(57)【要約】  結露の発生が抑制された電池、該電池における水素貯蔵容器の切り替え方法、及び水素貯蔵容器をコンピュータに切り替えさせるためのコンピュータプログラムを提供する。  燃料電池１００は、水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給するボンベユニット１〜６と、ボンベユニットから水素を供給されて発電するスタック８と、水素を供給するボンベユニットの切り替えを制御する制御部９とを備える。  制御部９は、スタック８における発電量、又は該発電量の累積値に応じて、水素を供給するボンベユニットを切り替える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、
前記制御部は、前記発電部における発電量、又は該発電量の累積値に応じて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする電池。
【請求項２】
前記制御部は、前記発電量が第１の閾値以上である場合に、複数の水素貯蔵容器から水素を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記制御部は、前記発電量に応じて水素を供給する水素貯蔵容器の数を変更することを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記制御部は、前記発電量が第１の閾値以上かつ第２の閾値以下であり、周囲温度が所定値以上である場合に、１個の開閉弁を開くように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項５】
水素を供給する水素貯蔵容器の周囲温度、及び時間当たりの水素使用量に基づいて、前記累積値の閾値を決めるように構成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の電池。
【請求項６】
水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、
前記制御部は、水素貯蔵容器の周囲温度、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度に基づいて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする電池。
【請求項７】
水素を供給する水素貯蔵容器の切り替えのモードを複数有し、
前記制御部は、モードを切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の電池。
【請求項８】
前記モードの切り替えを受け付ける手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の電池。
【請求項９】
前記制御部は、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行するように構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の電池。
【請求項１０】
前記制御部は、
いずれかのモードに移行した後、
水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、
結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器を切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の電池。
【請求項１１】
前記発電部で生じた熱を含む空気により、前記水素貯蔵容器を加熱するように構成されており、
前記制御部は、
前記空気の温度及び湿度に基づいて結露温度を算出し、
前記空気の温度、及び水素を供給する水素貯蔵容器の周囲温度に基づいて、前記空気の温度低下分を算出し、
前記空気の温度及び前記温度低下分に基づいて、前記水素貯蔵容器に結露が発生するか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の電池。
【請求項１２】
前記制御部は、全ての水素貯蔵容器の開閉弁が所定の時間内に切り替えられた場合に、複数の水素貯蔵容器から水素を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の電池。
【請求項１３】
水素の供給を停止するとき、又は水素の供給の停止中に、水素貯蔵容器間の水素の残量の差が所定値以上である場合、最も残量が多い水素貯蔵容器、及び最も残量が少ない水素貯蔵容器の開閉弁を開くように構成されていることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の電池。
【請求項１４】
水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替え方法において、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、
水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、
結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器を切り替える
ことを特徴とする水素貯蔵容器の切り替え方法。
【請求項１５】
水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替えを制御するコンピュータに、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、
水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、
水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、
結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器の切り替え命令を出力する
処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の切り替えを制御する制御部とを備える電池、該電池における水素貯蔵容器の切り替え方法、及び水素貯蔵容器をコンピュータに切り替えさせるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
負極に水素を送って起電力を得る電池として、燃料電池、ニッケル・水素電池等が挙げられる。
燃料電池は発電効率が高く、負荷の大小に影響されず、コジェネレーションシステムを構築できるため、パーソナルコンピュータ，携帯電話機等のデジタル家電製品、電気自動車、鉄道、携帯電話の基地局、発電所等の種々の用途が検討されている。【０００３】
燃料電池においては、水素貯蔵ボンベ（水素貯蔵タンク）内に充填した水素吸蔵合金から発電部に水素を供給し、発電部の負極に水素を含む燃料ガスが接触し、正極に空気等の酸素を含む酸化ガスが接触することにより両電極で電気化学反応が生じて、起電力が発生する。
燃料電池をより長時間動作させるために、一般的に複数の水素貯蔵ボンベが備えられている。【０００４】
