KR101856824B1 - 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법 및 연료 전지 탑재 차량 - Google Patents

연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법 및 연료 전지 탑재 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 연료 가스 탱크의 메인 스톱 밸브가 개방되어 있지 않아도, 연료 가스의 잔량을 표시하는 것이다.
연료 가스 탱크의 메인 스톱 밸브와 연료 전지 사이에 압력 센서를 갖는 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법은, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여, 표시 장치에 상기 연료 가스의 잔량을 표시하고, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에는, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 상기 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을, 상기 표시 장치에 표시한다.

Description

연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법 및 연료 전지 탑재 차량 {REMAINING FUEL LEVEL DISPLAYING METHOD FOR FUEL CELL SYSTEM AND FUEL CELL EQUIPPED VEHICLE}
본원은, 2014년 10월 27일에 출원된 출원 번호 제2014-217901호의 일본 특허 출원에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 개시 내용 전부가 참조에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법 및 연료 전지 탑재 차량에 관한 것이다.
JP2006-112492A에는, 복수의 연료 탱크 중 일부의 연료 탱크로부터 연료를 방출하는 연료 공급 장치가 기재되어 있다. 이 연료 공급 장치는, 기동시에, 1개의 연료 탱크의 메인 스톱 밸브를 개방하여 연료의 충전이 행해졌는지 여부를 확인하고, 연료의 충전이 행해진 것이 확인된 경우에는, 전부의 연료 탱크의 메인 스톱 밸브를 개방한다. 전부의 연료 탱크로부터 연료가 방출되고, 이 방출된 연료의 상태에 기초하여 연료의 잔량이 검출되고, 검출된 연료의 잔량이 잔량계에 표시된다.
종래의 연료 공급 장치에서는, 기동시에 1개의 연료 탱크의 메인 스톱 밸브를 개방하여 연료의 충전이 행해졌는지 여부를 확인하고, 연료의 잔량을 잔량계에 표시하는 것에 반해, 연료 전지 탑재 차량에서는, 스타터 스위치가 온으로 된 후, 연료 탱크의 메인 스톱 밸브가 개방된다. 그로 인해, 연료 전지 탑재 차량에서는, 스타터 스위치(「이그니션 스위치」라고도 칭함)가 온으로 되고 나서 연료 탱크의 메인 스톱 밸브가 개방될 때까지의 동안은, 연료의 잔량을 잔량계에 표시할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 연료 전지와 연료 가스 탱크의 메인 스톱 밸브 사이에 압력 센서를 갖는 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법이 제공된다. 이 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법은, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여, 표시 장치에 상기 연료 가스의 잔량을 표시하고, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에는, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을, 상기 표시 장치에 표시한다. 메인 스톱 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에는, 압력 센서의 값은, 연료 가스 탱크 중의 압력을 나타내지 않는다. 이 형태에 의하면, 메인 스톱 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 산출된 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량이 아니라, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 상기 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을 표시 장치에 표시하므로, 메인 스톱 밸브가 개방되어 있지 않아, 압력 센서의 압력으로부터 연료 가스 탱크의 연료 가스의 잔량을 산출할 수 없는 경우라도, 표시 장치에 연료 가스의 잔량을 표시할 수 있다.
(2) 상기 형태의 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법에 있어서, 상기 연료 전지 시스템의 동작을 개시시키는 스타터 스위치가 오프로 되었을 때에는, 상기 메인 스톱 밸브를 폐쇄하기 전에 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여 상기 기억 장치에 저장해도 된다. 이 형태에 의하면, 스타터 스위치가 오프로 되어 연료 전지 시스템이 정지할 때, 메인 스톱 밸브를 폐쇄하기 전의 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여 기억 장치에 저장할 수 있다.
(3) 상기 형태의 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법에 있어서, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출할 때마다, 산출된 상기 연료 가스의 잔량을 상기 기억 장치에 저장해도 된다. 이 형태에 의하면, 스타터 스위치가 오프로 되는 것 이외에 연료 전지 시스템이 정지한 경우라도, 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량이 기억 장치에 저장되어 있으므로, 이 기억 장치의 값을 이용 가능하다.
