JP2009171843A - 移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池フェイルが発生時に、バッテリによる走行距離を長くできる燃料電池移動体を提供すること。
【解決手段】燃料電池車１は、燃料電池１０、バッテリ１１、制御装置３０を備える。制御装置３０は、反応ガスの流路に掃気ガスを流通させて、当該流路内の液滴を除去する液滴除去掃気を行う液滴除去掃気部３４と、流路内を乾燥させる乾燥掃気を行う乾燥掃気部３５と、を備える。制御装置３０は、燃料電池１０による走行中に、燃料電池１０の発電継続の可否を判定し、燃料電池１０の発電継続が可能と判定した場合には、燃料電池１０の発電を継続し、走行終了後に、液滴除去掃気部３４および乾燥掃気部３５により掃気を行い、燃料電池１０電継続が不可と判定した場合には、燃料電池１０を停止して、バッテリ１１により走行させ、液滴除去掃気部３４により掃気を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動装置に関する。詳しくは、燃料電池で発電された電力で移動する移動装置に関する。

近年、自動車の新たな動力源として燃料電池システムが注目されている。燃料電池システムは、例えば、反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池と、反応ガス流路を介して燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給装置と、この反応ガス供給装置を制御する制御装置と、を備える。

自動車には、車輪を駆動するモータが設けられており、燃料電池システムで発電した電力でモータを駆動することにより、自動車を走行させる。
また、燃料電池で発電した電力は、バッテリやコンデンサなどの蓄電装置に蓄電され、燃料電池の故障により燃料電池の発電が停止した場合（以降、燃料電池フェイルと呼ぶ）には、蓄電装置の電力でモータを駆動することにより、自動車を走行させること（以降、ＥＶ走行と呼ぶ）が行われる（特許文献１参照）。

燃料電池は、例えば、数十個から数百個のセルが積層されたスタック構造である。ここで、各セルは、膜電極構造体（ＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して構成され、膜電極構造体は、アノード電極（陽極）およびカソード電極（陰極）の２つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。

この燃料電池のアノード電極に反応ガスとしての水素ガスを供給し、カソード電極に反応ガスとしての酸素を含む空気を供給すると、電気化学反応により発電する。

ここで、上述した燃料電池システムでは、発電を停止した後、低温雰囲気下で放置すると、燃料電池システム内の水分が結露、凍結して氷となってしまう。したがって、その後、燃料電池システムを再起動すると、例えば反応ガス流路内に付着した氷が反応ガスの流れを遮ってしまい、再起動時の発電性能が低下する、という問題があった。

そこで、バッテリで駆動する監視装置を設け、燃料電池システムの停止後、監視装置で燃料電池を監視して、燃料電池の温度が低下した場合には、蓄電装置の電力で反応ガス供給装置を駆動して、反応ガス流路に流速の大きい乾燥空気を送り込むことで、反応ガス流路に付着した水分を吹き飛ばす方法（以降、液滴除去掃気と呼ぶ）がある（特許文献２参照）。この方法によれば、反応ガス流路の水分を除去できるので、反応ガス流路内部の氷の発生を防止して、円滑に再起動できる。
また、反応ガス流路に少量の乾燥空気を長時間送り込むことで、反応ガス流路を乾燥させて、燃料電池の性能を向上させる方法（以降、乾燥掃気と呼ぶ）がある（特許文献３参照）。

特開平９−９８５１１号公報 特開２００１−３０７７５７号公報 特開２００５−１４１９４０号公報

しかしながら、上述のように、燃料電池フェイルが発生した場合には、モータの駆動源を蓄電装置に切り替えて走行し、このＥＶ走行が終了した後、蓄電装置の電力で液滴除去掃気および乾燥掃気を行う。すると、掃気に必要な電力を確保するため、蓄電装置に蓄電された電力量のうちＥＶ走行に利用できる電力量が限られてしまい、ＥＶ走行の距離が短くなっていた。

