燃料電池車輌の表示装置
【課題】燃料電池駆動の車輌においてその動力源の状態を表示するのに好適な表示装置を提供する。
【解決手段】燃料電池スタックを構成する各要素の出力をモニタして、その結果を運転席表示部に表示する。そのため、モータに対して燃料電池スタックと並列に接続されて充放電する補助出力源と、補助出力源の充放電状態を検出する第１の検出手段と、検出結果に基づいて、補助出力源からモータに対して放電状態であるか、又はモータから補助電源に対して充電状態であるかを切換えて表示する手段と、を備える。
【解決手段】燃料電池スタックを構成する各要素の出力をモニタして、その結果を運転席表示部に表示する。そのため、モータに対して燃料電池スタックと並列に接続されて充放電する補助出力源と、補助出力源の充放電状態を検出する第１の検出手段と、検出結果に基づいて、補助出力源からモータに対して放電状態であるか、又はモータから補助電源に対して充電状態であるかを切換えて表示する手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池を用いた電動車輌用の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、エコロジーの観点から燃料電池を用いた電動車輌の開発が望まれている。かかる車輌では、フューエルエンジン駆動の車輌と駆動の方式が異なる。したがって、かかる旧来の車輌に慣れ親しんだユーザが燃料電池を用いた電動車輌を運転するとき、その動力源（燃料ガス、燃料電池スタック、バッテリ及びモータ等）がどのような状態になっているのか不安を覚えるおそれがあり、また運転者は状態を把握する義務がある。その他、これら動力源の状態は、不安とは別に、興味の対象にもなる。そこでこの発明は、燃料電池を用いた電動車輌においてその動力源の状態を表示するのに好適な表示装置を提供することを目的とする。
本件発明に関連する先行技術文献として特許文献１〜特許文献３を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１７１８４２号公報
【特許文献２】特願平０９−３６３６７２号（特開平１１−１７８１１６号公報）
【特許文献３】特願平０９−０９０２６９号（特開平１０−２７１７０６号公報）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その第１の局面の構成は次のとおりである。燃料電池スタックの最大出力を保持する手段と、前記燃料電池スタックの現在の出力を検出する手段と、前記燃料電池スタックの最大出力と現在の出力とを比較する手段と、該最大出力と現在の出力との比較結果を表示する手段と、
を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
このように構成された第１の局面の表示装置によれば、燃料電池スタックの最大出力に対する現在の出力の比率が例えばパーセント表示される。従って、燃料電池スタックの状態がユーザによって常に視覚的にモニタされることとなる。これにより、新規な方式に対する不安が解消される。それとともに、当該新規な構成の動作（燃料電池スタックの最大出力に対する現在出力の比率）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【０００５】
この発明の第２の局面の構成は次のとおりである。燃料電池スタックに付設され充放電する補助出力源と、該補助出力源の充放電状態を検出する手段と、該検出結果に基づいて、前記充放電状態を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【０００６】
このように構成された第２の局面の表示装置によれば、燃料電池スタックのバックアップ電源としての補助出力源の充放電状態を常に視覚的にモニタできることとなり、ユーザに安心感を与える。それとともに、当該新規な構成の動作（充放電手段の充放電状態）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【０００７】
この発明の第３の局面は次のとおり構成される。燃料電池スタックの現在の出力を検出する手段と、前記燃料電池スタックに付設された補助出力源の充放電状態を検出する手段と、前記燃料電池スタックの現在の出力と前記補助出力源の充放電状態とを同期して表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【０００８】
このように構成された第３の局面の表示装置によれば、前記燃料電池スタックの現在の出力及び前記充放電手段の充放電状態が同期して表示されるので、車輌を駆動するモータに対する直接の電力供給源の状態を視覚的に把握でき、ユーザに安心感を与える。それとともに、当該新規な構成の動作（燃料電池スタックと補助出力源とが協働してモータに電力を供給）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はこの発明の一の実施例の燃料電池システムの構成を示す概念図である。
【図２】図２は制御系を示すブロック図である。
【図３】図３は一の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図４】図４は他の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図５】図５は他の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図６】図６は燃料電池出力表示部の他の例を示す正面図である。
【図７】図７は燃料電池の効率表示部を示す正面図である。
【図８】図８はオドメータを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
次に、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１にこの発明の実施例の燃料電池システム１の構成を示す。図１に示すように、この燃料電池システム１は燃料電池スタック２、水素吸蔵合金１１を含む燃料供給系１０、空気供給系４０、水供給系５０及び負荷系７０から大略構成される。
【００１１】
燃料電池スタック２は燃料電池の単位ユニットを複数接続したものである。この単位ユニットは、空気極と燃料極とで固体高分子電解質を挟持した構成の燃料電池本体を、更にカーボンブラックのセパレータで挟持した構成である。この単位ユニットの形状は特に限定されないが、セパレータと空気極との間には空気を流通させる空気流路が上下方向に形成される。セパレータと燃料極との間には水素ガスを流通させる水素ガス流路が形成されている。
【００１２】
燃料供給系１０では、水素供給路２０を介して水素吸蔵合金１１から放出された水素を燃料スタック２の各単位ユニットの水素ガス流路へ送る。水素供給路２０には、水素調圧弁２１が配設され、水素吸蔵合金１１から放出された水素ガスを調圧している。符号２３は水素供給電磁弁２３であって、水素供給路２０の開閉を制御している。図中の符号１２は外部の水素供給源から水素吸蔵合金１１へ水素を充填するときに使用するコネクタである。このコネクタ１２にはスイッチ１３が付設されており、外部の水素源にコネクタ１２を接続するとスイッチ１３が作動して、制御装置１５１（図２参照）に信号を送る。制御装置１５１はこの信号に基づいてトリップメータ１６０（図８参照）をリセットする。これにより、１回の水素の充填量に対する走行距離を告知することができる。燃料電池スタック２へ供給される直前の水素ガス圧は水素元圧センサ２５でモニタされている。また水素ガスの流量は水素ガス流量計２７でモニタされている。これらの圧力計２５及び流量計２７には周知の構成のものを用いる。
【００１３】
