(57)【要約】【課題】燃料電池の劣化の進行を緩和し、かつ、酸化ガスの浄化を行う構成の長寿命化を図る。【解決手段】燃料電池システム２は、燃料電池１２と、外部の空気を酸化ガスとして燃料電池に供給する酸化ガス供給路７１と、空気が含む第１種の物質を低減する第１の浄化部３２２と、第２種の物質を低減する第２の浄化部３２４と、現在位置を決定する位置決定部３００と、を備える。現在位置が第１の領域内にあり第１の所定の条件が満たされるとき、酸化ガス供給路内の空気に第１の浄化部を通過させない。第１の領域より空気中の第１種の物質の量が多い第２の領域内に現在位置があるとき、空気に第１の浄化部を通過させる。第３の領域内に現在位置があり第２の所定の条件が満たされるとき、空気に第２の浄化部を通過させない。第３の領域より空気中の第２種の物質の量が多い第４の領域内に現在位置があるとき、空気に第２の浄化部を通過させる。【選択図】図２
2009093996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
酸化ガスを供給されて発電を行う燃料電池と、
外部の空気を取り込んで前記酸化ガスとして前記燃料電池に供給する酸化ガス供給路と、
前記酸化ガス供給路内の前記空気が含む第１種の物質を低減する第１の浄化部と、
前記酸化ガス供給路内の前記空気が含む第２種の物質であって前記第１種の物質とは異なる第２種の物質を低減する第２の浄化部と、
前記燃料電池システムの現在位置を決定する位置決定部と、
前記現在位置が第１の領域内にありかつ第１の所定の条件が満たされるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第１の浄化部を通過させず、第２の領域であって前記第１の領域よりも空気が含む第１種の物質の量が多い第２の領域内に前記現在位置があるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第１の浄化部を通過させ、
前記現在位置が第３の領域内にありかつ第２の所定の条件が満たされるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第２の浄化部を通過させず、第４の領域であって前記第３の領域よりも空気が含む第２種の物質の量が多い第４の領域内に前記現在位置があるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第２の浄化部を通過させる、制御部と、を備える、燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記第１の所定の条件は、前記第１の領域内であって前記第２の領域の近傍の所定の範囲内に前記現在位置がないこと、を含み、
前記制御部は、前記現在位置が前記第２の領域の近傍の前記所定の範囲内にあるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第１の浄化部を通過させる、燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の燃料電池システムであって、
前記第２の所定の条件は、前記第３の領域内であって前記第４の領域の近傍の所定の範囲内に前記現在位置がないこと、を含み、
前記制御部は、前記現在位置が前記第４の領域の近傍の前記所定の範囲内にあるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第２の浄化部を通過させる、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記酸化ガス供給路内の前記第１の浄化部の下流における酸化ガス中の前記第１種の物質の量を測定することができる第１のセンサと、
前記酸化ガス供給路内の前記第２の浄化部の下流における酸化ガス中の前記第２種の物質の量を測定することができる第２のセンサと、を備え、
前記制御部は、
前記第１のセンサが測定した前記第１種の物質の量が第１の所定値以上であるか、前記第２のセンサが測定した前記第２種の物質の量が第２の所定値以上であるときには、前記酸化ガス供給路による前記燃料電池への前記外部の空気の供給を停止する、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記第１種の物質は、イオンを含み、
前記第１の浄化部は、イオン交換膜を含む、燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記第２種の物質は、ＮＯｘとＳＯｘの少なくとも一方を含み、
前記第２の浄化部は、ＮＯｘおよびＳＯｘを吸着するように構成される、燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記第２種の物質は、ＣＯを含み、
前記第２の浄化部は、ＣＯを吸着するように構成される、燃料電池システム。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料電池システムであって、
前記第２種の物質は、オイルを含み、
前記第２の浄化部は、前記オイルを吸着するように構成される、燃料電池システム。
【請求項９】
移動体であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の燃料電池システムと、
前記燃料電池から電力を供給され前記移動体を動かす電動機と、
