JP2016080328A

JP2016080328A - 給気装置

Info

Publication number: JP2016080328A
Application number: JP2014215487A
Authority: JP
Inventors: 賢博八重樫; Masahiro Yaegashi; 政行荒武; Masayuki Aratake
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: JP6385791B2

Abstract

【課題】ガレージ内が酸素欠乏状態になることを簡単な構成で抑制する。【解決手段】給気ファン34はガレージ14に外気を供給し、ＣＴセンサ32はガレージ14に入庫した水素燃料電池自動車50から住宅12側が電力の供給を受ける場合に住宅12側の消費電力量を測定する。制御ＥＣＵ22は、ＣＴセンサ32によって測定された消費電力量と、記憶部22Cに記憶された車両情報46に基づき、ガレージ14内における酸素消費量を算出し、算出した酸素消費量の酸素がガレージ14に供給されるように給気ファン34の作動を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は給気装置に係り、特に、車両が入庫するガレージに外気を供給する給気部を含む給気装置に関する。

車両が入庫するガレージの換気に関し、特許文献１には、ガレージ内に入庫している車両のエンジンが始動される際に、ガレージに設けられたシャッタカーテンの上部領域及び下部領域を開状態にすると共に、ガレージに設けられた換気装置のファンを回転させる技術が開示されている。

特開２００９−１３８３５２号公報

特許文献１に記載の技術は、ガレージ内の排ガス濃度が所定値以下になるように制御する技術であり、燃料を燃焼させて排ガスを排出する内燃機関を搭載した車両には対応できるが、燃料電池車などのように酸素消費を伴うものの排ガスを排出せずに車両を動かすエネルギーを発生させる構成の場合に、排ガス濃度は所定値以下であるにも拘わらずガレージ内が酸素欠乏状態になる懸念があった。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、ガレージ内が酸素欠乏状態になることを、簡単な構成で抑制できる給気装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る給気装置は、ガレージに外気を供給する給気部と、前記ガレージに入庫した、酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両から住宅側が電力の供給を受ける場合に、前記住宅側の消費電力量を測定する測定部と、前記測定部によって測定された消費電力量に基づいて、前記ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように前記給気部の作動を制御する制御部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、ガレージに外気を供給する給気部を備えている。ここで、酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両がガレージに入庫し、前記車両から住宅側が電力の供給を受ける場合、車両の発電部による酸素消費量は前記住宅側の消費電力量に比例し、ガレージ内の酸素濃度は車両の発電部による酸素消費量に応じて変化する。これに基づき、請求項１記載の発明では、住宅側の消費電力量を測定部によって測定し、制御部は、測定部によって測定された消費電力量に基づいて、ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように給気部の作動を制御する。

これにより、給気部の作動を制御することで、ガレージ内の酸素濃度を所定値することができる。従って、請求項１記載の発明によれば、ガレージ内が酸素欠乏状態になることを、簡単な構成で抑制することができる。なお、所定値としては、例えば大気中の酸素濃度である20.95％等の値を適用することができる。

なお、請求項１記載の発明において、前記車両が、水素を貯蔵する水素貯蔵部が搭載され、発電部が水素貯蔵部に貯蔵された水素と酸素とを用いて発電を行う構成である場合、例えば請求項２に記載したように、車両の情報として、車両の水素貯蔵部の貯蔵水素量又は該貯蔵水素量に関連する情報と、車両の発電部の発電効率と、を記憶する記憶部を更に設け、制御部を、測定部によって測定された消費電力量と、記憶部に記憶された車両の情報と、に基づいて酸素消費量を算出し、算出した酸素消費量以上の酸素がガレージに供給されるように給気部の作動を制御するよう構成することができる。

また、請求項２記載の発明において、給気部としては、羽根車の回転によって外気をガレージ内に供給する構成を採用してもよい。この構成では給気部による給気量が羽根車の回転速度に比例することから、制御部は、給気部の作動制御として、例えば請求項３に記載したように、算出した酸素消費量以上の酸素がガレージに供給されるように、給気部の羽根車の回転速度を制御するよう構成することができる。これにより、制御部による制御を簡単にすることができる。

