中的上述出口的开口面积小于上述燃料电池车辆的行驶中的上述出口的开口面积。

根据该形态，控制部在燃料电池车辆的非行驶中，使排出口的出口的开口面积小于行驶中的出口的开口面积，因此能够加快从排出口排出的废气的流速。其结果是，即使燃料电池车辆为非行驶中也能够使废气向燃料电池车辆的后方移动。

在上述形态的基础上，可以是，上述引导部具有：消音器，设于上述燃料电池模块与上述排出口之间；开口部，使上述废气不经由上述排出口地从上述燃料电池车辆排出；及盖，对上述开口部进行开闭，上述排出口的开口面积是即使上述燃料电池车辆为非行驶中也能够以预先确定的流速以上的流速排出上述废气的面积，在上述燃料电池车辆的非行驶中，上述控制部以关闭上述盖的方式进行控制，在上述燃料电池车辆的行驶中，上述控制部以打开上述盖的方式进行控制。

根据该形态，控制部在燃料电池车辆的非行驶中将盖关闭，由此能够提高来自排出口的废气的流速地将废气排出而使其向燃料电池车辆的后方移动。

在上述形态的基础上，可以是，上述引导部还具有风扇，至少在上述燃料电池车辆的非行驶中，上述控制部驱动上述风扇而将上述废气向上述燃料电池车辆的后方引导。

根据该形态，控制部在燃料电池车辆的非行驶中，驱动风扇，能够提高废气的流速地排出废气而向燃料电池车辆的后方引导。

在上述形态的基础上，可以是，上述燃料电池车辆还具备：速度计；及控制部，根据上述燃料电池车辆的速度来控制上述引导部，上述引导部具有风扇，至少在上述燃料电池车辆的非行驶中，上述控制部驱动上述风扇而将上述废气向上述燃料电池车辆的后方引导。

根据该形态，控制部在燃料电池车辆的非行驶中，驱动风扇，能够提高废气的流速地排出废气而向燃料电池车辆的后方引导。

在上述形态的基础上，可以是，上述燃料电池车辆具备：散热器，用于对上述燃料电池模块进行冷却；及散热器风扇，对上述散热器进行空气冷却，将上述散热器风扇作为上述引导部的风扇使用。

根据该形态，使用散热器风扇作为引导部的风扇，因此能够在不设置新的构成要素的情况下，在燃料电池车辆的非行驶中，提高废气的流速地排出废气而向燃料电池车辆的后方引导。

在上述形态的基础上，可以是，上述燃料电池模块以上述燃料电池模块的车辆前方侧比上述燃料电池模块的车辆后方侧升高的方式倾斜地配置，上述散热器风扇在比上述燃料电池模块靠前方处，配置于能够向上述燃料电池模块的下方输送空气的高度。

根据该形态，以燃料电池模块的前方侧比后方侧高的方式倾斜地配置，散热器风扇在比燃料电池模块靠前方处，配置于能够向所述燃料电池模块的下方输送空气的高度，因此能够将通过散热器风扇产生的风通过燃料电池模块的铅垂下方地引导至排出口。

在上述形态的基础上，可以是，在上述散热器风扇和上述燃料电池模块的铅垂下方具备底罩。

根据该形态，在散热器风扇和燃料电池模块的铅垂下方具备底罩，因此由散热器风扇产生的风通过燃料电池模块与底罩之间而被引导至上述排出口。

在上述形态的基础上，可以是，上述引导部具有配置在比上述排出口靠后方处的导管，上述导管的入口从铅垂上方覆盖上述排出口，上述导管的出口设于比上述后轮轴靠后方处。

根据该形态，在燃料电池车辆的非行驶中，废气通过导管被向比后轮轴靠后方处引导。另外，在燃料电池车辆的行驶中，通过导管的废气是一部分，其余的未通过导管而利用行驶风向后方移动。

在上述形态的基础上，可以是，上述导管的截面的面积大于上述排出口的出口的开口面积。

根据该形态，导管的截面的面积大于排出口的出口的开口面积，因此容易捕捉废气。

在上述形态的基础上，可以是，还具有在比上述排出口靠后方处将上述燃料电池车辆的地板下部覆盖的底罩，具有槽，上述槽设于上述底罩并从上述排出口设置到比上述后轮轴靠后方处。

根据该形态，在燃料电池车辆的非行驶中，废气通过设于底罩的槽，被向比后轮轴靠后方处引导。另外，在燃料电池车辆的行驶中，通过槽的废气是一部分，其余的未通过槽而利用行驶风向后方移动。

本发明能够以各种方式实现，例如，除了燃料电池车辆之外，能够以燃料电池车辆的废气的排出方法等方式实现。

附图说明

图1是表示第一实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图2是表示第一实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图3是表示车辆的非行驶中与行驶中的引导部的形状的差别的说明图。