本発明は、燃料電池フェイル発生時に、蓄電手段による移動距離を長くできる燃料電池移動体を提供することを目的とする。

本発明の移動装置は、駆動手段（例えば、実施の形態における駆動モータ２）の駆動により移動可能な移動体と、反応ガスを反応させて発電を行う燃料電池（例えば、実施の形態における燃料電池１０）と、電力を蓄電可能な蓄電手段（例えば、実施の形態におけるバッテリ１１）と、前記移動体、前記燃料電池、および前記蓄電手段を制御する制御手段（例えば、実施の形態における制御装置３０）と、を備え、前記制御手段は、前記燃料電池で発電した電力により前記駆動手段を駆動する燃料電池駆動手段（例えば、実施の形態における燃料電池駆動部３１）と、前記燃料電池で発電した電力の少なくとも一部を前記蓄電手段に蓄電しておき、当該蓄電した電力で前記駆動手段を駆動する蓄電電力駆動手段（例えば、実施の形態における蓄電電力駆動部３２）と、を有する移動装置（例えば、実施の形態における燃料電池車１）であって、前記制御手段は、前記燃料電池の発電継続の可否を判定する発電継続判定手段（例えば、実施の形態における発電継続判定部３３）と、前記蓄電手段に蓄電した電力により、前記反応ガスの流路に掃気ガスを流通させる掃気手段（例えば、実施の形態における液滴除去掃気部３４）と、をさらに備え、前記燃料電池駆動手段により前記移動体を移動させる期間中に、前記発電継続判定手段により前記燃料電池の発電継続が不可と判定した場合には、前記燃料電池の発電を停止して前記蓄電電力駆動手段により前記移動体を移動させるとともに前記掃気手段による掃気を開始することを特徴とする。

この発明によれば、燃料電池フェイルが発生して、燃料電池の発電継続が不可と判定した場合には、燃料電池の発電を停止して蓄電電力駆動手段により移動体を移動させるとともに、掃気手段による掃気を開始する。よって、蓄電電力駆動手段により移動体を移動しているときの比較的蓄電手段の温度が高い状態で掃気を行うことで、温度低下に伴い発生する取り出し可能な電力の減少を抑えることができる。

この場合、前記蓄電手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段（例えば、実施の形態における電圧センサ１１２）をさらに備え、前記制御手段は、前記掃気手段の実行に必要な電力を算出する掃気電力算出手段と、をさらに備え、前記移動体の移動のために前記蓄電手段から取り出し可能な電力の下限値を閾値とし、前記蓄電量検出手段で検出した蓄電量および前記掃気電力に基づいて、前記移動体が移動する期間、少なくとも前記掃気手段の実行に必要な電力を確保するように前記閾値を設定することが好ましい。

この発明によれば、移動体が移動する期間、少なくとも掃気に必要な電力を確保したので、燃料電池フェイルが発生しても、掃気を行うことができる。

この場合、前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段（例えば、実施の形態における温度センサ１１１）をさらに備え、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出した温度に基づいて、前記閾値を変化させることが好ましい。

蓄電手段の温度が低下すると、この蓄電手段から取り出すことのできる電力が低下する。
そこで、この発明によれば、温度検出手段で検出した蓄電手段の温度に基づいて、閾値を変化させたので、例えば、蓄電手段の温度が低い場合には、閾値を低く設定することで、蓄電した電力を有効に利用できる。

この場合、前記制御手段は、前記蓄電量検出手段で検出した蓄電量が前記閾値に到達するまで、前記蓄電電力駆動手段による前記移動体の移動を許可することが好ましい。

この発明によれば、蓄電量検出手段で検出した蓄電量が閾値に到達するまで、蓄電電力駆動手段による前記移動体の移動を許可したので、移動体の移動終了後の掃気に必要な電力を確保しながら、できるだけ長距離に亘って移動体を移動させることができる。