また、ガレージに入庫した車両から電力の供給を受ける住宅側の消費電力が一定ではないことを考慮すると、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、ガレージ内の酸素濃度を検出する検出部を更に備え、制御部は、検出部によって検出されたガレージ内の酸素濃度が予め定められた閾値未満になった場合に、車両の発電部による発電を停止させるための処理を行うように構成してもよい。ガレージ内が酸素欠乏状態になることをより確実に防止することができる。

また、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、請求項５に記載したように、測定部によって測定された消費電力量から求まるガレージ内の酸素消費量の推移と、給気部によるガレージへの外気の供給量から求まるガレージ内への酸素供給量の推移と、ガレージの容積と、に基づいて、ガレージ内の酸素濃度を推定する推定部を更に備え、制御部は、推定部によって推定されたガレージ内の酸素濃度が予め定められた閾値未満になった場合に、車両の前記発電部による発電を停止させるための処理を行うように構成してもよい。この場合も、請求項４記載の発明と同様に、ガレージ内が酸素欠乏状態になることをより確実に防止することができる。また、推定手段及び制御手段は単一のコンピュータで実現できるので、請求項４記載の発明と比較して、検出部が不要になることで、構成をより簡単にすることができる。

また、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の発明において、前記所定値としては、例えば請求項６に記載したように、20.5％以上でかつ大気中の酸素濃度以下の値を適用することができる。

請求項７記載の発明に係る給気装置の制御プログラムは、ガレージに外気を供給する給気部と、前記ガレージに入庫した、酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両から住宅側が電力の供給を受ける場合に、前記住宅側の消費電力量を測定する測定部と、コンピュータと、を含む給気装置の前記コンピュータを、前記測定部によって測定された消費電力量に基づいて、前記ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように前記給気部の作動を制御する制御部として機能させるためのプログラムであるので、当該プログラムが前記コンピュータによって実行されることで、請求項１の発明と同様に、ガレージ内が酸素欠乏状態になることを、簡単な構成で抑制することができる。

以上説明したように本発明は、ガレージに入庫した、酸素消費を伴う発電を行う発電を行う発電部が搭載された車両から電力の供給を受ける住宅側の消費電力量を測定し、測定した消費電力量に基づいて、ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように、ガレージに外気を供給する給気部の作動を制御するので、ガレージ内が酸素欠乏状態になることを、簡単な構成で抑制できる、という効果を有する。

第１実施形態に係る住宅用給電制御装置が設置された住宅と発電部が搭載された車両を示す概略図である。第１実施形態において、車両から住宅へ電力が供給される際に住宅用給電制御装置の制御ＥＣＵで実行される給気量制御処理を示すフローチャートである。第２実施形態に係る住宅用給電制御装置が設置された住宅と発電部が搭載された車両を示す概略図である。第２実施形態において、車両から住宅へ電力が供給される際に住宅用給電制御装置の制御ＥＣＵで実行される給気量制御処理を示すフローチャートである。第２実施形態において、酸素濃度と給気量補正量との関係の一例を示す線図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１には、ガレージ(車庫)１４が一体的に設けられ、本第１実施形態に係る住宅用給電制御装置１０が設置された住宅１２が示されている。なお、住宅用給電制御装置１０は本発明に係る給気装置としての機能を兼ね備えている。また、図１では住宅１２を戸建住宅として示しているが、ガレージ１４が設けられた住宅であれば、集合住宅等であってもよい。

図１には、ガレージ１４に水素燃料電池自動車５０が入庫している状態が示されている。水素燃料電池自動車５０は、水素を貯蔵する水素貯蔵部５２と、水素貯蔵部５２に貯蔵されている水素と酸素とを用いて発電を行う発電部５４と、発電部５４によって発電された電力により駆動力を発生するモータ５６と、住宅１２側への電力の供給時に送電用ケーブル４２の先端に設けられたコネクタ４４(後述)が接続される接続部５８と、を含んでいる。なお、水素燃料電池自動車５０は請求項２に記載の車両の一例である。

