燃料電池車両
【課題】燃料電池車両において、燃料電池から生成される生成水を減速時にブレーキに排出し、減速に伴うブレーキの発熱により生成水を蒸発させる。
【解決手段】燃料電池車両は、燃料電池本体と、燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、分離した水分を貯留する貯留器と、燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、車輪の回転に制動を加える制動手段と、制動手段の温度を測定する測定手段と、貯留器内の水分を制動手段に排出させる排出手段と、測定した温度が所定の閾値以上の場合、排出手段を作動させる制御手段と、を備える。
【解決手段】燃料電池車両は、燃料電池本体と、燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、分離した水分を貯留する貯留器と、燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、車輪の回転に制動を加える制動手段と、制動手段の温度を測定する測定手段と、貯留器内の水分を制動手段に排出させる排出手段と、測定した温度が所定の閾値以上の場合、排出手段を作動させる制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電時において水を発生させる燃料電池を搭載する燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は発電時において生成水を生成する。生成された生成水は、外気に排出される。燃料電池から生成される生成水をヒーターで加熱することにより、生成水を蒸発させて、外気に排出する方法がある。
【特許文献１】特開平０７−１６９４９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３８５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１７４６０８号公報
【特許文献４】特開２００５−２５１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、燃料電池から生成される生成水をヒーターで加熱することにより、生成水を蒸発させて、外気に排出する方法は、ヒーターへの電力供給を必要とする。ヒーターへの電力供給を行った場合、燃料電池の発電効率が悪化する。そのため、ヒーターへの電力供給を行わずに、燃料電池から生成される生成水を蒸発させる必要がある。本発明の目的は、燃料電池車両において、燃料電池から生成される生成水を減速時にブレーキに排出し、減速に伴うブレーキの発熱により生成水を蒸発させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の手段を採用する。すなわち、本発明の燃料電池車両は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、前記分離した水分を貯留する貯留器と、前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、前記制動手段の温度を測定する測定手段と、前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、前記測定した温度が所定の閾値以上の場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、を備える。本発明の燃料電池車両によれば、測定手段が測定した温度が所定の閾値以上の場合に貯留器内の水分を制動手段に排出させることができる。その結果、貯留器内の水分を制動手段に排出させることにより、排出した水分を蒸発させることが可能となる。
【０００５】
また、本発明の燃料電池車両は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、前記分離した水分を貯留する貯留器と、前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、燃料電池車両が移動する速度を測定する測定手段と、前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、前記燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、を備える。本発明の燃料電池車両によれば、燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合に貯留器内の水分を制動手段に排出させることができる。その結果、貯留器内の水分を制動手段に排出させることにより、排出した水分を蒸発させることが可能となる。
【０００６】
また、本発明の燃料電池車両は、前記制動手段が、前記車輪と連動して回転する回転盤および前記回転盤を押圧することにより前記回転盤の回転を停止させる停止手段からなるものであってもよい。また、本発明の燃料電池車両は、前記排出手段の排出が、前記停止手段に前記貯留器内の水分を滴下することであってもよい。本発明の燃料電池車両は、前
記排出手段の排出が、前記停止手段に前記貯留器内の水分を噴霧することであってもよい。また、本発明の燃料電池車両は、前記回転盤が、ブレーキディスクであってもよい。本発明の燃料電池車両は、前記停止手段が、ブレーキパッドであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料電池車両において、燃料電池から生成される生成水を減速時にブレーキに排出し、減速に伴うブレーキの発熱により生成水を蒸発させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態（以下、実施形態という）に係る燃料電池車両について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【０００９】
本発明の実施形態に係る燃料電池車両を図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成例を示す図である。図１において、本発明の実施形態に係る燃料電池車両は、燃料電池スタック１、アノードガス通路２、アノードオフガス通路３、アノードオフガス循環通路４、カソードガス通路５、カソードオフガス通路６、水素タンク７、水素ポンプ８、ポンプ９、調圧弁１０、フィルタ１１、気液分離器１２、ドレンタンク１３、排水弁１４、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ディスクブレーキ１８、温度センサ２１、速度メーター２２および電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３を有する。ディスクブレーキ１８は、ブレーキディスク（ディスクロータ）１９および摩擦材であるブレーキパッド２０から構成されている。
【００１０】
燃料電池スタック１は、複数のセルが積層されて構成されている。各セルは電解質膜、アノード（燃料極）、カソード（空気極）、及びセパレータとから構成される。アノードとカソードとの間には、水素及び空気の流路が形成されている。
【００１１】
アノードガス通路２は、燃料電池スタック１のアノードに水素を含んだアノードガスを供給する通路である。カソードガス通路５は、燃料電池スタック１のカソードに空気を含んだカソードガスを供給する通路である。
【００１２】