图4是表示改变引导部的形状的结构的一例的说明图。

图5是本实施方式的控制流程图。

图6是表示引导部的出口的开口面积较小时的废气的流动的说明图。

图7是表示引导部的出口的开口面积不小时的废气的流动的说明图。

图8是表示变更排出口的出口的开口面积的其他实施方式的说明图。

图9是表示变更排出口的出口的开口面积的其他实施方式的说明图。

图10是表示第二实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图11是表示第二实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图12是表示第三实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图13是表示第三实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图14是表示图12的区域X处的非行驶中和行驶中的废气的流动的说明图。

图15是表示第四实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图16是图15的XVI-XVI截面的向视图。

图17是表示第五实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图18是表示第五实施方式的车辆的概略结构的说明图。

图19是第五实施方式的控制流程图。

具体实施方式

在本说明书中，基于以下的五个实施方式及其他实施方式来说明用于实施发明的方式。第一、第二、第五实施方式是根据燃料电池车辆10(简称为“车辆10”。)的行驶中与非行驶中而变更能够将废气向比车辆10的后轮轴靠后方处引导的引导部的动作状态，从而改变废气相对于车辆10的速度的流速的实施方式。在此，车辆10的非行驶中不限于车辆10的速度为0km/h的情况，而包括预先确定的速度vth以下的情况。速度vth的值是例如10km/h以下的预先确定的值，优选的是例如小于7.2km/h(2m/s)的值。第一实施方式是通过在车辆10的非行驶中缩小排出废气的排出口的开口面积来提高废气的流速的实施方式。第二实施方式是在车辆10的非行驶中例如通过风扇来提高废气的流速的实施方式。第三实施方式、第四实施方式是不改变废气的流速而具备在车辆10的非行驶中用于使废气向车辆10的后方移动的引导路(管或槽)的实施方式。以下，对于各实施方式详细地进行说明。

·第一实施方式：

图1、图2是表示第一实施方式的车辆10的概略结构的说明图。车辆10具备：燃料电池模块100、废气管110、消音器120、排出口130、引导部140、促动器142、驱动电动机12、前轮轴13、后轮轴14、燃料罐15、速度计16、底罩17f、17r、地板下部18及控制部20。

燃料电池模块100搭载于在车辆10的前部设置的前室11。在此，车辆10的“前”是车辆10的通常行驶中的行进方向，“后”是“前”的反方向。车辆10的“右”和“左”分别是朝着车辆10的通常行驶中的行进方向时的右和左。车辆10的“上”和“下”分别是车辆10的铅垂方向上的上和下。燃料电池模块100的输出经由DC-DC转换器或逆变器(未图示)而与驱动电动机12连接。驱动电动机12与前轮轴13连接。在该例中，驱动电动机12配置在燃料电池模块100的下方，但也可以是配置在燃料电池模块100的后方的前室11内的结构。在前轮轴13上连接有速度计16。另外，驱动电动机12可以连接于后轮轴14，或者也可以连接于前轮轴13、后轮轴14这两方。在上述情况下，速度计16可以连接于后轮轴14。在后轮轴14的大致上方配置有用于向燃料电池模块100供给燃料气体的燃料罐15。底罩17f、17r是覆盖车辆10的地板下部18的部件，具有大致平板形状。底罩17f、17r具有在行驶中防止垃圾或灰尘、水等的进入并抑制在车辆10的下方通过的空气的阻力的功能。

在车辆10的燃料电池模块100的后方侧，从燃料电池模块100侧依次连接有废气管110、消音器120、排出口130、引导部140。在图1、图2中，图示为在排出口130与引导部140之间设有促动器142，但是促动器142只要设置在能够驱动引导部140的位置即可。废气管110是用于将来自燃料电池模块100的废气排出的管。废气除了空气之外，还包含通过燃料电池模块100内的反应而产生的生成水。生成水作为水蒸气，或者以水蒸气的一部分结露的液水的形态排出。另外，水蒸气当与大气接触而被冷却时，结露而成为白雾。白雾是极细的水滴。消音器120降低废气的排出音。排出口130配置在车辆10的地板下部18，将废气向大气排出。另外，在本实施方式中，废气由引导部140向比车辆10的后轮轴14靠后方处引导。在本实施方式中，引导部140具有能够通过促动器142改变出口141的开口面积的管嘴。引导部140的出口141朝向车辆10的后方。即，废气朝向车辆10的后方排出。在此，“引导部140的出口141朝向后方”是指在从车辆10的后方观察引导部140时，能够目视确认到该出口141的朝向。出口141的朝向只要是本领域技术人员的常识的范围即可，可以不是正后方而稍微朝向左右、上下方向。例如，只要是以车辆10的正后方方向为中心的π球面度的范围内的朝向即可。但是，当出口141与正后方相比朝向下方时，能够避免在后部底罩17r等发生结露的可能性。控制部20根据从速度计16得到的车辆10的速度，向促动器142发送指示，改变引导部140的出口141的开口面积。关于如何改变引导部140的出口141的开口面积，在后文叙述。