特許文献１には、複数の水素貯蔵タンクの各流入出口に開閉弁を設け、流入出口に連絡管を介して接続された水素供給管に圧力センサを取り付けておき、圧力が閾値以下になった場合に、使用する水素貯蔵タンクを順次切り替えるように構成された燃料電池の発明が開示されている。特許文献１の発明においては、簡易な構成で水素を連続的に供給することが図られている。【０００５】
しかし、水素吸蔵合金の水素放出は吸熱反応であるため、特許文献１の燃料電池のように１つの水素貯蔵タンクを集中的に使用する場合、負荷が高く、水素放出量が増えたとき、水素貯蔵タンク自体が低温になり表面に結露が生じる虞がある。結露により水滴が付着した場合、構成部品に錆及び劣化が生じ、電気配線のショート等の不具合が起こる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９５９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、結露の発生が抑制されており、構成部品に錆及び劣化が生じて電気配線のショート等の不具合が起こることが抑制された電池、該電池における水素貯蔵容器の切り替え方法、及び水素貯蔵容器をコンピュータに切り替えさせるためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池は、水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、前記制御部は、前記発電部における発電量、又は該発電量の累積値に応じて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする。【０００９】
本発明に係る電池は、水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、前記制御部は、水素貯蔵容器の周囲温度、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度に基づいて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする。【００１０】
本発明に係る水素貯蔵容器の切り替え方法は、水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替え方法において、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器を切り替えることを特徴とする。【００１１】
本発明に係るコンピュータプログラムは、水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替えを制御するコンピュータに、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器の切り替え命令を出力する処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水素貯蔵容器の表面に結露が発生する可能性が高い場合に、水素貯蔵容器を切り替えるように構成されているので、結露の発生が良好に抑制される。従って、構成部品に錆及び劣化が生じて電気配線のショート等の不具合が起こることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池を示すブロック図である。
【図２】スタック、ラジエータ、ルーバ、及び水素貯蔵部を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵ９１による水素供給の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】モードＡに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ボンベユニットの開閉弁を開く個数決定に係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】モードＢに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】モードＣに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ＣＰＵ９１によるボンベユニット間の残存水素量調整処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の実施の形態に係る燃料電池１００を示すブロック図、図２はスタック、ラジエータ、ルーバ、及び水素貯蔵部を示すブロック図である。
燃料電池１００は例えば固体高分子形燃料電池（polymer electrolyte fuel cell）等の燃料電池である。
燃料電池１００は、水素供給部７、スタック８、制御部９、水素貯蔵部１０、報知部１５、温度センサ１６、湿度センサ１７、及び圧力計１８を備える。
【００１５】
水素貯蔵部１０は、ボンベユニット「Ａ」１，ボンベユニット「Ｂ」２，ボンベユニット「Ｃ」３，ボンベユニット「Ｄ」４，ボンベユニット「Ｅ」５，ボンベユニット「Ｆ」６と、各ボンベユニットの周囲温度を検出するための温度センサ１１，２１，３１，４１，５１，６１と、各ボンベユニットに水素を流入出させるための開閉弁１２，２２，３２，４２，５２，６２とを備える。温度センサ１１，２１，３１，４１，５１，６１は各ボンベユニットの表面温度を検出できることが好ましい。各ボンベユニットには４本のボンベが備えられ、４本のボンベに対して、１個の開閉弁が設けられている。
【００１６】
水素供給部７は、マニュホールド７０と、水素供給用接続口７３と、レギュレータ７４とを備える。マニュホールド７０には開閉弁１２，２２，３２，４２，５２，６２を介し、各ボンベユニットが接続されている。マニュホールド７０には開閉弁７２を介し水素供給用接続口７３が接続されており、水素がマニュホールド７０を介し各ボンベユニットへ送られ、各ボンベユニットに貯蔵されるように構成されている。
そして、マニュホールド７０には、圧力計１８及び開閉弁７１を介しレギュレータ７４が接続されており、水素貯蔵部１０から水素がレギュレータ７４へ送り出されるように構成されている。
【００１７】
レギュレータ７４は、スタック８に接続されている。
スタック８は、負極、固体高分子膜、及び正極を貼り合わせて一体化し、導電板で挟み込んでなるセルを複数積層してパッケージ化したものである。
負極に、水素貯蔵部１０から流入した水素を含む燃料ガスが接触し、正極に空気等の酸素を含む酸化ガスが接触することにより両電極で電気化学反応が生じ、起電力が発生する。この電気化学反応においては、負極側から電解質膜を透過してきた水素イオンと酸化ガス中の酸素との反応により水が生じる。
【００１８】
制御部９は、制御部９の各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、ＣＰＵ９１には、バスを介して、ＲＡＭ９２、計時部９３、記憶部９４、Ｉ／Ｆ９５が接続されている。
【００１９】
記憶部９４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリであり、本実施の形態に係る水素供給制御（ボンベユニットの切り替えの制御）を行うための制御プログラム９７を記憶している。
また、制御プログラム９７は、コンピュータ読み取り可能に記録された可搬式メディアであるＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブ等の記録媒体９６に記録されており、ＣＰＵ９１が記録媒体９６から、制御プログラム９７を読み出し、記憶部９４に記憶させてもよい。