本発明によれば、燃料電池フェイルが発生して、燃料電池の発電継続が不可と判定した場合には、燃料電池の発電を停止して蓄電電力駆動手段により移動体を移動させるとともに、掃気手段による掃気を開始する。よって、蓄電電力駆動手段により移動体を移動しているときの比較的蓄電手段の温度が高い状態で掃気を行うことで、温度低下に伴い発生する取り出し可能な電力の減少を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る移動装置が適用された燃料電池車のブロック図である。 前記実施形態に係る移動装置の制御手段のブロック図である。 前記実施形態に係る移動装置について、掃気の実施状況と掃気の完了までに必要な電力量との関係を示す図である。 前記実施形態に係る移動装置の状態と蓄電手段の閾値との関係を示す図である。 前記実施形態に係る蓄電手段の温度と閾値との関係を示す図である。 前記実施形態に係る移動装置の動作のフローチャートである。 前記実施形態に係る移動装置について、燃料電池フェイルが発生しない場合における、イグニッションがオフされてから掃気を完了するまでのタイミングチャートである。 前記実施形態に係る移動装置について、燃料電池フェイルが発生した場合における、燃料電池フェイルが発生してから掃気を完了するまでのタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る移動装置の動作のフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る移動装置の動作のフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態および変形例の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る移動装置としての燃料電池車１のブロック図である。
燃料電池車１は、駆動手段としての駆動モータ２の駆動により移動可能な移動体（図示省略）と、この移動体に搭載された燃料電池システム３と、を備える。
燃料電池システム３は、反応ガスを反応させて発電を行う燃料電池１０と、この燃料電池１０に水素ガスやエア（空気）を供給する供給装置２０と、電力を蓄電可能な蓄電手段としてのバッテリ１１と、これら燃料電池１０、供給装置２０、およびバッテリ１１を制御する制御手段としての制御装置３０（図２参照）と、を有する。

このような燃料電池１０は、アノード電極（陽極）側に水素ガスが供給され、カソード電極（陰極）側に酸素を含むエアが供給されると、電気化学反応により発電する。

供給装置２０は、燃料電池１０のカソード電極側にエアを供給するエアコンプレッサ２１、冷却器２２、および加湿器２３と、アノード電極側に水素ガスを供給する水素タンク２４およびエゼクタ２５と、を含んで構成される。

エアコンプレッサ２１は、エア供給路４１を介して、燃料電池１０のカソード電極側に接続されている。上述の冷却器２２および加湿器２３は、このエア供給路４１に設けられている。
エアコンプレッサ２１は、エア供給路４１にエアを供給する。すると、この供給されたエアは、冷却器２２で冷却された後、加湿器２３で加湿されて、燃料電池１０に供給される。

エア供給路４１の冷却器２２の上流側と下流側とは、冷却器バイパス４６で接続されている。この冷却器バイパス４６には、冷却器バイパス弁４６１が設けられている。
エア供給路４１の加湿器２３の上流側と下流側とは、加湿器バイパス４７で接続されている。この加湿器バイパス４７には、加湿器バイパス弁４７１が設けられている。

燃料電池１０のカソード電極側には、エア排出路４２が接続され、このエア排出路４２の先端側には、背圧制御弁４２１が設けられる。

水素タンク２４は、水素供給路４３を介して、燃料電池１０のアノード電極側に接続されている。上述のエゼクタ２５は、この水素供給路４３に設けられている。水素供給路４３の水素タンク２４とエゼクタ２５との間には、遮断弁４３１が設けられている。
エア供給路４１と水素供給路４３とは、バイパス４８で接続されている。具体的には、バイパス４８は、エア供給路４１の冷却器２２と加湿器２３との間から延びて、水素供給路４３のエゼクタ２５よりもアノード電極側に至る。
バイパス４８には、エア導入弁４８１が設けられている。

燃料電池１０のアノード電極側には、水素排出路４４が接続され、この水素排出路４４の先端側には、パージ弁４４１が設けられている。また、水素排出路４４のうちパージ弁４４１よりもアノード電極側では、水素排出路４４が分岐されて水素還流路４５となり、この水素還流路４５は、上述のエゼクタ２５に接続されている。水素還流路４５の途中には、ドレイン弁４５１が設けられている。