一方、住宅用給電制御装置１０は切替器１６を備えている。切替器１６は、系統電源(電力会社から供給される商用電源等)１８、給受電装置４０、分電盤２０及び制御ＥＣＵ２２に各々接続されている。切替器１６は、系統電源１８から電力が供給される通常時には、系統電源１８から供給された電力を分電盤２０へ供給すると共に、分電盤２０から配電された電力を給受電装置４０へ供給する。

また、本実施形態では、詳細は後述するが、系統電源１８からの電力の供給が途絶えた停電時等の非常時で、ガレージ１４に水素燃料電池自動車５０が入庫しており、かつ水素燃料電池自動車５０の接続部５８に送電用ケーブル４２のコネクタ４４が接続されている状態で、水素燃料電池自動車５０から供給された電力が給受電装置４０を経由して切替器１６に供給される。切替器１６は、水素燃料電池自動車５０から給受電装置４０経由での電力の供給が開始されると、水素燃料電池自動車５０からの電力の供給が開始されたことを制御ＥＣＵ２２に通知する。そして切替器１６は、前記通知を受けた制御ＥＣＵ２２により、水素燃料電池自動車５０から給受電装置４０経由で供給された電力を分電盤２０へ供給するように切り替えられる。

分電盤２０には住宅１２に設置された各種の電気・電子機器が各々接続されており、分電盤２０は、各種の電気・電子機器へ電力を配電する。図１では、分電盤２０に接続された電気・電子機器の一例として、住宅１２の部屋２４に設けられた照明機器２６と、制御ＥＣＵ２２と、を示しているが、これに限らず、例えば部屋２４に設けられたテレビ２８やコンセント３０等も分電盤２０に接続されている(図示省略)。また、分電盤２０には、住宅１２における使用電力量(消費電力量)を検出するＣＴセンサ３２が設けられている。ＣＴセンサ３２は制御ＥＣＵ２２に接続されている。なお、ＣＴセンサ３２は本発明における測定部の一例である。

住宅１２に設けられたガレージ１４は、例えば、ガレージ１４の４つの内側面のうち、車両が入出庫する入口側にはシャッタが設けられ、それ以外の３つの内側面が壁に囲まれている、等のように、入口側のシャッタを閉塞すると比較的高い密閉性を示す空間とされている。このため、ガレージ１４には、ガレージ１４内に外気を供給するための給気ファン(換気扇)３４と、ガレージ１４内の空気を住宅１２外へ排出するための排気口３６が設けられており、更にガレージ１４内の空気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３８も設けられている。給気ファン３４及び酸素濃度センサ３８は制御ＥＣＵ２２に接続されている。なお、給気ファン３４は、羽根車３４Ａの回転によって外気をガレージ１４内に供給する構成とされており、羽根車３４Ａの回転速度は制御ＥＣＵ２２によって制御される。また、給気ファン３４は本発明における給気部(詳しくは請求項３に記載の給気部)の一例であり、酸素濃度センサ３８は本発明における検出部の一例である。

また、ガレージ１４の近傍には給受電装置４０が設置されている。前述のように、図１にはガレージ１４に水素燃料電池自動車５０が入庫している状態が示されているが、ガレージ１４には電気自動車も入庫可能とされている。なお、ここでいう電気自動車は、送電用ケーブル４２のコネクタ４４と接続される接続部、当該接続部を介して供給された電力により充電される車両用蓄電池、及び、当該車両用蓄電池に蓄えられた電力により駆動力を発生するモータを含む車両であればよく、内燃機関が搭載されていない二次電池式電気自動車も、内燃機関が搭載されていないプラグイン・ハイブリッド自動車も含まれる。

