(57)【要約】【課題】バスが停車している間の排水を制御し、水たまりができることを抑制する。【解決手段】人が乗降中であることを示す乗降中サインを表示する車外表示部８を備えるバスに搭載される燃料電池システムであって、酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギと水を発生させる燃料電池１と、車外表示部８を動作させる信号に基づいて、車外表示部８に乗降中サインが表示されている間、燃料電池１が発生させた水のバス外部への排出を抑制する制御部６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が乗降中であることを示す乗降中サインを表示する車外表示部（８）を備えるバスに搭載される燃料電池システムであって、
酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギと水を発生させる燃料電池（１）と、
前記車外表示部を動作させる信号に基づいて、前記車外表示部に前記乗降中サインが表示されている間、前記燃料電池が発生させた水の前記バス外部への排出を抑制する制御部（６）と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御部が、前記バスの表面に付着した水滴を除去する水滴除去手段（９）を動作させる信号に基づいて、前記水滴除去手段が動作している間、前記燃料電池が発生させた水の前記バス外部への排出の抑制を停止することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスに搭載される燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギを発生させるものであり、それに伴って水（Ｈ２Ｏ）も発生させる。燃料電池が車両に搭載された場合、発生した水は車外に排出され、路上に水がまかれる。
【０００３】
水自体は無害であるが、場所や周囲の状況に関係なく排水すれば、周囲に迷惑をかける可能性がある。これについて、特許文献１では、後続移動体に水がかかることに関して、後続移動体を識別して排水を制御する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０７７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、排水が周囲の物体に直接かかることだけでなく、排水により路上に水たまりができることでも周囲に迷惑をかける可能性がある。
【０００６】
バス等の大型の車両には、比較的大型の燃料電池が搭載される。そのため、燃料電池バスの排水の量は、例えば乗用車の約５倍と多い。また、エアコンを使用することで排水の量はさらに多くなり、２〜３分で数リットルに及ぶ水、例えば約５リットルの水が排出される。このような大量の排水により水たまりができると、道路が歩きにくくなる。これにより、乗降客や他の歩行者等に迷惑をかける可能性がある。また、例えばビルの地下に設けられたバスターミナル等、水はけの悪い場所で排水すると、水たまりが長時間残りやすいため、乗降客等に迷惑をかける可能性がさらに高まる。
【０００７】
そのため、燃料電池を搭載した車両、特に大型の燃料電池を搭載したバス等の大型の車両では、排水が一箇所に集中して水たまりができることのないよう、排水を制御する必要がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、バスが停車している間の排水を制御して、水たまりができることを抑制する燃料電池システ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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、人が乗降中であることを示す乗降中サインを表示する車外表示部（８）を備えるバスに搭載される燃料電池システムであって、酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギと水を発生させる燃料電池（１）と、車外表示部を動作させる信号に基づいて、車外表示部に乗降中サインが表示されている間、燃料電池が発生させた水のバス外部への排出を抑制する制御部（６）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、車外表示部に乗降中サインが表示されている間、燃料電池が発生させた水のバス外部への排出が抑制されるので、バスが停車している間の排水を制御して、水たまりができることを抑制することができる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における燃料電池システムの構成図である。
【図２】第１実施形態における制御部の排水制御処理を示す状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。まず、図１を用いて、本実施形態の燃料電池システムの構成について説明する。本実施形態の燃料電池システムは、バスに搭載され、燃料電池１、配管２、排水タンク３、配管４、排水弁５、制御部６を備える。また、バスは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）７、車外表示部８、ワイパー９を備える。