エゼクタ２５は、水素還流路４５を通して、水素排出路４４に流れた水素ガスを回収し、水素供給路４３に還流する。

燃料電池１０は、電流制限器（ＶＣＵ）１２介して、バッテリ１１および駆動モータ２に接続されている。
燃料電池１０で発電された電力は、バッテリ１１および駆動モータ２に供給される。電流制限器１２は、燃料電池１０からの出力を必要に応じて制限して駆動モータ２およびバッテリ１１に供給する。
バッテリ１１は、燃料電池１０の出力電圧よりもバッテリ１１の電圧が低い場合には、燃料電池１０で発電した電力を蓄電する。一方、必要に応じて駆動モータ２に電力を供給し、駆動モータ２の駆動を補助する。
バッテリ１１には、このバッテリ１１の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ１１１と、バッテリ１１の蓄電量を検出する蓄電量検出手段としての電圧センサ１１２と、が設けられている。

図２は、制御装置３０のブロック図である。
上述の駆動モータ２、バッテリ１１、電流制限器１２、エアコンプレッサ２１、冷却器２２、加湿器２３、背圧制御弁４２１、遮断弁４３１、パージ弁４４１、ドレイン弁４５１、冷却器バイパス弁４６１、加湿器バイパス弁４７１、およびエア導入弁４８１は、制御装置３０により制御される。また、温度センサ１１１および圧力センサ１２１は、制御装置３０に接続される。

制御装置３０は、燃料電池駆動手段としての燃料電池駆動部と、蓄電電力駆動手段としての蓄電電力駆動部３２と、発電継続判定手段としての発電継続判定部３３と、液滴除去掃気手段としての液滴除去掃気部３４と、乾燥掃気手段としての乾燥掃気部３５と、掃気制御部３６と、掃気電力算出手段としての掃気電力算出部３７と、移動電力設定部３８と、を有し、供給装置２０を駆動して燃料電池１０を発電させる。

燃料電池１０を発電させる手順は、以下のようになる。
すなわち、パージ弁４４１、ドレイン弁４５１、冷却器バイパス弁４６１、加湿器バイパス弁４７１、およびエア導入弁４８１、を閉じるとともに、遮断弁４３１を開いておく。そして、水素タンク２４から、水素供給路４３を介して、燃料電池１０のアノード側に水素ガス供給する。また、エアコンプレッサ２１を駆動することにより、エア供給路４１を介して、燃料電池１０のカソード側にエアを供給する。
燃料電池１０に供給された水素ガスおよびエアは、発電に供された後、燃料電池１０からアノード側の生成水などの残留水と共に、水素排出路４４およびエア排出路４２に流入する。パージ弁４４１およびドレイン弁４５１は閉じているので、水素排出路４４に流れた水素ガスは、水素還流路４５を通ってエゼクタ２５に還流されて、再利用される。
その後、パージ弁４４１、ドレイン弁４５１、および背圧制御弁４２１を適当な開度で開くことにより、水素ガス、エア、および残留水が、水素排出路４４およびエア排出路４２から排出される。

燃料電池駆動部３１は、燃料電池１０で発電した電力により駆動モータ２を駆動する。
蓄電電力駆動部３２は、燃料電池１０で発電した電力の少なくとも一部をバッテリ１１に蓄電しておき、この蓄電した電力で駆動モータ２を駆動する。

発電継続判定部３３は、燃料電池１０の発電継続の可否を判定する。具体的には、例えば燃料電池１０に故障が発生して、燃料電池フェイルが発生した場合には、燃料電池１０の発電を継続できないと判定し、燃料電池１０に異常が検出されない場合には、燃料電池１０の発電を継続できると判定する。