給受電装置４０には送電用ケーブル４２の一端が接続され、送電用ケーブル４２の他端にはコネクタ４４が設けられている。給受電装置４０は、系統電源１８から電力が供給される通常時には、ガレージ１４に電気自動車が入庫しており、かつ電気自動車の接続部に送電用ケーブル４２のコネクタ４４が接続されている状態で、系統電源１８から切替器１６を介して供給される電力を電気自動車の車両用蓄電池を充電するための電力(直流又は交流)へ変換して電気自動車へ供給することで、電気自動車側で車両用蓄電池の充電を行わせる。この場合、送電用ケーブル４２には図１の矢印Ａ方向に電流が流れる。

また、給受電装置４０は、系統電源１８からの電力の供給が途絶えた停電時等の非常時には、ガレージ１４に水素燃料電池自動車５０が入庫しており、水素燃料電池自動車５０の接続部５８に送電用ケーブル４２のコネクタ４４が接続されている状態で、水素燃料電池自動車５０から送電用ケーブル４２を経由して電力が供給されると、供給された電力を切替器１６側へ供給する。この場合、送電用ケーブル４２には図１の矢印Ｂ方向に電流が流れる。これにより、切替器１６が前述のように切り替わることで、水素燃料電池自動車５０から供給された電力が分電盤２０を介して住宅１２側に供給され、住宅１２側で消費される。

制御ＥＣＵ２２はマイクロコンピュータから成り、ＣＰＵ２２Ａ、ＲＯＭやＲＡＭ等から成るメモリ２２Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部２２Ｃを備えている。記憶部２２Ｃには、ガレージ１４に入庫される水素燃料電池自動車５０に関する情報(車両情報４６)が予め記憶されている。車両情報４６には、水素燃料電池自動車５０の水素貯蔵部５２の容量(水素貯蔵部５２に貯蔵可能な水素量Ｈ)を表す水素量情報と、水素燃料電池自動車５０の発電部５４における発電効率ηを表す発電効率情報が含まれる。また、記憶部２２ＣにはＣＰＵ２２Ａが後述する給気量制御処理を行うための給気量制御プログラム４８もインストールされている。

なお、制御ＥＣＵ２２は本発明における制御部の一例であり、給気量制御プログラム４８は本発明に係る給気装置の制御プログラムの一例であり、記憶部２２Ｃは請求項２に記載の記憶部の一例である。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態では、系統電源１８からの電力の供給が途絶えた停電時等の非常時に、ユーザ(例えば住宅１２の居住者)は、ガレージ１４に水素燃料電池自動車５０が入庫していなければ、ガレージ１４に水素燃料電池自動車５０を入庫させた後に、水素燃料電池自動車５０の接続部５８に送電用ケーブル４２のコネクタ４４を接続し、水素燃料電池自動車５０の発電部５４による発電を開始させると共に、発電部５４による発電で発生した電力を接続部５８を介して外部に供給させる操作を行う。

上記の操作に伴い、水素燃料電池自動車５０の発電部５４による発電で発生した電力が、接続部５８、コネクタ４４、送電用ケーブル４２、給受電装置４０を経由して切替器１６に供給され、切替器１６は、水素燃料電池自動車５０からの電力の供給が開始された場合及び水素燃料電池自動車５０からの電力の供給が終了された場合に制御ＥＣＵ２２に通知する。制御ＥＣＵ２２は、水素燃料電池自動車５０からの電力の供給が開始されたことが切替器１６から通知されると、ＣＰＵ２２Ａが給気量制御プログラム４８を実行することで、図２に示す給気量制御処理を行う。

給気量制御処理のステップ１００において、制御ＥＣＵ２２は、水素燃料電池自動車５０の発電部５４による発電で発生した電力が分電盤２０(住宅１２側)へ供給されるように切替器１６を切替える。これにより、住宅１２に設置された各種の電気・電子機器が、水素燃料電池自動車５０から切替器１６、分電盤２０を経由して供給された電力によって作動可能な状態となる。

