KR100988399B1 - 연료 전지를 탑재한 이동체 - Google Patents

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야스노부 쥬후꾸
히로시 아리사와
쥰지 나가사와
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

차량(1000)은 동력원으로서 연료 전지 시스템(100)과, 이차 전지를 구비한다. 그리고, 수위 센서(72)에 의해 침수로 상에 존재하는 물의 수위를 검출하고, 검출된 수위가 소정의 임계치 이상이 된 경우에는, 예를 들어 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지하는 동시에, 배출 밸브(62)를 폐쇄하고, 이차 전지로부터 출력되는 전력에 의해 모터를 구동하여 주행한다. 이렇게 함으로써, 침수로 상 등을 이동할 때에, 차량에 탑재된 연료 전지의 고장을 억제할 수 있다.
Figure R1020087024784
연료 전지 스택, 수위 센서, 수소 탱크, 바이패스 배관, 희석기

Description

연료 전지를 탑재한 이동체{MOBILE BODY MOUNTED WITH FUEL CELL}
본 발명은 연료 전지를 탑재한 이동체에 관한 것으로, 상세하게는 연료 전지를 탑재한 이동체에 의해 침수로 상 등을 이동하기 위한 기술에 관한 것이다.
종래, 연료 전지를 탑재한 차량이 개발되어 있다. 이 차량은 연료 전지에 의해 발전된 전력에 의해 모터를 구동하고, 그 동력에 의해 차축 및 차륜을 회전시켜 주행한다. 이와 같은 차량은 연료 전지로부터 배출되는 배기 가스 등을 차량의 외부로 배출하기 위한 배출관 및 배출구를 구비하고 있고, 이 배출구는 통상 내연 기관(엔진)의 구동에 의해 주행하는 차량과 마찬가지로, 차량 본체의 후방의 바닥 하부에 배치된다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2002-289237호 공보 참조). 이와 같이 배출구를 배치함으로써, 연료 전지로부터 배출되는 배기 가스나, 발전, 즉 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 생성된 생성 물(이하, 상기 배기 가스나, 상기 생성 물을 총칭하여「배출 유체」라고도 함)을 직접 노면 상에 배출할 수도 있다.
그러나, 상기 일본 특허 출원 공개 제2002-289237호 공보에 기재된 기술에서는, 연료 전지를 탑재한 차량에 의해 침수로 상을 주행한 경우에는, 예를 들어 노면 상에 존재하는 물이나 토사 등에 의해 배출구가 폐색되어 배기 불가능해지고, 연료 전지에 의한 발전이 정지하여 주행 불가능해지는 경우가 있었다. 또한, 배출구로부터 유입한 물이나 토사 등이 배관 등을 통해 연료 전지의 내부까지 도달하여 연료 전지의 고장을 초래할 우려가 있었다. 즉, 종래, 연료 전지를 탑재한 차량에 의해 침수로 상 등을 주행할 때에, 배출구가 물이나 토사 등의 폐색물에 의해 폐색되는 것에 의한 문제점에 관해서는 고려되고 있지 않았다.
이와 같은 과제는 연료 전지를 탑재한 차량에 한정되지 않고, 연료 전지를 탑재하여, 이 연료 전지에 의해 발전된 전력을 동력원으로 하여 이동하는 다양한 이동체에 있어서 공통되는 과제이다. 이와 같은 이동체로서는, 상술한 차량 이외에, 예를 들어 항공기나, 선박 등을 들 수 있다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 연료 전지를 탑재한 이동체에 의해 침수로 상 등을 이동하기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 본 발명에서는 이하의 구성을 채용하였다. 본 발명의 제1 이동체는, 연료 전지를 탑재한 이동체이며, 상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와, 상기 연료 전지로부터 배출된 배출 유체를 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관과, 상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출부와, 상기 검출부에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입될 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에 상기 연료 전지에 의한 발전을 정지하는 제어부를 구비하는 것을 요지로 한다. 상기 폐색물에는 예를 들어 침수로 상에 존재하는 물이나, 토사나, 상공으로부터 낙하하는 낙하물이나, 비래물(飛來物)이나, 부유물 등을 들 수 있다.
본 발명에서는, 상기 이동체에 의해 침수로 상 등을 이동할 때에, 이동체 주위의 상황을 검출하고, 이 검출 결과를 기초로 하여 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 배출구를 폐색할 가능성, 또는 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단된 경우에, 연료 전지에 의한 발전을 정지한다. 이렇게 함으로써, 침수로 상 등을 이동할 때에, 이동체에 탑재된 연료 전지의 고장을 억제할 수 있다.
또한, 검출부로서는, 예를 들어 이동체를 차량으로 한 경우에는, 차량의 주위, 즉 주행 중의 노면 상에 존재하는 상기 폐색물로서의 물의 수위를 검출하는 수위 센서를 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어 정보 센터와의 통신에 의해 취득한 침수 정보 등에 의해 노면 상에 있어서의 폐색물의 존재 상황을 판단하도록 해도 좋고, 주행 중 노면 상황을 차량 탑재된 카메라에 의해 촬상하여, 촬상된 화상을 화상 처리 등에 의해 해석함으로써 노면 상에 있어서의 폐색물의 존재 상황을 판단하도록 해도 좋다.
이동체에 있어서의 상기 배출구의 위치는 이미 알고 있으므로, 판단부는 예를 들어 상기 수위 센서에 의해 검출된 수위를 기초로 하여 노면 상에 존재하는 물이 배출구로부터 유입될 가능성이 있는지 여부 등을 판단할 수 있다.
상기 이동체에 있어서, 또한 상기 연료 전지 이외의 제2 전지와, 상기 전동기를 상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동할지, 상기 제2 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동할지를 절환하는 절환 스위치를 구비하고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 제2 전지로부터 출력되는 전력에 의해 상기 전동기를 구동하도록 상기 절환 스위치를 절환하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 상기 이동체에 의해 예를 들어 침수로 상 등을 이동할 때에, 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되어, 연료 전지에 의한 발전을 정지한 경우라도 제2 전지로부터 출력되는 전력에 의해 전동기를 구동하여 이동할 수 있다.
상기 어느 하나의 이동체에 있어서, 상기 배출구 또는 상기 배출관에는 배출 밸브가 구비되어 있고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 배출 밸브를 폐쇄하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 이동체에 의해, 예를 들어 침수로 상 등을 이동할 때에, 연료 전지에 의한 발전을 정지한 경우, 연료 전지로부터 배출되는 배출 유체가 배출관으로부터 배출되지 않으므로 폐색물이 배출구로부터 유입하기 쉬워진다. 본 발명에서는 이와 같은 경우에 상기 배출 밸브를 폐쇄하므로, 배수구로부터의 폐색물의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 이동체에 있어서, 또한 상기 배출관에 있어서의 상기 배출 유체의 배압보다도 높은 압력의 공기를 상기 배출관에 공급하는 공기 공급부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 공기 공급부에 의해 상기 공기를 상기 배출관에 공급하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되어, 연료 전지에 의한 발전을 정지한 경우라도 배출관 내의 배압을 높게 할 수 있으므로, 배출구로부터의 폐색물의 유입이나, 폐색물에 의한 배출구의 폐색을 억제할 수 있다.