水素タンク７は、アノードガス通路２にアノードガスを供給する。水素タンク７から供給されるアノードガスは、調圧弁１０により所定圧力に調整される。また、アノードガスはアノードガス通路２から燃料電池スタック１のアノードに供給されている。ポンプ９（エアーコンプレッサともいう）が駆動することにより、燃料電池システム外から供給されるカソードガスが燃料電池スタック１のカソードに供給される。
【００１３】
燃料電池スタック１のアノードでは、アノードガスが供給されると、アノードガスに含まれる水素から水素イオンが生成される。また、燃料電池スタック１のカソードには、空気に含まれる酸素が供給される。そして、燃料電池スタック１では、水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギーが発生する。また、燃料電池スタック１のカソードでは、水素から生成した水素イオンと酸素とが結合することにより水が生成される。
【００１４】
アノードに供給されたアノードガスのうち未反応の水素及びカソードから透過する窒素等を含むガス（以下、アノードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からアノードオフガス通路３に送出される。
【００１５】
また、カソードに供給されたカソードガスのうち未反応のガス（以下、カソードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からカソードオフガス通路６に排出される。カソードオフガスは、燃料電池スタック１が生成した水を水蒸気として含んでいる。カソード
から排出されたカソードオフガスは、カソードオフガス通路６を通り外気に排出される。
【００１６】
燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスは、アノードオフガス通路３及びアノードオフガス循環通路４を通り、水素タンク７からのアノードガスとともに再び燃料電池スタック１のアノードへ供給される。そのため、アノードオフガス通路３は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスを気液分離器１２に供給する。
【００１７】
気液分離器１２は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスに含まれる水分と水素を分離する。気液分離器１２で水分を分離された水素は水素ポンプ８によりアノードガスとしてアノードオフガス循環通路４を通り、アノードガス通路２に供給される。アノードオフガス循環通路４は、水素ポンプ８から送出されるアノードガスをアノードガス通路２に供給するための通路である。アノードオフガス循環通路４により、アノード側の循環経路が構成されている。
【００１８】
ドレンタンク１３は、気液分離器１２が分離した水分を貯留する。排水弁１４の開閉を行うことにより、ドレンタンク１３に貯留されている水は、カソードオフガス通路６に送出される。カソードオフガス通路６に送出された水は、カソードオフガス通路６を通り外気に排出される。また、排水弁１４は、ドレンタンク１３に貯留される水が溢れないように適度に開閉される。
【００１９】
カソードオフガス通路６には、エア気液分離器１５が設けられている。エア気液分離器１５は、カソードオフガス通路６内のカソードオフガスからカソードオフガスに含まれる水分を分離する。貯水タンク１６は、エア気液分離器１５が分離した水分を貯留する。排水弁１７の開閉を行うことにより、貯水タンク１６に貯留されている水は、ブレーキディスク１９に排出される。
【００２０】
ブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有するモーター（図示せず）によって回転される車輪（図示せず）とともに回転する。燃料電池スタック１からの電力の供給を受けて、モーターは駆動する。回転しているブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧し、ブレーキディスク１９を制動させることにより車輪を制動させる。ブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧する方法は、ブレーキディスク１９の両面をブレーキパッド２０で圧着させてもよい。回転しているブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧させた場合、ブレーキディスク１９とブレーキパッド２０との間には摩擦熱が発生する。ブレーキディスク１９とブレーキパッド２０との間に発生した摩擦熱は、ブレーキディスク１９を熱する。ブレーキディスク１９の温度が排出された水を蒸発させるのに十分な温度まで上昇した場合、貯水タンク１６に貯留されている水を熱せられたブレーキディスク１９に排出することにより、その排出された水は蒸発する。
【００２１】
貯水タンク１６に貯留されている水を排出する対象となるブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有する後輪に設けられていてもよい。この場合、本実施形態の燃料電池車両が有する後輪の近辺に、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ブレーキパッド２０および温度センサ２１を設けてもよい。カソードオフガス通路６は、一般的に後輪近辺に配置されている。そのため、既存の燃料電池車両の構成を変更せずに、本実施形態の燃料電池車両を実現することが可能となる。
【００２２】
また、貯水タンク１６に貯留されている水を排出する対象となるブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有する前輪に設けられていてもよい。この場合、本実施形態の燃料電池車両が有する前輪の近辺に、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ブレーキパッド２０および温度センサ２１を設けてもよい。一般的に、前輪に設
けられたブレーキディスク１９は、後輪に設けられたブレーキディスク１９よりも高温になる可能性がある。この構成によれば、後輪に設けられたブレーキディスク１９よりも高温になる可能性がある前輪に設けられたブレーキディスク１９に、貯水タンク１６に貯留されている水を排出することができる。
【００２３】
温度センサ２１は、ブレーキパッド２０の温度を測定する。速度メーター２２は、燃料電池車両が移動する速度を測定する。
【００２４】
電子制御ユニット２３は、排水弁１７、温度センサ２１および速度メーター２２とそれぞれ電気的に接続されている。電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御する。また、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１が測定したブレーキパッド２０の温度のデータを取得する。さらに、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２が測定する燃料電池車両が移動する速度のデータを取得する。電子制御ユニット２３は、その内部にＣＰＵやＲＯＭ等を備えており、ＣＰＵはＲＯＭに記録される制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
【００２５】
〈第１実施形態〉
図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明する。まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０の温度のデータを取得する（Ｓ２０１）。