(4) 상기 형태의 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법에 있어서, 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도를 측정하고, 측정된 상기 연료 가스의 온도와 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출해도 된다. 기체의 압력은, 온도에 의존한다. 이 형태에 의하면, 연료 가스의 잔량을 정확하게 산출할 수 있다.
(5) 상기 형태의 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법에 있어서, 외기온을 측정하고, 상기 외기온을 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도로 간주하여, 상기 외기온과 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출해도 된다. 연료 가스 탱크에 연료 가스를 충전하는 경우 이외에는, 연료 가스 탱크의 온도와, 외기온은 평형 상태에 있다. 이 형태에 의하면, 연료 가스 탱크가 복수 있는 경우라도, 각각의 연료 가스 탱크의 온도 센서를 설치하지 않아도 된다.
(6) 본 발명의 일 형태에 의하면, 연료 전지 탑재 차량이 제공된다. 이 연료 전지 탑재 차량은, 연료 전지와, 상기 연료 전지에 공급하는 연료 가스를 저장하는 연료 가스 탱크와, 상기 연료 가스 탱크로부터 상기 연료 전지에 상기 연료 가스를 공급하기 위한 연료 가스 공급관과, 상기 연료 가스 탱크와 상기 연료 가스 공급관 사이에 설치된 메인 스톱 밸브와, 상기 메인 스톱 밸브와 상기 연료 전지 사이의 상기 연료 가스 공급관의 내부 연료 가스 압력을 측정하는 압력 센서와, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력으로부터 상기 연료 가스 탱크의 연료 가스 잔량을 산출하는 제어부이며, 상기 연료 가스의 잔량을 저장하는 기억 장치를 갖는 제어부와, 상기 연료 가스의 잔량을 표시하는 표시 장치와, 상기 연료 전지 탑재 차량의 스타터 스위치를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하고, 상기 연료 가스의 잔량을 기억 장치에 저장함과 함께, 표시 장치에 연료 가스의 잔량을 표시시킨다. 상기 제어부는, 상기 스타터 스위치가 오프로부터 온으로 된 경우이며, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되기 전에는, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 상기 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을 상기 표시 장치에 표시시킨다. 이 형태에 의하면, 스타터 스위치가 오프로부터 온으로 되고, 메인 스톱 밸브가 개방되기 전의 상태라도, 올바른 연료 가스의 잔량을 표시 장치에 표시할 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태로 실현하는 것이 가능하다. 예를 들어, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법, 연료 전지 탑재 차량 외에, 연료 가스 공급 장치 등의 형태로 실현할 수 있다.
도 1은 연료 전지를 탑재한 연료 전지 탑재 차량을 도시하는 설명도.
도 2는 연료 전지 시스템의 연료 가스 공급계를 도시하는 설명도.
도 3은 본 실시 형태의 동작 흐름도.
도 1은, 연료 전지를 탑재한 연료 전지 탑재 차량(1000)을 도시하는 설명도이다. 연료 전지 탑재 차량(1000)은, 연료 전지(100)와, 제어부(200)[ECU(Electronic Control Unit)라고도 칭함]와, 요구 출력 검지부(260)와, 2차 전지(300)와, 전력 분배 컨트롤러(310)와, 구동 모터(320)와, 구동 샤프트(330)와, 동력 분배 기어(340)와, 차륜(350)을 구비한다.