상기 이동체에 있어서, 상기 연료 전지에 산화제 가스를 공급하는 산화제 가스 공급부를 구비하고, 상기 산화제 가스 공급부는 상기 산화제 가스로서의 공기를 압축하는 공기 압축기를 구비하고, 상기 공기 압축기는 상기 공기 공급부에 공용되는 것으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 산화제 가스 공급부에 사용되는 공기 압축기와, 공기 공급부에 사용되는 공기 압축기를 별개로 준비할 필요가 없기 때문에, 이들을 별개로 준비하는 경우와 비교하여 이동체의 소형화를 도모할 수 있다.
상기 이동체에 있어서, 또한 상기 공기 압축기에 의해 압축된 압축 공기를, 상기 연료 전지를 바이패스하여 상기 배출관에 공급하기 위한 바이패스 배관과, 상기 압축 공기를 상기 연료 전지에 공급할지, 상기 바이패스 배관을 통해 상기 배출관에 공급할지를 절환하는 절환 밸브를 구비하고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 압축 공기가 상기 바이패스 배관을 통해 상기 배출관에 공급되도록 상기 절환 밸브를 절환하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 공기 압축기에 의해 압축된 압축 공기를, 연료 전지를 통하지 않고, 바이패스 배관을 통해 직접 배출관에 공급할 수 있다. 따라서, 공기 압축기에 의해 압축된 압축 공기를, 연료 전지를 통해 배출관에 공급하는 경우와 비교하여 배출관 내의 배압을 높게 할 수 있으므로, 배출구로부터의 상기 폐색물의 유입의 억제 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 공기 공급부를 구비하는 이동체에 있어서, 상기 배출관은 상기 연료 전지의 애노드로부터 배출된 애노드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 애노드 오프 가스 배출 배관과, 상기 연료 전지의 캐소드로부터 배출된 캐소드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 캐소드 오프 가스 배출 배관을 구비하고, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관은 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관과 합류하고 있고, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관에는 상기 애노드 오프 가스 배출 배관의 연통 또는 비연통을 절환하는 연통 절환 밸브가 배치되어 있고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되어, 연료 전지에 의한 발전을 정지한 경우에, 애노드 오프 가스 배출관을 비연통으로 하므로, 애노드 오프 가스 배출 배관으로부터 연료 전지의 애노드로 산화제 가스로서의 공기가 유입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제2 이동체는 연료 전지를 탑재한 이동체이며, 상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와, 상기 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급부와, 상기 연료 전지에 산화제 가스를 공급하는 산화제 가스 공급부와, 상기 연료 전지로부터 배기된 배기 가스를, 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관과, 상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출부와, 상기 검출부에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 연료 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 연료 가스의 공급량, 및 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량 중 적어도 한쪽을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 대응하는 공급량에 관계없이 증대시키는 제어부를 구비하는 것을 요지로 한다.
본 발명에서는, 이동체에 의해, 예를 들어 침수로 상 등을 이동할 때에, 이동체 주위의 상황을 검출하고, 이 검출 결과를 기초로 하여 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 배출구를 폐색할 가능성, 또는 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단된 경우에, 연료 전지로의 연료 가스의 공급량, 및 산화제 가스 공급부에 의한 연료 전지로의 산화제 가스의 공급량 중 적어도 한쪽을 연료 전지에 대한 요구 출력에 대응하는 공급량에 관계없이 증대시킨다. 이렇게 함으로써, 연료 전지를 탑재한 이동체에 의해 침수로 상 등을 이동할 때에, 상기 배출 유체의 배출량을 연료 전지에 대한 요구 출력에 대응하는 공급량에 관계없이 증대시켜, 상기 배출관 내의 배압을 상승시킬 수 있다. 따라서, 상기 배출구로부터의 폐색물의 유입이나, 폐색물에 의한 배출구의 폐색을 억제하여 침수로 상 등을 이동할 수 있다.
상기 이동체에 있어서, 상기 배출관은 상기 연료 전지의 애노드로부터 배출된 애노드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 애노드 오프 가스 배출 배관과, 상기 연료 전지의 캐소드로부터 배출된 캐소드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 캐소드 오프 가스 배출 배관을 구비하고, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관은 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관과 합류하고 있고, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관에는 상기 애노드 오프 가스 배출 배관의 연통 또는 비연통을 절환하는 연통 절환 밸브가 배치되어 있고, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 관계없이 증대시키는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 연료 전지로의 산화제 가스의 공급량을 증대시켜 상기 배출관 내의 배압을 상승시킴으로써 배출구로부터의 폐색물의 유입을 억제할 수 있다. 또한, 이때, 애노드 오프 가스 배출 배관을 비연통으로 하므로, 애노드 오프 가스 배출 배관으로부터 연료 전지의 애노드에 산화제 가스로서의 공기가 유입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 이동체에 있어서, 상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되어, 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 대응하는 공급량에 관계없이 증대시키는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 제어를 행한 후, 소정 기간 경과 후에, 또한 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단된 경우에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 연통하도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 상기 애노드 오프 가스의 배압을 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 상기 캐소드 오프 가스의 배압보다도 높은 압력으로 증대시키도록 하는 것이 바람직하다.
연료 전지에서는, 일반적으로 연료 전지의 캐소드에 공급되는 산화제 가스로서 산소를 포함하는 공기가 사용된다. 이 공기에는 연료 전지에 있어서의 발전에 제공되지 않는 질소 등의 불순물 가스가 포함된다. 그리고, 이 불순물 가스는 연료 전지에 구비된 전해질막을 통해 캐소드측으로부터 애노드측으로 투과한다. 이로 인해, 애노드 오프 가스 배출 배관이 폐색된 상태에서, 연료 전지에 의해 발전을 행하는 경우, 불순물 가스는 외부로 배출되지 않고, 연료 전지 내나 애노드 오프 가스 배출관 내에 저류되어 발전 성능의 저하를 초래한다. 이것은, 연료 전지의 애노드에 수소 이외의 연료 전지에 있어서의 발전에 제공되지 않는 불순물 가스가 포함되는 연료 가스가 공급되는 경우도 마찬가지이다.
본 발명에서는, 애노드 오프 가스 배출관이 폐색된 상태에서 연료 전지에 의한 발전을 행하고, 소정 시간 경과 후에 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단된 경우에, 애노드 오프 가스 배출 배관이 연통하도록 연통 절환 밸브를 절환하는 동시에, 애노드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 애노드 오프 가스의 배압을 캐소드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 캐소드 오프 가스의 배압보다도 높은 압력으로 증대시킨다. 따라서, 상술한 연료 전지 내나, 애노드 오프 가스 배출 배관 내에 저류한 불순물 가스를 퍼지하는, 즉 외부로 배출하는 동시에, 애노드 오프 가스 배출 배관으로부터 연료 전지의 애노드에 산화제 가스로서의 공기가 유입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3 이동체는 연료 전지를 탑재한 이동체이며, 상기 연료 전지와, 상기 연료 전지와 절연되어야 할 도전성 부재의 절연 저항을 측정하는 절연 저항 측정부와, 상기 절연 저항 측정부에 의해 측정된 절연 저항이 소정치 미만일 때에, 상기 연료 전지의 기동을 금지하는 기동 제어부를 구비하는 것을 요지로 한다.
일반적으로, 연료 전지를 이동체에 탑재하는 경우, 연료 전지는 금속제(도전성)의 케이스에 수납된 상태에서 탑재된다. 그리고, 연료 전지와 케이스는 연료 전지와 케이스 사이에서의 단락에 의한 연료 전지의 고장을 방지하기 위해 양자간의 절연이 확보된다.
