(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池が収容された燃料電池ボックスと、
該燃料電池ボックスの換気を行う換気ファンと、
該換気ファンに駆動力を供給する蓄電装置とを備え、
前記燃料電池の発電停止時に所定時間、前記蓄電装置によって換気ファンを駆動して燃料電池ボックス内を換気する燃料電池ボックスの換気装置において、
前記蓄電装置の異常を検出する異常検出手段と、
前記燃料電池の発電停止時に、該異常検出手段に基づいて前記蓄電装置が異常を検出された場合、前記蓄電装置をバックアップする電源装置によって前記換気ファンを駆動して前記燃料電池ボックス内を換気することを特徴とする燃料電池ボックスの換気装置。
【請求項２】
前記電源装置は、前記燃料電池により駆動される走行用モータへの電力供給をアシストするとともに、前記電源装置の電力を降圧手段を介して前記換気ファンに供給することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ボックスの換気装置。
【請求項３】
前記蓄電装置の異常が検知されたとき、前記燃料電池の起動時に前記蓄電装置の異常状態を表示可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池ボックスの換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池運転停止時に燃料電池ボックスを換気する燃料電池ボックスの換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料電池を駆動源とする燃料電池自動車が、実車化の方向で検討されている。燃料電池は、供給された燃料ガス（例えば水素）と酸化剤ガス（例えば酸素を含む空気）とを電気化学反応させて出力を得るものである。前記燃料電池を車両に設けるにあたっては、燃料電池を外部から保護する等のため、燃料電池ボックスに燃料電池を収容する方式が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料電池ボックス内の水素濃度を低減させるため、前記燃料電池ボックスに換気ファンを設けることが検討されている。この換気ファンは、燃料電池の発電が停止した後にも作動させる必要があるため、補機類を駆動する補助バッテリにより駆動することが考えられる。
しかし、補助バッテリが劣化して予定した出力が得られないときには、換気ファンを充分に駆動することができない場合がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、燃料電池の運転停止後（イグニッションオフ後）において、確実に燃料電池ボックスの換気を行うことができる燃料電池ボックスの換気装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、燃料電池（例えば、後述する実施の形態における燃料電池２）が収容された燃料電池ボックスと、該燃料電池ボックス（例えば、後述する実施の形態における燃料電池ボックス３）の換気を行う換気ファン（例えば、後述する実施の形態における換気ファン４）と、該換気ファンに駆動力を供給する蓄電装置（例えば、後述する実施の形態における補助バッテリ５）とを備え、前記燃料電池の発電停止時に所定時間、前記蓄電装置によって換気ファンを駆動して燃料電池ボックス内を換気する燃料電池ボックスの換気装置において、前記蓄電装置の異常を検出する異常検出手段（例えば、後述する実施の形態における状態検出手段８）と、前記燃料電池の発電停止時に、該異常検出手段に基づいて前記蓄電装置が異常を検出された場合、前記蓄電装置をバックアップする電源装置（例えば、後述する実施の形態におけるキャパシタ７）によって前記換気ファンを駆動して前記燃料電池ボックス内を換気することを特徴とする燃料電池ボックスの換気装置（例えば、後述する実施の形態における燃料電池ボックスの換気装置１）である。
【０００６】
この発明によれば、前記燃料電池の運転停止後に、前記蓄電装置が前記換気ファンを駆動して前記燃料電池ボックスの換気を行う。このとき、前記異常検出手段により前記蓄電装置の状態を、前記換気ファンに充分な駆動力を与えられない異常状態（劣化状態）と判別したときには、前記電源装置によって前記換気ファンを駆動する。これにより、前記蓄電装置の状態に関わらず換気ファンを確実に駆動することができるため、燃料電池ボックスの換気を確実に行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記電源装置は、前記燃料電池により駆動される走行用モータへの電力供給をアシストするとともに、前記電源装置の電力を降圧手段（例えば、後述する実施の形態におけるファン用ダウンバータ１１）を介して換気ファンに供給することを特徴とする燃料電池ボックスの換気装置である。
【０００８】
この発明によれば、モータに電力供給する電源装置で換気ファン用の電源装置を兼ねることができるため、コンパクト化を図ることができる。
。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記蓄電装置の異常が検知されたとき、前記燃料電池の起動時に前記蓄電装置の異常状態を表示可能としたことを特徴とする燃料電池ボックスの換気装置である。
【００１０】
この発明によれば、運転者に前記蓄電装置の修理や交換を促すことができ、燃料電池車両の安全性をより一層高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における燃料電池ボックスの換気装置を図面と共に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における燃料電池ボックスの換気装置１（以下、単に「換気装置１」という）を示す概略構成図である。この換気装置１が搭載された車両は、燃料電池（ＦＣ）２を備えている。この燃料電池２は燃料電池ボックス３に収容され、供給された反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス、いずれも図示せず）を電気化学反応させることで駆動出力が得られる。そして、前記燃料電池２を収容する燃料電池ボックス３には、該燃料電池ボックス３の換気を行う換気ファン４が設けられている。この換気ファン４については詳細を後述する。