【００１５】
燃料電池１は、以下に示すように、酸化剤ガスである空気（酸素）と燃料ガスである水素との電気化学反応により電気エネルギと水を発生させるものである。
【００１６】
（負極側）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
（正極側）２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
燃料電池１で発生した電気エネルギは走行用モータ等に供給される。また、燃料電池１で生じた水の一部は燃料電池１に送られる空気の加湿に用いられ、残りは配管２を通して排水タンク３へ送られる。
【００１７】
排水タンク３は、燃料電池１が発生させた水がたまる容器である。排水タンク３の下部からバスの外部へ向けて、配管４が形成されている。排水タンク３にたまった水は、配管４を通ってバスの外部へ排出される。
【００１８】
配管４の途中には、排水弁５が形成されており、排水弁５の開閉状態により、配管４の開閉が切り替えられる。つまり、排水弁５を操作することにより、排水を制御することができる。
【００１９】
制御部６は、入力された信号に基づいて排水弁５の開閉を操作し、排水を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータで構成されている。図１に示すように、制御部６の出力端子は排水弁５に接続されている。
【００２０】
制御部６が備える複数の入力端子は、ＥＣＵ７の出力端子のうち、燃料電池１、車外表示部８、ワイパー９に接続された端子にそれぞれ接続されている。これにより、ＥＣＵ７から燃料電池１、車外表示部８、ワイパー９に送られる信号と同様の信号が制御部６に入力される。
【００２１】
車外表示部８は、バスがバス停に停車しているときに、人が乗降中であることを示す内容を後続車両へ向けて表示するものである。車外表示部８は、例えば電光掲示板で構成され、バスの外側後方に備えられている。
【００２２】
ワイパー９は、雨天時等に、バスの窓に付着した水滴を除去するものであり、バスの窓付近に備えられている。ワイパー９は、本発明の水滴除去手段に相当する。
【００２３】
ＥＣＵ７から制御部６に入力される３つの信号をそれぞれ主電源信号Ｓ１、乗降中信号Ｓ２、ワイパー信号Ｓ３とする。主電源信号Ｓ１、乗降中信号Ｓ２、ワイパー信号Ｓ３は、以下のようにＯＮとＯＦＦが切り替わる。
【００２４】
バスの運転手がバスの主電源を入れる操作を行うと、操作に用いたスイッチ等の装置からＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、燃料電池１と制御部６へ送る主電源信号Ｓ１をＯＮにする。主電源信号Ｓ１がＯＮになることで、燃料電池１が起動する。バスの運転手がバスの主電源を切る操作を行うと、操作に用いたスイッチ等の装置からＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、燃料電池１と制御部６へ送る主電源信号Ｓ１をＯＦＦにする。主電源信号Ｓ１がＯＦＦになることで、燃料電池１は動作を停止する。
【００２５】
バスの運転手がバスの乗降用のドアを開く操作を行うと、ドアの開閉用スイッチからＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、ドアを開く操作を行うとともに、車外表示部８と制御部６へ送る乗降中信号Ｓ２をＯＮにする。乗降中信号Ｓ２がＯＮになることで、車外表示部８は点灯して人が乗降中であることを示す内容を表示する。バスの運転手が車外表示部８を消灯させる操作を行うと、操作に用いたスイッチ等の装置からＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、車外表示部８と制御部６へ送る乗降中信号Ｓ２をＯＦＦにする。乗降中信号Ｓ２がＯＦＦになることで、車外表示部８は消灯する。
【００２６】
バスの運転手がワイパー９を動作させる操作を行うと、操作に用いたスイッチ等の装置からＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、ワイパー９と制御部６へ送るワイパー信号Ｓ３をＯＮにする。ワイパー信号Ｓ３がＯＮになることで、ワイパー９は動作を開始する。バスの運転手がワイパー９の動作を停止させる操作を行うと、操作に用いたスイッチ等の装置からＥＣＵ７へ信号が送られる。ＥＣＵ７は、送られた信号に応じて、ワイパー９と制御部６へ送るワイパー信号Ｓ３をＯＦＦにする。ワイパー信号Ｓ３がＯＦＦになることで、ワイパー９は動作を停止する。
【００２７】
つぎに、図２を用いて、本実施形態の燃料電池システムの動作について説明する。本実施形態の燃料電池システムでは、状態Ｓ１１〜１６の６つの状態間で状態遷移が行われる。状態Ｓ１２は状態Ｓ１３、Ｓ１４を含む。また、状態Ｓ１４は状態Ｓ１５、Ｓ１６を含む。
【００２８】
制御部６は、始状態から状態Ｓ１１に遷移する。状態Ｓ１１において、バスの運転手がバスの主電源を入れる操作を行い、ＥＣＵ７から燃料電池１と制御部６に入力される主電源信号Ｓ１がＯＮになると、制御部６は状態Ｓ１２に遷移する。
【００２９】
