JP4375779B2 - 燃料電池自動車用燃料の供給システム - Google Patents

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Description

本発明は、水素ガス等を燃料とする燃料電池自動車における燃料源を補給するための燃料電池自動車用燃料の供給システムに関するものである。
近年の環境問題に対応し、内燃エンジンを搭載した自動車に代わって、クリーンエネルギーとして水素ガスを燃料とする自動車の開発が進められている。例えば、自動車に搭載した燃料電池に水素を供給して電気を発生させ、この発生した電気を駆動源として利用するもの等である。この燃料電池自動車は、水素ガスと空気とを供給して電気を発生させる燃料電池、及びこの燃料電池で発生した電気を蓄電するバッテリー等を搭載しているものが知られている。この種の燃料電池自動車として、水素ガスを生成する水素供給装置と、生成した水素ガスおよび酸素ガスを反応させて発電する燃料電池とを備え、燃料電池により発電した電気で駆動されるものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平６−１７８４０８号公報（第１〜３ページ及び１図）
しかしながら、従来の燃料電池自動車では、燃料源である水素等を充填する充填所の整備に膨大な費用が掛かるとともに敷地も必要になり、普及するまでに時間が掛かる問題点がある。また、燃料自動車に搭載される水素タンクだけでは、連続走行距離が十分でないことがあり、目的地に到達する前に燃料不足になるおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に補充することができる燃料電池自動車用燃料の供給システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明にあっては、燃料タンクから供給される水素ガス及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、該燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、前記燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、前記燃料電池に運転者が扱うことができる大きさの小型タンクに水素ガスが充填されて供給可能に装着される補助燃料タンク、前記制御装置に供給可能に運転者が装着して使用できる補助バッテリー、及び前記主バッテリーに蓄電可能に運転者が装着して使用できる補助充電器からなる自動車関連取扱い店で供給される補助燃料源を有することを特徴とするものである。燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に充填することができる。
本発明の燃料電池自動車用燃料の供給システムは、燃料タンクから供給される燃料及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、燃料電池に供給可能に装着される補助燃料タンク、制御装置に供給可能に装着される補助バッテリーあるいは主バッテリに蓄電可能に装着される補助充電器のいずれかからなる補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されることで、燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に補充することができる。
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１及び図２は本発明第１実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図であり、図１は補助燃料の供給システムの構成を説明するブロック図、図２は燃料電池自動車の燃料を補充する取扱い店を説明する図である。
本実施形態の燃料電池自動車１は、図１に示すように、水素ガス等のガス燃料により電気を発生させる燃料電池装置１６と、この燃料電池装置１６で発生した電気や減速時において生成される電気を蓄電する主バッテリー１７と、燃料電池装置１６及び主バッテリー１７から供給される電力をアクセル部２２からの信号に基づいて制御するとともに報知器２３を制御する制御装置２０と、この制御装置２０の制御の元に供給される電力により自動車の車輪等を駆動するためのモータ等とを備えている。そして、補助燃料の供給システム１０は、燃料電池自動車１が、後に詳細に説明する燃料電池装置１６のガス燃料を補助する補助燃料、補助バッテリーによる補助電力、及び主バッテリー１７を充電するための補助充電による電力が供給できる構成を備え、かつこれらの補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されるようになっている。
燃料電池装置１６は、水素ガスを供給する燃料タンク１１と、外部の空気を取り込み圧縮空気を供給する空気圧縮機等からなる空気供給源１２と、燃料タンク１１から供給される水素と空気供給源１２から供給される空気中の酸素との結合により電気を発生させる燃料電池１３と、燃料電池１３に接続口１５を介して装着して水素ガスを補充できる補助燃料タンク１４とから構成されている。この補助燃料タンク１４は、運転者が簡単に扱うことができる大きさの小型タンクに水素ガスが充填されたものであり、燃料タンク１１の水素ガスが不足したときに接続口１５に装着して水素ガスを燃料電池１３に補充できるものであり、例えば、ガス充填所までの距離を走行できる程度の量の水素ガスが充填されているものである。