그런데, 연료 전지를 탑재한 이동체에 의해 침수로 상을 주행한 경우에는, 케이스 내에 물이 침입하는 경우가 있다. 이 경우, 케이스 내의 물을 배수해도, 케이스 내가 충분히 건조되지 않은 동안은 연료 전지와, 케이스가 물에 의해 단락되어 있는 경우가 있다. 그리고, 이 상태에서 연료 전지의 기동을 행하면, 연료 전지의 고장을 초래한다.
그래서, 본 발명에서는 연료 전지의 기동시에 연료 전지와, 연료 전지와 절연되어야 할 도전성 부재(예를 들어, 상술한 케이스) 사이의 절연 저항을 측정하여, 측정된 절연 저항이 소정치 미만인 경우에는 연료 전지의 기동을 금지한다. 이렇게 함으로써, 연료 전지와, 상기 도전성 부재 사이에서의 단락에 의한 연료 전지의 고장을 방지하여 연료 전지를 안전하게 기동할 수 있다.
본 발명은 상술한 이동체로서의 구성 외에, 이동체에 탑재된 연료 전지의 제어 방법의 발명으로서 구성할 수도 있다. 또한, 이들을 실현하는 컴퓨터 프로그램, 및 그 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 프로그램을 포함하여 반송파 내에 구현화된 데이터 신호 등 다양한 형태로 실현하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 형태에 있어서, 앞에 나타낸 다양한 부가적 요소를 적용하는 것이 가능하다.
본 발명을 컴퓨터 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 기록 매체 등으로서 구성하는 경우에는, 이동체에 탑재된 연료 전지의 동작을 제어하는 프로그램 전체로서 구성하는 것으로 해도 좋고, 본 발명의 기능을 완수하는 부분만을 구성하는 것으로 해도 좋다. 또한, 기록 매체로서는 플렉시블 디스크나 CD-ROM, DVD-ROM, 광자기 디스크, IC 카드, ROM 카트리지, 펀치 카드, 바코드 등의 부호가 인쇄된 인쇄물, 컴퓨터의 내부 기억 장치(RAM이나 ROM 등의 메모리) 및 외부 기억 장치 등 컴퓨터가 판독 가능한 다양한 매체를 이용할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예로서의 차량(1000)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도2는 차량(1000)에 탑재된 연료 전지 시스템(100)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도3은 제1 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도4는 기동 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도5는 제2 실시예의 연료 전지 시스템(100A)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도6은 제2 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도7은 제3 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도8은 제4 실시예의 연료 전지 시스템(100B)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도9는 제4 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 실시예를 기초로 설명한다.
A. 제1 실시예 :
A1. 차량의 구성 :
도1은 본 발명의 일 실시예로서의 차량(1000)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다. 이 차량(1000)은 소위 전기 자동차이며, 도시한 바와 같이 전원 시스템(PS)과, 모터(600)를 구비하고 있다.
모터(600)는 전원 시스템(PS)으로부터 공급되는 전력에 의해 구동한다. 그리고, 모터(600)의 동력은 출력축(700) 및 구동축(800)을 통해 차륜(900L, 900R)에 전달된다. 구동축(800)에는 차속 센서(810)가 설치되어 있다. 또한, 모터(600)로서는, 다양한 타입의 모터를 적용 가능하지만, 본 실시예에서는 삼상 동기 모터를 적용하는 것으로 하였다. 차량(1000)은 본 발명에 있어서의 이동체에 상당한다.
A2. 전원 시스템의 구성 :
전원 시스템(PS)은 연료 전지 스택 등을 구비하는 연료 전지 시스템(100)과, 이차 전지(200)와, DC/DC 컨버터(300)와, 인버터(400)와, 제어 유닛(500)을 구비하고 있다. 이차 전지(200)는 본 발명에 있어서의 제2 전지에 상당한다. 또한, 연료 전지 시스템(100)에 대해서는 이후에 상세하게 서술한다.
2차 전지(200)는 도시하는 바와 같이 DC/DC 컨버터(300)를 통해 연료 전지 시스템(100)에 구비된 연료 전지 스택과 병렬로 접속되어 있다. 이차 전지(200)로서는, 납 축전지나, 니켈-카드뮴 축전지나, 니켈-수소 축전지나, 리튬 이차 전지 등 다양한 2차 전지를 적용할 수 있다. 그리고, 이들 접속부에는 절환 스위치(320a, 320b)가 설치되어 있고, 절환 스위치(320a, 320b)를 절환함으로써, 이 이차 전지(200)는 연료 전지 시스템(100)의 시동시 등에 연료 전지 시스템(100) 내의 각 부를 구동하기 위한 전력을 공급하거나, 연료 전지 시스템(100)의 전력 공급량 이 부족할 때에 그 부족분을 보충하는 전력을 공급한다. 또한, 이차 전지(200)에는 이차 전지의 잔존 용량을 검출하기 위한 잔존 용량 센서(210)가 설치되어 있고, 이차 전지(200)는 이 잔존 용량을 기초로 하여 연료 전지 시스템(100)에 구비된 연료 전지 스택이나, 회생 브레이크에 의해 적절하게 충전된다.
DC/DC 컨버터(300)는 연료 전지 시스템(100)에 구비된 연료 전지 스택이나, 이차 전지(200)로부터 공급되는 출력 전압을 조정한다. 또한, 인버터(400)는 연료 전지 스택이나, 이차 전지(200)로부터 공급되는 전력을 삼상 교류로 변환하여 모터(600)에 공급한다.
제어 유닛(500)은 CPU, ROM, RAM, 타이머 등을 구비하는 마이크로 컴퓨터로서 구성되어 있다. 제어 유닛(500)에는 다양한 신호가 입력되고, CPU는 이 입력 신호를 기초로 하여 ROM에 기억된 프로그램에 따라서 후술하는 운전 제어 처리 등 다양한 제어를 행한다. 입력 신호로서는, 차량(1000)의 운전 상태를 나타내는 차속 센서(810)로부터의 차속, 모터(600)의 기동 스위치의 온ㆍ오프 신호, 시프트 위치, 풋 브레이크의 온ㆍ오프(ONㆍOFF) 신호, 액셀 개방도 등이나 전원 시스템(PS)의 운전 상태를 나타내는 잔존 용량 센서(210)로부터의 이차 전지(200)의 잔존 용량, 연료 전지 시스템(100) 내의 각 부의 온도나 압력, 후술하는 수위 센서나 절연 저항 측정기의 출력 등이 포함된다. 출력 신호로서는, 연료 전지 시스템(100) 내의 각 부나, DC/DC 컨버터(300)나, 인버터(400) 등의 동작을 제어하기 위한 제어 신호가 포함된다. 제어 유닛(500)은 본 발명에 있어서의 판단부, 제어부, 기동 제어부에 상당한다.
A3. 연료 전지 시스템의 구성 :
도2는 차량(1000)에 탑재된 연료 전지 시스템(100)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다. 이 연료 전지 시스템(100)에서는, 운전자가 차량(1000)에 구비된 액셀(도시 생략)을 조작하면, 도시하지 않는 액셀 개방도 센서에 의해 검출된 조작량에 따라서 발전이 행해진다.