次のステップ１０２において、制御ＥＣＵ２２は、記憶部２２Ｃから水素燃料電池自動車５０の車両情報４６(水素量Ｈ及び発電効率ηを含む情報)を読み出す。またステップ１０４において、制御ＥＣＵ２２は、住宅１２側の現在の使用電力量ＥをＣＴセンサ３２によって測定させる。そして、ステップ１０６において、制御ＥＣＵ２２は、ステップ１０４で測定された住宅１２側の現在の使用電力量Ｅと、ステップ１０２で記憶部２２Ｃから読み出した水素燃料電池自動車５０の車両情報４６(水素量Ｈ及び発電効率η)と、に基づいて、水素燃料電池自動車５０の発電部５４による発電に伴う１時間当たりの酸素消費量Ｃ_Oを演算する。

１時間当たりの酸素消費量Ｃ_Oは次の(１)式で求めることができる。
Ｃ_O＝Ｃ・Ｅ／Ｇ …(１)
なお、Ｇは、水素燃料電池自動車５０の発電部５４が水素量Ｈの水素を用いて発電効率ηで発電を行った場合の発電総電力量であり、発電総電力量Ｇは水素量Ｈと発電効率ηから一意に求まる(Ｇ＝ｆ(Ｈ,η))。また、Ｃは、水素燃料電池自動車５０の発電部５４が水素量Ｈの水素を用いて発電を行った場合の酸素総消費量であり、酸素総消費量Ｃは水素量Ｈから一意に求まる(Ｃ＝ｆ(Ｈ))。

一例として、水素量Ｈ＝５ｋｇ、発電効率η＝0.4である場合、発電総電力量Ｇ＝67ｋｗｈ、酸素総消費量Ｃ＝28ｍ³となり、住宅１２側の現在の使用電力量Ｅ＝1.0ｋｗｈであるとすると、１時間当たりの酸素消費量Ｃ_O＝0.42ｍ³／ｈになる。

次のステップ１０８において、制御ＥＣＵ２２は、ステップ１０６で演算した１時間当たりの酸素消費量Ｃ_Oから、給気ファン３４による１時間当たりの給気量Ｖを演算する。１時間当たりの給気量Ｖは次の(２)式で求まる。
Ｖ＝Ｃ_O／0.2095 …(２)
但し、0.2095は大気中の酸素濃度(＝20.95％)である。一例として、１時間当たりの酸素消費量Ｃ_O＝0.42ｍ³／ｈであるとすると、給気量Ｖ＝1.99ｍ³／ｈになる。

次のステップ１１０において、制御ＥＣＵ２２は、給気量Ｖに基づいて給気ファン３４の羽根車３４Ａの回転速度を制御する。本実施形態に係る給気ファン３４は、羽根車の回転によって外気をガレージ１４内に供給する構成であり、この構成では給気ファン３４による給気量が羽根車３４Ａの回転速度に比例することから、上記の制御は、羽根車３４Ａを給気量Ｖに比例した回転速度で回転させる、という簡単な制御で実現できる。上述したステップ１０４〜ステップ１１０が繰り返されることで、水素燃料電池自動車５０の発電部５４の発電に伴ってガレージ１４内で消費された酸素量とほぼ等しい量の酸素が給気ファン３４によってガレージ１４内に供給されるように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖが制御されることになる。

次のステップ１１２において、制御ＥＣＵ２２は、ガレージ１４内の酸素濃度を酸素濃度センサ３８によって測定させる。そしてステップ１１４において、制御ＥＣＵ２２は、酸素濃度センサ３８によって測定されたガレージ１４内の酸素濃度が20.5％以上か否か判定する。ステップ１１２の判定が肯定された場合はステップ１１６へ移行し、制御ＥＣＵ２２は、水素燃料電池自動車５０からの電力の供給が終了されたことが切替器１６から通知されたか否かに基づいて、水素燃料電池自動車５０から住宅１２側への電力供給が終了したか否か判定する。

ステップ１１６の判定が否定された場合はステップ１０４に戻り、ステップ１０４〜ステップ１１６を繰り返す。例えば、水素燃料電池自動車５０の水素貯蔵部５２に貯蔵されていた水素を全て消費した等により、水素燃料電池自動車５０から住宅１２側への電力供給が終了した場合には、ステップ１１６の判定が肯定されて給気量制御処理を終了する。