さらに、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから本発明に係る制御プログラム９７を取得し、記憶部９４に記憶させることにしてもよい。
【００２０】
ＲＡＭ９２は、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM)、SRAM(Static RAM）等のメモリであり、ＣＰＵ９１の演算処理を実行する際に記憶部９４から読み出された制御プログラム９７、及びＣＰＵ９１の演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。
計時部９３は、後述する所定の判定のために計時する。
【００２１】
報知部１５は操作パネル（不図示）等に設けられており、報知情報が文字等で出力される。報知はＬＥＤランプの点灯、又は音声出力等により行うことにしてもよい。
圧力計１８は、水素貯蔵部１０全体から供給される水素の圧力を検出する。
【００２２】
制御部９には、Ｉ／Ｆ９５を介し、スタック８、各開閉弁、報知部１５、温度センサ１６を含む各温度センサ、湿度センサ１７、及び圧力計１８が接続されている。
【００２３】
図２に示すように、スタック８と水素貯蔵部１０との間には、ラジエータ１３とルーバ１４とが配置されている。
スタック８内で生じる電気化学反応は発熱反応であり、ラジエータ１３によりスタック８が冷却される。水素貯蔵部１０のボンベは水素吸蔵合金タンクであり、水素吸蔵合金が水素を放出する際の反応は吸熱反応である。従って、ラジエータ１３から水素貯蔵部１０へ加熱空気を送るように構成されている。加熱空気の量、及び加熱空気の送り先（いずれのボンベユニットに加熱空気を送るか）の調整は、ルーバ１４の羽板の角度を調整することに行われる。
水素貯蔵部１０において、ボンベユニット「Ｆ」６からボンベユニット「Ａ」１まで、順に積層されている。ラジエータ１３は、水素貯蔵部１０に対し、水素貯蔵部１０の上部寄りの高さ位置に配置されている。
ラジエータ１３とルーバ１４との間には、前記温度センサ１６及び湿度センサ１７が配置されている。
【００２４】
本実施の形態の燃料電池１００は、水素供給モードとして、モードＡ、モードＢ、モードＣの３つの水素供給モードを有する。
（１）モードＡ
使用する（開閉弁を開く）ボンベユニットの優先順位が変わる。
ボンベユニットが平均的に使用されるので、水素を再充填する時間が短くて済む。ボンベユニットを１個使い切った後に次のボンベユニットを使用することにした場合、例えば１個のボンベユニットに水素を１００％再充填するのに１０時間かかるとき、各ボンベユニットの水素を５０％ずつ使用する場合、水素の再充填時間は５時間になる。
【００２５】
（２）モードＢ
使用するボンベユニットの優先順位は固定されている。
ボンベユニットを１個使い切った後に次のボンベユニットを使用する。
上述したように、水素の再充填時間が長くなるが、ボンベユニットを交換するときに、すでに消費したもののみを交換すればよい。
【００２６】
（３）モードＣ
運転に必要な水素を安定的に供給するために、保持しているボンベユニットを初めから複数同時に使用する。ボンベユニット１個ずつの温度低下が抑制される。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係るボンベユニットの切り替え方法について説明する。
図３は、ＣＰＵ９１による水素供給の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ９１は、温度センサ１６から取得した温度がＦ℃以上であるか否か、又は湿度センサ１７から取得した湿度がＧ％以下であるか否かを判定する（Ｓ１）。記憶部９４には、予め求めた実験データ、使用状況、及び使用条件に基づいて、モードＣに移行しない場合に結露が発生すると考えられる温度Ｆ℃、及び湿度Ｇ％が記憶されている。
ＣＰＵ９１は、前記温度がＦ℃以上でない、かつ前記湿度がＧ％以下でないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、強制設定として、モードＣへ移行させる（Ｓ２）。
【００２８】
ＣＰＵ９１は温度Ｆ℃以上である、又は湿度がＧ％以下であると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ユーザから使用する水素供給モードを受け付けたか否かを判定する（Ｓ３）。ユーザは前記操作パネルを用い、使用する水素供給モード（使用モード）のボタンを押下したり、使用する水素供給モードを入力したりして指示を行う。
なお、ＣＰＵ９１により水素供給モードを選択することにしてもよい。又は、初期設定として予め定められた１つの水素供給モードが選択されることにしてもよい。
ＣＰＵ９１は使用モードを受け付けていないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理をステップＳ１へ戻す。
【００２９】
ＣＰＵ９１は使用モードを受け付けたと判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、モードＡが選択されたか否かを判定する（Ｓ４）。ＣＰＵ９１はモードＡが選択されていないと判定した場合（Ｓ４：ＮＯ）、モードＢが選択されたか否かを判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ９１はモードＢが選択されていないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、処理をステップＳ２へ進める。即ち、モードＣへ移行する。
【００３０】
ＣＰＵ９１はモードＢが選択されたと判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、モードＢへ移行させる（Ｓ６）。
ＣＰＵ９１はモードＡが選択されたと判定した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、モードＡへ移行させる（Ｓ７）。
【００３１】
ＣＰＵ９１は水素供給を停止させるか否かを判定する（Ｓ８）。この判定は、ユーザによる水素供給の停止の指示を受け付けたか否か、又はＣＰＵ９１が所定の水素供給停止条件を満たすと判定したか否かにより行う。
ＣＰＵ９１は水素供給を停止させないと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、処理をステップＳ１へ戻す。ＣＰＵ９１は水素供給を停止させると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、水素供給の処理を終了する。
【００３２】
以下、モードＡに係るサブルーチン処理について説明する。
図４は、モードＡに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ９１は開閉弁を開くボンベユニットの個数を決定する（Ｓ１１）。
【００３３】
図５は、ボンベユニットの開閉弁を開く個数決定に係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。予め実験により、発電量と、結露が発生しないボンベユニットの使用数との関係が求められており、記憶部９４に記憶されている。以下の発電量の数値は例示である。