연료 전지(FC) 스택(10)은 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 발전하는 셀을 복수 적층시킨 적층체이다. 각 셀은 프로톤 전도성을 갖는 전해질막을 사이에 끼워 수소극(이하, 애노드라 부름)과, 산소극(이하, 캐소드라 부름)을 배치한 구성으로 되어 있다(도시 생략). 본 실시예에서는, 전해질막으로서, 나피온(등록상표) 등의 고체 고분자막을 이용하는 고체 고분자형의 셀을 사용하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 다양한 타입을 이용 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 도시하는 바와 같이 연료 전지 스택(10)은 금속제의 스택 케이스(12)에 수납되어 있다. 그리고, 스택 케이스(12) 내에는 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이의 절연 저항을 측정하기 위한 절연 저항 측정기(74)가 구비되어 있다. 이 절연 저항 측정기(74)는 후술하는 기동 제어 처리에 사용된다.
또한, 본 실시예의 차량(1000)은 노면 상에 존재하는 물의 수위를 검출하기 위한 수위 센서(72)를 구비하고 있다. 수위 센서(72)로서는, 예를 들어 플로우 스위치나, 정전 용량 센서 등 물과 접촉하여 수위를 검출하는 타입의 것이나, 초음파 센서 등 물과 비접촉으로 수면과의 거리를 검출하는 타입의 것을 적용 가능하다. 이 수위 센서(72)는 후술하는 침수로 상의 주행을 고려한 운전 제어 처리에 사용된다. 수위 센서(72)는 본 발명에 있어서의 검출부에 상당한다.
연료 전지 스택(10)의 애노드에는 배관(26)을 통해 고압 수소를 저장한 수소 탱크(20)로부터 연료 가스로서의 수소가 공급된다. 수소 탱크(20) 대신에, 예를 들어 알코올, 탄화수소, 알데히드 등을 원료로 하는 개질 반응에 의해 수소를 생성하는 수소 생성 장치를 이용하는 것으로 해도 좋다.
수소 탱크(20)에 저장된 고압 수소는 수소 탱크(20)의 출구에 설치된 셧 밸브(22), 레귤레이터(24) 등에 의해 압력 및 공급량이 조정되어 연료 전지 스택(10)의 애노드에 공급된다. 수소 탱크(20) 등은 본 발명에 있어서의 연료 가스 공급부에 상당한다. 그리고, 애노드로부터의 배기 가스(이하, 애노드 오프 가스라 부름)는 배관(28)으로 유출한다. 배관(28)은 본 발명에 있어서의 애노드 오프 가스 배출 배관에 상당한다. 또한, 애노드 오프 가스에는 연료 전지 스택(10)에 의한 발전으로 소비하지 않은 수소가 포함되어 있다.
연료 전지 스택(10)의 캐소드에는 산소를 함유한 산화제 가스로서 압축 공기가 공급된다. 공기는 공기 클리너(30)로부터 흡입되고, 공기 압축기(32)에서 압축되어, 배관(34)으로부터 연료 전지 스택(10)의 캐소드에 공급된다. 또한, 배관(34) 상에 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기를 가습하기 위한 가습기를 배치하도록 해도 좋다. 공기 압축기(32) 등은 본 발명에 있어서의 산화제 가스 공급부에 상당한다. 캐소드로부터의 배기 가스(이하, 캐소드 오프 가스라 함)는 배관(36)으로 유출한다. 배관(36)은 본 발명에 있어서의 캐소드 오프 가스 배출 배 관에 상당한다. 캐소드 오프 가스에는 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 생성된 생성 물도 포함되어 있다.
배관(28)에 유출된 애노드 오프 가스, 및 배관(36)에 유출된 캐소드 오프 가스는 희석기(50)에 도입된다. 희석기(50)는 애노드 오프 가스와, 캐소드 오프 가스를 혼합함으로써, 애노드 오프 가스에 포함되는 수소의 농도를 희석한다.
희석기(50)로부터 배출된 배출 가스는 배관(60)을 통해 기액 분리기(52)에 도입된다. 기액 분리기(52)는 희석기(50)로부터 배출된 배출 가스에 포함되는 물(주로, 캐소드 오프 가스에 포함되는 생성 물)을 분리 제거한다. 그리고, 기액 분리기(52)에 의해 물이 분리 제거된 배출 가스는 머플러(54)를 통해 배관(60)의 단부의 배출구로부터 차량(1000)의 외부로 배출된다. 한편, 기액 분리기(52)에 의해 분리된 물은 기액 분리기(52)에 구비된 드레인(도시 생략)으로부터 외부로 배출된다. 배관(60)은 본 발명에 있어서의 배출관에 상당한다. 또한, 배출구는 차량(1000)의 후방 바닥 하부에 배치되어 있다(도시 생략).
연료 전지 스택(10)은 상술한 전기 화학 반응에 의해 발열하므로 연료 전지 스택(10)에는 냉각수도 공급된다. 이 냉각수는 순환 펌프(41)에 의해 냉각수용 배관(42)을 흘러, 라디에이터(40)에 의해 냉각되어 연료 전지 스택(10)에 공급된다. 또한, 배관(42)에는 도시하는 바와 같이 라디에이터(40)를 통과시키지 않고 냉각수를 순환시키기 위한 바이패스 배관(43)이 접속되어 있고, 또한 배관(42)과 바이패스 배관(43)의 한쪽 접속부에는 삼방 밸브(44)가 배치되어 있다. 따라서, 삼방 밸브(44)를 절환함으로써 라디에이터(40)를 통과시키지 않고, 배관(42) 및 바이패스 배관(43)을 통해 냉각수를 순환시키는 것도 가능하다. 또한, 배관(42)에는 도시하는 바와 같이 배관(46)을 통해 이온 교환기(45)가 접속되어 있다. 이 이온 교환기(45)는 연료 전지 스택(10)의 절연 저항 저하의 원인이 되는 냉각수에 포함되는 각종 이온을 제거한다.
또한, 도시는 생략하고 있지만, 본 실시예의 차량(1000)에 있어서 연료 전지 스택(10)을 수납한 스택 케이스(12)는 차량(1000)의 바닥 하부에 설치되어 있다. 또한, 희석기(50)나, 기액 분리기(52)나, 머플러(54)나, 이들을 접속하는 배관(60)도 차량(1000)의 바닥 하부에 설치되어 있다. 또한, 수소 탱크(20)는 차량(1000)의 후방부 좌석의 하부에 설치되어 있다. 이렇게 함으로써, 차량(1000)의 바닥 하부의 공간을 유효 이용할 수 있다. 또한, 차량(1000)의 바닥 하부에 연료 전지 스택(10) 등을 배치함으로써, 차량(1000)의 무게중심을 낮게 하여 주행시의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 라디에이터(40)나, 순환 펌프(41)나, 이온 교환기(45)나, 이차 전지(200)나, DC/DC 컨버터(300)나, 인버터(400)나, 제어 유닛(500)이나 모터(600) 등은 차량(1000)의 전방 공간에 설치되어 있다. 따라서, 연료 전지 스택(10) 등을 라디에이터(40)의 근방에 배치하는 경우와 비교하여, 라디에이터(40) 주위의 공간을 넓게 할 수 있다. 이 결과, 라디에이터(40)의 방열 효율을 향상시켜 냉각수의 공냉 효율을 향상시킬 수 있다.