状態Ｓ１２において、バスの運転手がバスの主電源を切る操作を行い、ＥＣＵ７から燃料電池１と制御部６に入力される主電源信号Ｓ１がＯＦＦになると、制御部６は状態Ｓ１１に遷移する。
【００３０】
状態Ｓ１２において、制御部６は排水許可の処理を行い、始状態から状態Ｓ１３に遷移する。排水許可の処理とは、具体的には、制御部６が排水弁５に信号を送って排水弁５を開き、排水タンク３からの排水が行われるようにすることである。
【００３１】
状態Ｓ１３に遷移したときにワイパー信号Ｓ３がＯＦＦであれば、制御部６は状態Ｓ１４に遷移する。状態Ｓ１３に遷移したときにワイパー信号Ｓ３がＯＮであれば、制御部６は状態Ｓ１３に留まる。状態Ｓ１３においてバスの運転手がワイパー９の動作を停止させる操作を行い、ＥＣＵ７からワイパー９と制御部６に入力されるワイパー信号Ｓ３がＯＦＦになると、制御部６は状態Ｓ１４に遷移する。状態Ｓ１４において、バスの運転手がワイパー９を動作させる操作を行い、ＥＣＵ７からワイパー９と制御部６に入力されるワイパー信号Ｓ３がＯＮになると、制御部６は排水許可の処理を行い、状態Ｓ１３に遷移する。
【００３２】
状態Ｓ１４において、制御部６は始状態から状態Ｓ１５に遷移する。状態Ｓ１５において、バスの運転手がバスの乗降用のドアを開く操作を行い、ＥＣＵ７から車外表示部８と制御部６に入力される乗降中信号Ｓ２がＯＮになると、制御部６は排水停止の処理を行い、状態Ｓ１６に遷移する。排水停止の処理とは、具体的には、制御部６が排水弁５に信号を送って排水弁５を閉じ、排水タンク３からの排水が行われないようにすることである。
【００３３】
状態Ｓ１６においてバスの運転手が車外表示部８を消灯させる操作を行い、ＥＣＵ７から車外表示部８と制御部６に入力される乗降中信号Ｓ２がＯＦＦになると、制御部６は排水許可の処理を行い、状態Ｓ１５に遷移する。
【００３４】
なお、状態Ｓ１３においては、乗降中信号Ｓ２のＯＮ、ＯＦＦが切り替わっても、制御部６は他の状態へ遷移しない。
【００３５】
このように、本実施形態の燃料電池システムでは、バスの主電源が入って燃料電池１が動作している状態Ｓ１２のうち、状態Ｓ１３と状態Ｓ１５においてのみ排水が行われる。つまり、燃料電池１が動作している間、ワイパー９が動作している場合と、ワイパー９が動作を停止していて、かつ、車外表示部８が消灯している場合のみ、排水が行われる。燃料電池１が動作している間、状態Ｓ１３、Ｓ１５以外の状態、つまり状態Ｓ１６では、排水は抑制される。
【００３６】
最後に、本実施形態の燃料電池システムの効果について説明する。本実施形態の燃料電池システムでは、バス停での停車中、バスの運転手の操作により点灯する車外表示部８に連動して排水を制御する。これにより、バス停での停車中、燃料電池１からの排水により水たまりができることを抑制して、バスの乗降客や他の歩行者等に迷惑をかける可能性を減少させることができる。
【００３７】
また、雨天時には燃料電池１からの排水の量は問題となり難いので、本実施形態の燃料電池システムでは、ワイパー９が動作している間は車外表示部８の状態にかかわらず排水の制御を停止する。このように、雨天時に排水の制御を停止することで、排水弁５等を駆動する電力の消費を抑制し、燃料電池システムの動作に必要な電力を減少させることができる。
【００３８】
また、本実施形態の燃料電池システムでは、バスに一般的に備えられている装置であるＥＣＵ７、車外表示部８や、ＥＣＵ７から車外表示部８へ送られる信号を利用して、排水の制御を行う。そのため、例えば停車や発車を検出するセンサ等を新たに設置する必要がない。このように、本実施形態の燃料電池システムは単純な構成で排水のタイミングを制御できるので、バスへの搭載が簡単であり、また、搭載が低コストでできる。
【００３９】
なお、ワイパー９を利用せず、雨天であることを検出するセンサ等を新たに設置し、雨天時における排水の制御を停止してもよい。しかし、本実施形態のように、バスに一般的に備えられている装置であるワイパー９や、ＥＣＵ７からワイパー９へ送られる信号を利用すれば、燃料電池システムが単純な構成となる。そのため、本実施形態の燃料電池システムはバスへの搭載が簡単であり、また、搭載が低コストでできる。
【００４０】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４１】
例えば、制御部６の入力端子を、ＥＣＵ７の入力端子のうち、バスの運転手が燃料電池１、車外表示部８、ワイパー９を操作するために用いるスイッチ等の装置に接続された端子に接続してもよい。この場合、スイッチ等の装置からＥＣＵ７に送られる信号と同様の信号が制御部６に入力される。
【００４２】
また、通常、排水タンク３の上部からバスの外部へ向けて、配管２や配管４とは別の配管が形成され、水があふれることを防止している。しかし、水があふれることをより確実に防止するため、排水タンク３が満杯のときは、排水の制御を停止して、常に排水が行われるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  燃料電池
６  制御部
８  車外表示部
９  ワイパー
【図１】
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【図２】
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