水素吸蔵合金１１には、これに吸蔵されている水素の残量を検出する手段を備える。水素の残量を検出する手段は特に限定されないがこの実施例においては水素吸蔵合金ボンベの内圧を測定する圧力計２９が付設されている。水素吸蔵合金１１に最大量の水素を吸蔵させたときのボンベの内圧と現在の内圧との比較から水素吸蔵合金１１に吸蔵されている水素の残量が検出される。
【００１４】
燃料供給系１０において、燃料電池スタック２から排出される水素ガスは水素排気路３０を介して大気へ放出される。水素排気路３０には逆止弁３１と電磁弁３３が設けられている。逆止弁３１は水素排気路３０を介して空気が燃料電池スタック２の燃料極に進入することを防止する。電磁弁３３は間欠的に駆動されて残留した水（及び無害化されたガス）を積極的に排出する。また、この水素排気路３０、逆止弁３１及び電磁弁３３を総称して燃料ガス排出系と呼ぶ。図示はしないが配管３０内には、燃焼手段としての触媒燃焼器が配され、排出口より排出された水素と外部から導入される空気とを触媒燃焼させ水（及び無害化されたガス）の状態で、電磁弁３３を介して排出する。
【００１５】
空気供給系４０は大気から空気を燃料電池スタック２の空気流路に供給し、燃料電池スタック２から排出された空気を水凝縮器５１を通過させて排気する。空気供給路４１にはファン４３が備えられ、大気から空気を空気マニホールド４５へ送る。空気はマニホールド４５から燃料電池スタック２の空気流路へ流入して空気極へ酸素を供給する。燃料電池スタック２から排出された空気は水凝縮器５１（水回収装置）で水分が凝縮・回収されて大気へ放出される。空気マニホールド４５に供給される空気の流量が空気流量センサ４６により検出されている。このセンサ４６には汎用的な流量計を用いることができる。燃料電池スタック２から排出される空気の温度は排気温度センサ４７によりモニタされている。
【００１６】
この実施例では、空気マニホールド４５の側壁にノズル５５が配設されて、これより吸気中に水が液体の状態で供給される。この水の大部分は液体の状態を維持したまま水凝縮器５１に到達し、そのままタンク５３へ送られて回収される。供給された水の一部は蒸発し、水凝縮器５１において凝縮されて回収される。なお、排出空気に含まれる水蒸気には燃料電池スタック２の発電反応に伴う反応水に起因するものもあると考えられる。この水凝縮器５１は汎用的な熱交換器（図示せず）を備え、これをファンの風で冷却して排出空気中の水蒸気を凝縮させて回収する構成である。
【００１７】
水供給系５０はタンク５３の水をノズル５５から空気マニホールド４５へ供給し、この水を水凝縮器５１で回収してタンク５３に戻すという閉じられた系である。タンク５３の水位は常に水位センサ５６でモニタされている。水位センサにはフロート式のものを用いた。冬季にタンク５３中の水が凍結しないようにタンク５３にはヒータ５７と凍結防止電磁バルブ５８が取り付けられている。水凝縮器５１とタンク５３を連結する配管には電磁バルブ６０が取り付けられてタンク５３内の水が蒸発するのを防止している。
【００１８】
タンク５３の水はポンプ６１により空気マニホールド内に配設されたノズル５５へ圧送され、ここから空気極の表面に対して連続的若しくは間欠的に噴出される。この水は燃料電池スタック２の空気極に供給され、ここにおいて優先的に空気から潜熱を奪うので、空気極側の電解質膜からの水分の蒸発が防止される。従って、電解質膜はその空気極側で乾燥することなく、常に均一な湿潤状態を維持する。また、空気極の表面に供給された水は空気極自体からも熱を奪いこれを冷却するので、これにより燃料電池スタック２の温度を制御できる。即ち、燃料電池スタック２へ冷却水供給系を付加しなくても当該燃料電池スタック２を充分に冷却することができる。なお、排気温度センサ４７で検出された排出空気の温度に対応してポンプ６１の出力を制御し、燃料電池スタック２の温度を所望の温度に維持する。
【００１９】
負荷系７０は燃料電池スタック２の出力を外部に取り出して、モータ７７を駆動させる。この負荷系７０にはスイッチのためのリレー７１と補助出力源となるバッテリ７５が設けられ、バッテリ７５とリレー７１との間に整流用のダイオード７３が介在されている。なお、燃料電池スタック２自体の電圧は電圧センサ７６で常にモニタされている。このモニタ結果に基づき、図示しない制御回路で水素排気電磁弁３３の開閉が制御される。
【００２０】
燃料電池スタック２、バッテリ７５及びモータ７７の電力パスの交差点には、電力の分配装置８０が配設されている。この電力分配装置８０は、モータ７７に要求される出力、燃料電池スタック２の現在の出力、バッテリ７５のチャージ状況等に基づいて、電力の流れを制御する。例えば、モータ７７に大きな出力が要求されるときには、燃料電池スタック２とバッテリ７５の両方から電力がモータに供給されるようにする。また、モータ７７が回生しているときには、モータ７７で発電された電力をバッテリ７５に送りそこにチャージさせる。このような電力の流れは、燃料電池スタックからの電力を検出する第１の電力計８１、バッテリ７５からの電力を検出する第２の電力計８２及びモータ７７への電力を検出する第３の電力計８３により検出される。第２及び第３の電力計８２、８３は負の電力も測定する。
【００２１】
次に、この実施例の表示装置について説明する。図２は、図３に示した表示装置２００の各表示部を制御する制御系１５０の構成する要素を示すブロック図である。図１に示した各種センサには同一の符号が付してある。制御装置１５１はＣＰＵ１５３とメモリ１５５を備える。ＣＰＵ１５３は各要素と図示しないインターフェースを介して接続されており、メモリ１５５に予め保存されている制御プログラムに基づいて各要素を制御する。
【００２２】
図３は燃料電池を用いた電動車輌の運転席表示部２００の一例を示す。この運転席表示部２００は、速度表示部２０１、電源出力表示部２０３、水素残量表示部２０５、警告ランプ群２０７、エネルギー流れ表示部２１０を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００２３】
速度表示部２０１は図示しない一般的な速度センサにより検出された現在の車輌の速度を表示する。電源出力表示部２０３は燃料電池スタック２とバッテリ７５とで構成される電源の総出力を表示する。具体的には、ＦＣ電力計８１とバッテリ電力計８２でそれぞれ測定された電力（モータ７７へ向かう電力を正とする）をＣＰＵ１５３で加算し、その結果を表示する。
【００２４】
水素残量表示部２０５は水素吸蔵合金１１に吸蔵されている水素の残量を表示する。メモリ１５５には水素吸蔵合金１１に最大量の水素が吸蔵されたときの水素吸蔵合金タンクの内圧が保存されている。そして、ＣＰＵが圧力計（水素残量計）２９で検出された現在の水素吸蔵合金タンクの内圧を当該保存されていた最大吸蔵量に対応する内圧と比較し、メモリ１５５に保存されている所定の規則に従い水素残量を演算する。
【００２５】
警告ランプ群２０７は燃料電池システム１に異常が発生したとき、その異常の発生元を運転者に知らせる。ガスリークランプ２０７１は水素吸蔵合金１１に充分な量の水素が吸蔵されているにも拘わらず、水素元圧センサ２５で検出した水素供給路２０の圧力が所定の値よりも小さくなったとき、点灯もしくは点滅される。水素供給系１０から水素ガスがリークしたおそれがあるからである。
【００２６】
電圧低下ランプ２０７２は、電圧センサ７６で検出する燃料電池スタック２の出力電圧が所定の値より低くなったとき、点灯もしくは点滅される。電圧低下の原因として電解質膜の劣化等が考えられる。排気温度ランプ２０７３は、排気温度センサ４７で検出する燃料電池スタック２の排出空気の温度が所定の温度より高くなったとき、点灯もしくは点滅される。排出空気の温度は燃料電池スタック２の反応温度を反映しているので、排出温度が高くなると、スタック２内において異常反応の発生しているおそれがある。
【００２７】
電池加熱ランプ２０７４は、冷間時に燃料電池スタック２を起動すべく、水タンク５３をあたためるためにヒータ５７をＯＮしている間点灯もしくは点滅される。冷間時は水タンク内の水が凍る可能性があるため、ヒータ５７にて充分な温度まであたためて（燃料電池スタック２に水が供給可能な状態にして）いる間、燃料電池は起動されない。