まず、ＣＰＵ９１は現時点の発電量が４００Ｗ（第１の閾値）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１１）。
ＣＰＵ９１は発電量が４００Ｗ以上であると判定した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、発電量が４００〜８００Ｗ（第２の閾値）であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
【００３４】
ＣＰＵ９１は発電量が４００〜８００Ｗでないと判定した場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、発電量が８００〜１２００Ｗであるか否かを判定する（Ｓ１１３）。
ＣＰＵ９１は発電量が８００〜１２００Ｗでないと判定した場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、水素供給を停止し、これを報知部１５により報知する（Ｓ１１４）。そして、ＣＰＵ９１はスタック８側を非発電・非電力供給モードに切り替え（Ｓ１１５）、図３の水素供給の処理のフローチャートに係るステップＳ８へ処理を進める。
【００３５】
図５のステップＳ１１１において、ＣＰＵ９１が、発電量が４００Ｗ以上でないと判定した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、ボンベユニットの開閉弁を開く個数を１個にする。そして、ＣＰＵ９１は、下記の表１の優先順位が高いボンベユニットの開閉弁を開く（Ｓ１１９）。上述したように、ラジエータ１３及びルーバ１４は上寄りに設けられており、水素貯蔵部１０の下側のボンベユニットの方が加熱されにくいので、下側のボンベユニットの優先順位を高くし、先に使用することで結露の発生を抑制している。初期状態ではボンベユニットＦが選択される。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
ＣＰＵ９１は発電量が４００〜８００Ｗであると判定した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、温度センサ１６から取得した温度がＲ℃以上であるか否かを判定する（Ｓ１１７）。予め実験により、１個のボンベユニットで８００Ｗの発電に必要な水素を放出できる温度Ｒ℃が求められており、記憶部９４に記憶されている。
ＣＰＵ９１は前記温度がＲ℃以上であると判定した場合（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１９へ進める。開閉弁を開く個数が１個であるが、結露は発生しない。
【００３８】
ＣＰＵ９１は周囲温度がＲ℃以上でないと判定した場合（Ｓ１１７：ＮＯ）、ボンベユニットの開閉弁を開く個数を２個にする（Ｓ１１８）。開閉弁を開く個数が２個である場合、表１の優先順位が高い２個のボンベユニットの開閉弁を開く。
【００３９】
ＣＰＵ９１は発電量が８００〜１２００Ｗであると判定した場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、ボンベユニットの開閉弁を開く個数を３個にする（Ｓ１１６）。開閉弁を開く個数が３個である場合、表１の優先順位が高い３個のボンベユニットの開閉弁を開く。
これにより、ボンベユニットの開閉弁を開く個数決定に係るサブルーチンの処理が終了する。
【００４０】
ＣＰＵ９１は、開閉弁を開いた後、開閉弁が開いているボンベユニットにつき、結露発生条件であるか否かを確認する（Ｓ１２）。即ち、１個のボンベユニットの開閉弁が開いている場合、該ボンベユニットにつき、結露発生条件確認の処理を行い、２個以上のボンベユニットの開閉弁が開いている場合、各ボンベユニットにつき、結露発生条件確認の処理を行う。
【００４１】
図６は、結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ９１は、ボンベユニットへ送付する加熱空気の温度Ａ℃及び湿度Ｂ％を取得する。即ち、温度センサ１６から温度Ａ℃を、湿度センサ１７から湿度Ｂ％を取得する（Ｓ１２１）。
【００４２】
ＣＰＵ９１は、飽和水蒸気圧曲線を用い、前記温度Ａ℃及び湿度Ｂ％により結露温度Ｃ℃を算出する（Ｓ１２２）。例えば温度Ａが２８℃であり、湿度Ｂが８０％であるとき、飽和水蒸気圧曲線により露点温度が略２４℃であることが分かるので、Ｃは２４℃とする。
ＣＰＵ９１は、使用中のボンベユニットの温度センサにより、該ボンベユニットの周囲温度Ｄ℃を取得する（Ｓ１２３）。
【００４３】
ＣＰＵ９１は、ボンベユニットの表面を加熱する際の、送付空気の温度低下分（低下温度Ｅ）を算出する（Ｓ１２４）。低下温度Ｅ（℃）は以下の式（１）により求められる。
Ｅ＝（Ａ−Ｄ）×ａ                                  ・・・（１）
ａは、ボンベの形状、送付空気の流速、送付空気のボンベへの接触時間等により変化するので、予め実験により確認して決定し、記憶部９４に記憶しておく。ａは少なくとも０より大きい数である。例えば０．１等が挙げられる。温度Ｄより温度Ａが低い場合は、ボンベユニットは加熱されないため、空気を送付しなくてもよい。
【００４４】
ＣＰＵ９１はＡ−Ｅ−Ｃ＞１であるか否かを判定する（Ｓ１２５）。
Ａ−Ｅ−Ｃが０以下になると結露する。ここでは、マージンを取るためにＡ−Ｅ−Ｃ＞１としている。単純に結露するかしないかを判断する場合、１を０にすればよい。
【００４５】
ＣＰＵ９１はＡ−Ｅ−Ｃ＞１でないと判定した場合（Ｓ１２５：ＮＯ）、結露発生条件であると判定し（Ｓ１２６）、Ａ−Ｅ−Ｃ＞１であると判定した場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、結露不発生条件であると判定し（Ｓ１２７）、サブルーチンの処理を終了する。
【００４６】
モードＡのサブルーチン処理において、ＣＰＵ９１は結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理により結露発生条件であると判定したか否かを判定する（Ｓ１３）。
ＣＰＵ９１は結露発生条件であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ボンベユニットを切り替える（Ｓ１４）。
現時点で初期状態のユニットＦが使用されているとした場合、ＣＰＵ９１は、上記表１の１回目の欄で優先順位が高く、かつ温度が所定値以上であるボンベユニットに切り替える。即ち、ユニットＣの温度が所定値以上である場合、初期状態のボンベユニットＦからボンベユニットＣに切り替える。
【００４７】
ＣＰＵ９１は、ステップＳ１１によりボンベユニットの開閉弁を開いたときから、計時部９３により計時した時間がＰ内であるときに、水素貯蔵部１０のボンベユニットを一巡したか否かを判定する（Ｓ１５）。
ＣＰＵ９１は時間Ｐ内にボンベユニットを一巡していないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻す。
ＣＰＵ９１は時間Ｐ内にボンベユニットを一巡したと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、モードＣへ移行し（Ｓ１６）、モードＡのサブルーチンの処理を終了する。全てのボンベユニットの状態が結露が発生する条件に近くなっており、モードＡを続行した場合、結露を防げなくなる虞があるので、全てのボンベユニットを全開にして対応するモードＣへ移行する必要がある。