图3是表示车辆10的非行驶中与行驶中的引导部140的形状的差别的说明图。在车辆10的行驶中，引导部140成为出口141的大小为与上游侧大致相同的大小的筒形状，在非行驶中，引导部140成为出口141的开口面积比上游侧小的大致锥台形状。在废气的流量固定的情况下，在出口141的开口面积A与流速V之间，连续的式子“A·V＝固定”成立。因此，在废气的流量固定的情况下，当引导部140的形状从筒形状成为大致锥台形状而出口141的开口面积变小时，废气的流速增大。如果废气的流速增大，则能够容易使废气向车辆10的更后方流动。改变废气的流速而进行了实验，结果是如果废气的车辆10的正后方方向上的流速相对于车辆10的速度为2m/s以上，则能够使废气向车辆10的后方流动。

当将行驶中的废气的流量设为例如60L/s(60×10^-3m³/s)，将引导部140的出口141的开口面积A设为120cm²(12×10^-3m²)时，废气的流速V为5m/s。该值大于能够使废气向车辆10的后方流动的2m/s。因此，废气易于向车辆10的后方流动，不易于从车辆10的侧方进行扩散。实际上，在行驶中，对该流速施加基于车速(如果时速为36km/h则为10m/s)的行驶风。在车辆10为行驶中的情况下，与其说是通过废气的流速倒不如说是通过行驶风而废气向车辆10的后方流动。另外，“废气向车辆10的后方流动”是从车辆10观察时的表现。即，实际上，车辆10向前方移动，因此如果从车辆10来看，则可以说废气相对地向车辆10的后方流动。

在车辆10的非行驶中，所需的电力少，因此发电量也少。此时的废气的流量设为例如1L/s(1×10^-3m³/s)。废气的流速V为约0.083m/s。该值小于能够使废气向车辆10的后方流动的2m/s。因此，废气难以向车辆10的后方流动。在该情况下，废气滞留于后部底罩17r的下部，废气中的水蒸气有可能结露而使轮胎变湿。另外，废气中的水蒸气的一部分从车辆10的侧面向上方扩散，结露而成为白雾。即，能看见白雾从车辆10的侧面扩散。水蒸气向上方扩散是因为水蒸气的分子量(18)比空气的平均分子量(28.8)小的缘故。这样当从车辆10的侧面产生白雾时，虽然车辆10自身未产生任何故障、不良情况，但是驾驶员等可能会感觉到违和感。因此，希望无论是车辆10的行驶中还是非行驶中都能良好地排出废气。

在本实施方式中，控制部20在车辆10的非行驶中，将引导部140的出口141的开口面积从120cm²(12×10^-3m²)缩小至5cm²(0.5×10^-3m²)。这样的话，控制部20能够将废气的流速V提高至约2m/s。其结果是，能够满足能够使由废气中的水蒸气产生的白雾向车辆10的后方流动的条件(流速2m/s以上)。

图4是表示改变引导部140的形状的结构的一例的说明图。引导部140具有管嘴，上述管嘴具备内叶片143和外叶片144。内叶片143、外叶片144都具有出口141侧较细的大致梯形形状，内叶片143与外叶片144交替重叠地沿着圆筒面配置。在图4中，为了简便起见，对内叶片143标注阴影，对外叶片144未标注阴影。

在车辆10的行驶中，如以下说明的那样，内叶片143和外叶片144形成大致筒状的管嘴。内叶片143沿着圆筒面排列。内叶片143具有出口141侧较细的大致梯形形状，因此相邻的两个内叶片143的梯形形状的腿与腿之间空开而产生间隙Sp。但是，外叶片144也具有出口141侧较细的大致梯形形状，以填补两个内叶片143的梯形形状的腿与腿之间的间隙Sp的方式沿着圆筒面配置。其结果是，内叶片143和外叶片144形成大致筒状的管嘴。

在车辆10的非行驶中，如以下说明的那样，内叶片143和外叶片144形成引导部140的出口141侧较小的大致锥台形状。促动器142使内叶片143的出口侧向内侧倾斜直至相邻的两个梯形形状的内叶片143的腿彼此接触为止。其结果是，内叶片143形成出口141侧较小的大致锥台形状。促动器142关于外叶片144也可以相同地使其倾斜。

在本实施方式中，作为引导部140采用了具备内叶片143和外叶片144并使内叶片143倾斜的结构的结构，但也可以取代具备内叶片143和外叶片144而采用相机的光圈那样的使叶片滑动的结构。

图5是本实施方式的控制流程图。图5所示的处理在燃料电池模块100为发电中时，每隔固定时间地反复执行。在步骤S100中，车辆10的控制部20从速度计16取得车辆10的速度v。