연료 전지(100)는, 연료 가스와 산화 가스를 전기 화학적으로 반응시켜 전력을 취출하기 위한 발전 장치이다. 제어부(200)는, 요구 출력 검지부(260)로부터 취득한 요구 출력값에 기초하여, 연료 전지(100)와 2차 전지(300)와 전력 분배 컨트롤러(310)의 동작을 제어한다. 요구 출력 검지부(260)는, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 액셀러레이터(도시하지 않음)의 답입량을 검지하고, 그 답입량의 크기로부터, 운전자로부터의 요구 출력을 검지한다. 제어부(200)는, 요구 출력으로부터, 연료 전지(100)에 요구하는 요구 전력량을 산출한다. 2차 전지(300)로서, 예를 들어 니켈 수소 전지나, 리튬 이온 전지를 채용하는 것이 가능하다. 2차 전지(300)에의 충전은, 예를 들어 연료 전지(100)로부터 출력되는 전력을 사용하여 직접 충전하는 것이나, 연료 전지 탑재 차량(1000)이 감속할 때, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 운동 에너지를 구동 모터(320)에 의해 회생하여 충전함으로써 행하는 것이 가능하다. 전력 분배 컨트롤러(310)는, 제어부(200)로부터의 명령을 받아, 연료 전지(100)로부터 구동 모터(320)로 출력되는 전력과, 2차 전지(300)로부터 구동 모터(320)로 출력되는 전력의 분배를 제어한다. 또한, 전력 분배 컨트롤러(310)는, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 감속시에는, 제어부(200)로부터의 명령을 받아, 구동 모터(320)에 의해 회생된 전력을 2차 전지(300)에 충전시킨다. 구동 모터(320)는, 연료 전지 탑재 차량(1000)을 움직이게 하기 위한 전동기로서 기능한다. 또한, 구동 모터(320)는, 연료 전지 탑재 차량(1000)이 감속할 때에는, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 운동 에너지를 전기 에너지로 회생하는 발전기로서 기능한다. 구동 샤프트(330)는, 구동 모터(320)가 발하는 구동력을 동력 분배 기어(340)에 전달하기 위한 회전축이다. 동력 분배 기어(340)는, 좌우의 차륜(350)으로 구동력을 분배한다.
도 2는, 연료 전지 시스템(10)의 연료 가스 공급계를 도시하는 설명도이다. 연료 전지 시스템(10)에는, 연료 가스의 공급계 외에, 연료 가스의 배출계, 산화 가스의 공급계 및 배출계, 및 냉각계를 구비한다. 여기서는, 연료 가스의 공급계만 설명하고, 다른 연료 가스의 배출계, 산화 가스의 공급계 및 배출계, 및 냉각계에 대해서는 설명을 생략한다.
연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지(100)와, 제1 연료 가스 탱크(110)와, 제2 연료 가스 탱크(115)와, 연료 가스 공급관(120)과, 제1 메인 스톱 밸브(130)와, 제2 메인 스톱 밸브(135)와, 레귤레이터(140)와, 압력 센서(150)와, 제1 온도 센서(160)와, 제2 온도 센서(165)와, 제어부(200)와, 표시 장치(230)와, 스타터 스위치(240)[「이그니션 스위치(240)」라고도 칭함]와, 외기온 센서(250)를 구비한다. 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)는, 연료 전지(100)에 공급되는 연료 가스를 저장한다. 본 실시 형태에서는, 연료 가스로서, 수소를 사용하고 있다. 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)는, 연료 가스 공급관(120)을 통해 연료 전지(100)에 접속되어 있다. 제1 연료 가스 탱크(110)와 연료 가스 공급관(120)의 사이에는, 제1 메인 스톱 밸브(130)가 설치되고, 제2 연료 가스 탱크(115)와 연료 가스 공급관(120)의 사이에는, 제2 메인 스톱 밸브(135)가 설치되어 있다. 메인 스톱 밸브(130, 135)는, 폐쇄되면, 메인 스톱 밸브(130, 135)로부터 하류로의 연료 가스의 공급을 차단한다. 연료 가스 공급관(120)에는, 레귤레이터(140)가 설치되어 있다. 레귤레이터(140)는, 연료 전지(100)에 공급되는 연료 가스의 압력을 조정한다. 레귤레이터(140)와, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)의 사이에는, 압력 센서(150)가 설치되어 있다. 압력 센서(150)는, 연료 가스 공급관(120) 중의 연료 가스의 압력을 측정한다. 또한, 제1 메인 스톱 밸브(130), 제2 메인 스톱 밸브(130)가 개방되어 있는 경우에는, 연료 가스 공급관(120) 중의 연료 가스의 압력은, 각각, 제1 연료 가스 탱크(110), 제2 연료 가스 탱크(115)의 내부 연료 가스 압력과 동등하다. 또한, 제1 연료 가스 탱크(110)에는, 제1 온도 센서(160)가 설치되고, 제2 연료 가스 탱크(115)에는, 제2 온도 센서(165)가 설치되어 있다.