【００４８】
ＣＰＵ９１はステップＳ１３で結露発生条件でないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、圧力計１８から取得した水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であるか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、Ｙは、スタック８に供給するのに必要な水素の圧力の下限値（限界値）、又は該下限値に所定値を加えた値である。
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上でないと判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理をステップＳ１４へ進める。
【００４９】
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であると判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、現時点のボンベユニットに切り替えた後の発電量の累積値がＪ（Ｗ）以内であるか否かを判定する（Ｓ１８）。累積値Ｊ（Ｗ）は、現時点で水素を供給しているボンベユニットの周囲温度、及び時間当たりの水素使用量に基づいて決定される。ボンベユニットの周囲温度が低く、時間当たりの水素使用量が多い場合、結露が発生する可能性が高くなるが、ボンベユニットの切り替えを判定するための前記閾値Ｊ（Ｗ）を低くすることで、切り替えを促して結露の発生を抑制することができる。そして、ボンベユニットの周囲温度が高く、時間当たりの水素使用量が少ない場合は、前記閾値Ｊ（Ｗ）を高くして、同一のボンベユニットの使用を続行することができる。
ＣＰＵ９１は、発電量の累積値がＪ（Ｗ）以内でないと判定した場合（Ｓ１８：ＮＯ）、即ち前記累積値がＪを超えていると判定した場合、処理をステップＳ１４へ進める。以上のように発電量の累積値がＪ（Ｗ）超えた場合、ボンベユニットを切り替えることで、ボンベユニットを均等に消費することができる。
【００５０】
ＣＰＵ９１は発電量の累積値がＪ（Ｗ）以内であると判定した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、モードＡを終了するか否かを判定する（Ｓ１９）。モードＡの終了の判定は、ユーザによるモードＡの終了の指示を受け付けたか否か、又はＣＰＵ９１が所定のモードＡの終了条件を満たすと判定したか否かにより行う。
【００５１】
ＣＰＵ９１はモードＡを終了しないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻す。ＣＰＵ９１はモードＡを終了すると判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、サブルーチンの処理を終了する。
【００５２】
以下、モードＢに係るサブルーチン処理について説明する。
図７は、モードＢに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ９１は開閉弁を開くボンベユニットの個数を決定する（Ｓ２１）。ＣＰＵ９１は、上述のボンベユニットの開閉弁を開く個数決定に係るサブルーチンの処理を行う。
【００５３】
ここで、ＣＰＵ９１は、下記の表２に基づいて、優先順位が高いボンベユニットの開閉弁を開く。開閉弁を開く個数が１個である場合、優先順位が最も高いボンベユニットを選択し、開閉弁を開く個数が２個である場合、優先順位が高い２個のボンベユニットを選択する。
【００５４】
【表２】
2016147459.tif 000004
【００５５】
ＣＰＵ９１は、開閉弁を開いた後、開閉弁が開いているボンベユニットにつき、結露発生条件であるか否かを確認する（Ｓ２２）。即ち、１個のボンベユニットの開閉弁が開いている場合、該ボンベユニットにつき、結露発生条件確認の処理を行い、２個のボンベユニットの開閉弁が開いている場合、各ボンベユニットにつき、結露発生条件確認の処理を行う。
ＣＰＵ９１は、上述の結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理を行う。
【００５６】
ＣＰＵ９１は結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理により、結露発生条件であると判定したか否かを判定する（Ｓ２３）。
ＣＰＵ９１は結露発生条件であると判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ボンベユニットを切り替える（Ｓ２４）。
現時点で初期状態のユニットＦが使用されているとした場合、ＣＰＵ９１は、上記表２に示す優先順位が高く、かつ温度が所定値以上であるボンベユニットに切り替える。即ち、ユニットＥの温度が所定値以上である場合、初期状態のボンベユニットＦからボンベユニットＥに切り替える。
【００５７】
ＣＰＵ９１は時間Ｐ内にボンベユニットを一巡したか否かを判定する（Ｓ２５）。
ＣＰＵ９１は時間Ｐ内にボンベユニットを一巡していないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻す。
ＣＰＵ９１は時間Ｐ内にボンベユニットを一巡したと判定した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、強制設定によりモードＣへ移行し（Ｓ２６）、モードＢのサブルーチンの処理を終了する。
【００５８】
ＣＰＵ９１はステップＳ２３で結露発生条件でないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、圧力計１８から取得した水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であるか否かを判定する（Ｓ２７）。
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上でないと判定した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、処理をステップＳ２４へ進める。
【００５９】
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であると判定した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、モードＢを終了するか否かを判定する（Ｓ２８）。モードＢを続行した場合、一つのボンベユニットを集中して使用することができる。モードＢの終了の判定は、ユーザによるモードＢの終了の指示を受け付けたか否か、又はＣＰＵ９１が所定のモードＢの終了条件を満たすと判定したか否かにより行う。
【００６０】
ＣＰＵ９１はモードＢを終了しないと判定した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻す。ＣＰＵ９１はモードＢを終了すると判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、サブルーチンの処理を終了する。
【００６１】
以下、モードＣに係るサブルーチン処理について説明する。