在步骤S110中，控制部20判断该速度v是否为预先确定的速度vth以下。如上所述，速度vth是例如10km/h以下的预先确定的值，优选的是例如小于7.2km/h(2m/s)的值。在速度v≤vth时，控制部20使处理移向步骤S120，在速度v>vth时，控制部20使处理移向步骤S130。

在步骤S120中，控制部20对于促动器142以缩小引导部140的出口141的开口面积的方式作出指示，促动器142缩小引导部140的出口141的开口面积。另一方面，在步骤S130中，控制部20对于促动器142以扩大引导部140的出口141的开口面积的方式作出指示，促动器142扩大引导部140的出口141的开口面积。控制部20在经过固定时间之后，移向下一周期的步骤S100。

图6是表示引导部140的出口141的开口面积较小时的废气的流动的说明图。在车辆10的速度v为预先确定的速度vth以下的非行驶中，控制部20对促动器142作出指示，使引导部140的出口141的开口面积缩小。其结果是，从引导部140的出口141向车辆10的后方排出的废气的流速V增大，废气向车辆10的后方流动。因此，废气中的水蒸气结露而产生的白雾也向车辆10的后方流动。即，控制部20能够通过使促动器142缩小引导部140的出口141的开口面积，而增大朝向车辆10的后方排出的废气的流速V，能够使水蒸气结露而产生的白雾向车辆10的后方流动。这样，在车辆10的速度v为预先确定的速度vth以下的非行驶中，通过促动器142将引导部140的出口141的开口面积切换为较小的面积，因此废气的流速V升高，废气向后方流动。即使废气中的水蒸气结露而成为白雾，也能向后方排出，因此在从引导部140至车辆10的后端之间扩散，集中而被观察到的情况较少。另外，即使白雾从车辆10的后端排出、扩散，也不会产生外观上的违和感。因此，驾驶者等不易于感觉到违和感或者怀疑产生了某些不良情况。

图7是表示引导部140的出口141的开口面积不小时的废气的流动的说明图。在引导部140的出口141的开口面积不小时，废气的流速V较慢。但是，在车辆10为行驶中时，由于行驶风而废气向车辆10的后方流动。在该情况下，即使废气中的水蒸气结露而成为白雾，也向后方排出，因此会在从引导部140至车辆10的后端之间扩散，集中而被观察到的情况较少。另外，即使白雾从车辆10的后端排出、扩散，也不会产生外观上的违和感。因此，驾驶者等不易于感觉到违和感或者怀疑产生了某些不良情况。另外，在图7中，作为参考地图示在车辆10非行驶中出口141的开口面积不小时的废气的流动。在该情况下，废气的流速V较慢，也没有行驶风，因此废气不向车辆10的后方流动，废气从车辆10的地板下部18、侧面进行扩散。

以上，根据本实施方式，控制部20使用促动器142使车辆10的非行驶中的引导部140的出口141的开口面积小于行驶中的出口141的开口面积，因此能够增大废气的流速V，使废气向车辆10的后方流动。另外，在行驶中，能够通过行驶风使废气向从车辆10观察时的车辆10的后方流动。因此，在车辆10的行驶中和车辆10的非行驶中都能够良好地排出废气。

图8是表示变更排出口的出口的开口面积的其他实施方式的说明图。在该实施方式中，作为废气的引导部而具备排出口130及阀145。阀145设于排出口130的内部。阀145在消音器120侧以能够旋转的方式被固定，通过促动器142而进行旋转来改变排出口130的出口131的开口面积。即，控制部20在车辆10的非行驶中，使用促动器142以使出口131的开口面积A1小于车辆10的行驶中的开口面积A2的方式使阀145旋转。出口131的开口面积A1是使在车辆10的非行驶中从排出口134排出的废气的流速V成为约2m/s以上那样的大小。由此，与第一实施方式相同地，控制部20能够使车辆10的非行驶中的排出口130的出口131的开口面积A1小于行驶中的出口131的开口面积A2。其结果是，能够增大废气的流速V而使废气向车辆10的后方流动。在行驶中，通过行驶风，能够使废气从车辆10观察时向车辆10的后方流动。因此，在车辆10的行驶中和非行驶中，都能够良好地排出废气。

在该实施方式中，也可以将排出口130设为大致圆筒形，并沿着排出口130的内侧的圆筒面配置阀145。在该情况下，在车辆10的非行驶中，阀145向内侧倾斜，由此缩小出口131。另一方面，在车辆10的行驶中，通过沿着排出口130的内侧的圆筒面扩展而能够扩大出口131。

图9是表示变更排出口的出口的开口面积的其他实施方式的说明图。在该实施方式中，车辆10具备消音器121及排出口130。消音器121具备：开口部122、对开口部122进行开闭的盖123及使盖123开闭的促动器142，而具有作为引导部的功能。排出口130的开口面积是能够在车辆10的非行驶中使从排出口130以流速约2m/s以上排出废气的开口面积。