液滴除去掃気部３４は、エアや水素ガスの流路である、エア供給路４１、エア排出路４２、水素供給路４３、水素排出路４４、および水素還流路４５に掃気ガスを流通させて、これらの流路内の液滴を除去する掃気処理を行う。具体的には、大流量の掃気ガスを瞬時に流通させることで、流路内の水分を吹き飛ばす。
乾燥掃気部３５は、エアや水素ガスの流路である、エア供給路４１、エア排出路４２、水素供給路４３、水素排出路４４、および水素還流路４５に掃気ガスを流通させて、これらの流路内を乾燥させる掃気処理を行う。具体的には、液滴除去掃気部３４に比べて、小流量の掃気ガスを長時間流通させることで、流路内を乾燥させる。この乾燥掃気部３５の消費エネルギは、液滴除去掃気部３４の消費エネルギよりも大きい。

以上の掃気処理を行う場合の供給装置２０の動作は、具体的には、以下のようになる。
すなわち、エア導入弁４８１を閉じ、背圧制御弁４２１、冷却器バイパス弁４６１、および加湿器バイパス弁４７１を開いて、エアコンプレッサ２１を駆動する。すると、エアコンプレッサ２１から送られた掃気ガスとしての空気は、エア供給路４１、冷却器バイパス４６、加湿器バイパス４７、燃料電池１０のカソード側、およびエア排出路４２を介して、外部に排出される（カソード掃気）。

また、この状態から、ドレイン弁４５１、遮断弁２５１、および背圧制御弁４２１を閉じて、パージ弁４４１およびエア導入弁４８１を開くと、掃気ガスは、エア供給路４１からバイパス４８に流入し、水素供給路４３、燃料電池１０のアノード側、水素還流路４５、および水素排出路４４を介して、外部に排出される（アノード掃気）。

以上により、上述したエア供給路４１、エア排出路４２、水素供給路４３、水素排出路４４、および水素還流路４５が掃気される。

掃気制御部３６は、燃料電池駆動部３１により移動体が移動する期間中に、発電継続判定部３３により燃料電池１０の発電継続の可否を判定する。燃料電池１０の発電継続が可能と判定した場合には、燃料電池１０の発電を継続し、移動体の移動終了後に、液滴除去掃気部３４および乾燥掃気部３５により掃気を行う。
具体的には、掃気制御部３６は、イグニッションがオフされると、燃料電池１０の温度を監視し、燃料電池システム３の温度が０度付近まで低下すると、掃気を行う。

一方、燃料電池１０の発電継続が不可と判定した場合には、燃料電池１０の発電を停止して蓄電電力駆動部３２により移動体を移動させて、液滴除去掃気部３４により掃気を行う。
この場合、バッテリ１１の電力の残量が液滴除去掃気部３４の消費電力に等しくなるまで減少するか、あるいは、イグニッションがオフされると、直ちに、バッテリ１１の電力で液滴除去掃気を行う。これは、走行直後の比較的バッテリ温度が高い状態で掃気を行うことで、温度低下に伴い発生する取り出し可能な電力の減少を抑えるためである。

掃気電力算出部３７は、液滴除去掃気部３４の実行に必要な電力および乾燥掃気部３５の実行に必要な電力を掃気電力として算出する。

また、掃気電力算出部３７は、掃気を開始した後、この掃気の完了までに必要な電力を、図３に従って、算出する。
図３は、掃気の実施状況と掃気の完了までに必要な電力量との関係を示す図である。
図３に示すように、掃気の実施状況が１００％に接近するに従って、掃気の完了までに必要な電力量も少なくなる。また、バッテリ温度が低い場合には、バッテリ温度が高い場合に比べて、高い電力量が必要となる。

移動電力設定部３８は、燃料電池車１の走行のためにバッテリ１１から取り出し可能な電力の下限値を閾値とし、電圧センサ１１２でバッテリ１１の蓄電量を監視して、燃料電池車１の状態に応じて、掃気電力をできるだけ確保するように、閾値を設定する。また、電圧センサ１１２で検出した蓄電量がこの閾値に到達するまで、蓄電電力駆動部３２による走行を許可する。