図８は、モードＣに係るサブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ９１は、各温度センサから取得した温度がＫ℃以上である全てのボンベユニットの開閉弁を開く（Ｓ３１）。
ＣＰＵ９１は、使用中の全てのボンベユニットにつき、上述の結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理を行う（Ｓ３２）。
【００６２】
ＣＰＵ９１は結露発生条件確認に係るサブルーチンの処理により、使用中の全てのボンベユニットにつき、結露発生条件であると判定したか否かを判定する（Ｓ３３）。
ＣＰＵ９１は使用中の全てのボンベユニットにつき、結露発生条件であると判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、以前結露情報が記憶部９４に記録された後、計時部９３により計時した時間がＮを超えたか否かを判定する（Ｓ３４）。
ＣＰＵ９１は、時間Ｎが経過していないと判定した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、処理をステップＳ３６へ進める。
ＣＰＵ９１は、時間Ｎが経過したと判定した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、報知部１５により結露の警告を行い、記憶部９４に結露情報を記録し（Ｓ３５）、処理をステップＳ３６へ進める。温度がＫ℃以上である全てのボンベユニットの開閉弁を開くことで、結露発生の防止を図っていたが、使用中の全てのボンベユニットにつき、結露発生条件を満たす時間がＮ経過しており、制御では結露を防ぐことができない状態に陥っている。ここでは、発電の継続を優先して記録のみ行い、ステップＳ３６へ処理を進め、水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）を下回った場合、水素供給を停止することにする。
【００６３】
ＣＰＵ９１は、ステップＳ３３で結露発生条件でないと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、圧力計１８から取得した水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であるか否かを判定する（Ｓ３６）。
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上でないと判定した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、水素供給を停止し、これを報知部１５により報知する（Ｓ３７）。そして、ＣＰＵ９１はスタック８側を非発電・非電力供給モードに切り替え（Ｓ３８）、モードＣのサブルーチンの処理を終了する。
【００６４】
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＹ（ｋＰａ）以上であると判定した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、水素供給圧力がＵ（ｋＰａ）以上である時間がＭ以上続いたか否かを判定する（Ｓ３９）。ここで、Ｕ＞Ｙである。予め実験等により、結露不発生条件下、モードＣを終了することができる条件（水素供給圧力Ｕ、時間Ｍ）が求められており、記憶部９４に記憶されている。
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＵ（ｋＰａ）以上である時間がＭ以上続いていないと判定した場合（Ｓ３９：ＮＯ）、処理をステップＳ３１へ戻す。ステップＳ３１へ戻すことにより、現時点で温度Ｋ℃を下回ったボンベユニットの開閉弁を閉じ、逆に温度Ｋ℃を上回ったボンベユニットの開閉弁を開くことができる。
【００６５】
ＣＰＵ９１は水素供給圧力がＵ（ｋＰａ）以上である時間がＭ以上続いたと判定した場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、モードＣはＣＰＵ９１により強制設定されたか否かを判定する（Ｓ４０）。ＣＰＵ９１は、モードＣがＣＰＵ９１により強制設定されていないと判定した場合（Ｓ４０：ＮＯ）、モードＣに設定される前のモードに移行し（Ｓ４１）、モードＣのサブルーチンの処理を終了する。
ＣＰＵ９１は、モードＣがＣＰＵ９１により強制設定されたと判定した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、モードＣを終了するか否かを判定する（Ｓ４２）。モードＣの終了の判定は、ユーザによるモードＣの終了の指示を受け付けたか否か、又はＣＰＵ９１が所定のモードＣの終了条件を満たすと判定したか否かにより行う。
ＣＰＵ９１はモードＣを終了しないと判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、処理をステップＳ３１へ戻す。ＣＰＵ９１はモードＣを終了すると判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、サブルーチンの処理を終了する。
【００６６】
以下、水素供給を停止するときに、又は水素供給の停止中であるときに、ボンベユニット間の残存水素量調整処理について説明する。
図９は、ＣＰＵ９１によるボンベユニット間の残存水素量調整処理の手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ９１はこれから水素供給を停止するか否か、又は現時点で停止中であるか否かを判定する（Ｓ５１）。
ＣＰＵ９１はこれから水素供給を停止しない、かつ現時点で停止中でないと判定した場合（Ｓ５１：ＮＯ）、判定処理を繰り返す。
【００６７】
ＣＰＵ９１はこれから水素供給を停止する、又は現時点で停止中であると判定した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、ボンベユニット間の残存水素量の差がＱ以上であるか否かを判定する（Ｓ５２）。Ｑの一例として、ボンベユニットに水素が満杯である場合を１００％としたときの水素残量の、ボンベユニット間での差が１０％である場合が挙げられる。ＣＰＵ９１はボンベユニット間の残存水素量の差がＱ以上でないと判定した場合（Ｓ５２：ＮＯ）、処理をステップＳ５１へ戻す。
【００６８】
ＣＰＵ９１はボンベユニット間の残存水素量の差がＱ以上であると判定した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、残存水素量が最も大きいボンベユニット、及び残存水素量が最も小さいボンベユニットの開閉弁を開き（Ｓ５３）、処理を終了する。これにより、水素が残りやすい条件（温めにくい、結露し易い等）のボンベユニット内の水素が最後まで残るという状態を回避し易くなる。そして、ボンベユニット間の水素残量の差が縮まるので、ボンベユニットに水素を充填する際に、少ない時間で各ボンベユニットを満杯にすることができる。
【００６９】
本実施の形態の燃料電池は以上のように構成されているので、発電量、又は発電量の累積値が大きくて水素の消費量が多く、即ち、使用中のボンベユニットの水素放出量が多く、該ボンベユニットに結露が生じる虞がある場合に、ボンベユニットを切り替えて、結露の発生を抑制することができる。従って、構成部品に錆及び劣化が生じて電気配線のショート等の不具合が起こることが抑制されている。