制御装置２０には、接続口２４を介して装着される補助バッテリー１８が設けられるようになっている。この補助バッテリー１８は、燃料電池装置１６の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー１７の充電電力が不足したときに、運転者が簡単に制御装置２０の接続口２４に装着して使用できるものである。また、主バッテリー１７は、接続口２１を介して補助充電器１９が接続できるようになっており、上記と同様に燃料電池装置１６の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー１７の充電電力が不足したときに、主バッテリー１７を直接に充電できるようになっている。
上記の補助燃料タンク１４、補助バッテリー１８及び補助充電器１９は、図２に示すように、補助燃料源として、例えば、給油所２６、駐車場２７、自動車部品等を取り扱う自動車用品店２８、あるいは走行途中で故障が発生したり燃料不足が生じたときにサービスの提供を受けることができる道路サービス店２９等の自動車関連取扱い店において所持され、必要に応じて所定の代金と引き換えに供給されるようになっている。
上記構成の燃料電池自動車用燃料の供給システム１０は、燃料電池自動車１が、その燃料電池装置１６において燃料電池１３に接続口１５を介して補助燃料タンク１４を装着して水素ガスを燃料電池１３に補充でき、制御装置２０に接続口２４を介して補助バッテリー１８を装着して電力を補充でき、主バッテリー１７に接続口２１を介して補助充電器１９を装着して電力を補充できるよう構成され、これらの補助燃料タンク１４、補助バッテリー１８及び補助充電器１９が給油所２６、駐車場２７、自動車用品店２８、あるいは道路サービス店２９等の自動車関連取扱い店において所持され、必要に応じて所定の代金と引き換えに供給されるようになっているため、燃料電池装置１６の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー１７の充電電力が不足したときに、運転者が簡単に装着して燃料源や電気を簡単に補充することができ、ガス充填所までの距離を走行することが可能になる。また、このような補助燃料タンク１４、補助バッテリー１８及び補助充電器１９を予備として燃料電池自動車１に搭載しておいたり、あるいは自宅に所持していることで、いつでも簡単に使用することが可能になる。
図３本発明第２実施形態の補助燃料の供給システムを説明するブロック図である。なお、第１実施形態に対応する部分及び部材は同一の符号を記し詳細の説明を省略する。
この実施形態の燃料電池自動車１は、図３に示すように、高圧天然ガスまたは液化天然ガス等のガス燃料により電気を発生させる燃料電池装置３５であり、高圧天然ガスまたは液化天然ガスが充填された燃料タンク３１から供給されたガスが改質器３２により水素に変えて燃料電池１３に供給されるようになっており、その他の構成は第１実施形態と同様である。この燃料電池自動車１の補助燃料の供給システム３０は、燃料電池装置３５の改質器３２に、接続口３４を介して高圧天然ガスまたは液化天然ガス等のガス燃料が充填された補助燃料タンク３３が装着されるようになっている。その他の補助バッテリ−１８及び補助充電器１９は、第１実施形態と同様である。
上記構成の燃料電池自動車用燃料の供給システム３０は、燃料電池自動車１が、その燃料電池装置３５において、改質器３２に接続口３４を介して補助燃料タンク３３が装着されて、高圧天然ガスまたは液化天然ガスが供給されるため、燃料タンク３１のガス燃料が不足したときに補充することができ、第１実施形態と同様に運転者が簡単に装着して燃料源や電気を簡単に補充することができ、ガス充填所までの距離を走行することが可能になる。
なお、上記の各実施形態において、燃料電池装置１６及び３５における燃料タンク１１及び３１に充填されるガス燃料を水素ガス、高圧天然ガスまたは液化天然ガスを例に説明したが、例えば、メタノール等の液体燃料を改質器に供給して水素に変えるものでもよい。また、補助燃料タンク１４，３３、補助バッテリー１８及び補助充電器１９は、補助燃料源として、給油所２６、駐車場２７、自動車用品店２８、道路サービス店２９を例に説明したが、自動車関連商品やサービスを扱う自動車関連取扱い店において供給されるようになっていればよい。
本発明は、燃料電池自動車における燃料源を補給するための燃料電池自動車用燃料の供給システムに利用することができる。
本発明第１実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図である。 本発明第１実施形態の燃料電池自動車の燃料を補充する取扱い店を説明する図である。 本発明第２実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図である。
符号の説明
１ 燃料電池自動車
１０，３０ 補助燃料の供給システム
１１，３１ 燃料タンク
１２ 空気供給源
１３ 燃料電池
１４ 補助燃料タンク
１５ 接続口
１６ 燃料電池装置
１７ 主バッテリー
１８ 補助バッテリー
１９ 補助充電器
２０ 制御装置
２１ 接続口
２２ アクセル部
２３ 報知器
２４ 接続口
２５ モータ
２６，２７ 駐車場
２８ 自動車用品店
２９ 道路サービス店
３０ 供給システム
３１ 燃料タンク
３２ 改質器
３３ 補助燃料タンク
３４ 接続口
３５ 燃料電池装置

Claims (1)

  1. 燃料タンクから供給される水素ガス及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、該燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、前記燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、前記燃料電池に運転者が扱うことができる大きさの小型タンクに水素ガスが充填されて供給可能に装着される補助燃料タンク、前記制御装置に供給可能に運転者が装着して使用できる補助バッテリー、及び前記主バッテリーに蓄電可能に運転者が装着して使用できる補助充電器からなる自動車関連取扱い店で供給される補助燃料源を有することを特徴とする燃料電池自動車用燃料の供給システム。
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