控制部20在车辆10的非行驶中，使用促动器142将盖123关闭而从排出口130排出流速V为约2m/s以上的废气。另一方面，控制部20在车辆10的行驶中，使用促动器142将盖123打开，从排出口130及开口部122排出废气。因此，与第一实施方式相同地，在车辆10的行驶中和非行驶中，都能够良好地排出废气。根据该实施方式，能够通过在消音器121上设置盖123这样简单的结构，来切换车辆10的行驶中与非行驶中的废气的排出的方式，而都能够良好地排出废气。在本实施方式中，采用了在端部与促动器142连接的盖123，但是也可以取代盖123而使用蝶阀。如果为蝶阀，则通过使其绕轴旋转而能够容易地进行开口部122的开闭。

·第二实施方式：

图10、图11是表示第二实施方式的车辆10的概略结构的说明图。第二实施方式的车辆10在地板下部18具备风扇150。在本实施方式中，风扇150设于排出口130的左右，形成从车辆10的前方朝向后方流动的空气流。控制部20基于车辆10的速度v，在车辆10的速度为vth以下的非行驶中，驱动风扇150而使其旋转，在大于vth的行驶中，停止风扇150的驱动。在车辆10的非行驶中，从排出口130排出的废气向车辆10的左右方向扩散。当废气到达基于风扇150的空气流时，通过该空气的流动而废气的向车辆10后方的流速上升，向车辆10的后方移动。另一方面，在车辆10的行驶中，即使控制部20不驱动风扇150，废气也通过行驶风而向车辆10的后方移动。因此，控制部20在车辆10的非行驶中，驱动风扇150旋转，在车辆10的行驶中不驱动风扇150，由此与第一实施方式相同地，在车辆10的行驶中和非行驶中，都能够良好地排出废气。另外，控制部20在车辆10的行驶中，也可以根据车辆10的速度，以车辆10的速度越快则越减少风扇驱动量的方式驱动风扇150。

在本实施方式中，风扇150配置在排出口130的左右，但也可以将风扇150配置在排出口130的前方，还可以配置在排出口130的后方。在风扇150配置在排出口130的前方的情况下，废气中的水蒸气不会落到风扇150上，因此风扇150不易于劣化。在风扇150配置在排出口130的后方的情况下，通过风扇150吸引废气，因此与在排出口130的前方配置风扇150而进行送风相比，风扇150的送风效率更好。当如本实施方式那样将风扇150配置在排出口130的左右时，废气中的水蒸气不会落到风扇150上，因此风扇不易于劣化。另外，即使废气要向车辆10的左右扩散，也能通过风扇150阻碍废气向左右方向扩散，因此能够可靠地抑制废气从车辆10的地板下部18、侧面进行扩散。

在燃料电池模块的发电中产生白雾并向门或窗的附近扩散时，在门或窗打开的情况下，白雾可能会通过门或窗而进入车内。因此，可以在门或窗打开的情况下，与未打开的情况相比提高风扇150的转速。

·第三实施方式：

图12、图13是表示第三实施方式的车辆10的概略结构的说明图。在第三实施方式的车辆10中，作为引导部而具备导管160。在本实施方式中，导管160具有例如筒状形状。导管160的截面的面积大于排出口130的出口的开口面积。导管160的入口从铅垂上方覆盖排出口130的出口，并到达车辆10的后部。导管160的出口设于比车辆10的后轮轴14靠后部处。在本实施方式中，导管160设置在车辆10的后部底罩17r的上方。如果导管160处于后部底罩17r的上方，则垃圾和灰尘难以进入导管160，导管160不易于堵塞。在本实施方式中，导管160是向车辆10的后方笔直的形状。但是，也可以不是笔直的形状。燃料罐15的两端部成为圆顶形状，因此可以使导管160以通过该圆顶形状部分与后部底罩17r之间的方式弯曲。这样的话，能够降低燃料罐15的位置，也能够使车辆10的重心下降。

图14是表示图12的区域X处的非行驶中和行驶中的废气的流动的说明图。在图14中，省略后部底罩17r(图12、图13)的图示。在车辆10的非行驶中，从排出口130排出的废气的量较少。另外，废气中包含的水蒸气比空气轻。此外，导管160从铅垂上方覆盖排出口130的出口。因此，包含水蒸气的废气通过导管160，被引导至车辆10的后部。另外，废气中的水蒸气也可以在通过导管160的中途结露。能够从导管160作为液水排出。另外，为了容易排出该液水，导管160可以不是水平，而是例如以出口侧(车辆10的后方侧)低的方式倾斜。另外，也可以是以出口侧(车辆10的后方侧)高的方式倾斜。在该情况下，白雾从车辆10的后方排出，液水从车辆10的前轮轴13与后轮轴14之间排出。