【００２８】
水素不足ランプ２０７５は水素残量計２９により検出された水素吸蔵合金１１中の水素の残量が所定の値（例えば、最大吸蔵量の１０％）を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。空気不足ランプ２０７６は空気流量センサ４６により検出された空気の流量が所定の値を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。空気流量の低下は、例えばファン４３の図示しないエアフィルタの目づまり等に起因する。
【００２９】
水不足ランプ２０７７は、水位センサ５６により検出された水タンク５３の水位が所定の範囲（最大許容量の５０〜８０％）を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。水が不足すると、燃料電池スタック２の冷却及び保湿機能に支障を来たすおそれがある。とくに、始動時に水が不足すると、水素ガスを燃料電池スタック２へ供給する前に燃料電池の空気極を十分に湿潤できない場合があり、そこで異常反応が生じるおそれがある。水過剰ランプ２０７８は、水位センサ５６により検出された水タンク５３の水位が上記所定の範囲を超えたとき、点灯もしくは点滅される。水供給系５０において水が過剰になるとこれからオーバーフローするおそれがあり、好ましくない。なお、発電反応により反応水が生成されるので、この反応水を水凝縮器５１により高い効率で凝縮して水供給系５０に取り込むと、水供給系５０内の水量が増加することとなる。
【００３０】
エネルギー流れ表示部２１０は、水素流量表示部２１０１、空気流量表示部２１０２、燃料電池出力表示部２１０３、バッテリ出力表示部２１０４及びモータ消費電力表示部２１０５を備えてなる。水素流量表示部２１０１は、水素流量計２７により検出された水素流量を表示する。この水素流量は燃料電池スタック２に供給されるべく水素供給路２０を流通する水素ガスの量を示す。図例では、１００Ｌ／ｍｉｎの量の水素ガスが燃料電池スタック２に供給されている。空気流量表示部２１０２は、空気流量センサ４６により検出された空気流量を表示する。この空気流量は燃料電池スタック２の空気マニホールド４５に供給されるべくファン４３から送られる空気の量を示す。図例では、１０００Ｌ／ｍｉｎの量の空気が空気マニホールド４５に供給されている。
【００３１】
燃料電池出力表示部２１０３は第１の電力計８１で検出された電力を表示する。図例では、２０ｋＷの電力が燃料電池スタック２から供給されていることがわかる。また、燃料電池出力表示部２１０３のサブウインドウにおいて燃料電池スタック２の最大出力に対する現在出力の割合がパーセント表示されている。バッテリ出力表示部２１０４は第２の電力計８２で検出された電力を表示する。図例では、−５ｋＷの電力が出力されている。これは即ち、燃料電池スタック２の出力の内の５ｋＷの電力がバッテリ７５にチャージされていることを意味する。また、バッテリ出力表示部２１０４のサブウインドウにおいてバッテリ７５の最大出力に対する現在出力の割合がパーセント表示されている。
【００３２】
従って、モータ７７に供給される電力は１５ｋＷとなり、この値の電力が第３の電力計８３で検出されてモータ消費電力表示部２１０５に表示される。なお、モータ７７が回生しているときは、モータ消費電力表示部２１０５の値は負となる。若しくは、表示部上の「モータ消費電力」の表示を「モータ回生電力」と変えて、回生電力を正の値で表示することも可能である。これらエネルギー流れ表示部２１０の各表示部２１０１〜２１０５の表示は同期してなされる。従って、燃料電池システムを備えた電動車輌におけるエネルギーの流れが目視により把握できる。
【００３３】
図４に他の実施例の運転席表示部３００を示す。この運転席表示部３００は、速度表示部３０１、電源出力表示部３０３、エネルギー流れ表示部３１０及び空気汚れ表示部３２０を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００３４】
速度表示部３０１は図示しない一般的な速度センサにより検出された現在の車輌の速度を表示する。電源出力表示部３０３は燃料電池スタック２の出力を表示する部分３０３１とバッテリ７５の出力を表示する部分３０３２とから構成される。第３の電力計８３で検出されたモータ７７に供給される電力に占める燃料電池スタック２の出力（第１の電力計８１で検出される）とバッテリ７５の出力（第２の電力計で検出される）の割合を制御装置１５１で演算し、それぞれ燃料電池出力表示部３０３１とバッテリ出力表示部３０３２にパーセントの値で表示する。なお、バッテリ７５へ充電しているときは、バッテリ出力表示部３０３２は０％の値を表示する。
【００３５】
エネルギー流れ表示部３１０は水素吸蔵合金１１のタンクを表示する水素タンク表示部３１０１、燃料電池表示部３１０３、バッテリ表示部３１０４、及びモータ回転表示部３１０６を備えてなる。各部はエネルギーパスで３１１０、３１１１で連結され、エネルギーの流れ方向を示すようにこのパス３１１０、３１１１は点滅する。即ち、水素吸蔵合金１１から水素が燃料電池スタック２へ供給されているときには、エネルギーパス３１１０において水素タンク表示部３１０１から燃料電池表示部３１０３へ点灯したセグメントが移動する。燃料電池スタック２の出力とバッテリ７５の出力がともにモータ７７へ供給されているときには、エネルギーパス３１１１において燃料電池表示部３１０３とバッテリ表示部３１０４からモータ回転表示部３１０６へ点灯したセグメントが移動する。一方、回生時には、モータ回転表示部３１０６が逆回転の表示をするとともに、エネルギーパス３１１１においてモータ回転表示部３１０６からバッテリ表示部３１０４へ点灯したセグメントが移動する。上記において、エネルギーパス３１１０の表示は水素ガス流量計２７の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。エネルギーパス３１１１の表示は第１〜３の電力計８１〜８３の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３６】
水素タンク表示部３１０１は残量表示部３１０１１、継続走行可能距離表示部３１０１２及び警告表示部３１０１３を備える。残量表示部３１０１１の表示は水素残量計２９の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。継続走行可能距離表示部３１０１３の表示は、制御装置１５１においてモニタされている現在の走行パターン（単位距離を走行するに当たり消費される水素ガスの量）を参照して、水素の残量を制御装置１５１が処理することにより実行される（走行し得る距離を数値で表示する）。警告表示部３１０１３は水素の残量が所定の閾値を下回ったとき、水素残量不足を表示する。この警告表示部３１０１３の表示も、水素残量計２９の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３７】
燃料電池表示部３１０３は警告表示部３１０３１を備え、この警告表示部３１０３１は燃料電池スタック２の温度が所定の温度を超えたときに当該異常加熱を表示する。この警告表示部３１０１３の表示は排気温度センサ４７の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３８】
バッテリ表示部３１０４は充電状態表示部３１０４１を備える。この充電状態表示部３１０４１はバッテリ７５の充電状態を表示する。この充電状態表示部３１０４１の表示は、バッテリ７５に付設された汎用的なバッテリ残量計の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。
【００３９】