一方、前述のステップ１０４〜ステップ１１０は、水素燃料電池自動車５０の発電部５４の発電に伴ってガレージ１４内で消費された酸素量とほぼ等しい量の酸素を給気ファン３４によってガレージ１４内に供給しているので、ガレージ１４内の酸素濃度は原理的には大気中の酸素濃度である20.95％(本発明における所定値の一例)のまま維持される筈である。しかし、現実にはガレージ１４内の酸素濃度は、例えば給気量制御の誤差等を原因として変動することがあり、閾値である20.5％未満に低下する場合も生じ得る。

ガレージ１４内の酸素濃度が20.5％未満に低下した場合には、ステップ１１４の判定が否定されてステップ１１８へ移行し、ステップ１１８において、制御ＥＣＵ２２は、水素燃料電池自動車５０の発電部５４の発電を停止させるための処理を実行し、給気量制御処理を終了する。発電を停止させるための処理としては、例えば、水素燃料電池自動車５０による発電の停止を要請するメッセージをディスプレイに表示する処理や、水素燃料電池自動車５０による発電の停止を要請する音声を出力する処理等が挙げられる。これにより、水素燃料電池自動車５０による発電を停止させる操作がユーザによって行われることになる。

なお、発電を停止させるための処理は、上記に限定されるものではなく、住宅用給電制御装置１０の構成は若干複雑化するが、水素燃料電池自動車５０と通信する機能を設け、水素燃料電池自動車５０に対して発電の停止を指示する信号を送信することで、水素燃料電池自動車５０による発電を停止させるようにしてもよい。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図３には本第２実施形態に係る住宅用給電制御装置７０が設置された住宅１２が示されている。住宅用給電制御装置７０は、第１実施形態で説明した住宅用給電制御装置１０と比較して、酸素濃度センサ３８が省略されている点でのみ相違している。

次に図４を参照し、本第２実施形態に係る給気量制御処理について、第１実施形態で説明した給気量制御処理と異なる部分についてのみ説明する。

本第２実施形態に係る給気量制御処理では、ステップ１０８で給気ファン３４による１時間当たりの給気量Ｖを演算した後に、次のステップ１３０において、制御ＥＣＵ２２は、まず、ステップ１０６で繰り返し演算された１時間当たりの酸素消費量Ｃ_Oを、水素燃料電池自動車５０で発電が開始されてから現時刻ｔ迄の期間に亘って積算する。この積算結果は、１時間当たりの酸素消費量Ｃ_Oを前記期間に亘って積分した結果に相当し、前記期間におけるガレージ１４内での酸素の総消費量を表しているので、以下、時刻ｔまでの酸素消費量Ｃtと称する。時刻ｔまでの酸素消費量Ｃtは請求項５に記載の酸素消費量の推移の一例である。

また、制御ＥＣＵ２２は、ステップ１０８で繰り返し演算された１時間当たりの給気量Ｖを次の(３)式に従って１時間当たりの酸素供給量Ｓ₀に各々換算し、換算した１時間当たりの酸素供給量Ｓ₀を、水素燃料電池自動車５０で発電が開始されてから現時刻ｔ迄の期間に亘って積算する。
Ｓ₀＝0.2095・Ｖ …(３)
この積算結果は、１時間当たりの酸素供給量Ｓ₀を前記期間に亘って積分した結果に相当し、前記期間におけるガレージ１４への酸素の総供給量を表しているので、以下、時刻ｔまでの酸素総供給量Ｓtと称する。酸素総供給量Ｓtは請求項５に記載の酸素供給量の推移の一例である。

そして、制御ＥＣＵ２２は、上記の演算で得られた時刻ｔまでの酸素消費量Ｃt、時刻ｔまでの酸素総供給量Ｓt及びガレージ１４の容積Ｍに基づいて、次の(４)式に従いガレージ１４内における現在の酸素濃度Ｄtを推定演算する。
Ｄt＝((0.2095・Ｍ)＋Ｓt−Ｃt)／Ｍ …(４)
上記の演算により、第１実施形態で説明した酸素濃度センサ３８を用いることなく、ガレージ１４内の現在の酸素濃度Ｄtを求めることができる。