另一方面，在车辆10的行驶中，从排出口130排出的废气的量较多，一部分在导管160中通过而被引导至比车辆10的后轮轴14靠后部处，其余的通过行驶风向后方移动。根据该结构，即使不进行通过控制部20改变废气的流速V的控制，也能够在车辆10的行驶中和非行驶中都良好地排出废气。

在本实施方式中，导管160的截面的面积大于排出口130的出口的开口面积。这样的话，能够容易捕捉从排出口130排出的废气。但是，也可以使导管160的截面的面积不大于排出口130的出口的开口面积。导管160只要从铅垂上方覆盖排出口130的出口，就能够将从排出口130排出的废气向导管160引导而减少从车辆10的地板下部18、侧面进行扩散的废气的量。另外，只要将从排出口130排出的废气的一部分向导管160引导即可，不需要引导100％。

·第四实施方式：

图15是表示第四实施方式的车辆10的概略结构的说明图。图16是图15的XVI-XVI截面的向视图。在第四实施方式的车辆10中，作为引导部而在后部底罩17r上具备向铅垂上方凹陷的槽172。槽172从铅垂上方覆盖排出口130的出口，并到达比车辆10的后轮轴14靠后部处。槽172的大小大于排出口130的大小。

在车辆10的非行驶中，从排出口130排出的废气的量较少。另外，废气中包含的水蒸气比空气轻。此外，槽172从铅垂上方覆盖排出口130的出口。因此，包含水蒸气的废气沿着槽172被引导至车辆10的后部。

另一方面，在车辆10的行驶中，从排出口130排出的废气的量较多，一部分沿着槽172被引导至车辆10的后部，其余的通过行驶风而向后方移动。根据该结构，即使不进行通过控制部20改变废气的流速的控制，也能够在车辆10的行驶中和非行驶中都良好地排出废气。另外，槽172下方开放，因此槽172不会因垃圾或灰尘而堵塞。

以上，根据上述各实施方式，具备能够将从排出口130排出的水蒸气向比后轮轴14靠后方处引导的引导部，在车辆10为非行驶中时，通过引导部将水蒸气向比后轮轴14靠后方处引导，在车辆10为行驶中时，通过行驶风使从排出口130排出的水蒸气的至少一部分向后方流动，因此在车辆10的行驶中和非行驶中，都能够良好地排出废气。

·第五实施方式：

图17、图18是表示第五实施方式的车辆10的概略结构的说明图。第五实施方式的车辆10具备散热器21和散热器风扇22，在利用散热器风扇22作为引导白雾的风扇这一点上与第二实施方式的车辆10不同。在燃料电池模块100的前方配置有散热器21和散热器风扇22。散热器21对冷却液进行冷却，上述冷却液用于对燃料电池模块100进行冷却。散热器风扇22对散热器21进行空气冷却。散热器21在比散热器风扇22靠前方处，配置在能够向燃料电池模块的下方输送空气的高度。例如，散热器风扇22的最下端配置在比燃料电池模块100的车辆前方侧低的位置。另外，燃料电池模块100以使燃料电池模块100的车辆前方侧比车辆后方侧高的方式倾斜配置。

散热器21配置在比散热器风扇22靠前方处，因此在车辆10的行驶中，行驶风直接接触到散热器21上。另外，通常，从散热器21向散热器风扇22吸引空气与从散热器风扇22向散热器21吹附空气相比，空气容易在散热器21中通过，因此冷却效率高。此外，在作为散热器风扇22的送风目的地的后方不存在散热器21，因此容易将通过散热器风扇22产生的风向排出口130引导。

图19是第五实施方式的控制流程图。图19所示的处理在燃料电池模块100的发电中，每隔固定时间地反复执行。在步骤S200中，控制部20设定散热器风扇22的转速N。控制部20基于燃料电池模块100的发电量、对燃料电池模块100进行冷却的冷却液的温度、外部气体温中的至少一个，来设定散热器风扇22的转速N。

在步骤S210中，车辆10的控制部20从速度计16取得车辆10的速度v。在步骤S220中，控制部20判断该速度v是否为预先确定的速度vth以下。上述处理与通过图5进行了说明的步骤S100、S110的处理相同。在速度v≤vth时，认为车辆10大致停止，控制部20使处理移向步骤S230，在速度v>vth时，认为车辆10大致行驶，控制部20使处理移向步骤S250。

在步骤S230中，控制部20判断转速N是否为最低转速Nmin以上。最低转速Nmin是即使为车辆10停止时(速度0时)也能够将白雾向后方引导的散热器风扇22的转速。即，如果使散热器风扇22以转速Nmin以上旋转，则即使车辆10停止，也能够将白雾向车辆10的后方引导。如果转速N小于最低转速Nmin，则移向步骤S240，如果为最低转速Nmin以上，则移向步骤S250。