そして、発電量が所定値以上であり、水素消費量が多く、１個のボンベユニットを用いた場合には該ボンベユニットの表面温度の低下量が大きく、結露が生じる可能性が高いときに、複数のボンベユニットを使用することで、結露の発生を抑制することができる。
また、発電量に応じて使用するボンベユニットの数を変更することで、より良好に結露の発生を抑制することができる。
発電量が所定値以上であるが、ボンベユニットの周囲温度が所定値以上であり、結露が発生する可能性が低いときには、１個のボンベユニットから水素を供給して、該ボンベユニットを使い切ることができる。
【００７０】
本実施の形態においては、ボンベユニットの周囲温度がＦ℃以上でなく、かつ周囲の湿度がＧ％以下でなく、結露が発生する可能性が高い場合に、Ｃモードに移行して複数のボンベユニットによりスタック８へ同時に水素を供給することで、結露の発生を良好に抑制することができる。そして、周囲温度がＦ℃以上であり、又は周囲の湿度がＧ％以下であり、モードＣに移行しなくても結露が発生しない場合に、所要のモードに移行することができる。また、移行後、結露条件確認処理を行い、結露が発生する条件を満たすようになったと判定した場合、ボンベユニットを切り替えて、結露の発生を抑制することができる。モードの移行はユーザの選択に行うように構成することにより、例えばボンベユニットを１個ずつ使い切りたい等、ユーザの意向に沿うこともできる。
【００７１】
以上のように、本発明に係る電池は、水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、前記制御部は、前記発電部における発電量、又は該発電量の累積値に応じて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする。
【００７２】
本発明においては、水素の消費量が多く、即ち、使用中の水素貯蔵容器の水素放出量が多く、該水素貯蔵容器の表面温度が低下して結露が生じる虞がある場合に、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えて、結露の発生を抑制することができる。従って、構成部品に錆及び劣化が生じて電気配線のショート等の不具合が起こることが抑制される。
【００７３】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記制御部は、前記発電量が第１の閾値以上である場合に、複数の水素貯蔵容器から水素を供給するように構成されていることを特徴とする。
【００７４】
本発明においては、発電量が第１の閾値以上であり、水素消費量が多く、１個の水素貯蔵容器を用いた場合には該水素貯蔵容器の表面温度の低下量が大きく、結露が生じる可能性が高いときに、複数の水素貯蔵容器を使用することで、結露の発生を抑制することができる。
【００７５】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記制御部は、前記発電量に応じて水素を供給する水素貯蔵容器の数を変更することを特徴とする。
【００７６】
本発明においては、発電量に応じて水素を供給する水素貯蔵容器の数を変更することで、より良好に結露の発生を抑制することができる。
【００７７】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記制御部は、前記発電量が第１の閾値以上かつ第２の閾値以下であり、周囲温度が所定値以上である場合に、１個の開閉弁を開くように構成されていることを特徴とする。
【００７８】
本発明においては、発電量が第１の閾値以上かつ第２の閾値以下であるが、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であり、結露が発生する可能性が低いときに、１個の水素貯蔵容器から水素を供給することができる。
【００７９】
本発明に係る電池は、上述のいずれかの発明において、水素を供給する水素貯蔵容器の周囲温度、及び時間当たりの水素使用量に基づいて、前記累積値の閾値を決めるように構成されていることを特徴とする。
【００８０】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲温度が低く、時間当たりの水素使用量が多い場合、結露が発生する可能性が高くなるが、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを判定するための前記閾値を低くすることで、切り替えを促して結露の発生を抑制することができる。そして、水素貯蔵容器の周囲温度が高く、時間当たりの水素使用量が少ない場合は、結露が発生する可能性が低くなるので、前記閾値を高くして同一の水素貯蔵容器の使用を続行することができる。
【００８１】
本発明に係る電池は、水素を貯蔵し、開閉弁を有する流入出口から水素を供給する複数の水素貯蔵容器と、該水素貯蔵容器から水素を供給されて発電する発電部と、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁の切り替えを制御する制御部とを備える電池において、前記制御部は、水素貯蔵容器の周囲温度、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度に基づいて、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えるように構成されていることを特徴とする。
【００８２】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲の温度又は湿度に基づいて、結露が発生すると考えられる場合に、水素を供給する水素貯蔵容器の開閉弁を切り替えて、結露の発生を防止することができる。従って、構成部品に錆及び劣化が生じて電気配線のショート等の不具合が起こることが抑制される。
【００８３】
本発明に係る電池は、上述の発明において、水素を供給する水素貯蔵容器の切り替えのモードを複数有し、前記制御部は、モードを切り替えるように構成されていることを特徴とする。
【００８４】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲環境（温度、湿度），水素供給量，発電量等の使用状況、又は１個ずつ水素貯蔵容器を使用するか等のユーザの意向に応じて、適切なモードを選択することができる。
【００８５】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記モードの切り替えを受け付ける手段を備えることを特徴とする。
【００８６】
本発明においては、ユーザの意向に応じて、モードが選択され得る。
【００８７】
本発明に係る電池は、上述のいずれかの発明において、前記制御部は、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行するように構成されていることを特徴とする。
【００８８】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でなく、かつ周囲の湿度が所定値以下でなく、１個の水素貯蔵容器を使用した場合、水素の放出が集中して結露が発生する可能性が高いときに、複数の水素貯蔵容器により発電部へ同時に水素を供給することで、結露が発生することを良好に抑制することができる。そして、周囲温度が所定値以上であり、又は周囲の湿度が所定値以下であり、水素貯蔵容器の複数同時使用を行わなくても結露が発生しない場合に、所要のモードに移行することができる。