【００２６】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。この所定の閾値Ｔは、ブレーキディスク１９の温度がブレーキディスク１９に排出された水を蒸発させるのに必要な温度に達しているかの基準となる値である。すなわち、ブレーキパッド２０の温度が所定の閾値以上である場合、ブレーキディスク１９に排出された水は蒸発する。所定の閾値Ｔは、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。本実施形態では、ブレーキパッド２０の温度を測定することにより、ブレーキディスク１９の温度がブレーキディスク１９に排出された水を蒸発させるのに必要な温度に達しているかを判定している。
【００２７】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ２０３）。
【００２８】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、例えば、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキパッド２０に滴下する方法がある。また、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する他の方法として、例えば、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に噴霧する方法がある。
【００２９】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ２０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ２０２で否定と判定した場合）、処理をＳ２０１に戻す。
【００３０】
本発明の第１実施形態によれば、ブレーキディスク１９の温度が、排出された水を蒸発させるのに適しているか否かを温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度から判定する。すなわち、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は
、排水弁１７を開くように排水弁１７の駆動を制御する。ブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、ブレーキディスク１９に排出された水は蒸発する。
【００３１】
そのため、ブレーキディスク１９の温度が、排水された水を蒸発させるのに適している場合において、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することができる。その結果、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することで、貯水タンク１６に貯留されている水を水蒸気として外気に排出することができる。したがって、貯水タンク１６に貯留されている水を加熱するための電力を供給することなしに、貯水タンク１６に貯留されている水を蒸発させることができる。さらに、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することにより、ブレーキディスク１９を冷却させることができる。
【００３２】
〈第２実施形態〉
図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明する。まず、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両が移動する速度のデータを取得する（Ｓ３０１）。
【００３３】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の移動速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【００３４】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ３０３）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００３５】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ３０１に戻す。一方、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ３０２で否定と判定した場合）、処理をＳ３０１に戻す。
【００３６】
本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両は、図示しない回生ブレーキを有している。本発明の第２実施形態においては、燃料電池車両の減速度が所定の閾値Ｓ以上の場合、ディスクブレーキ１８が使用され、燃料電池車両の減速度が所定の閾値Ｓ未満の場合、回生ブレーキが使用される。そのため、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定することにより、ディスクブレーキ１８が使用されたか否かを判定する。そして、ディスクブレーキ１８が使用された場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させる。
【００３７】
したがって、本発明の第２実施形態によれば、ディスクブレーキ１８が使用された場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することができる。本発明の第２実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態と同様である。
【００３８】
〈第３実施形態〉
本発明の第３実施形態は、上記第１実施形態と上記第２実施形態を組み合わせた場合について説明している。図４は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフロー図である。
【００３９】
まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０
の温度のデータを取得する（Ｓ４０１）。
【００４０】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。所定の閾値Ｔは、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両の速度のデータを取得する（Ｓ４０３）。
【００４２】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ４０４）。
【００４３】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ４０５）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００４４】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ４０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ４０２で否定と判定した場合）、処理をＳ４０１に戻す。また、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ４０４で否定と判定した場合）、処理をＳ４０１に戻す。
【００４５】
本発明の第４実施形態によれば、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であり、かつ、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させることができる。本発明の第３実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態および本発明の第２実施形態と同様である。