在步骤S240中，控制部20使散热器风扇22的转速提升至Nmin以上地对散热器风扇22进行驱动。由此，由散热器风扇22吸引的空气在之后通过燃料电池模块100与前部底罩17f之间而向后方流动。该空气在比排出口131靠前方处向车辆10的下部排出，在车辆10的下部，从前方向后方流动。因此，即使为车辆10停止中，也能够将白雾向车辆10的后方引导。另外，最低转速Nmin是在车辆10的停止时，能够在车辆10的下部实现例如2m/s以上的风速那样的转速。控制部20可以通过从燃料电池模块100排出的水蒸气量来取代该转速Nmin。控制部20能够根据燃料电池模块100的发电量算出从燃料电池模块100排出的水蒸气量。另外，如果车辆10的从地面至排出口130的出口131的高度或车辆10的车宽不同，则最低转速Nmin也可以是不同的值。

在步骤S240中，控制部20将散热器风扇22的转速驱动为转速N。转速N是即使为车辆10停止中也能够将白雾向车辆10的后方引导的最低转速以上，因此能够将白雾向车辆10的后方引导。然后，当经过了固定时间时，控制部20使处理返回到步骤S200。

在步骤S250中，控制部20将散热器风扇22的转速驱动为转速N。然后，当经过了固定时间时，控制部20使处理返回到步骤S200。在车辆10的速度比Vth快时，即行驶中，施加行驶风。该空气流与第二实施方式的基于风扇150的空气流相同地发挥作用。因此，散热器风扇22的转速可以仍为转速N。

以上，根据第五实施方式，在车辆10的行驶中和非行驶中，都能够良好地排出废气。另外，在第五实施方式中，利用基于散热器风扇22的空气流，因此与第二实施方式相比，不需要新的构成部件。

在第五实施方式中，在前室11的铅垂下方具备前部底罩17f，但是前部底罩17f可以省略。在该情况下，空气在燃料电池模块100的铅垂下方，即，燃料电池模块100与地面之间流动。另外，在不具备前部底罩17f的情况下，与具备的情况相比，也可以提高车辆10的停止时的散热器风扇22的转速。

在第五实施方式中，以使燃料电池模块100的前方侧比后方侧高的方式倾斜地配置燃料电池模块100，因此能够得到空气容易向燃料电池模块100与前部底罩17f或地面之间流动的导风效果。另外，只要空气在燃料电池模块100的下方流动即可，燃料电池模块100也可以不倾斜地配置。

当在燃料电池模块的发电中产生白雾而扩散到门或窗附近时，在门或窗打开的情况下，白雾可能会通过门或窗进入车内。因此，可以在门或窗打开的情况下，与未打开的情况相比，提高散热器风扇22的转速。

在第五实施方式中，可以在前部底罩17f的电动机室11侧设置与车辆10的前后方向大致平行的分隔件24，通过使空气沿着该分隔件24流动而避免空气的流动向车辆10的左右扩散。另外，分隔件24也可以省略。另外，也可以取代分隔件24而利用轮胎罩25的内侧来引导来自散热器风扇22的空气。

在第五实施方式中，将散热器风扇22配置在散热器21的后方，但也可以将散热器风扇22配置在散热器21的前方。无论散热器风扇22的位置为散热器21的前方还是后方，散热器风扇22都能够向车辆10的后方输送风，能够利用该风将白雾向车辆10的后方引导。

在第一～第四实施方式中，未对散热器21及散热器风扇22进行说明，但是在这些实施方式中，为了对燃料电池模块100进行冷却，也可以具备散热器21及散热器风扇22。

在上述各实施方式中，将底罩分为前部底罩17f和后部底罩17r，但也可以是将前部底罩17f与后部底罩17r设为一体的部件并设有供排出口130等通过的开口的结构。

在上述各实施方式中说明的结构可以单独实施，也可以实施将各实施方式中说明的多个结构组合的结构。例如，可以进行第一实施方式与第二实施方式、第一实施方式与第三实施方式、第一实施方式与第四实施方式、第一实施方式与第五实施方式、第二实施方式与第三实施方式、第二实施方式与第四实施方式、第一实施方式与第二实施方式与第三实施方式、第一实施方式与第二实施方式与第四实施方式的组合。另外，也可以通过在槽172的至少一部分配置导管160，而将第三实施方式与第四实施方式组合。另外，上述组合是作为例示而列举的组合，不限定于上述组合。

在第一实施方式中，通过改变引导部140的出口141的面积来改变废气的流速，但也可以改变从引导部140排出的废气的朝向。例如，可以是在非行驶中，引导部140的出口141朝向车辆10的正后方方向，在行驶中，朝向比非行驶中靠下方。

另外，流速的数值是例示。即，根据车辆10的全长、车宽，最低地面高度等而通过引导部140实现的非行驶中的流速不同。对于车辆10的形态而言优选的值只要通过例如实验来求出即可。

本发明不限于上述实施方式和变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，与发明内容一栏记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、其他实施方式中的技术特征为了解决上述课题的一部分或全部，或者为了实现上述效果的一部分或全部，可以适当地进行更换或组合。另外，该技术特征在本说明书中只要不是作为必须的特征进行说明，就可以适当删除。