モータ表示部３１０６はモータ７７の回転を表示し、駆動状態と回生状態とではその回転表示が逆転する。このモータ表示部３１０６の表示は、第３の電力計８３の検出結果を制御装置１５１を処理することにより実行される。
【００４０】
空気汚れ表示部３２０は車輌室内の空気の汚れ状態を表示するものである。この空気汚れ表示部３２０の表示は室内に配置されている空気汚れセンサ１７０の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００４１】
図５には他の実施例の運転席表示部４００を示す。この運転席表示部４００は、速度表示部４０１、電源出力表示部４０３、水素吸蔵合金の温度表示部４０５、水素残量表示部４０６、車間距離計４０８、警告表示部４０９、４１１及びナビゲーション用モニタ４１２を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００４２】
速度表示部４０１、電源出力表示部４０３、水素残量表示部４０６の動作は既述の実施例のそれらと同じである。水素吸蔵合金１１の温度表示部は４０５は、水素吸蔵合金１１の温度を表示するものであり、その表示は温度計２８の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。車間距離計４０８は図示しない車輌に備えつけられた車間距離検出手段により検出された前後の車輌に対する車間距離を表示する。また前記車間距離検出手段により検出した車間距離と車速に応じて相対距離及び相対速度の情報を算出し、この情報に基づき運転者に危険な状況か否かを図示しない告知手段により告知する。
【００４３】
警告表示部４０９はバッテリ７５の充電状態を信号表示に見たてた３段階（青、黄、赤）で表示する。この表示は、バッテリ７５に付設された汎用的なバッテリ残量計の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。警告表示部４１０は燃料電池スタック２の出力状態を信号表示に見たてた３段階（赤、黄、青）で表示する。この表示は、燃料電池スタック２に付設された電圧計７６の出力結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。水素残量表示部４０６が水素残量計２９により検出された水素吸蔵合金１１中の残量が所定の値（例えば、最大吸蔵量の１０％）を示した時、図示しないナビゲーション装置は車輌の現在位置周辺、もしくは所定範囲内にある水素充てんスタンドの場所をナビゲーション用モニタ４１２を通して表示、案内を行う。
【００４４】
図６は他の形態の燃料電池出力表示部５０３を示す。この燃料電池出力表示部５０３では、最もよく使われる範囲の出力（０〜２０ｋＷ）の幅が広く取られている。この表示部５０３の表示は、第１の電力計８１の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。
【００４５】
図７は燃料電池スタック２の効率を表示する効率表示部６００の例を示す。この効率は燃料電池スタック２へ供給される水素ガスの流量（水素ガス流量計２７にて検出）、燃料電池スタック２自体の電圧（電圧センサ７６にて検出）及び燃料電池スタックが発生している電力（第１の電力計８１）から演算して求められ、表示される。この水素ガス流量計２７、電圧センサ７６及び第１の電力計８１によりエネルギー変換効率を検出する手段が構成され、またこの効率表示部６００により、検出されたエネルギー変換効率を表示する手段が構成される。
【００４６】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００４７】
（１００） 前記表示手段は前記最大出力に対する前記現在の出力の比率を％表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
（１０１） 前記燃料電池装置の出力を検出する手段と、検出された前記燃料電池装置の出力を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
【００４８】
（２０１） 燃料電池スタックに供給される燃料ガスのガス圧を検出する手段と、検出された該燃料ガスのガス圧を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
（２０２） 燃料電池スタックに供給される空気の流量を検出する手段と、検出された該空気の流量を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
（２０３） 燃料電池スタックの温度を検出する手段と、検出された該燃料電池スタックの温度を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
【００４９】
（８０１） 室内の空気の汚れ状態を検出する手段と、該検出手段の検出結果に基づき、空気の汚れ状態を表示する手段が備えられている、ことを特徴とする燃料電池車輌用の表示装置。燃料電池自動車を運転してクリーンな排気ガスを出していること実感しているユーザにとって、車内空気の汚れ状態もまた関心のあることである。従って、このように燃料電池車輌において車内空気の汚れ状態を表示することは、ユーザに安心感を与える。また、アメニティの効果もある。
（１０００） 請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）及び（８０１）から選ばれる少なくとも２つの要素を具備してなる、ことを特徴とする燃料電池車輌の表示装置。
（９０１） 請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）及び（８０１）のいずれかに記載の各検出手段により検出された結果が所定の範囲から外れるものであったとき、警告ランプを表示させること、を特徴とする請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）、（８０１）及び（１０００）のいずれかに記載の燃料電池車輌の表示装置。
【符号の説明】
【００５０】
１ 燃料電池システム
２ 燃料電池スタック
１１ 水素吸蔵合金
１５１ 制御装置
２００、３００、４００ 運転席表示部
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池を用いた電動車輌用の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、エコロジーの観点から燃料電池を用いた電動車輌の開発が望まれている。かかる車輌では、フューエルエンジン駆動の車輌と駆動の方式が異なる。したがって、かかる旧来の車輌に慣れ親しんだユーザが燃料電池を用いた電動車輌を運転するとき、その動力源（燃料ガス、燃料電池スタック、バッテリ及びモータ等）がどのような状態になっているのか不安を覚えるおそれがあり、また運転者は状態を把握する義務がある。その他、これら動力源の状態は、不安とは別に、興味の対象にもなる。そこでこの発明は、燃料電池を用いた電動車輌においてその動力源の状態を表示するのに好適な表示装置を提供することを目的とする。
本件発明に関連する先行技術文献として特許文献１〜特許文献３を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１７１８４２号公報
【特許文献２】特願平０９−３６３６７２号（特開平１１−１７８１１６号公報）
【特許文献３】特願平０９−０９０２６９号（特開平１０−２７１７０６号公報）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その第１の局面の構成は次のとおりである。燃料電池スタックの最大出力を保持する手段と、前記燃料電池スタックの現在の出力を検出する手段と、前記燃料電池スタックの最大出力と現在の出力とを比較する手段と、該最大出力と現在の出力との比較結果を表示する手段と、