【００４６】
〈第４実施形態〉
本発明の第４実施形態は、上記第１実施形態と上記第２実施形態を組み合わせた場合について説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフロー図である。
【００４７】
まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０の温度のデータを取得する（Ｓ５０１）。
【００４８】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。所定の閾値Ｔは上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ５０３）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００５０】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ５０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ５０２で否定と判定した場合）、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両の速度のデータを取得する（Ｓ５０４）。
【００５１】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。
【００５２】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、Ｓ５０３の処理を行う。一方、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ５０５の処理で否定の場合）、電子制御ユニット２３は、Ｓ５０１の処理を行う。
【００５３】
本発明の第４実施形態によれば、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、または、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させることができる。本発明の第４実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態および本発明の第２実施形態と同様である。
【００５４】
〈変形例〉
本発明の実施形態は、モーターに対して電力の供給を行う燃料電池スタック１を有し、さらに、モーターに対して電力の供給を行う二次電池を有する燃料電池車両システムであってもよい。この場合、モーターは、燃料電池スタック１及び二次電池の少なくとも一方からの電力の供給を受けて駆動する。そのため、そのモーターによって回転される車輪は、燃料電池スタック１及び二次電池の少なくとも一方からの電力の供給を受けて回転されることとなる。
【００５５】
また、本発明の実施形態は、ブレーキディスク１９が高温となる条件の場合に、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる条件としては、車輪の制動が頻繁である場合がある。例えば、所定時間内にディスクブレーキ１９の使用回数が所定回数以上の場合は、ブレーキディスク１９が高温となる条件に該当するとして、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる場合における、所定時間とディスクブレーキ１９の使用回数との関係は、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。
【００５６】
また、ブレーキディスク１９が高温となる条件としては、周囲の環境温度が高いために、ディスクブレーキ１９の放熱が低い場合がある。すなわち、低速で燃料電池車両が移動する場合、走行風によるディスクブレーキ１９の放熱が低い場合がある。例えば、燃料電池車両の移動速度が所定速度以下で、所定時間内にディスクブレーキ１９の使用回数が所定回数以上の場合は、ブレーキディスク１９が高温となる条件に該当するとして、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる場合における、所定速度、所定時間及びディスクブレーキ１９の使用回数との関係は、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第４実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 燃料電池スタック
２ アノードガス通路
３ アノードオフガス通路
４ アノードオフガス循環通路
５ カソードガス通路
６ カソードオフガス通路
７ 水素タンク
８ 水素ポンプ
９ ポンプ
１０ 調圧弁
１１ フィルタ
１２ 気液分離器
１３ ドレンタンク
１４ 排水弁
１５ エア気液分離器
１６ 貯水タンク
１７ 排水弁
１８ ディスクブレーキ
１９ ブレーキディスク（ディスクロータ）
２０ ブレーキパッド
２１ 温度センサ
２２ 速度メーター
２３ 電子制御ユニット（ＥＵＣ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電時において水を発生させる燃料電池を搭載する燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は発電時において生成水を生成する。生成された生成水は、外気に排出される。燃料電池から生成される生成水をヒーターで加熱することにより、生成水を蒸発させて、外気に排出する方法がある。
【特許文献１】特開平０７−１６９４９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３８５３号公報
【特許文献３】特開２００５−１７４６０８号公報
【特許文献４】特開２００５−２５１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、燃料電池から生成される生成水をヒーターで加熱することにより、生成水を蒸発させて、外気に排出する方法は、ヒーターへの電力供給を必要とする。ヒーターへの電力供給を行った場合、燃料電池の発電効率が悪化する。そのため、ヒーターへの電力供給を行わずに、燃料電池から生成される生成水を蒸発させる必要がある。本発明の目的は、燃料電池車両において、燃料電池から生成される生成水を減速時にブレーキに排出し、減速に伴うブレーキの発熱により生成水を蒸発させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の手段を採用する。すなわち、本発明の燃料電池車両は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、前記分離した水分を貯留する貯留器と、前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、前記制動手段の温度を測定する測定手段と、前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、前記測定した温度が所定の閾値以上の場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、を備える。本発明の燃料電池車両によれば、測定手段が測定した温度が所定の閾値以上の場合に貯留器内の水分を制動手段に排出させることができる。その結果、貯留器内の水分を制動手段に排出させることにより、排出した水分を蒸発させることが可能となる。
【０００５】