前記燃料電池から供給される電力を蓄え、前記電動機に供給することができる二次電池と、
前記二次電池から電力を供給されて水を電気分解し、酸素と水素を生成する電気分解部と、を備え、
前記酸化ガスの前記燃料電池への供給の停止の際には、前記電気分解部が生成した酸素を前記燃料電池に供給して、前記燃料電池システムを運転する移動体。
【請求項１０】
移動体であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の燃料電池システムと、
前記燃料電池から電力を供給され前記移動体を動かす電動機と、
前記燃料電池から供給される電力を蓄え、前記電動機に供給することができる二次電池と、を備え、
前記酸化ガスの前記燃料電池への供給の停止の際には、前記二次電池から供給される電力で前記電動機を運転する移動体。
【請求項１１】
燃料電池システムの制御方法であって、
燃料電池システムは、
酸化ガスを供給されて発電を行う燃料電池と、
外部の空気を取り込んで前記酸化ガスとして前記燃料電池に供給する酸化ガス供給路と、
前記酸化ガス供給路内の前記空気が含む第１種の物質を低減する第１の浄化部と、
前記酸化ガス供給路内の前記空気が含む第２種の物質であって前記第１種の物質とは異なる第２種の物質を低減する第２の浄化部と、
前記燃料電池システムの現在位置を決定する位置決定部と、を備え、
前記方法は、
（ａ）前記現在位置が第１の領域内にありかつ第１の所定の条件が満たされるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第１の浄化部を通過させず、第２の領域であって前記第１の領域よりも空気が含む第１種の物質の量が多い第２の領域内に前記現在位置があるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第１の浄化部を通過させる工程と、
（ｂ）前記現在位置が第３の領域内にありかつ第２の所定の条件が満たされるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第２の浄化部を通過させず、第４の領域であって前記第３の領域よりも空気が含む第２種の物質の量が多い第４の領域内に前記現在位置があるとき、前記酸化ガス供給路内の前記空気に前記第２の浄化部を通過させる工程と、を備える、燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両や船舶など様々な場所に移動する移動体において運転される燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料ガスと酸化ガスを供給されて電気化学反応により発電を行う。そして、多くの燃料電池システムにおいては、酸化ガスとして外部の空気を使用して発電が行われる。しかし、車両や船舶など様々な場所に移動する移動体上に設置されている燃料電池システムにとって、外部の空気は必ずしも理想的な酸化ガスではない。すなわち、外部の空気は燃料電池にとって有害な様々な不純物を含みうる。
【０００３】
ある従来技術においては、それらの不純物を除去するためのフィルタ２０、２１を備える。そして、フィルタ２０、２１の負荷の大きな環境では、フィルタ２０、２１を複数台使用することにより、燃料電池への不純物の到達を防ぐ。一方、負荷の小さい環境では、フィルタ２０、２１を１台のみの使用とすることにより、フィルタ２０、２１による圧力損失を下げて、燃料電池システムの効率を向上させるとともに、必要以上のフィルタ２０、２１を使わないことによりフィルタ２０、２１の寿命を延ばす（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５２６６９号公報
【特許文献２】特開２００５−０９３１８５号公報
【特許文献３】特開２００４−５２６２７７号公報
【特許文献４】特開平９−２１５１１３号公報
【特許文献５】特開２００２−１４２３０５号公報
【０００５】
一方、空気中の不純物には様々なものが存在し、燃料電池システムに様々な害を与える。たとえば、固体高分子型燃料電池に供給される酸化ガス中にＮＯｘやＳＯｘが含まれる場合、それらＮＯｘやＳＯｘは燃料電池のセル内において硝酸および硫酸となり、燃料電池の電解質膜を劣化（酸化）させる。ＮＯｘやＳＯｘは、工場地帯やトンネル内などにおいて空気中に比較的高濃度に存在する。
【０００６】
また、酸化ガス中に塩化物イオンや鉄イオンが含まれる場合、それらのイオンは電解質膜中に侵入し、電解質膜を劣化（酸化）させる。塩化物イオンや鉄イオンは、海上または海の近くや温泉地帯などにおいて空気中に比較的高濃度に存在する。さらに、酸化ガス中にオイル状の物質が含まれる場合、それらは電極の触媒に吸着し、触媒の性能を低下させる。
【０００７】
しかし、上記特許文献１の技術においては、そのような不純物の種類に応じた酸化ガスの浄化処理については考慮されていなかった。このため、一部の不純物については上記フィルタでは十分除去できず、燃料電池を劣化させる可能性があった。また、一部の物質を除去する性能についてフィルタが寿命に達すると、他の性能が維持されていても、そのフィルタを交換しなければならなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を取り扱うためのものであり、燃料電池の劣化の進行を緩和し、かつ、酸化ガスの浄化を行う構成の長寿命化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一態様として、以下のような燃料電池システムにおいて、所定の処理を行う。この燃料電池システムは、