を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
このように構成された第１の局面の表示装置によれば、燃料電池スタックの最大出力に対する現在の出力の比率が例えばパーセント表示される。従って、燃料電池スタックの状態がユーザによって常に視覚的にモニタされることとなる。これにより、新規な方式に対する不安が解消される。それとともに、当該新規な構成の動作（燃料電池スタックの最大出力に対する現在出力の比率）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【０００５】
この発明の第２の局面の構成は次のとおりである。燃料電池スタックに付設され充放電する補助出力源と、該補助出力源の充放電状態を検出する手段と、該検出結果に基づいて、前記充放電状態を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【０００６】
このように構成された第２の局面の表示装置によれば、燃料電池スタックのバックアップ電源としての補助出力源の充放電状態を常に視覚的にモニタできることとなり、ユーザに安心感を与える。それとともに、当該新規な構成の動作（充放電手段の充放電状態）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【０００７】
この発明の第３の局面は次のとおり構成される。燃料電池スタックの現在の出力を検出する手段と、前記燃料電池スタックに付設された補助出力源の充放電状態を検出する手段と、前記燃料電池スタックの現在の出力と前記補助出力源の充放電状態とを同期して表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【０００８】
このように構成された第３の局面の表示装置によれば、前記燃料電池スタックの現在の出力及び前記充放電手段の充放電状態が同期して表示されるので、車輌を駆動するモータに対する直接の電力供給源の状態を視覚的に把握でき、ユーザに安心感を与える。それとともに、当該新規な構成の動作（燃料電池スタックと補助出力源とが協働してモータに電力を供給）をリアルタイムで表示することにより、ユーザの興味を満足させるアメニティの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はこの発明の一の実施例の燃料電池システムの構成を示す概念図である。
【図２】図２は制御系を示すブロック図である。
【図３】図３は一の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図４】図４は他の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図５】図５は他の実施例の運転席表示部を示す正面図である。
【図６】図６は燃料電池出力表示部の他の例を示す正面図である。
【図７】図７は燃料電池の効率表示部を示す正面図である。
【図８】図８はオドメータを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
次に、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１にこの発明の実施例の燃料電池システム１の構成を示す。図１に示すように、この燃料電池システム１は燃料電池スタック２、水素吸蔵合金１１を含む燃料供給系１０、空気供給系４０、水供給系５０及び負荷系７０から大略構成される。
【００１１】
燃料電池スタック２は燃料電池の単位ユニットを複数接続したものである。この単位ユニットは、空気極と燃料極とで固体高分子電解質を挟持した構成の燃料電池本体を、更にカーボンブラックのセパレータで挟持した構成である。この単位ユニットの形状は特に限定されないが、セパレータと空気極との間には空気を流通させる空気流路が上下方向に形成される。セパレータと燃料極との間には水素ガスを流通させる水素ガス流路が形成されている。
【００１２】
燃料供給系１０では、水素供給路２０を介して水素吸蔵合金１１から放出された水素を燃料スタック２の各単位ユニットの水素ガス流路へ送る。水素供給路２０には、水素調圧弁２１が配設され、水素吸蔵合金１１から放出された水素ガスを調圧している。符号２３は水素供給電磁弁２３であって、水素供給路２０の開閉を制御している。図中の符号１２は外部の水素供給源から水素吸蔵合金１１へ水素を充填するときに使用するコネクタである。このコネクタ１２にはスイッチ１３が付設されており、外部の水素源にコネクタ１２を接続するとスイッチ１３が作動して、制御装置１５１（図２参照）に信号を送る。制御装置１５１はこの信号に基づいてトリップメータ１６０（図８参照）をリセットする。これにより、１回の水素の充填量に対する走行距離を告知することができる。燃料電池スタック２へ供給される直前の水素ガス圧は水素元圧センサ２５でモニタされている。また水素ガスの流量は水素ガス流量計２７でモニタされている。これらの圧力計２５及び流量計２７には周知の構成のものを用いる。
【００１３】
水素吸蔵合金１１には、これに吸蔵されている水素の残量を検出する手段を備える。水素の残量を検出する手段は特に限定されないがこの実施例においては水素吸蔵合金ボンベの内圧を測定する圧力計２９が付設されている。水素吸蔵合金１１に最大量の水素を吸蔵させたときのボンベの内圧と現在の内圧との比較から水素吸蔵合金１１に吸蔵されている水素の残量が検出される。
【００１４】
燃料供給系１０において、燃料電池スタック２から排出される水素ガスは水素排気路３０を介して大気へ放出される。水素排気路３０には逆止弁３１と電磁弁３３が設けられている。逆止弁３１は水素排気路３０を介して空気が燃料電池スタック２の燃料極に進入することを防止する。電磁弁３３は間欠的に駆動されて残留した水（及び無害化されたガス）を積極的に排出する。また、この水素排気路３０、逆止弁３１及び電磁弁３３を総称して燃料ガス排出系と呼ぶ。図示はしないが配管３０内には、燃焼手段としての触媒燃焼器が配され、排出口より排出された水素と外部から導入される空気とを触媒燃焼させ水（及び無害化されたガス）の状態で、電磁弁３３を介して排出する。
【００１５】
空気供給系４０は大気から空気を燃料電池スタック２の空気流路に供給し、燃料電池スタック２から排出された空気を水凝縮器５１を通過させて排気する。空気供給路４１にはファン４３が備えられ、大気から空気を空気マニホールド４５へ送る。空気はマニホールド４５から燃料電池スタック２の空気流路へ流入して空気極へ酸素を供給する。燃料電池スタック２から排出された空気は水凝縮器５１（水回収装置）で水分が凝縮・回収されて大気へ放出される。空気マニホールド４５に供給される空気の流量が空気流量センサ４６により検出されている。このセンサ４６には汎用的な流量計を用いることができる。燃料電池スタック２から排出される空気の温度は排気温度センサ４７によりモニタされている。
【００１６】
この実施例では、空気マニホールド４５の側壁にノズル５５が配設されて、これより吸気中に水が液体の状態で供給される。この水の大部分は液体の状態を維持したまま水凝縮器５１に到達し、そのままタンク５３へ送られて回収される。供給された水の一部は蒸発し、水凝縮器５１において凝縮されて回収される。なお、排出空気に含まれる水蒸気には燃料電池スタック２の発電反応に伴う反応水に起因するものもあると考えられる。この水凝縮器５１は汎用的な熱交換器（図示せず）を備え、これをファンの風で冷却して排出空気中の水蒸気を凝縮させて回収する構成である。
【００１７】
水供給系５０はタンク５３の水をノズル５５から空気マニホールド４５へ供給し、この水を水凝縮器５１で回収してタンク５３に戻すという閉じられた系である。タンク５３の水位は常に水位センサ５６でモニタされている。水位センサにはフロート式のものを用いた。冬季にタンク５３中の水が凍結しないようにタンク５３にはヒータ５７と凍結防止電磁バルブ５８が取り付けられている。水凝縮器５１とタンク５３を連結する配管には電磁バルブ６０が取り付けられてタンク５３内の水が蒸発するのを防止している。