A4. 운전 제어 처리 :
본 실시예의 차량(1000)에서는, 주행 모드로서, FC 주행과, EV 주행이 준비 되어 있다. FC 주행이라 함은 연료 전지 스택(10)에 의해 발전된 전력에 의해 모터(600)를 구동하여 주행하는 주행 모드이다. 또한, EV 주행이라 함은 이차 전지(200)로부터 출력된 전력에 의해 모터(600)를 구동하여 주행하는 주행 모드이다. 이들 주행 모드의 절환은 앞서 설명한 제어 유닛(500)이 절환 스위치(320a, 320b)(도1 참조)를 절환함으로써 행해진다. 따라서, 예를 들어 전원 시스템(PS)에의 요구 출력이 비교적 높은 경우에 FC 주행을 행하고, 전원 시스템(PS)에의 요구 출력이 비교적 낮은 경우에 EV 주행을 행하는 등의 운전 제어가 가능하다. 또한, 본 실시예에 있어서, FC 주행이라 함은 연료 전지 스택(10)으로부터 출력된 전력에 의해서만 주행하는 경우에 한정되지 않고, 주로 연료 전지 스택(10)으로부터 출력된 전력에 의해 주행하고, 보조적으로 이차 전지(200)로부터 출력된 전력에 의해 주행하는 경우도 포함하고 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래 연료 전지를 탑재한 차량에 의해 침수로 상을 주행하는 것에 관해서는 고려되고 있지 않았다. 그래서, 본 실시예의 차량(1000)에서는 침수로 상을 주행하는 것을 고려한 운전 제어를 행하는 것을 가능하게 하였다. 이하, 차량(1000)에 의해 침수로 상을 FC 주행하는 것을 고려한 운전 제어 처리에 대해 설명한다.
도3은 제1 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이 처리는 차량(1000)에 의한 FC 주행 중에 제어 유닛(500)의 CPU가 실행하는 처리이다.
우선, CPU는 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출한다(스텝 S100). 그리고, CPU는 검출된 수위(Hw)가 소정 임계치 Hth 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S110). 이 임계치 Hth는 차량(1000)에 있어서의 배관(60) 단부의 배출구의 설치 위치(높이)를 기초로 하여 설정되어 있고, 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행할 때에, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 있는지 여부의 판단 기준이 되는 값이다. 이 임계치 Hth의 값에 대해서는, 후술하는 제2 실시예 내지 제4 실시예에 있어서도 마찬가지이다.
그리고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 이상인 경우에는(스텝 S110 : '예'), CPU는, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 있다고 판단하여, 연료 전지 스택(10)으로의 수소 및 공기의 공급을 정지하고(스텝 S120), 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지한다. 그리고, CPU는 배출 밸브(62)를 폐쇄한다(스텝 S130). 이렇게 함으로써, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입하는 것을 방지하여 연료 전지 스택(10)의 고장을 방지할 수 있다.
그리고, CPU는 도1에 도시한 절환 스위치(320a, 320b)를 절환하여 주행 모드를 FC 주행으로부터 EV 주행으로 절환한다(스텝 S140).
한편, 스텝 S110에 있어서, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 미만인 경우에는(스텝 S110 : '아니오'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 없다고 판단하여 스텝 S100으로 복귀한다.
이상 설명한 제1 실시예의 운전 제어 처리에 따르면, 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행할 때에, 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상이 되고, 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지한 경우라도, 연료 전지 스택(10)의 고 장을 방지하는 동시에, EV 주행에 의해 주행할 수 있다.
A5. 기동 제어 처리 :
차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행한 경우에는, 스택 케이스(12) 내에 물이 침입하는 경우가 있다. 이 경우, 스택 케이스(12) 내의 물을 배수해도, 스택 케이스(12) 내부가 충분히 건조되지 않은 동안에는, 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12)가 물에 의해 단락되어 있는 경우가 있다. 그리고, 이 상태에서, 연료 전지 시스템(100)의 기동을 행하면, 연료 전지 시스템(100)의 고장을 초래한다. 그래서, 본 실시예에서는 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행한 후에, 차량(1000)의 기동을 행하는 경우에는 이하에 설명하는 기동 처리를 실행한다.
도4는 연료 전지 시스템(100)의 기동 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이 처리는, 차량(1000)의 기동 스위치가 온으로 되었을 때에, 제어 유닛(500)의 CPU가 실행하는 처리이다. 또한, 본 실시예에서는, 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행한 후에 차량(1000)의 기동을 행하는 경우에 이 처리를 행하는 것으로 하였지만, 연료 전지 시스템(100)의 기동마다 행하도록 해도 좋다.
우선, CPU는 절연 저항 측정기(74)에 의해 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이의 절연 저항(Ri)을 측정한다(스텝 S200). 그리고, CPU는 측정된 절연 저항(Ri)이 소정의 임계치 Rth 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S210). 이 임계치 Rth는 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이의 절연이 확보되어 있다고 판단 가능한 충분히 높은 값이 설정되어 있다.
그리고, 절연 저항 측정기(74)에 의해 측정된 절연 저항(Ri)이 임계치 Rth 이상인 경우에는(스텝 S210 : '예'), CPU는 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이의 절연이 충분히 확보되어 있다고 판단하여 연료 전지 시스템(100)의 기동을 허가하고(스텝 S220), 연료 전지 스택(10)의 난기 운전을 행하는 등, 연료 전지 시스템(100)의 기동 처리를 행한다(스텝 S230).
한편, 절연 저항 측정기(74)에 의해 측정된 절연 저항(Ri)이 임계치 Rth 미만인 경우에는(스텝 S210 : '아니오'), CPU는 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이의 절연이 불충분하다고 판단하여, 연료 전지 시스템(100)의 기동을 금지하고(스텝 S240), 경고 처리를 행하여(스텝 S250), 운전자에게 연료 전지 시스템(100)의 이상을 경고한다. 경고 처리로서는, 예를 들어 경고 램프의 점등이나, 경고음의 발생 등을 들 수 있다.
이상 설명한 기동 제어 처리에 의해, 연료 전지 스택(10)과, 스택 케이스(12) 사이에서의 단락에 의한 연료 전지 스택(10)의 고장을 방지하여 연료 전지 시스템(100)을 안전하게 기동할 수 있다.
B. 제2 실시예 :
제2 실시예의 차량(1000)의 구성은 탑재된 연료 전지 시스템의 구성이 일부 다른 것 이외에는, 제1 실시예의 차량(1000)과 동일하다. 따라서, 이하, 제2 실시예의 연료 전지 시스템(100A)에 대해 설명한다.
B1. 연료 전지 시스템의 구성 :
도5는 제2 실시예의 연료 전지 시스템(100A)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 이 연료 전지 시스템(100A)은 제1 실시예의 연료 전지 시스템(100)과 대략 동일하므로, 여기서는 제1 실시예의 연료 전지 시스템(100)과 다른 부분에 대해서만 설명하고, 공통되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
즉, 본 실시예의 연료 전지 시스템(100A)에서는 도시하는 바와 같이 애노드 오프 가스가 흐르는 배관(28)에 배관(28)의 연통 또는 비연통을 절환하는 밸브(29)가 배치되어 있다. 이 밸브(29)는 본 발명에 있어서의 연통 절환 밸브에 상당한다.