제어부(200)는, 연산 장치(210)[「CPU(210)」라고도 칭함]와, 기억 장치(220)를 구비한다. 연산 장치(210)는, 압력 센서(150)가 측정한 압력 P1과, 제1, 제2 온도 센서(160, 165)가 측정한 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부 온도 T1, T2를 사용하여, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 연료 가스 잔량을 산출한다. 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 용적 V1, V2는, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)를 설계 혹은 제조한 단계에서 정해져 있다. 또한, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부 온도 T1, T2는, 각각, 제1 온도 센서(160)와, 제2 온도 센서(165)로부터 얻을 수 있다. 따라서, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 연료 가스 잔량 n1, n2는, 각각 이하의 식으로 산출 가능하다.
Figure 112015102039094-pat00001
Figure 112015102039094-pat00002
여기서, R은 기체 상수이다. 식 (1), (2)에서는, 계산을 간단하게 하기 위해, 이상 기체의 상태 방정식(PV＝nRT)을 사용해서 n의 값을 산출하지만, 반데르발스의 상태 방정식 ((P＋n2a/V2)·(V－nb)＝nRT)나 다른 기체의 상태 방정식을 사용하여, 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 풀어도 된다.
기억 장치(220)는, 산출된 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 저장한다. 스타터 스위치(240)는, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 메인 스위치이며, 스타터 스위치(240)가 온으로 되면, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 연료 전지 시스템(10)이 기동하고, 스타터 스위치(240)가 오프로 되면, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 연료 전지 시스템(10)은 정지한다. 연료 전지 탑재 차량(1000)의 스타터 스위치(240)가 오프로 되어도 기억 장치(220)의 기억 내용이 사라지지 않도록, 기억 장치(220)는 불휘발성의 기억 장치여도 된다. 또한, 스타터 스위치(240)가 오프로 되어도 기억 장치(220)에 전압이 공급되어, 기억 장치(220)의 기억 내용이 유지되는 구성이어도 된다. 표시 장치(230)는, 연료 가스의 잔량을 표시한다. 또한, 스타터 스위치(240)가 오프로 되면, 표시 장치(230)는 오프로 되어, 연료 가스의 잔량 표시가 사라진다.
또한, 외부로부터 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)에 연료 가스가 충전되는 경우에는, 제어부(200)는 압력 센서(150)가 측정한 압력 P1과, 온도 센서(160, 165)가 측정한 온도 T1, T2와, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 용적 V1, V2를 사용하여 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 연료 가스 잔량 n1, n2의 값을 산출하고, 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 기억 장치(220)에 저장시킨다.
도 3은, 본 실시 형태의 동작 흐름도이다. 스텝 S100에 있어서, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 스타터 스위치(240)가 온으로 되면, 제어부(200)는 연료 전지 시스템(10)을 기동하고, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)를 개방시킨다. 이에 의해, 연료 전지 시스템(10)의 시동 처리, 시동 조작이 개시된다. 제어부(200)는, 스텝 S110에 있어서, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되었는지 여부를 판단한다. 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되면, 메인 스톱 밸브(130, 135)로부터 하류에 있어서의 연료 가스의 압력이 상승한다. 따라서, 예를 들어 압력 센서(150)를 사용하여 압력 P1이 상승하였는지 여부에 의해 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되었는지 여부를 판단해도 된다. 혹은, 스타터 스위치(240)가 온으로 되고 나서의 시간에 의해 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되었는지 여부를 판단해도 된다. 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되어 있지 않은 경우에는, 처리를 스텝 S120으로 이행하고, 기억 장치(220)에 저장되어 있는 연료 가스의 잔량을 표시 장치(230)에 표시한다. 이 연료 가스의 잔량은, 후술하는 스텝 S180의 처리에 의해 기억 장치(220)에 저장된 것이다. 한편, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되어 있었던 경우에는, 제어부(200)는 처리를 스텝 S130으로 이행한다.