【００８９】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記制御部は、いずれかのモードに移行した後、水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器を切り替えるように構成されていることを特徴とする。
【００９０】
本発明においては、いずれかのモードに移行した後、結露が発生する条件を満たすようになった場合、水素貯蔵容器を切り替えて、結露の発生を抑制することができる。
【００９１】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記発電部で生じた熱を含む空気により、前記水素貯蔵容器を加熱するように構成されており、前記制御部は、前記空気の温度及び湿度に基づいて結露温度を算出し、前記空気の温度、及び水素を供給する水素貯蔵容器の周囲温度に基づいて、前記空気の温度低下分を算出し、前記空気の温度及び前記温度低下分に基づいて、前記水素貯蔵容器に結露が発生するか否かを判定するように構成されていることを特徴とする。
【００９２】
本発明においては、結露が発生するか否かを良好に判定することができる。
【００９３】
本発明に係る電池は、上述の発明において、前記制御部は、全ての水素貯蔵容器の開閉弁が所定の時間内に切り替えられた場合に、複数の容器から水素を供給するように構成されていることを特徴とする。
【００９４】
本発明においては、全ての水素貯蔵容器について結露が発生する条件に近い状態になった場合に、複数の水素貯蔵容器を使用することで、結露の発生をより良好に抑制することができる。
【００９５】
本発明に係る電池は、上述のいずれかの発明において、水素の供給を停止するとき、又は水素の供給の停止中に、水素貯蔵容器間の水素の残量の差が所定値以上になった場合、最も残量が多い水素貯蔵容器、及び最も残量が少ない水素貯蔵容器の開閉弁を開くように構成されていることを特徴とする。
【００９６】
本発明においては、水素を再充填する際に、少ない時間で満杯にすることができる。
【００９７】
本発明に係る水素貯蔵容器の切り替え方法は、水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替え方法において、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器を切り替えることを特徴とする。
【００９８】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でなく、かつ周囲の湿度が所定値以下でなく、１個の水素貯蔵容器を使用した場合、水素の放出が集中して結露が発生する可能性が高いときに、複数の水素貯蔵容器により発電部へ同時に水素を供給することで、結露が発生することを良好に抑制することができる。そして、周囲温度が所定値以上であり、又は周囲の湿度が所定値以下であり、水素貯蔵容器の複数同時使用を行わなくても結露が発生しない場合に、所要のモードに移行することができる。そして、移行後、結露が発生する条件を満たすようになった場合、水素貯蔵容器を切り替えて、結露の発生を抑制することができる。
【００９９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、水素を貯蔵し、発電部へ水素を供給する複数の水素貯蔵容器を備える電池における水素貯蔵容器の切り替えを制御するコンピュータに、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上であるか否か、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であるか否かを判定し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でない、かつ水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下でないと判定した場合に、複数の水素貯蔵容器により前記発電部へ同時に水素を供給する第１モードに移行し、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上である、又は水素貯蔵容器の周囲の湿度が所定値以下であると判定した場合に、水素貯蔵容器を一つずつ使用する第２モード、又は水素貯蔵容器を平均的に使用する第３モードに移行し、水素貯蔵容器に結露が発生する条件であるか否かを判定し、結露が発生する条件であると判定した場合に、水素を供給する水素貯蔵容器の切り替え命令を出力する処理を実行させることを特徴とする。
【０１００】
本発明においては、水素貯蔵容器の周囲温度が所定値以上でなく、かつ周囲の湿度が所定値以下でなく、結露が発生する可能性が高い場合に、複数の水素貯蔵容器により発電部へ同時に水素を供給することで、結露の発生を良好に抑制することができる。そして、周囲温度が所定値以上であり、又は周囲の湿度が所定値以下であり、水素貯蔵容器の複数同時使用を行わなくても結露が発生しない場合に、所要のモードに移行することができる。そして、移行後、結露が発生する条件を満たすようになった場合、水素貯蔵容器を切り替えて、結露の発生を抑制することができる。
【０１０１】
なお、本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば水素貯蔵部１０等の燃料電池１００の各部の構成、ボンベユニットの個数、モードの内容等は実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。また、スタック８で生じた熱を含む空気によりボンベユニットを加熱する場合に限定されるものではない。
そして、本発明を適用する燃料電池は固体高分子形燃料電池に限定されるものではない。また、電池は燃料電池に限定されるものではなく、発電部に水素を供給する他の水素電池にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１、２、３、４、５、６  ボンベユニットＡ、ボンベユニットＢ、ボンベユニットＣ、ボンベユニットＤ、ボンベユニットＥ、ボンベユニットＦ
１１、１６、２１、３１、４１、５１、６１  温度センサ
１２、２２、３２、４２、５２、６２  開閉弁  
１０  水素貯蔵部
７  水素供給部
７０  マニュホールド
８  スタック
９  制御部
９１  ＣＰＵ
９２  ＲＡＭ
９３  計時部
９４  記憶部
９５  Ｉ／Ｆ
９７  制御プログラム
１３  ラジエータ
１４  ルーバ
１５  報知部
１７  湿度センサ
【図１】
2016147459.tif 000005
【図２】
2016147459.tif 000006
【図３】
2016147459.tif 000007
【図４】
2016147459.tif 000008
【図５】
2016147459.tif 000009
【図６】
2016147459.tif 000010
【図７】
2016147459.tif 000011
【図８】
2016147459.tif 000012
【図９】
2016147459.tif 000013
【国際調査報告】
2016147459.tif 000014
2016147459.tif 000015
2016147459.tif 000016
2016147459.tif 000017