具体的には、移動電力設定部３８は、図４に従って、閾値を設定する。
図４は、燃料電池車１の状態とバッテリ１１の閾値との関係を示す図である。
燃料電池フェイルが発生しておらず、発電継続判定部３３により燃料電池１０の発電を継続できると判定した場合には、少なくとも液滴除去掃気部３４が消費する電力を確保する。ここでは、液滴除去掃気部３４が消費する電力と乾燥掃気部３５が消費する電力とを確保するように、閾値を所定値Ａに設定する。

燃料電池フェイルが発生して、発電継続判定部３３により燃料電池１０の発電を継続できないと判定したが、液滴除去掃気部３４が消費する電力を確保できる場合には、液滴除去掃気部３４が消費する電力のみを確保するように、閾値を所定値Ｂに設定する。
発電継続判定部３３により燃料電池１０の発電を継続できないと判定し、かつ、液滴除去掃気部３４が消費する電力を確保できない場合には、掃気のための電力を確保せず、閾値を所定値Ｃ、ここでは０に設定する。

また、バッテリ１１の温度変化により、バッテリ１１から取り出し可能な電力が変化するため、移動電力設定部３８は、図５に従って、上述のバッテリ１１の閾値を変化させることもできる。

図５は、バッテリ１１の温度と閾値との関係を示す図である。
バッテリ温度が低下するに従って、バッテリ１１から取り出し可能な電力値も低下する。そこで、移動電力設定部３８は、温度センサ１１１で検出したバッテリ１１の温度に基づいて、バッテリ１１の閾値を変化させる。

燃料電池車１の動作について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、燃料電池駆動部３１により、燃料電池１０で発電した電力で駆動モータ２を駆動する（Ｓ１１）。この状態では、バッテリ１１の閾値は所定値Ａである。
次に、燃料電池１０の発電継続の可否を判定する（Ｓ１２）。この判定がＹＥＳの場合には、燃料電池による発電を継続する（Ｓ１３）。その後、イグニッションがオフされたか否かを判定する（Ｓ１４）。この判定がＮＯの場合には、Ｓ１２に戻り、ＹＥＳの場合には、液滴除去掃気部３４による掃気および乾燥掃気部３５による掃気を行うための電力と、次回に燃料電池１０を起動するための電力と、を充電して（Ｓ１５）、燃料電池１０を停止させる（Ｓ１６）。

一方、Ｓ１２での判定がＮＯの場合には、液滴除去掃気部３４による掃気を行うための電力がバッテリ１１に蓄電されているか否かを判定する（Ｓ１７）。

この判定がＮＯの場合には、バッテリ１１の閾値を所定値Ｃに設定して、燃料電池車１の走行のためにバッテリ１１から取り出し可能な電力を最大とし（Ｓ１８）、蓄電電力駆動部３２によりＥＶ走行を行う（Ｓ１９）。次に、バッテリ１１の電力の残量が所定値Ｃ以下になったか否か、あるいは、イグニッションがオフされたか否かを判定する（Ｓ２０）。これら２つの判定のうち少なくとも一方がＹＥＳの場合には、ＥＶ走行を終了する（Ｓ２１）。一方、これら２つの判定の両方ともがＮＯの場合には、Ｓ１９に戻る。

Ｓ１７の判定がＹＥＳの場合には、バッテリ１１の閾値を所定値Ｂに設定して、液滴除去掃気部３４による掃気を行う電力を確保しておき（Ｓ２２）、蓄電電力駆動部３２によりＥＶ走行を行う（Ｓ２３）。その後、バッテリ１１の電力の残量が所定値Ｂ以下になったか否か、あるいは、イグニッションがオフされたか否かを判定する（Ｓ２４）。これら２つの判定のうち少なくとも一方がＹＥＳの場合には、液滴除去掃気部３４による掃気を行い（Ｓ２５）、Ｓ２１に移る。一方、これら２つの判定の両方ともがＮＯの場合には、Ｓ２３に戻る。