【００１８】
タンク５３の水はポンプ６１により空気マニホールド内に配設されたノズル５５へ圧送され、ここから空気極の表面に対して連続的若しくは間欠的に噴出される。この水は燃料電池スタック２の空気極に供給され、ここにおいて優先的に空気から潜熱を奪うので、空気極側の電解質膜からの水分の蒸発が防止される。従って、電解質膜はその空気極側で乾燥することなく、常に均一な湿潤状態を維持する。また、空気極の表面に供給された水は空気極自体からも熱を奪いこれを冷却するので、これにより燃料電池スタック２の温度を制御できる。即ち、燃料電池スタック２へ冷却水供給系を付加しなくても当該燃料電池スタック２を充分に冷却することができる。なお、排気温度センサ４７で検出された排出空気の温度に対応してポンプ６１の出力を制御し、燃料電池スタック２の温度を所望の温度に維持する。
【００１９】
負荷系７０は燃料電池スタック２の出力を外部に取り出して、モータ７７を駆動させる。この負荷系７０にはスイッチのためのリレー７１と補助出力源となるバッテリ７５が設けられ、バッテリ７５とリレー７１との間に整流用のダイオード７３が介在されている。なお、燃料電池スタック２自体の電圧は電圧センサ７６で常にモニタされている。このモニタ結果に基づき、図示しない制御回路で水素排気電磁弁３３の開閉が制御される。
【００２０】
燃料電池スタック２、バッテリ７５及びモータ７７の電力パスの交差点には、電力の分配装置８０が配設されている。この電力分配装置８０は、モータ７７に要求される出力、燃料電池スタック２の現在の出力、バッテリ７５のチャージ状況等に基づいて、電力の流れを制御する。例えば、モータ７７に大きな出力が要求されるときには、燃料電池スタック２とバッテリ７５の両方から電力がモータに供給されるようにする。また、モータ７７が回生しているときには、モータ７７で発電された電力をバッテリ７５に送りそこにチャージさせる。このような電力の流れは、燃料電池スタックからの電力を検出する第１の電力計８１、バッテリ７５からの電力を検出する第２の電力計８２及びモータ７７への電力を検出する第３の電力計８３により検出される。第２及び第３の電力計８２、８３は負の電力も測定する。
【００２１】
次に、この実施例の表示装置について説明する。図２は、図３に示した表示装置２００の各表示部を制御する制御系１５０の構成する要素を示すブロック図である。図１に示した各種センサには同一の符号が付してある。制御装置１５１はＣＰＵ１５３とメモリ１５５を備える。ＣＰＵ１５３は各要素と図示しないインターフェースを介して接続されており、メモリ１５５に予め保存されている制御プログラムに基づいて各要素を制御する。
【００２２】
図３は燃料電池を用いた電動車輌の運転席表示部２００の一例を示す。この運転席表示部２００は、速度表示部２０１、電源出力表示部２０３、水素残量表示部２０５、警告ランプ群２０７、エネルギー流れ表示部２１０を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００２３】
速度表示部２０１は図示しない一般的な速度センサにより検出された現在の車輌の速度を表示する。電源出力表示部２０３は燃料電池スタック２とバッテリ７５とで構成される電源の総出力を表示する。具体的には、ＦＣ電力計８１とバッテリ電力計８２でそれぞれ測定された電力（モータ７７へ向かう電力を正とする）をＣＰＵ１５３で加算し、その結果を表示する。
【００２４】
水素残量表示部２０５は水素吸蔵合金１１に吸蔵されている水素の残量を表示する。メモリ１５５には水素吸蔵合金１１に最大量の水素が吸蔵されたときの水素吸蔵合金タンクの内圧が保存されている。そして、ＣＰＵが圧力計（水素残量計）２９で検出された現在の水素吸蔵合金タンクの内圧を当該保存されていた最大吸蔵量に対応する内圧と比較し、メモリ１５５に保存されている所定の規則に従い水素残量を演算する。
【００２５】
警告ランプ群２０７は燃料電池システム１に異常が発生したとき、その異常の発生元を運転者に知らせる。ガスリークランプ２０７１は水素吸蔵合金１１に充分な量の水素が吸蔵されているにも拘わらず、水素元圧センサ２５で検出した水素供給路２０の圧力が所定の値よりも小さくなったとき、点灯もしくは点滅される。水素供給系１０から水素ガスがリークしたおそれがあるからである。
【００２６】
電圧低下ランプ２０７２は、電圧センサ７６で検出する燃料電池スタック２の出力電圧が所定の値より低くなったとき、点灯もしくは点滅される。電圧低下の原因として電解質膜の劣化等が考えられる。排気温度ランプ２０７３は、排気温度センサ４７で検出する燃料電池スタック２の排出空気の温度が所定の温度より高くなったとき、点灯もしくは点滅される。排出空気の温度は燃料電池スタック２の反応温度を反映しているので、排出温度が高くなると、スタック２内において異常反応の発生しているおそれがある。
【００２７】
電池加熱ランプ２０７４は、冷間時に燃料電池スタック２を起動すべく、水タンク５３をあたためるためにヒータ５７をＯＮしている間点灯もしくは点滅される。冷間時は水タンク内の水が凍る可能性があるため、ヒータ５７にて充分な温度まであたためて（燃料電池スタック２に水が供給可能な状態にして）いる間、燃料電池は起動されない。
【００２８】
水素不足ランプ２０７５は水素残量計２９により検出された水素吸蔵合金１１中の水素の残量が所定の値（例えば、最大吸蔵量の１０％）を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。空気不足ランプ２０７６は空気流量センサ４６により検出された空気の流量が所定の値を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。空気流量の低下は、例えばファン４３の図示しないエアフィルタの目づまり等に起因する。
【００２９】
水不足ランプ２０７７は、水位センサ５６により検出された水タンク５３の水位が所定の範囲（最大許容量の５０〜８０％）を下回ったとき、点灯もしくは点滅される。水が不足すると、燃料電池スタック２の冷却及び保湿機能に支障を来たすおそれがある。とくに、始動時に水が不足すると、水素ガスを燃料電池スタック２へ供給する前に燃料電池の空気極を十分に湿潤できない場合があり、そこで異常反応が生じるおそれがある。水過剰ランプ２０７８は、水位センサ５６により検出された水タンク５３の水位が上記所定の範囲を超えたとき、点灯もしくは点滅される。水供給系５０において水が過剰になるとこれからオーバーフローするおそれがあり、好ましくない。なお、発電反応により反応水が生成されるので、この反応水を水凝縮器５１により高い効率で凝縮して水供給系５０に取り込むと、水供給系５０内の水量が増加することとなる。
【００３０】
エネルギー流れ表示部２１０は、水素流量表示部２１０１、空気流量表示部２１０２、燃料電池出力表示部２１０３、バッテリ出力表示部２１０４及びモータ消費電力表示部２１０５を備えてなる。水素流量表示部２１０１は、水素流量計２７により検出された水素流量を表示する。この水素流量は燃料電池スタック２に供給されるべく水素供給路２０を流通する水素ガスの量を示す。図例では、１００Ｌ／ｍｉｎの量の水素ガスが燃料電池スタック２に供給されている。空気流量表示部２１０２は、空気流量センサ４６により検出された空気流量を表示する。この空気流量は燃料電池スタック２の空気マニホールド４５に供給されるべくファン４３から送られる空気の量を示す。図例では、１０００Ｌ／ｍｉｎの量の空気が空気マニホールド４５に供給されている。
【００３１】