なお、ステップ１３０の処理は、本発明における推定部による処理の一例であり、本第２実施形態において、制御ＥＣＵ２２は本発明における推定部の一例である。

次のステップ１３２において、制御ＥＣＵ２２は、ステップ１３２で推定演算した現在の酸素濃度Ｄtと予め設定された目標酸素濃度Ｄ_REF(例えばＤ_REF＝0.2095)との偏差に応じて、先のステップ１０８で演算した給気量Ｖを補正することで、給気ファン３４による１時間当たりの給気量Ｖ_Xを演算する(次の(５)式参照)。
Ｖ_X＝Ｖ＋ΔＶ＝Ｖ＋α(Ｄt−Ｄ₀) …(５)
但し、ΔＶは給気量Ｖに対する補正値であり、αは比例定数である。

現在の酸素濃度Ｄtと目標酸素濃度Ｄ_REFとの偏差と、給気量補正値ΔＶと、の関係の一例を図５に示す。図５に一例を示すように、給気量補正値ΔＶは、現在の酸素濃度Ｄtと目標酸素濃度Ｄ_REFとの偏差が大きくなるに従って値が大きくなる(給気量Ｖ_Xが大きくなる)ように定めることができる。なお、給気量補正値ΔＶは、現在の酸素濃度Ｄtと目標酸素濃度Ｄ_REFとの偏差の変化に対して、図５に示すように線形に変化することに限られるものではなく、前記偏差が大きくなるに従って値が大きくなる変化であれば非線形の変化であってもよい。

次のステップ１３４において、制御ＥＣＵ２２は、ステップ１３２で演算した給気ファン３４による１時間当たりの給気量Ｖ_Xに基づいて、給気ファン３４の羽根車３４Ａの回転速度を制御する。上述した処理が繰り返されることで、ガレージ１４内の現在の酸素濃度Ｄtが目標酸素濃度Ｄ_REFに一致するように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖ_Xが制御される。また、何らかの原因で現在の酸素濃度Ｄtが目標酸素濃度Ｄ_REFと相違した場合は、現在の酸素濃度Ｄtと目標酸素濃度Ｄ_REFとの偏差が大きくなるに従って値が大きくなるように定めた給気量補正値ΔＶによって給気量Ｖを補正するので、現在の酸素濃度Ｄtが目標酸素濃度Ｄ_REFに速やかに一致するように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖ_Xが制御されることになる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態では、ガレージ１４内の酸素濃度が大気中の酸素濃度(＝20.95％)に一致するように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖを制御しているが、本発明において、ガレージ１４内の目標酸素濃度(本発明における所定値)は上記数値に限られるものではなく、大気中の酸素濃度(＝20.95％)と建築基準法で定められた値(＝20.5％)の間の任意の値を適用可能である。また、本発明における閾値としても、建築基準法で定められた酸素濃度20.5％以外の値を適用してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、水素燃料電池自動車５０の発電部５４の発電に伴ってガレージ１４内で消費された酸素量とほぼ等しい量の酸素が給気ファン３４によってガレージ１４内に供給されるように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖを制御する態様を説明したが、これに限定されるものではなく、ガレージ１４内で消費された酸素量よりも多い量の酸素が給気ファン３４によってガレージ１４内に供給されるように、給気ファン３４によるガレージ１４内への給気量Ｖを制御するようにしてもよい。

また、上記では本発明に係る給気装置としての機能を兼ね備えた住宅用給電制御装置１０が、ガレージ１４が一体的に設けられた住宅１２に設置された態様を説明したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る給気装置は、住宅１２とガレージ１４と間隔を空けて別に設けられた態様に適用することも可能である。

更に、上記では住宅用給電制御装置１０が水素燃料電池自動車５０と通信を行わない態様を主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、住宅用給電制御装置１０が車両との通信を行う態様も本発明の権利範囲に含まれる。