また、本発明の燃料電池車両は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、前記分離した水分を貯留する貯留器と、前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、燃料電池車両が移動する速度を測定する測定手段と、前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、前記燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、を備える。本発明の燃料電池車両によれば、燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合に貯留器内の水分を制動手段に排出させることができる。その結果、貯留器内の水分を制動手段に排出させることにより、排出した水分を蒸発させることが可能となる。
【０００６】
また、本発明の燃料電池車両は、前記制動手段が、前記車輪と連動して回転する回転盤および前記回転盤を押圧することにより前記回転盤の回転を停止させる停止手段からなるものであってもよい。また、本発明の燃料電池車両は、前記排出手段の排出が、前記停止手段に前記貯留器内の水分を滴下することであってもよい。本発明の燃料電池車両は、前
記排出手段の排出が、前記停止手段に前記貯留器内の水分を噴霧することであってもよい。また、本発明の燃料電池車両は、前記回転盤が、ブレーキディスクであってもよい。本発明の燃料電池車両は、前記停止手段が、ブレーキパッドであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料電池車両において、燃料電池から生成される生成水を減速時にブレーキに排出し、減速に伴うブレーキの発熱により生成水を蒸発させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態（以下、実施形態という）に係る燃料電池車両について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【０００９】
本発明の実施形態に係る燃料電池車両を図１から図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成例を示す図である。図１において、本発明の実施形態に係る燃料電池車両は、燃料電池スタック１、アノードガス通路２、アノードオフガス通路３、アノードオフガス循環通路４、カソードガス通路５、カソードオフガス通路６、水素タンク７、水素ポンプ８、ポンプ９、調圧弁１０、フィルタ１１、気液分離器１２、ドレンタンク１３、排水弁１４、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ディスクブレーキ１８、温度センサ２１、速度メーター２２および電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３を有する。ディスクブレーキ１８は、ブレーキディスク（ディスクロータ）１９および摩擦材であるブレーキパッド２０から構成されている。
【００１０】
燃料電池スタック１は、複数のセルが積層されて構成されている。各セルは電解質膜、アノード（燃料極）、カソード（空気極）、及びセパレータとから構成される。アノードとカソードとの間には、水素及び空気の流路が形成されている。
【００１１】
アノードガス通路２は、燃料電池スタック１のアノードに水素を含んだアノードガスを供給する通路である。カソードガス通路５は、燃料電池スタック１のカソードに空気を含んだカソードガスを供給する通路である。
【００１２】
水素タンク７は、アノードガス通路２にアノードガスを供給する。水素タンク７から供給されるアノードガスは、調圧弁１０により所定圧力に調整される。また、アノードガスはアノードガス通路２から燃料電池スタック１のアノードに供給されている。ポンプ９（エアーコンプレッサともいう）が駆動することにより、燃料電池システム外から供給されるカソードガスが燃料電池スタック１のカソードに供給される。
【００１３】
燃料電池スタック１のアノードでは、アノードガスが供給されると、アノードガスに含まれる水素から水素イオンが生成される。また、燃料電池スタック１のカソードには、空気に含まれる酸素が供給される。そして、燃料電池スタック１では、水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギーが発生する。また、燃料電池スタック１のカソードでは、水素から生成した水素イオンと酸素とが結合することにより水が生成される。
【００１４】
アノードに供給されたアノードガスのうち未反応の水素及びカソードから透過する窒素等を含むガス（以下、アノードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からアノードオフガス通路３に送出される。
【００１５】
また、カソードに供給されたカソードガスのうち未反応のガス（以下、カソードオフガスと表記する）は、燃料電池スタック１からカソードオフガス通路６に排出される。カソードオフガスは、燃料電池スタック１が生成した水を水蒸気として含んでいる。カソード
から排出されたカソードオフガスは、カソードオフガス通路６を通り外気に排出される。
【００１６】
燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスは、アノードオフガス通路３及びアノードオフガス循環通路４を通り、水素タンク７からのアノードガスとともに再び燃料電池スタック１のアノードへ供給される。そのため、アノードオフガス通路３は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスを気液分離器１２に供給する。
【００１７】
気液分離器１２は、燃料電池スタック１のアノードから排出されたアノードオフガスに含まれる水分と水素を分離する。気液分離器１２で水分を分離された水素は水素ポンプ８によりアノードガスとしてアノードオフガス循環通路４を通り、アノードガス通路２に供給される。アノードオフガス循環通路４は、水素ポンプ８から送出されるアノードガスをアノードガス通路２に供給するための通路である。アノードオフガス循環通路４により、アノード側の循環経路が構成されている。
【００１８】
ドレンタンク１３は、気液分離器１２が分離した水分を貯留する。排水弁１４の開閉を行うことにより、ドレンタンク１３に貯留されている水は、カソードオフガス通路６に送出される。カソードオフガス通路６に送出された水は、カソードオフガス通路６を通り外気に排出される。また、排水弁１４は、ドレンタンク１３に貯留される水が溢れないように適度に開閉される。
【００１９】
カソードオフガス通路６には、エア気液分離器１５が設けられている。エア気液分離器１５は、カソードオフガス通路６内のカソードオフガスからカソードオフガスに含まれる水分を分離する。貯水タンク１６は、エア気液分離器１５が分離した水分を貯留する。排水弁１７の開閉を行うことにより、貯水タンク１６に貯留されている水は、ブレーキディスク１９に排出される。
【００２０】
ブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有するモーター（図示せず）によって回転される車輪（図示せず）とともに回転する。燃料電池スタック１からの電力の供給を受けて、モーターは駆動する。回転しているブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧し、ブレーキディスク１９を制動させることにより車輪を制動させる。ブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧する方法は、ブレーキディスク１９の両面をブレーキパッド２０で圧着させてもよい。回転しているブレーキディスク１９にブレーキパッド２０を押圧させた場合、ブレーキディスク１９とブレーキパッド２０との間には摩擦熱が発生する。ブレーキディスク１９とブレーキパッド２０との間に発生した摩擦熱は、ブレーキディスク１９を熱する。ブレーキディスク１９の温度が排出された水を蒸発させるのに十分な温度まで上昇した場合、貯水タンク１６に貯留されている水を熱せられたブレーキディスク１９に排出することにより、その排出された水は蒸発する。