燃料電池出力表示部２１０３は第１の電力計８１で検出された電力を表示する。図例では、２０ｋＷの電力が燃料電池スタック２から供給されていることがわかる。また、燃料電池出力表示部２１０３のサブウインドウにおいて燃料電池スタック２の最大出力に対する現在出力の割合がパーセント表示されている。バッテリ出力表示部２１０４は第２の電力計８２で検出された電力を表示する。図例では、−５ｋＷの電力が出力されている。これは即ち、燃料電池スタック２の出力の内の５ｋＷの電力がバッテリ７５にチャージされていることを意味する。また、バッテリ出力表示部２１０４のサブウインドウにおいてバッテリ７５の最大出力に対する現在出力の割合がパーセント表示されている。
【００３２】
従って、モータ７７に供給される電力は１５ｋＷとなり、この値の電力が第３の電力計８３で検出されてモータ消費電力表示部２１０５に表示される。なお、モータ７７が回生しているときは、モータ消費電力表示部２１０５の値は負となる。若しくは、表示部上の「モータ消費電力」の表示を「モータ回生電力」と変えて、回生電力を正の値で表示することも可能である。これらエネルギー流れ表示部２１０の各表示部２１０１〜２１０５の表示は同期してなされる。従って、燃料電池システムを備えた電動車輌におけるエネルギーの流れが目視により把握できる。
【００３３】
図４に他の実施例の運転席表示部３００を示す。この運転席表示部３００は、速度表示部３０１、電源出力表示部３０３、エネルギー流れ表示部３１０及び空気汚れ表示部３２０を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００３４】
速度表示部３０１は図示しない一般的な速度センサにより検出された現在の車輌の速度を表示する。電源出力表示部３０３は燃料電池スタック２の出力を表示する部分３０３１とバッテリ７５の出力を表示する部分３０３２とから構成される。第３の電力計８３で検出されたモータ７７に供給される電力に占める燃料電池スタック２の出力（第１の電力計８１で検出される）とバッテリ７５の出力（第２の電力計で検出される）の割合を制御装置１５１で演算し、それぞれ燃料電池出力表示部３０３１とバッテリ出力表示部３０３２にパーセントの値で表示する。なお、バッテリ７５へ充電しているときは、バッテリ出力表示部３０３２は０％の値を表示する。
【００３５】
エネルギー流れ表示部３１０は水素吸蔵合金１１のタンクを表示する水素タンク表示部３１０１、燃料電池表示部３１０３、バッテリ表示部３１０４、及びモータ回転表示部３１０６を備えてなる。各部はエネルギーパスで３１１０、３１１１で連結され、エネルギーの流れ方向を示すようにこのパス３１１０、３１１１は点滅する。即ち、水素吸蔵合金１１から水素が燃料電池スタック２へ供給されているときには、エネルギーパス３１１０において水素タンク表示部３１０１から燃料電池表示部３１０３へ点灯したセグメントが移動する。燃料電池スタック２の出力とバッテリ７５の出力がともにモータ７７へ供給されているときには、エネルギーパス３１１１において燃料電池表示部３１０３とバッテリ表示部３１０４からモータ回転表示部３１０６へ点灯したセグメントが移動する。一方、回生時には、モータ回転表示部３１０６が逆回転の表示をするとともに、エネルギーパス３１１１においてモータ回転表示部３１０６からバッテリ表示部３１０４へ点灯したセグメントが移動する。上記において、エネルギーパス３１１０の表示は水素ガス流量計２７の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。エネルギーパス３１１１の表示は第１〜３の電力計８１〜８３の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３６】
水素タンク表示部３１０１は残量表示部３１０１１、継続走行可能距離表示部３１０１２及び警告表示部３１０１３を備える。残量表示部３１０１１の表示は水素残量計２９の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。継続走行可能距離表示部３１０１３の表示は、制御装置１５１においてモニタされている現在の走行パターン（単位距離を走行するに当たり消費される水素ガスの量）を参照して、水素の残量を制御装置１５１が処理することにより実行される（走行し得る距離を数値で表示する）。警告表示部３１０１３は水素の残量が所定の閾値を下回ったとき、水素残量不足を表示する。この警告表示部３１０１３の表示も、水素残量計２９の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３７】
燃料電池表示部３１０３は警告表示部３１０３１を備え、この警告表示部３１０３１は燃料電池スタック２の温度が所定の温度を超えたときに当該異常加熱を表示する。この警告表示部３１０１３の表示は排気温度センサ４７の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００３８】
バッテリ表示部３１０４は充電状態表示部３１０４１を備える。この充電状態表示部３１０４１はバッテリ７５の充電状態を表示する。この充電状態表示部３１０４１の表示は、バッテリ７５に付設された汎用的なバッテリ残量計の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。
【００３９】
モータ表示部３１０６はモータ７７の回転を表示し、駆動状態と回生状態とではその回転表示が逆転する。このモータ表示部３１０６の表示は、第３の電力計８３の検出結果を制御装置１５１を処理することにより実行される。
【００４０】
空気汚れ表示部３２０は車輌室内の空気の汚れ状態を表示するものである。この空気汚れ表示部３２０の表示は室内に配置されている空気汚れセンサ１７０の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。
【００４１】
図５には他の実施例の運転席表示部４００を示す。この運転席表示部４００は、速度表示部４０１、電源出力表示部４０３、水素吸蔵合金の温度表示部４０５、水素残量表示部４０６、車間距離計４０８、警告表示部４０９、４１１及びナビゲーション用モニタ４１２を備えてなる。勿論、ウインカー表示部等の一般的な車輌に要求される表示部を備えるものであるが、それらは省略してある。
【００４２】
速度表示部４０１、電源出力表示部４０３、水素残量表示部４０６の動作は既述の実施例のそれらと同じである。水素吸蔵合金１１の温度表示部は４０５は、水素吸蔵合金１１の温度を表示するものであり、その表示は温度計２８の検出結果を制御装置１５１が処理することにより実行される。車間距離計４０８は図示しない車輌に備えつけられた車間距離検出手段により検出された前後の車輌に対する車間距離を表示する。また前記車間距離検出手段により検出した車間距離と車速に応じて相対距離及び相対速度の情報を算出し、この情報に基づき運転者に危険な状況か否かを図示しない告知手段により告知する。
【００４３】
警告表示部４０９はバッテリ７５の充電状態を信号表示に見たてた３段階（青、黄、赤）で表示する。この表示は、バッテリ７５に付設された汎用的なバッテリ残量計の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。警告表示部４１０は燃料電池スタック２の出力状態を信号表示に見たてた３段階（赤、黄、青）で表示する。この表示は、燃料電池スタック２に付設された電圧計７６の出力結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。水素残量表示部４０６が水素残量計２９により検出された水素吸蔵合金１１中の残量が所定の値（例えば、最大吸蔵量の１０％）を示した時、図示しないナビゲーション装置は車輌の現在位置周辺、もしくは所定範囲内にある水素充てんスタンドの場所をナビゲーション用モニタ４１２を通して表示、案内を行う。
【００４４】
図６は他の形態の燃料電池出力表示部５０３を示す。この燃料電池出力表示部５０３では、最もよく使われる範囲の出力（０〜２０ｋＷ）の幅が広く取られている。この表示部５０３の表示は、第１の電力計８１の検出結果を制御装置１５１で処理することにより実行される。
【００４５】