また、上記では本発明における「車両の水素貯蔵部の貯蔵水素量の情報」の一例としての水素量情報を含む車両情報４６が記憶部２２Ｃに記憶された態様を説明したが、これに限定されるものではなく、「車両の水素貯蔵部の貯蔵水素量に関連する情報」の一例として、水素燃料電池自動車５０の発電総電力量Ｇ等を含む車両情報が記憶部２２Ｃに記憶されていてもよい。水素量Ｈは発電総電力量Ｇと発電効率ηから算出可能である。

また、上記では本発明に係る「酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両」の一例として水素燃料電池自動車５０を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、アルコール燃料電池自動車等の他の構成の車両であってもよい。

更に、上記ではなお、本発明に係る給気装置の制御プログラムの一例である給気量制御プログラム４８が記憶部２２Ｃに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る給気装置の制御プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

１０、７０住宅用給電制御装置
１４ガレージ
１６切替器
２０分電盤
２２制御ＥＣＵ
２２Ｃ記憶部
３２ＣＴセンサ
３４給気ファン
３８酸素濃度センサ
４０給受電装置
４２送電用ケーブル
４４コネクタ
４８給気量制御プログラム
５０水素燃料電池自動車
５２水素貯蔵部
５４発電部

Claims

ガレージに外気を供給する給気部と、
前記ガレージに入庫した、酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両から住宅側が電力の供給を受ける場合に、前記住宅側の消費電力量を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された消費電力量に基づいて、前記ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように前記給気部の作動を制御する制御部と、
を含む給気装置。
前記車両は、水素を貯蔵する水素貯蔵部が搭載され、前記発電部が前記水素貯蔵部に貯蔵された水素と酸素とを用いて発電を行う構成であり、
前記車両の情報として、前記車両の前記水素貯蔵部の貯蔵水素量又は該貯蔵水素量に関連する情報と、前記車両の前記発電部の発電効率と、を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記測定部によって測定された消費電力量と、前記記憶部に記憶された前記車両の情報と、に基づいて酸素消費量を算出し、算出した酸素消費量以上の酸素が前記ガレージに供給されるように前記給気部の作動を制御する請求項１記載の給気装置。
前記給気部は、羽根車の回転によって外気を前記ガレージ内に供給する構成であり、
前記制御部は、算出した酸素消費量以上の酸素が前記ガレージに供給されるように、前記給気部の前記羽根車の回転速度を制御する請求項２記載の給気装置。
前記ガレージ内の酸素濃度を検出する検出部を更に備え、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記ガレージ内の酸素濃度が予め定められた閾値未満になった場合に、前記車両の前記発電部による発電を停止させるための処理を行う請求項１〜請求項３の何れか１項記載の給気装置。
前記測定部によって測定された消費電力量から求まる前記ガレージ内の酸素消費量の推移と、前記給気部による前記ガレージへの外気の供給量から求まる前記ガレージ内への酸素供給量の推移と、前記ガレージの容積と、に基づいて、前記ガレージ内の酸素濃度を推定する推定部を更に備え、
前記制御部は、前記推定部によって推定された前記ガレージ内の酸素濃度が予め定められた閾値未満になった場合に、前記車両の前記発電部による発電を停止させるための処理を行う請求項１〜請求項３の何れか１項記載の給気装置。
前記所定値は、20.5％以上でかつ大気中の酸素濃度以下の値である請求項１〜請求項５の何れか１項記載の給気装置。
ガレージに外気を供給する給気部と、前記ガレージに入庫した、酸素消費を伴う発電を行う発電部が搭載された車両から住宅側が電力の供給を受ける場合に、前記住宅側の消費電力量を測定する測定部と、コンピュータと、を含む給気装置の前記コンピュータを、
前記測定部によって測定された消費電力量に基づいて、前記ガレージ内の酸素濃度が所定値になるように前記給気部の作動を制御する制御部として機能させるための給気装置の制御プログラム。