스텝 S130에서는, 제어부(200)는 압력 센서(150)로부터, 연료 가스 공급관(120) 중의 연료 가스의 압력 P1을 취득한다. 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되어 있으면, 이 압력 P1은, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부 연료 가스 압력과 동등하다. 스텝 S140에서는, 제어부(200)는 압력 P1의 값을 사용하여, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2를 산출한다. 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부 연료 가스 온도 T1, T2가, 제1, 제2 온도 센서(160, 165)를 사용하여 측정되어 있는 경우에는, 제어부(200)는 압력 P1과, 온도 T1, T2와, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 용적 V1, V2를 사용함으로써, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2를 용이하게 산출할 수 있다. 또한, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)에 연료 가스를 충전할 때 이외에, 예를 들어 통상의 연료 전지 시스템(10)의 운전 상태에서는, 온도 T1, T2는, 외기온과 거의 평형 상태에 있으므로, 외기온을 온도 T1, T2로 간주하는 것이 가능하다. 따라서, 제1, 제2 온도 센서(160, 165)의 온도 T1, T2 대신에 외기온 센서(250)에 의해 측정된 외기온을 사용해도 된다. 이 경우, 온도 센서(160, 165)의 온도 T1, T2를 이용하지 않아도 된다. 제어부(200)는 스텝 S150에서, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2의 값을, 기억 장치(220)에 저장하고, 스텝 S160에서는, 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량)을 표시 장치(230)에 표시시킨다. 또한, 제어부(200)는 스텝 S130으로부터 스텝 S160의 처리를, 예를 들어 1분마다, 또는 5분마다와 같이 소정의 간격으로 반복 실행한다. 또한, 연료 전지 탑재 차량(1000)의 운전 중에는, 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량)이 표시 장치(230)에 표시되면 되므로, 제어부(200)는 스텝 S150의 처리를 생략해도 된다. 또한, 스텝 S150의 처리를 행하면, 스타터 스위치(240)가 오프로 되는 것 이외에 연료 전지 시스템(10)이 정지한 경우라도, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115) 중의 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값이 기억 장치(220)에 저장되어 있으므로, 제어부(200)는 기억 장치(220)에 저장되어 있는 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 이용 가능하다.
스텝 S170에 있어서, 스타터 스위치(240)가 오프되면, 제어부(200)는 처리를 스텝 S180으로 이행하고, 스텝 S130으로부터 스텝 S150에서 행한 처리와 동일한 처리를 한 번 더 실행하고, 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2의 값을, 기억 장치(220)에 저장한다. 또한, 스텝 S130으로부터 스텝 S160의 처리를 행하는 반복의 간격이 짧은 경우에는, 스텝 S180에서 저장되는 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2의 값과, 스타터 스위치(240)가 오프로 되기 직전의 스텝 S150에서 기억 장치(220)에 저장된 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115)의 내부의 연료 가스의 양(잔량) n1, n2의 값은, 거의 동일한 값이므로, 제어부(200)는 스텝 S180의 처리를 행하지 않아도 된다. 스텝 S190에서는, 제어부(200)는 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)를 폐쇄하고, 표시 장치(230)를 오프한다. 또한, 제어부(200)는 스텝 S180의 처리를 행하기 전에 표시 장치(230)의 오프를 행해도 된다.
이상, 본 실시 형태에 따르면, 제어부(200)는, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되어 있는 경우에는, 연산 장치(210)에 압력 센서(150)로부터 얻어진 압력값으로부터 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115) 중의 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 산출시켜, 연료 가스의 잔량 n1, n2의 값을 기억 장치(220)에 저장함과 함께, 표시 장치(230)에 연료 가스의 잔량을 표시한다. 스타터 스위치(240)가 온으로 된 직후와 같이, 아직 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 폐쇄되어 있는 경우에는, 압력 센서(150)로부터 얻어진 압력값으로부터 산출된 제1, 제2 연료 가스 탱크(110, 115) 중의 연료 가스의 잔량값이 아니라, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 폐쇄되는 시점에 있어서 기억 장치(220)에 저장된 연료 가스의 잔량값을, 표시 장치(230)에 표시한다. 그 결과, 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되어 있지 않아, 압력 센서(150)의 압력값으로부터 연료 가스 탱크의 연료 잔량을 산출할 수 없는 경우라도, 표시 장치(230)에 연료 가스의 잔량을 표시할 수 있다. 특히, 스타터 스위치(240)가 오프로부터 온으로 된 직후의 제1, 제2 메인 스톱 밸브(130, 135)가 개방되기 전의 상태라도, 올바른 연료 가스의 잔량을 표시 장치에 표시할 수 있다.
이상, 몇 가지의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지 및 청구범위를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다.