【００２１】
貯水タンク１６に貯留されている水を排出する対象となるブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有する後輪に設けられていてもよい。この場合、本実施形態の燃料電池車両が有する後輪の近辺に、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ブレーキパッド２０および温度センサ２１を設けてもよい。カソードオフガス通路６は、一般的に後輪近辺に配置されている。そのため、既存の燃料電池車両の構成を変更せずに、本実施形態の燃料電池車両を実現することが可能となる。
【００２２】
また、貯水タンク１６に貯留されている水を排出する対象となるブレーキディスク１９は、本実施形態の燃料電池車両が有する前輪に設けられていてもよい。この場合、本実施形態の燃料電池車両が有する前輪の近辺に、エア気液分離器１５、貯水タンク１６、排水弁１７、ブレーキパッド２０および温度センサ２１を設けてもよい。一般的に、前輪に設
けられたブレーキディスク１９は、後輪に設けられたブレーキディスク１９よりも高温になる可能性がある。この構成によれば、後輪に設けられたブレーキディスク１９よりも高温になる可能性がある前輪に設けられたブレーキディスク１９に、貯水タンク１６に貯留されている水を排出することができる。
【００２３】
温度センサ２１は、ブレーキパッド２０の温度を測定する。速度メーター２２は、燃料電池車両が移動する速度を測定する。
【００２４】
電子制御ユニット２３は、排水弁１７、温度センサ２１および速度メーター２２とそれぞれ電気的に接続されている。電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御する。また、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１が測定したブレーキパッド２０の温度のデータを取得する。さらに、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２が測定する燃料電池車両が移動する速度のデータを取得する。電子制御ユニット２３は、その内部にＣＰＵやＲＯＭ等を備えており、ＣＰＵはＲＯＭに記録される制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
【００２５】
〈第１実施形態〉
図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明する。まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０の温度のデータを取得する（Ｓ２０１）。
【００２６】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。この所定の閾値Ｔは、ブレーキディスク１９の温度がブレーキディスク１９に排出された水を蒸発させるのに必要な温度に達しているかの基準となる値である。すなわち、ブレーキパッド２０の温度が所定の閾値以上である場合、ブレーキディスク１９に排出された水は蒸発する。所定の閾値Ｔは、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。本実施形態では、ブレーキパッド２０の温度を測定することにより、ブレーキディスク１９の温度がブレーキディスク１９に排出された水を蒸発させるのに必要な温度に達しているかを判定している。
【００２７】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ２０３）。
【００２８】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、例えば、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキパッド２０に滴下する方法がある。また、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する他の方法として、例えば、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に噴霧する方法がある。
【００２９】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ２０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ２０２で否定と判定した場合）、処理をＳ２０１に戻す。
【００３０】
本発明の第１実施形態によれば、ブレーキディスク１９の温度が、排出された水を蒸発させるのに適しているか否かを温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度から判定する。すなわち、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は
、排水弁１７を開くように排水弁１７の駆動を制御する。ブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、ブレーキディスク１９に排出された水は蒸発する。
【００３１】
そのため、ブレーキディスク１９の温度が、排水された水を蒸発させるのに適している場合において、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することができる。その結果、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することで、貯水タンク１６に貯留されている水を水蒸気として外気に排出することができる。したがって、貯水タンク１６に貯留されている水を加熱するための電力を供給することなしに、貯水タンク１６に貯留されている水を蒸発させることができる。さらに、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することにより、ブレーキディスク１９を冷却させることができる。
【００３２】
〈第２実施形態〉
図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明する。まず、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両が移動する速度のデータを取得する（Ｓ３０１）。
【００３３】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の移動速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【００３４】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ３０３）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００３５】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ３０１に戻す。一方、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ３０２で否定と判定した場合）、処理をＳ３０１に戻す。