図７は、燃料電池フェイルが発生しない場合における、イグニッションがオフされてから掃気を完了するまでのタイミングチャートである。
イグニッションがオフされると、走行を停止して、燃料電池を停止する。そのため、カソード側のガスの流量およびアノード側のガスの流量は低下する。
その後、燃料電池システムの温度を監視し、システム温度が０度付近まで低下すると、まず、大流量のエアを短時間カソード側に供給することで、カソード側の液滴除去掃気を行った後、大流量のエアを短時間アノード側に供給することで、アノード側の液滴除去掃気を行う。その後、小流量のエアを長時間アノード側あるいはカソード側に供給することで、アノード側あるいはカソード側の乾燥掃気を行う。

図８は、燃料電池フェイルが発生した場合における、燃料電池フェイルが発生してから掃気を完了するまでのタイミングチャートである。
燃料電池フェイルが発生すると、ＥＶ走行に切り替わるため、カソード側のガスの流量およびアノード側のガスの流量は低下する。
その後、イグニッションがオフされるか、または、バッテリ出力が低下すると、ＥＶ走行を停止する。そして、大流量のエアを短時間カソード側に供給することで、カソード側の液滴除去掃気を行った後、大流量のエアを短時間アノード側に供給することで、アノード側の液滴除去掃気を行う。その後、乾燥掃気は行わない。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）燃料電池１０の発電継続が可能と判定した場合には、液滴除去掃気部３４および乾燥掃気部３５により掃気を行う。一方、燃料電池フェイルが発生して、燃料電池１０の発電継続が不可と判定した場合には、液滴除去掃気部３４により掃気を行う。よって、燃料電池フェイルが発生した場合、乾燥掃気部３５のための電力を燃料電池車１の走行に利用するので、バッテリ１１を用いたＥＶ走行による走行距離を長くできる。

（２）燃料電池車１が走行する期間、少なくとも液滴除去掃気に必要な掃気電力を確保したので、燃料電池フェイルが発生しても、掃気を行うことができる。

（３）電圧センサ１１２で検出した蓄電量が閾値に到達するまで、バッテリ１１によるＥＶ走行を許可したので、ＥＶ走行終了後の掃気に必要な電力を確保しながら、できるだけ長距離に亘って燃料電池車１を走行させることができる。

［第２実施形態］
本実施形態では、燃料電池車１の動作について、バッテリ温度に基づいて閾値を変化させる点が、第１実施形態と異なる。

図９は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池車１の動作についてのフローチャートである。
すなわち、図９のフローチャートは、Ｓ１３とＳ１４との間にＳ１３Ａが設けられている点、Ｓ１８とＳ１９との間にＳ１８Ａが設けられている点、および、Ｓ２２とＳ２３との間にＳ２２Ａが設けられている点が、図６のフローチャートと異なる。
Ｓ１３Ａ、Ｓ１８Ａ、およびＳ２２Ａでは、移動電力設定部３８は、温度センサ１１１で検出したバッテリ１１の温度に基づいて、バッテリ１１の閾値を変化させる。

本実施形態によれば、上述した（１）〜（３）の効果に加え、以下のような効果がある。

（４）温度センサ１１１で検出したバッテリ１１の温度に基づいて、閾値を変化させたので、例えば、バッテリ１１の温度が低い場合には、閾値を低く設定することで、蓄電した電力を有効に利用できる。

［第３実施形態］
本実施形態では、燃料電池車１の動作について、燃料電池１０の発電を継続できない場合、直ちに液滴除去掃気を開始する点が、第１実施形態と異なる。

図１０は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池車１の動作についてのフローチャートである。
すなわち、図１０のフローチャートでは、Ｓ１１〜Ｓ１６は、第１実施形態のＳ１１〜Ｓ１６と同様のステップであるが、Ｓ３１〜Ｓ３６が第１実施形態と異なる。
具体的には、Ｓ１２での判定がＮＯの場合には、掃気制御部３６により、液滴除去掃気部３４による掃気を直ちに開始し（Ｓ３１）、掃気電力算出部３７により、掃気の完了までに必要な電力量（掃気必要電力量）を算出する（Ｓ３２）。次に、バッテリ１１の電力の残量が掃気必要電力量以下になったか否か、あるいは、イグニッションがオフされたか否かを判定する（Ｓ３３）。