Claims (16)

1.一种燃料电池车辆，具备：

燃料电池模块；

排出口，配置于所述燃料电池车辆的前轮轴与后轮轴之间的地板下部，排出在所述燃料电池模块中生成的包含水的废气；及

引导部，在所述燃料电池车辆为非行驶中的情况下，所述引导部将所述废气向比所述后轮轴靠后方处引导。

2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中，

所述燃料电池车辆还具备：

速度计；及

控制部，根据所述燃料电池车辆的速度来控制所述引导部，

所述引导部具有排出所述废气的出口，

在所述燃料电池车辆的非行驶中，与行驶中相比，所述控制部减小所述出口的开口面积。

3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其中，

所述引导部设于所述排出口并具有能够控制出口的开口面积的管嘴，

所述控制部使所述燃料电池车辆的非行驶中的所述出口的开口面积小于所述燃料电池车辆的行驶中的所述出口的开口面积。

4.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其中，

所述引导部具有：

消音器，设于所述燃料电池模块与所述排出口之间；

开口部，使所述废气不经由所述排出口地从所述燃料电池车辆排出；及

盖，对所述开口部进行开闭，

所述排出口的开口面积是即使所述燃料电池车辆为非行驶中也能够以预先确定的流速以上的流速将所述废气排出的面积，

在所述燃料电池车辆的非行驶中，所述控制部以关闭所述盖的方式进行控制，

在所述燃料电池车辆的行驶中，所述控制部以打开所述盖的方式进行控制。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的燃料电池车辆，其中，

所述引导部还具有风扇，

至少在所述燃料电池车辆的非行驶中，所述控制部驱动所述风扇而将所述废气向所述燃料电池车辆的后方引导。

6.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中，

所述燃料电池车辆还具备：

速度计；及

控制部，根据所述燃料电池车辆的速度来控制所述引导部，

所述引导部具有风扇，

至少在所述燃料电池车辆的非行驶中，所述控制部驱动所述风扇而将所述废气向所述燃料电池车辆的后方引导。

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池车辆，其中，

所述燃料电池车辆具备：

散热器，用于对所述燃料电池模块进行冷却；及

散热器风扇，对所述散热器进行空气冷却，

将所述散热器风扇作为所述引导部的风扇使用。

8.根据权利要求7所述的燃料电池车辆，其中，

所述燃料电池模块以所述燃料电池模块的车辆前方侧比所述燃料电池模块的车辆后方侧升高的方式倾斜地配置，

所述散热器风扇在比所述燃料电池模块靠前方处配置于能够向所述燃料电池模块的下方输送空气的高度。

9.根据权利要求7或8所述的燃料电池车辆，其中，

在所述散热器风扇和所述燃料电池模块的铅垂下方具备底罩。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的燃料电池车辆，其中，

所述引导部具有配置在比所述排出口靠后方处的导管，

所述导管的入口从铅垂上方覆盖所述排出口，

所述导管的出口设于比所述后轮轴靠后方处。

11.根据权利要求10所述的燃料电池车辆，其中，

所述导管的截面面积大于所述排出口的出口的开口面积。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的燃料电池车辆，其中，

所述燃料电池车辆还具有在比所述排出口靠后方处覆盖所述燃料电池车辆的地板下部的底罩，

所述引导部具有槽，所述槽设于所述底罩并从所述排出口设置到比所述后轮轴靠后方处。

13.一种燃料电池车辆的控制方法，所述燃料电池车辆具有燃料电池模块，所述燃料电池车辆的控制方法包括如下步骤：

以在所述燃料电池车辆的非行驶中与行驶中相比使排出口的开口面积变小的方式进行控制，所述排出口用于排出在所述燃料电池模块中生成的包含水的废气。

14.根据权利要求13所述的燃料电池车辆的控制方法，其中，

所述排出口具有第一排出口和作为第二排出口的开口部，

所述燃料电池车辆还具有对所述开口部进行开闭的盖，

在所述燃料电池车辆的非行驶中，以关闭所述盖的方式进行控制，在所述燃料电池车辆的行驶中，以打开所述盖的方式进行控制，由此以使排出在所述燃料电池模块中生成的包含水的废气的排出口的开口面积变小的方式进行控制。

15.一种燃料电池车辆的控制方法，所述燃料电池车辆具有燃料电池模块，所述燃料电池车辆的控制方法包括如下步骤：

以在所述燃料电池车辆的非行驶中驱动风扇的方式进行控制，所述风扇将在所述燃料电池模块中生成的包含水的、从排出口排出的废气向所述燃料电池车辆的后方引导。

16.根据权利要求15所述的燃料电池车辆的控制方法，其中，

所述风扇包括对散热器进行空气冷却的散热器风扇，所述散热器用于对所述燃料电池模块进行冷却。