【００３６】
本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両は、図示しない回生ブレーキを有している。本発明の第２実施形態においては、燃料電池車両の減速度が所定の閾値Ｓ以上の場合、ディスクブレーキ１８が使用され、燃料電池車両の減速度が所定の閾値Ｓ未満の場合、回生ブレーキが使用される。そのため、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定することにより、ディスクブレーキ１８が使用されたか否かを判定する。そして、ディスクブレーキ１８が使用された場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させる。
【００３７】
したがって、本発明の第２実施形態によれば、ディスクブレーキ１８が使用された場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出することができる。本発明の第２実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態と同様である。
【００３８】
〈第３実施形態〉
本発明の第３実施形態は、上記第１実施形態と上記第２実施形態を組み合わせた場合について説明している。図４は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフロー図である。
【００３９】
まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０
の温度のデータを取得する（Ｓ４０１）。
【００４０】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。所定の閾値Ｔは、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両の速度のデータを取得する（Ｓ４０３）。
【００４２】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ４０４）。
【００４３】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ４０５）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００４４】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ４０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ４０２で否定と判定した場合）、処理をＳ４０１に戻す。また、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ４０４で否定と判定した場合）、処理をＳ４０１に戻す。
【００４５】
本発明の第４実施形態によれば、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であり、かつ、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合にのみ、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させることができる。本発明の第３実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態および本発明の第２実施形態と同様である。
【００４６】
〈第４実施形態〉
本発明の第４実施形態は、上記第１実施形態と上記第２実施形態を組み合わせた場合について説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフロー図である。
【００４７】
まず、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１により測定されたブレーキパッド２０の温度のデータを取得する（Ｓ５０１）。
【００４８】
次に、電子制御ユニット２３は、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。所定の閾値Ｔは上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、電子制御ユニット２３は、排水弁１７の駆動を制御することにより排水弁１７を開く。排水弁１７が開かれた場合、貯水タンク１６に貯留されている水はブレーキディスク１９に排出される（Ｓ５０３）。貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出する方法は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両と同様である。
【００５０】
貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出した場合、処理をＳ５０１に戻す。一方、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上でない場合（Ｓ５０２で否定と判定した場合）、電子制御ユニット２３は、速度メーター２２により測定された燃料電池車両の速度のデータを取得する（Ｓ５０４）。
【００５１】
次に、電子制御ユニット２３は、ブレーキディスク１９が制動され、燃料電池車両の速度が低下した場合のその減速度を算出する。そして、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。
【００５２】
算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、電子制御ユニット２３は、Ｓ５０３の処理を行う。一方、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上でない場合（Ｓ５０５の処理で否定の場合）、電子制御ユニット２３は、Ｓ５０１の処理を行う。
【００５３】
本発明の第４実施形態によれば、温度センサ２１から取得したブレーキパッド２０の温度が所定の閾値Ｔ以上である場合、または、算出した減速度が所定の閾値Ｓ以上である場合、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させることができる。本発明の第４実施形態において、他の構成、作用および効果は本発明の第１実施形態および本発明の第２実施形態と同様である。
【００５４】
〈変形例〉
本発明の実施形態は、モーターに対して電力の供給を行う燃料電池スタック１を有し、さらに、モーターに対して電力の供給を行う二次電池を有する燃料電池車両システムであってもよい。この場合、モーターは、燃料電池スタック１及び二次電池の少なくとも一方からの電力の供給を受けて駆動する。そのため、そのモーターによって回転される車輪は、燃料電池スタック１及び二次電池の少なくとも一方からの電力の供給を受けて回転されることとなる。
【００５５】
また、本発明の実施形態は、ブレーキディスク１９が高温となる条件の場合に、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる条件としては、車輪の制動が頻繁である場合がある。例えば、所定時間内にディスクブレーキ１９の使用回数が所定回数以上の場合は、ブレーキディスク１９が高温となる条件に該当するとして、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる場合における、所定時間とディスクブレーキ１９の使用回数との関係は、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。