또한, 본 실시예의 연료 전지 시스템(100A)에서는, 도시하는 바와 같이 배관(34)과, 배관(36)에 바이패스 배관(35)이 분기되어 접속되어 있고, 배관(34)과, 바이패스 배관(35)의 접속부에는 삼방 밸브(37)가 배치되어 있다. 그리고, 삼방 밸브(37)를 절환함으로써, 공기 압축기(32)에 의해 압축된 압축 공기를 연료 전지 스택(10)에 공급할지, 연료 전지 스택(10)을 거치지 않고 배관(36)에 흐르게 할지를 절환할 수 있다. 삼방 밸브(37)는 본 발명에 있어서의 절환 밸브에 상당한다. 또한, 공기 압축기(32) 등은 본 발명에 있어서의 공기 공급부에 상당한다.
B2. 운전 제어 처리 :
도6은 제2 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이 처리는 차량(1000)에 의한 FC 주행 중에 제어 유닛(500)의 CPU가 실행하는 처리이다.
우선, CPU는 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출한다(스텝 S300). 그리고, CPU는 검출된 수위(Hw)가 소정의 임계치 Hth 이상 인지 여부를 판단한다(스텝 S310).
그리고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 이상인 경우에 는(스텝 S310 : '예'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내로 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 있다고 판단하여, 연료 전지 스택(10)으로의 수소의 공급을 정지하고(스텝 S320), 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지한다. 그리고, CPU는 공기 압축기(32)에 의해 압축된 압축 공기가 바이패스 배관(35)을 통해 배관(36)에 흐르도록 삼방 밸브(37)를 절환하는 동시에, 밸브(29)를 폐쇄한다(스텝 S330). 이때, CPU는 또한 공기 압축기(32)의 출력을 증대시킴으로써 압축 공기의 공급량을 증대시키도록 해도 좋다. 이 경우의 공급량은, 예를 들어 공급 가능한 최대 공급량으로 해도 좋고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)에 따라서 변동시켜도 좋다. 이렇게 함으로써, 배관(60) 내의 배압을 상승시킬 수 있으므로, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입하는 것을 억제하여 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제할 수 있다. 또한, 밸브(29)를 폐쇄하므로, 배관(36)에 공급된 압축 공기가 배관(28)을 통해 연료 전지 스택(10)의 애노드에 유입하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, CPU는 도1에 도시한 절환 스위치(320a, 320b)를 절환하여 주행 모드를 FC 주행으로부터 EV 주행으로 절환한다(스텝 S340).
한편, 스텝 S310에 있어서, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 미만인 경우에는(스텝 S210 : '아니오'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 없다고 판단하여 스텝 S300으로 복귀한다.
이상 설명한 제2 실시예의 운전 제어 처리에 의해서도, 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행할 때에, 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상이 되고, 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지한 경우라도, 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제하는 동시에, EV 주행에 의해 주행할 수 있다.
C. 제3 실시예 :
제3 실시예의 차량(1000)의 구성은 연료 전지 시스템의 구성을 포함하여 제1 실시예의 차량(1000)과 동일하다. 따라서, 이하, 제3 실시예의 운전 제어에 대해서만 설명한다.
상술한 제1 실시예 및 제2 실시예에서는, 차량(1000)에 의해 FC 주행에 의해 침수로 상을 주행할 때에, 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상으로 결정된 경우에, 연료 전지 스택(10)에 의한 발전을 정지하여 EV 주행으로 절환하는 것으로 하였지만, 이하에 설명하는 제3 실시예 및 제4 실시예에서는 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상으로 된 경우라도 FC 주행을 계속한다.
도7은 제3 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이 처리는 차량(1000)에 의한 FC 주행 중에 제어 유닛(500)의 CPU가 실행하는 처리이다.
우선, CPU는 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출한다(스텝 S400). 그리고, CPU는 검출된 수위(Hw)가 소정의 임계치 Hth 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S410).
그리고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 이상인 경우에는(스텝 S410 : '예'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 있다고 판단하여, 연료 전지 스택(10)으로의 수소 및 공기의 공급량을 연료 전지 스택(10)으로의 요구 출력에 관계없이 각각 소정의 공급량으로 증대시킨 다(스텝 S420). 이 공급량은, 예를 들어 공급 가능한 최대 공급량으로 해도 좋고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)에 따라서 변동시켜도 좋다. 이렇게 함으로써, 배관(60) 내의 배압을 상승시킬 수 있으므로, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입하는 것을 억제하여 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제할 수 있다.
한편, 스텝 S410에 있어서, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 미만인 경우에는(스텝 S410 : '아니오'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 없다고 판단하여 스텝 S400으로 복귀한다.
이상 설명한 제3 실시예의 운전 제어 처리에 따르면, 차량(1000)에 의해, 침수로 상을 주행할 때에, 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상이 된 경우라도, 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제하면서, 계속해서 FC 주행에 의해 주행할 수 있다.
D. 제4 실시예 :
제4 실시예의 차량(1000)의 구성은 탑재된 연료 전지 시스템의 구성이 일부 다른 것 이외에는, 제1 실시예의 차량(1000)과 동일하다. 따라서, 이하, 제2 실시예의 연료 전지 시스템(100B)에 대해 설명한다.
도8은 제4 실시예의 연료 전지 시스템(100B)의 개략 구성을 나타내는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 이 연료 전지 시스템(100B)은 도시하는 바와 같이 제1 실시예의 연료 전지 시스템(100)과 대략 동일하고, 애노드 오프 가스가 흐르는 배관(28)에 배관(28)의 연통 또는 비연통을 절환하는 밸브(29)가 배치되어 있는 것 이외는, 제1 실시예에 있어서의 연료 전지 시스템(100)과 동일하다.
도9는 제4 실시예의 운전 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이 처리는 차량(1000)에 의한 FC 주행 중에 제어 유닛(500)의 CPU가 실행하는 처리이다.
우선, CPU는 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출한다(스텝 S500). 그리고, CPU는 검출된 수위(Hw)가 소정 임계치 Hth 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S510).
그리고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 이상인 경우에는(스텝 S510 : '예'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 있다고 판단하여, 연료 전지 스택(10)으로의 공기의 공급량을 연료 전지 스택(10)으로의 요구 출력에 관계없이 소정의 공급량으로 증대시키고(스텝 S520), 밸브(29)를 폐쇄한다(스텝 S530). 이 공급량은, 예를 들어 공급 가능한 최대 공급량으로 해도 좋고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)에 따라서 변동시켜도 좋다. 이와 같이 함으로써, 배관(60) 내의 배압을 상승시킬 수 있으므로, 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입하는 것을 억제하여 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제할 수 있다. 또한, 밸브(29)를 폐쇄하므로, 배관(36)에 유출된 캐소드 오프 가스가 배관(28)을 통해 연료 전지 스택(10)의 애노드에 유입하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 스텝 S510에 있어서, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 미만인 경우에는(스텝 S510 : '아니오'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 없다고 판단하여 스텝 S500으로 복귀한다.
그런데, 본 실시예의 연료 전지 시스템(100B)에서는 연료 전지 스택(10)에는 산화제 가스로서 공기가 공급된다. 이 공기에는 연료 전지 스택(10)에 있어서의 발전에 제공되지 않는 질소 등의 불순물 가스가 포함된다. 그리고, 이 불순물 가스는 연료 전지 스택(10)에 구비된 전해질막을 통해 캐소드측으로부터 애노드측으로 투과한다. 이로 인해, 스텝 S530에 있어서 밸브(29)를 폐쇄하고, 배관(28)이 폐색된 상태에서 연료 전지 스택(10)에 의해 발전을 행하는 경우, 불순물 가스는 외부로 배출되지 않고, 연료 전지 스택(10) 내나 배관(28) 내에 저류되어, 발전 성능의 저하를 초래한다. 이로 인해, 본 실시예의 운전 제어 처리에서는, 상술한 발전 성능의 저하를 방지하기 위해 적절하게 연료 전지 스택(10) 내 및 배관(28) 내의 퍼지를 행한다.