【００１２】
前記燃料電池２は、走行モータ６にＶＣＵ１３を介して接続され、燃料電池２の駆動出力が走行モータ６に供給され、これにより走行モータ６を回転駆動可能としている。また、前記走行モータ６にはキャパシタ７が前記燃料電池２に対して並列に接続されている。前記キャパシタ７は、燃料電池２の発電電力によって、燃料電池２と同電圧まで充電され、前記車両の加速時においては燃料電池２をアシストして前記走行モータ６を駆動でき、回生時においては前記走行モータ６からの回生電力により充電される。本実施の形態においては、走行用蓄電装置としてキャパシタ７を用いたため、出力要求に対して迅速な応答が可能となる。
【００１３】
前記キャパシタ７は、補機類用ダウンバータ１０を介してＥＣＵ（制御装置）９や補機類１４に接続されている。キャパシタ７から供給される電力は、その電圧（燃料電池の電圧）を前記補機類ダウンバータ１０によりＥＣＵ９や補機類１４に好適な電圧（例えば１２Ｖ）に降圧されて、ＥＣＵ９や補機類１４に供給される。また、前記補機類ダウンバータ１０は補助バッテリ５にも接続され、上述した降圧された電力を前記補助バッテリ５にも供給する。これにより補助バッテリ５が充電される。前記補助バッテリ５は前記換気ファン４に接続され、燃料電池２運転停止時に換気ファン４に駆動電力を供給する。
【００１４】
また、前記キャパシタ７はファン専用ダウンバータ１１を介して換気ファン４に接続されている。キャパシタ７から供給される電力は、上述した補機類用ダウンバータ１０と同様に、前記ファン専用ダウンバータ１１により降圧されて、換気ファン４に供給される。
【００１５】
前記補助バッテリ５には、補助バッテリ５の状態を検出する状態検出手段８が設けられている。図２は図１の補助バッテリ５と状態検出手段８のより詳細な構成図である。同図に示したように、状態検出手段８は補助バッテリ５の温度Ｔｂ、出力電流Ｉｂ、出力電圧Ｖｂを検出できるように構成されている。また、前記状態検出手段８は、前記ＥＣＵ９に接続されている。前記ＥＣＵ９は前記状態検出手段８により検出した状態に基づいて、前記補助バッテリ５の状態が正常か異常かを判別する。そして、前記ＥＣＵ９は判別した結果に基づいて、前記ファン専用ダウンバータ１１と補機類用ダウンバータ１０とを制御する。これについては後述する。
【００１６】
また、前記ＥＣＵ９は、内部に前記補助バッテリ５の状態を記憶可能なメモリ１２を備えている。また、ＥＣＵ９は補助バッテリ警告灯１５に接続していて、前記メモリ１２に記憶した内容によって警告灯１５が点灯するようにしている。本実施の形態においては、メモリ１２に補助バッテリ５の異常状態が記憶されたときに、警告灯１５が点灯するように制御している。
【００１７】
上記のように構成した燃料電池ボックスの換気装置１の作用は以下のようになる。すなわち、ＩＧ（イグニッション）スイッチをＯＦＦにしたときは、前記燃料電池２の発電を停止させるとともに、前記補助バッテリ５により、所定時間（例えば６０秒）、前記換気ファン４を駆動して前記燃料電池ボックス３の換気を行う。このとき、前記状態検出手段８の検出結果に基づいて、前記ＥＣＵ９が前記補助バッテリ５の状態を、前記換気ファン４に充分な駆動力を与えられない異常状態（劣化状態）と判別したときには、前記キャパシタ７により前記換気ファン４を駆動する。すなわち、前記ＥＣＵ９によって前記ファン専用ダウンバータ１１を制御して、前記キャパシタ７からの電力を前記ファン専用ダウンバータ１１を介して換気ファン４に供給する。また、前記ＥＣＵ９によって前記補機類用ダウンバータ１０を制御して、前記キャパシタ７からの補機類１４等への電力供給を停止する。前記キャパシタ７が、前記換気ファン専用のファン用ダウンバータ１１を介して接続されているため、前記キャパシタ７の電力が換気ファン４以外の他の補機類に供給されることを防止できる。
【００１８】
また、前記補助バッテリ５を異常状態と判別した時には前記ＥＣＵ９のメモリ１２に記憶する。そして、前記メモリ１２の内容を、ＩＧスイッチがＯＮにされた前記燃料電池２の次回の作動時に、前記補助バッテリ５の状態を前記警告灯１５に表示がされる。したがって、運転者に前記補助バッテリ５の修理や交換を促すことができ、燃料電池車両の安全性をより一層高めることができる。このように、前記補助バッテリ５の状態に関わらず換気ファン４を確実に駆動することができるため、燃料電池ボックス３の換気を確実に行うことができる。
【００１９】
なお、以上の実施の形態においては、前記走行用蓄電装置がキャパシタである場合について説明したが、本発明はこれに限らず、バッテリであってもよい。また、他にも発明の要旨を逸脱しない範囲での変更を行ってもよいことはもちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、前記蓄電装置の状態に関わらず換気ファンを確実に駆動することができるため、燃料電池ボックスの換気を確実に行うことができる。
請求項２に記載した発明によれば、モータに電力供給する電源装置で換気ファン用の電源装置を兼ねることができるため、コンパクト化を図ることができる。請求項３に記載した発明によれば、運転者に前記蓄電装置の修理や交換を促すことができ、燃料電池車両の安全性をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の第１の実施の形態における燃料電池ボックスの換気装置を示す概略構成図である。
【図２】  図１の補助バッテリと状態検出手段のより詳細な構成図である。
【符号の説明】
１  燃料電池ボックスの換気装置
２  燃料電池
３  燃料電池ボックス
４  換気ファン
５  補助バッテリ（１２Ｖバッテリ）
６  走行モータ
７  キャパシタ
８  状態検出手段
９  ＥＣＵ
１１  ファン用ダウンバータ
【図１】
0003883877.tif 000002
【図２】
0003883877.tif 000003