図７は燃料電池スタック２の効率を表示する効率表示部６００の例を示す。この効率は燃料電池スタック２へ供給される水素ガスの流量（水素ガス流量計２７にて検出）、燃料電池スタック２自体の電圧（電圧センサ７６にて検出）及び燃料電池スタックが発生している電力（第１の電力計８１）から演算して求められ、表示される。この水素ガス流量計２７、電圧センサ７６及び第１の電力計８１によりエネルギー変換効率を検出する手段が構成され、またこの効率表示部６００により、検出されたエネルギー変換効率を表示する手段が構成される。
【００４６】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００４７】
（１００） 前記表示手段は前記最大出力に対する前記現在の出力の比率を％表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
（１０１） 前記燃料電池装置の出力を検出する手段と、検出された前記燃料電池装置の出力を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
【００４８】
（２０１） 燃料電池スタックに供給される燃料ガスのガス圧を検出する手段と、検出された該燃料ガスのガス圧を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
（２０２） 燃料電池スタックに供給される空気の流量を検出する手段と、検出された該空気の流量を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
（２０３） 燃料電池スタックの温度を検出する手段と、検出された該燃料電池スタックの温度を表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌用の表示装置。
【００４９】
（８０１） 室内の空気の汚れ状態を検出する手段と、該検出手段の検出結果に基づき、空気の汚れ状態を表示する手段が備えられている、ことを特徴とする燃料電池車輌用の表示装置。燃料電池自動車を運転してクリーンな排気ガスを出していること実感しているユーザにとって、車内空気の汚れ状態もまた関心のあることである。従って、このように燃料電池車輌において車内空気の汚れ状態を表示することは、ユーザに安心感を与える。また、アメニティの効果もある。
（１０００） 請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）及び（８０１）から選ばれる少なくとも２つの要素を具備してなる、ことを特徴とする燃料電池車輌の表示装置。
（９０１） 請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）及び（８０１）のいずれかに記載の各検出手段により検出された結果が所定の範囲から外れるものであったとき、警告ランプを表示させること、を特徴とする請求項１〜１１、並びに（１０１）、（２０１）〜（２０３）、（８０１）及び（１０００）のいずれかに記載の燃料電池車輌の表示装置。
【符号の説明】
【００５０】
１ 燃料電池システム
２ 燃料電池スタック
１１ 水素吸蔵合金
１５１ 制御装置
２００、３００、４００ 運転席表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに対して燃料電池スタックと並列に接続されて充放電する補助出力源と、
該補助出力源の充放電状態を検出する第１の検出手段と、
該検出結果に基づいて、前記補助出力源から前記モータに対して放電状態であるか、又は前記モータから前記補助電源に対して充電状態であるかを切換えて表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【請求項２】
前記燃料電池スタックの電力を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段で検出された電力を表示する燃料電池電力表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車輌の表示装置。
【請求項３】
前記燃料電池スタック及び前記補助出力源に接続されたモータの消費電力を検出する第３の検出手段と、
該第３の検出手段で検出された消費電力を表示するモータ消費電力表示部、
を更に備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【請求項４】
前記第１の検出手段で検出された前記補助出力源からの電力と前記第２の検出手段で検出された前記燃料電池スタックからの電力を加算する手段と、
該加算された結果を表示する電源出力表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【請求項５】
前記燃料電池スタックへ供給される水素ガスの流量を検出する第４の検出手段と、
前記第４の検出手段の検出結果に基づいて、前記水素ガスの流量を表示する水素流量表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【請求項１】
モータに対して燃料電池スタックと並列に接続されて充放電する補助出力源と、
該補助出力源の充放電状態を検出する第１の検出手段と、
該検出結果に基づいて、前記補助出力源から前記モータに対して放電状態であるか、又は前記モータから前記補助電源に対して充電状態であるかを切換えて表示する手段と、を備えてなる燃料電池車輌の表示装置。
【請求項２】
前記燃料電池スタックの電力を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段で検出された電力を表示する燃料電池電力表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車輌の表示装置。
【請求項３】
前記燃料電池スタック及び前記補助出力源に接続されたモータの消費電力を検出する第３の検出手段と、
該第３の検出手段で検出された消費電力を表示するモータ消費電力表示部、
を更に備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【請求項４】
前記第１の検出手段で検出された前記補助出力源からの電力と前記第２の検出手段で検出された前記燃料電池スタックからの電力を加算する手段と、
該加算された結果を表示する電源出力表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【請求項５】
前記燃料電池スタックへ供給される水素ガスの流量を検出する第４の検出手段と、
前記第４の検出手段の検出結果に基づいて、前記水素ガスの流量を表示する水素流量表示部と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池車輌用の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４６３８８（Ｐ２０１０−２４６３８８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７７８６（Ｐ２０１０−１０７７８６）
【出願日】平成２２年５月８日（２０１０．５．８）
【分割の表示】特願２００４−１７８９１１（Ｐ２００４−１７８９１１）の分割
【原出願日】平成１０年７月３１日（１９９８．７．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月８日（２０１０．５．８）
【分割の表示】特願２００４−１７８９１１（Ｐ２００４−１７８９１１）の分割
【原出願日】平成１０年７月３１日（１９９８．７．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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