【００５６】
また、ブレーキディスク１９が高温となる条件としては、周囲の環境温度が高いために、ディスクブレーキ１９の放熱が低い場合がある。すなわち、低速で燃料電池車両が移動する場合、走行風によるディスクブレーキ１９の放熱が低い場合がある。例えば、燃料電池車両の移動速度が所定速度以下で、所定時間内にディスクブレーキ１９の使用回数が所定回数以上の場合は、ブレーキディスク１９が高温となる条件に該当するとして、貯水タンク１６に貯留されている水をブレーキディスク１９に排出させてもよい。ブレーキディスク１９が高温となる場合における、所定速度、所定時間及びディスクブレーキ１９の使用回数との関係は、実測またはシミュレーションにより求めておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第４実施形態に係る燃料電池車両の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 燃料電池スタック
２ アノードガス通路
３ アノードオフガス通路
４ アノードオフガス循環通路
５ カソードガス通路
６ カソードオフガス通路
７ 水素タンク
８ 水素ポンプ
９ ポンプ
１０ 調圧弁
１１ フィルタ
１２ 気液分離器
１３ ドレンタンク
１４ 排水弁
１５ エア気液分離器
１６ 貯水タンク
１７ 排水弁
１８ ディスクブレーキ
１９ ブレーキディスク（ディスクロータ）
２０ ブレーキパッド
２１ 温度センサ
２２ 速度メーター
２３ 電子制御ユニット（ＥＵＣ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体と、
前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、
前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、
前記分離した水分を貯留する貯留器と、
前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、
前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、
前記制動手段の温度を測定する測定手段と、
前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、
前記測定した温度が所定の閾値以上の場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、
を備える燃料電池車両。
【請求項２】
燃料電池本体と、
前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、
前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、
前記分離した水分を貯留する貯留器と、
前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、
前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、
燃料電池車両が移動する速度を測定する測定手段と、
前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、
前記燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、
を備える燃料電池車両。
【請求項３】
前記制動手段は、前記車輪と連動して回転する回転盤および前記回転盤を押圧することにより前記回転盤の回転を停止させる停止手段からなる請求項１または２に記載の燃料電池車両。
【請求項４】
前記排出手段の排出は、前記停止手段に前記貯留器内の水分を滴下することである請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項５】
前記排出手段の排出は、前記停止手段に前記貯留器内の水分を噴霧することである請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項６】
前記回転盤は、ブレーキディスクである請求項３から５のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項７】
前記停止手段は、ブレーキパッドである請求項３から６のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項１】
燃料電池本体と、
前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、
前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、
前記分離した水分を貯留する貯留器と、
前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、
前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、
前記制動手段の温度を測定する測定手段と、
前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、
前記測定した温度が所定の閾値以上の場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、
を備える燃料電池車両。
【請求項２】
燃料電池本体と、
前記燃料電池本体からガスを排出するガス排出通路と、
前記ガス排出通路内のガスから水分を分離する気液分離器と、
前記分離した水分を貯留する貯留器と、
前記燃料電池本体から電力の供給を受けて回転される車輪と、
前記車輪の回転に制動を加える制動手段と、
燃料電池車両が移動する速度を測定する測定手段と、
前記貯留器内の水分を前記制動手段に排出させる排出手段と、
前記燃料電池車両の減速度が所定の閾値以上である場合、前記排出手段を作動させる制御手段と、
を備える燃料電池車両。
【請求項３】
前記制動手段は、前記車輪と連動して回転する回転盤および前記回転盤を押圧することにより前記回転盤の回転を停止させる停止手段からなる請求項１または２に記載の燃料電池車両。
【請求項４】
前記排出手段の排出は、前記停止手段に前記貯留器内の水分を滴下することである請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項５】
前記排出手段の排出は、前記停止手段に前記貯留器内の水分を噴霧することである請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項６】
前記回転盤は、ブレーキディスクである請求項３から５のいずれかに記載の燃料電池車両。
【請求項７】
前記停止手段は、ブレーキパッドである請求項３から６のいずれかに記載の燃料電池車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−６８６４０（Ｐ２００８−６８６４０Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４６４７６（Ｐ２００６−２４６４７６）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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