그래서, 우선 CPU는 스텝 S530에 있어서 밸브(29)를 폐쇄한 후, 소정 시간 경과하였는지 여부를 판단한다(스텝 S540). 상기 소정 시간은 연료 전지 스택(10) 내나, 배관(28) 내에 상기 불순물 가스가 저류되는 것에 의한 연료 전지 스택(10)의 발전 성능의 저하를 방지 가능한 범위 내에서 설정되어 있다.
그리고, 밸브(29)를 폐쇄한 후, 소정 시간 경과한 경우에는(스텝 S540 : '예'), CPU는 다시 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출하고(스텝 S550), 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S560).
그리고, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth 미만인 경우에는(스텝 S560 : '아니오'), CPU는 배출구로부터 배관(60) 내에 물이나 토사 등이 유입할 가능성이 없다고 판단하여, 연료 전지 스택(10)으로의 공기의 공급량을 연료 전지 스택(10)으로의 요구 출력에 따른 공급량으로 복귀시켜(스텝 S570), 밸브(29)를 개방하여(스텝 S575) 통상의 FC 주행을 행한다.
한편, 스텝 S550에 있어서, 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)가 여전히 임계치 Hth 이상인 경우에는(스텝 S560 : '예'), 연료 전지 스택(10)으로의 수소의 공급량을 연료 전지 스택(10)으로의 요구 출력에 관계없이 소정량(예를 들어, 공급 가능한 최대 공급량)으로 증대시켜(스텝 S580), 배관(28) 내의 배압을 배관(36) 내의 배압보다도 상승시키고, 밸브(29)를 개방하여 연료 전지 스택(10)의 수소의 유로 내, 및 배관(28) 내를 소정 기간 퍼지하고, 그 후, 밸브(29)를 폐쇄한다(스텝 S585). 이렇게 함으로써, 배관(36)으로부터 배관(28)으로의 캐소드 오프 가스의 유입을 방지하면서, 연료 전지 스택(10)의 수소의 유로 내 및 배관(28) 내의 퍼지를 행할 수 있다.
그리고, CPU는 연료 전지 스택(10)으로의 수소의 공급량을 연료 전지 스택(10)으로의 요구 출력에 따른 공급량으로 복귀시켜(스텝 S590) 스텝 S540으로 복귀한다.
이상 설명한 제4 실시예의 운전 제어 처리에 의해서도 차량(1000)에 의해 침수로 상을 주행할 때에, 침수로 상에 존재하는 물의 수위가 임계치 Hth 이상이 된 경우라도, 연료 전지 스택(10)의 고장을 억제하면서, 계속해서 FC 주행에 의해 주행할 수 있다.
E. 변형예 :
이상, 본 발명의 몇 가지 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이와 같은 실시 형태에 전혀 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 형태에서의 실시가 가능하다. 예를 들어, 이하와 같은 변형이 가능하다.
E1. 변형에 1 :
상기 제2 실시예의 운전 제어 처리(도6 참조)에 있어서, 스텝 S340 후에 다시 수위 센서(72)에 의해 노면 상에 존재하는 물의 수위(Hw)를 검출하고, 검출된 수위(Hw)가 임계치 Hth보다도 큰 소정의 임계치 Htha 이상인지 여부를 판단하여, 수위(Hw)가 임계치 Htha 이상인 경우에 배출 밸브(62)를 폐쇄하도록 해도 좋다. 임계치 Htha의 값은 임의로 설정 가능하다. 이렇게 함으로써, 압축 공기의 배압에 의해서도 배출구로부터 배관(60)으로의 물이나 토사 등의 유입을 방지할 수 없는 경우에, 물이나 토사 등의 유입을 방지할 수 있다.
E2. 변형예 2 :
상기 제1 실시예, 제2 실시예, 제4 실시예에서는, 각각 연료 전지 시스템(100, 100A, 100B)을 구비하는 것으로 하였지만, 이들 각 실시예에 제2 실시예의 연료 전지 시스템(100A)을 적용하도록 해도 좋다. 그리고, 상기 제3 실시예의 운전 제어 처리(도7 참조)에 있어서, 스텝 S420 후에, 또한 제1 실시예의 운전 제어 처리(도3 참조)나, 제2 실시예의 운전 제어 처리(도6 참조)를 행하도록 해도 좋다.
또한, 상기 제4 실시예의 운전 제어 처리(도9 참조)에 있어서, 스텝 S590 후에, 또한 제1 실시예의 운전 제어 처리(도3 참조)나, 제2 실시예의 운전 제어 처 리(도6 참조)를 행하도록 해도 좋다. 이 경우, 스텝 S110이나, 스텝 S310에 있어서 임계치 Hth 대신에, 임계치 Hth보다도 큰 임계치를 이용하면 된다.
E3. 변형예 3 :
상기 실시예에서는, 본 발명에 있어서의 검출부로서 수위 센서(72)를 이용하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 차량(1000) 주위의 상황을 검출하는 기능을 갖는 다른 수단을 적용해도 좋다. 예를 들어, 정보 센터와의 통신에 의해 취득한 침수 정보 등에 의해 노면 상에 있어서의 폐색물의 존재 상황을 판단하도록 해도 좋고, 주행 중의 노면 상황을 차량 탑재된 카메라에 의해 촬상하여, 촬상된 화상을 화상 처리 등에 의해 해석함으로써 노면 상에 있어서의 폐색물의 존재 상황을 판단하도록 해도 좋다.
E4. 변형예 4 :
상기 실시예에서는, 본 발명에 있어서의 제2 전지로서 이차 전지(200)를 이용하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2 전지로서는, 연료 전지 이외의 전지를 이용하면 좋고, 예를 들어 일차 전지나, 태양 전지 등을 이용하도록 해도 좋다.
E5. 변형예 5 :
상기 제2 실시예의 차량(1000)에서는, 연료 전지 시스템(100A)은 본 발명에 있어서의 산화제 가스 공급부, 및 공기 공급부로서 1개의 공기 압축기(32)를 공용하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 제2 실시예의 운전 제어 처리의 스텝 S330에 있어서, 배관(36) 내의 배압을 상승시키기 위한 전용 공 기 압축기를 공기 압축기(32)와는 별도로 구비하도록 해도 좋다. 이 경우, 연료 전지 시스템(100A)은 바이패스 배관(35)이나, 삼방 밸브(37)를 구비할 필요는 없다. 단, 상기 제2 실시예에 따르면, 연료 전지 시스템(100A)은 본 발명에 있어서의 산화제 가스 공급부, 및 공기 공급부로서 1개의 공기 압축기(32)를 공용하므로, 연료 전지 시스템(100)이나 차량(1000)의 소형화를 도모할 수 있다.