10 : 연료 전지 시스템
100 : 연료 전지
110 : 제1 연료 가스 탱크
115 : 제2 연료 가스 탱크
120 : 연료 가스 공급관
130 : 제1 메인 스톱 밸브
135 : 제2 메인 스톱 밸브
140 : 레귤레이터
150 : 압력 센서
160 : 제1 온도 센서
165 : 제2 온도 센서
200 : 제어부
210 : 연산 장치(CPU)
220 : 기억 장치
230 : 표시 장치
240 : 스타터 스위치(이그니션 스위치)
250 : 외기온 센서
260 : 요구 출력 검지부
300 : 2차 전지
310 : 전력 분배 컨트롤러
320 : 구동 모터
330 : 구동 샤프트
340 : 동력 분배 기어
350 : 차륜
1000 : 차량
n1, n2 : 잔량
P1 : 압력
V1, V2 : 용적
T1, T2 :온도
R : 기체 상수

Claims (10)

  1. 연료 전지와 연료 가스 탱크의 메인 스톱 밸브 사이에 압력 센서를 갖는 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법이며,
    상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여, 표시 장치에 상기 연료 가스의 잔량을 표시하고,
    상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되어 있는 경우에는, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을, 상기 표시 장치에 표시하며,
    상기 연료 전지 시스템의 동작을 개시시키는 스타터 스위치가 오프로 되었을 때에는, 상기 메인 스톱 밸브를 폐쇄하기 전에 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여 상기 기억 장치에 저장하는, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출할 때마다, 산출된 상기 연료 가스의 잔량을 상기 기억 장치에 저장하는, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도를 측정하고,
    측정된 상기 연료 가스의 온도와 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외기온을 측정하고,
    상기 외기온을 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도로 간주하여, 상기 외기온과 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    외기온을 측정하고,
    상기 외기온을 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도로 간주하여, 상기 외기온과 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 시스템의 연료 잔량 표시 방법.
  6. 연료 전지 탑재 차량이며,
    연료 전지와,
    상기 연료 전지에 공급하는 연료 가스를 저장하는 연료 가스 탱크와,
    상기 연료 가스 탱크로부터 상기 연료 전지에 상기 연료 가스를 공급하기 위한 연료 가스 공급관과,
    상기 연료 가스 탱크와 상기 연료 가스 공급관 사이에 설치된 메인 스톱 밸브와,
    상기 메인 스톱 밸브와 상기 연료 전지 사이의 상기 연료 가스 공급관의 내부 연료 가스 압력을 측정하는 압력 센서와,
    상기 압력 센서로부터 얻어진 압력으로부터 상기 연료 가스 탱크의 연료 가스 잔량을 산출하는 제어부이며, 상기 연료 가스의 잔량을 저장하는 기억 장치를 갖는 제어부와,
    상기 연료 가스의 잔량을 표시하는 표시 장치와,
    상기 연료 전지 탑재 차량의 스타터 스위치를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 압력 센서로부터 얻어진 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하고, 상기 연료 가스의 잔량을 기억 장치에 저장함과 함께, 표시 장치에 상기 연료 가스의 잔량을 표시시키고,
    상기 스타터 스위치가 오프로부터 온으로 된 경우이며, 상기 메인 스톱 밸브가 개방되기 전에는, 상기 메인 스톱 밸브가 폐쇄되는 시점에 있어서 상기 기억 장치에 저장된 연료 가스의 잔량을 상기 표시 장치에 표시시키며,
    상기 스타터 스위치가 오프로 되었을 때에는, 상기 메인 스톱 밸브를 폐쇄하기 전에 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출하여 상기 기억 장치에 저장하는, 연료 전지 탑재 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 스톱 밸브가 개방되어 있는 경우에는, 상기 제어부는, 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 잔량을 산출할 때마다, 산출된 상기 연료 가스의 잔량을 상기 기억 장치에 저장하는, 연료 전지 탑재 차량.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하고,
    상기 제어부는, 측정된 상기 연료 가스의 온도와 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 탑재 차량.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 또한,
    외기온을 측정하는 외기온 센서를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 외기온을 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도로 간주하여, 상기 외기온과 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 탑재 차량.
  10. 제8항에 있어서, 또한,
    외기온을 측정하는 외기온 센서를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 외기온을 상기 연료 가스 탱크 중의 연료 가스의 온도로 간주하여, 상기 외기온과 상기 압력값으로부터 상기 연료 가스 탱크 중의 상기 연료 가스의 잔량을 산출하는, 연료 전지 탑재 차량.
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