これら２つの判定のうち少なくとも一方がＹＥＳの場合には、ＥＶ走行を終了し（Ｓ２１）、掃気制御部３６により、掃気が完了したか否かを判定する（Ｓ３５）。この判定がＹＥＳの場合は終了し、ＮＯの場合は、Ｓ３１に戻る。

一方、これら２つの判定の両方ともがＮＯの場合には、ＥＶ走行を行い（Ｓ３６）、Ｓ３１に戻る。

本実施形態によれば、上述した（１）および（２）と同様の効果がある。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の各実施形態では、カソード側の液滴除去掃気を行った後、アノード側の液滴除去掃気を行ったが、これに限らず、どちら側の掃気を先に行ってもよい。
また、上述の各実施形態では、蓄電手段としてバッテリ１１を用いたが、これに限らず、キャパシタを用いてもよい。

１ 燃料電池車（移動装置）
２ 駆動モータ（駆動手段）
１０ 燃料電池
１１ バッテリ（蓄電手段）
３０ 制御装置（制御手段）
３１ 燃料電池駆動部（燃料電池駆動手段）
３２ 蓄電電力駆動部（蓄電電力駆動手段）
３３ 発電継続判定部（発電継続判定手段）
３４ 液滴除去掃気部（液滴除去掃気手段）
３５ 乾燥掃気部（乾燥掃気手段）
３７ 掃気電力算出部（掃気電力算出手段）
１１１ 温度センサ（温度検出手段）
１１２ 電圧センサ（蓄電量検出手段）

Claims (5)

1. 駆動手段の駆動により移動可能な移動体と、
   反応ガスを反応させて発電を行う燃料電池と、
   電力を蓄電可能な蓄電手段と、
   前記移動体、前記燃料電池、および前記蓄電手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記燃料電池で発電した電力により前記駆動手段を駆動する燃料電池駆動手段と、
   前記燃料電池で発電した電力の少なくとも一部を前記蓄電手段に蓄電しておき、当該蓄電した電力で前記駆動手段を駆動する蓄電電力駆動手段と、を有する移動装置であって、
   前記制御手段は、前記燃料電池の発電継続の可否を判定する発電継続判定手段と、
   前記蓄電手段に蓄電した電力により、前記反応ガスの流路に掃気ガスを流通させる掃気手段と、をさらに備え、
   前記燃料電池駆動手段により前記移動体を移動させる期間中に、前記発電継続判定手段により前記燃料電池の発電継続が不可と判定した場合には、前記燃料電池の発電を停止して前記蓄電電力駆動手段により前記移動体を移動させるとともに前記掃気手段による掃気を開始することを特徴とする移動装置。
2. 請求項１に記載の移動装置において、
   前記蓄電手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記掃気手段の実行に必要な電力を算出する掃気電力算出手段と、をさらに備え、
   前記移動体の移動のために前記蓄電手段から取り出し可能な電力の下限値を閾値とし、
   前記蓄電量検出手段で検出した蓄電量および前記掃気電力に基づいて、前記移動体が移動する期間、少なくとも前記掃気手段の実行に必要な電力を確保するように前記閾値を設定することを特徴とする移動装置。
3. 請求項２に記載の移動装置において、
   前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段で検出した温度に基づいて、前記閾値を変化させることを特徴とする移動装置。
4. 請求項２または３に記載の移動装置において、
   前記制御手段は、前記蓄電量検出手段で検出した蓄電量が前記閾値に到達するまで、前記蓄電電力駆動手段による前記移動体の移動を許可することを特徴とする移動装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の移動装置において、
   前記燃料電池の発電継続が可能と判定した場合には、前記燃料電池の発電を継続し、前記移動体の終了後に前記掃気手段による掃気を行うことを特徴とする移動装置。

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