E6. 변형예 6 :
상기 실시예에서는, 연료 전지 스택(10)으로부터 배출되는 애노드 오프 가스를 배관(28) 등을 통해 모두 외부로 배출하는 것으로 하였지만, 배관(28)과 배관(26) 사이에 순환 배관이나, 순환 펌프 등을 설치하도록 하여, 애노드 오프 가스를 배관(28)으로부터 배관(26)으로 재순환시켜도 좋다. 이렇게 함으로써, 애노드 오프 가스에 포함되는 수소를 연료 전지 스택(10)에 의한 발전에 재이용하여, 수소의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
E7. 변형예 7 :
상기 실시예에서는 본 발명을 차량(1000)에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은, 연료 전지를 탑재하고, 이 연료 전지에 의해 발전된 전력을 동력원으로 하여 이동하는 다양한 이동체에 적용 가능하다. 이와 같은 이동체로서는, 상술한 차량 외에, 예를 들어 항공기나, 선박 등을 들 수 있다.
E8. 변형예 8 :
상기 실시예의 차량(1000)에서는 수위 센서(72)에 의해 검출된 수위(Hw)를 기초로 하여 침수로 상을 주행하기 위한 운전 제어 처리를 행하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 일반적으로 이동체 주위 상황을 검출하고, 이 검출 결과를 기초로 하여 배관(60)의 단부에 설치된 배출구를 폐색시키는 폐색물이 배출구를 폐색할 가능성, 또는 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하고, 이 판단 결과를 기초로 하여 즉, 폐색물이 배출구를 폐색할 가능성, 또는 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 앞서 설명한 각종 제어를 행하면 된다. 따라서, 예를 들어, 폐색물로서, 상술한 침수로 상의 물 이외에, 노면 상에 존재하는 토사나, 상공으로부터의 낙하물이나, 비래물이나, 부유물의 존재를 검출하고, 이 검출 결과를 기초로 하여 상기 판단 및 제어를 행하도록 해도 좋다.

Claims (15)

  1. 연료 전지를 탑재한 이동체이며,
    상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와,
    상기 연료 전지로부터 배출된 배출 유체를 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관과,
    상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출부와,
    상기 검출부에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여, 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부와,
    상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에 상기 연료 전지에 의한 발전을 정지하는 제어부를 구비하는 이동체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료 전지 이외의 제2 전지와,
    상기 전동기를 상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동할지, 상기 제2 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동할지를 절환하는 절환 스위치를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상 기 제2 전지로부터 출력되는 전력에 의해 상기 전동기를 구동하도록 상기 절환 스위치를 절환하는 이동체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배출구 또는 상기 배출관에는 배출 밸브가 구비되어 있고,
    상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 배출 밸브를 폐쇄하는 이동체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배출관에 있어서의 상기 배출 유체의 배압보다도 높은 압력의 공기를 상기 배출관에 공급하는 공기 공급부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 공기 공급부에 의해 상기 공기를 상기 배출관에 공급하는 이동체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연료 전지에 산화제 가스를 공급하는 산화제 가스 공급부를 구비하고,
    상기 산화제 가스 공급부는 상기 산화제 가스로서의 공기를 압축하는 공기 압축기를 구비하고,
    상기 공기 압축기는 상기 공기 공급부에 공용되는 이동체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공기 압축기에 의해 압축된 압축 공기를, 상기 연료 전지를 바이패스하여 상기 배출관에 공급하기 위한 바이패스 배관과,
    상기 압축 공기를 상기 연료 전지에 공급할지, 상기 바이패스 배관을 통해 상기 배출관에 공급할지를 절환하는 절환 밸브를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 압축 공기가 상기 바이패스 배관을 통해 상기 배출관에 공급되도록 상기 절환 밸브를 절환하는 이동체.
  7. 제4항에 있어서, 상기 배출관은,
    상기 연료 전지의 애노드로부터 배출된 애노드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 애노드 오프 가스 배출 배관과,
    상기 연료 전지의 캐소드로부터 배출된 캐소드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 캐소드 오프 가스 배출 배관을 구비하고,
    상기 애노드 오프 가스 배출 배관은 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관과 합류하고 있고,
    상기 애노드 오프 가스 배출 배관에는 상기 애노드 오프 가스 배출 배관의 연통 또는 비연통을 절환하는 연통 절환 밸브가 배치되어 있고,
    상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 또한 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 이동체.
  8. 연료 전지를 탑재한 이동체이며,
    상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와,
    상기 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급부와,
    상기 연료 전지에 산화제 가스를 공급하는 산화제 가스 공급부와,
    상기 연료 전지로부터 배기된 배기 가스를 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관과,
    상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출부와,
    상기 검출부에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여, 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부와,
    상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 연료 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 연료 가스의 공급량, 및 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량 중 적어도 한쪽을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 관계없이 증대시키는 제어부를 구비하는 이동체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배출관은,
    상기 연료 전지의 애노드로부터 배출된 애노드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 애노드 오프 가스 배출 배관과,
    상기 연료 전지의 캐소드로부터 배출된 캐소드 오프 가스를 흐르게 하기 위한 캐소드 오프 가스 배출 배관을 구비하고,
    상기 애노드 오프 가스 배출 배관은 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관과 합류하고 있고,
    상기 애노드 오프 가스 배출 배관에는 상기 애노드 오프 가스 배출 배관의 연통 또는 비연통을 절환하는 연통 절환 밸브가 배치되어 있고,
    상기 제어부는 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 관계없이 증대시키는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 이동체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되고, 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 관계없이 증대시키는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 비연통이 되도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 제어를 행한 후,
    소정 기간 경과 후에, 또한 상기 판단부에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단된 경우에,
    상기 애노드 오프 가스 배출 배관이 연통하도록 상기 연통 절환 밸브를 절환하는 동시에, 상기 애노드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 상기 애노드 오프 가스의 배압을 상기 캐소드 오프 가스 배출 배관에 있어서의 상기 캐소드 오프 가스의 배압보다도 높은 압력으로 증대시키는 이동체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 이동체에 탑재된 연료 전지의 제어 방법이며,
    상기 이동체는,
    상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와,
    상기 연료 전지로부터 배출된 배출 유체를, 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관을 구비하고 있고,
    상기 제어 방법은,
    상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출 공정과,
    상기 검출 공정에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여, 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단 공정과,
    상기 판단 공정에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 연료 전지에 의한 발전을 정지하는 제어 공정을 구비하는 제어 방법.
  14. 이동체에 탑재된 연료 전지의 제어 방법이며,
    상기 이동체는,
    상기 연료 전지로부터 출력되는 전력에 의해 구동하는 전동기와,
    상기 연료 전지에 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급부와,
    상기 연료 전지에 산화제 가스를 공급하는 산화제 가스 공급부와,
    상기 연료 전지로부터 배기된 배기 가스를, 배출구를 통해 상기 이동체의 외부로 배출하기 위한 배출관을 구비하고 있고,
    상기 제어 방법은,
    상기 이동체 주위의 상황을 검출하는 검출 공정과,
    상기 검출 공정에 의해 검출된 검출 결과를 기초로 하여, 상기 배출구를 폐색시키는 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단 공정과,
    상기 판단 공정에 의해 상기 폐색물이 상기 배출구를 폐색할 가능성, 또는 상기 배출구로부터 유입할 가능성이 있다고 판단되었을 때에, 상기 연료 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 연료 가스의 공급량, 및 상기 산화제 가스 공급부에 의한 상기 연료 전지로의 상기 산화제 가스의 공급량 중 적어도 한쪽을 상기 연료 전지에 대한 요구 출력에 관계없이 증대시키는 제어 공정을 구비하는 제어 방법.
  15. 삭제
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