酸化ガスを供給されて発電を行う燃料電池と、
外部の空気を取り込んで酸化ガスとして燃料電池に供給する酸化ガス供給路と、
酸化ガス供給路内の空気が含む第１種の物質を低減する第１の浄化部と、
酸化ガス供給路内の空気が含む第２種の物質であって第１種の物質とは異なる第２種の物質を低減する第２の浄化部と、
燃料電池システムの現在位置を決定する位置決定部と、
それらの構成を制御する制御部と、を備える。
【００１０】
そして、上記の燃料電池システムにおいて、制御部は以下のような制御を行う。すなわち、現在位置が第１の領域内にありかつ第１の所定の条件が満たされるとき、酸化ガス供給路内の空気に第１の浄化部を通過させない。また、第２の領域であって第１の領域よりも空気が含む第１種の物質の量が多い第２の領域内に現在位置があるとき、酸化ガス供給路内の空気に第１の浄化部を通過させる。
【００１１】
一方、現在位置が第３の領域内にありかつ第２の所定の条件が満たされるとき、酸化ガス供給路内の空気に第２の浄化部を通過させない。そして、第４の領域であって第３の領域よりも空気が含む第２種の物質の量が多い第４の領域内に現在位置があるとき、酸化ガス供給路内の空気に第２の浄化部を通過させる。
【００１２】
このような態様とすれば、酸化ガス中の不純物の種類に応じた酸化ガスの浄化処理により、燃料電池の劣化の進行を緩和し、かつ、酸化ガスの浄化を行う構成の長寿命化を図ることができる。なお、第１〜第４の領域は、場所を表す領域であることが好ましい。たとえば、第１〜第４の領域は、地図上で定められた領域とすることができる。
【００１３】
なお、燃料電池システムは、より具体的には、たとえば以下のような構成とすることができる。すなわち、燃料電池システムは、
地図上における第１の領域と、地図上における第２の領域であって第１の領域よりも空気が含む第１種の物質の量が多い第２の領域と、に関する第１の地図データを保持する第１のデータ保持部と、
地図上における第３の領域と、地図上における第４の領域であって第３の領域よりも空気が含む第２種の物質の量が多い第４の領域と、に関する第２の地図データを保持する第２のデータ保持部と、を備える。
【００１４】
なお、第１の所定の条件は、第１の領域内であって第２の領域の近傍の所定の範囲内に現在位置がないこと、を含むことが好ましい。そのような態様においては、現在位置が第２の領域の近傍の所定の範囲内にあるとき、酸化ガス供給路内の空気に第１の浄化部を通過させることとなる。
【００１５】
このような態様においては、燃料電池システムが第２の領域に接近している場合に、燃料電池システムが第２の領域内に入る前に、酸化ガス供給路内の空気の第１の浄化部の通過を開始することになる。このため、燃料電池システムが第２の領域内に入ったときに、時間遅れを生じることなく空気を浄化して燃料電池に供給することができる。
【００１６】
また、第２の所定の条件は、第３の領域内であって第４の領域の近傍の所定の範囲内に現在位置がないこと、を含むことが好ましい。そのような態様においては、現在位置が第４の領域の近傍の所定の範囲内にあるとき、酸化ガス供給路内の空気に第２の浄化部を通過させることとなる。
【００１７】
このような態様においては、燃料電池システムが第４の領域に接近している場合に、燃料電池システムが第４の領域内に入る前に、酸化ガス供給路内の空気の第２の浄化部の通過を開始することになる。このため、燃料電池システムが第４の領域内に入ったときに、時間遅れが生じることなく空気を浄化して燃料電池に供給することができる。
【００１８】
燃料電池システムは、さらに、
酸化ガス供給路内の第１の浄化部の下流における酸化ガス中の第１種の物質の量を測定することができる第１のセンサと、
酸化ガス供給路内の第２の浄化部の下流における酸化ガス中の第２種の物質の量を測定することができる第２のセンサと、を備えることが好ましい。
【００１９】
そのような態様において、第１のセンサが測定した第１種の物質の量が第１の所定値以上であるか、第２のセンサが測定した第２種の物質の量が第２の所定値以上であるときには、酸化ガス供給路による燃料電池への外部の空気の供給を停止することが好ましい。
【００２０】
このような態様とすれば、浄化部によって第１種および第２種の物質を所定量未満まで浄化できないときに、酸化ガスが含む第１の物質や第２種の物質によって燃料電池システムが劣化するのを防止することができる。
【００２１】
なお、第１種の物質は、イオンを含むことができる。そのような態様において、第１の浄化部は、イオン交換膜を含むことが好ましい。
【００２２】
このような態様とすれば、酸化ガスが含むイオンによって燃料電池システムが劣化するのを防止することができる。
【００２３】
また、第２種の物質は、ＮＯｘとＳＯｘの少なくとも一方を含むことができる。そのような態様において、第２の浄化部は、ＮＯｘおよびＳＯｘを吸着するように構成されることが好ましい。なお、第２の浄化部は、ＮＯｘのみまたはＳＯｘのみを吸着するように構成されることもできる。
【００２４】
このような態様とすれば、酸化ガスが含むＮＯｘやＳＯｘによって燃料電池システムが劣化するのを防止することができる。
【００２５】
また、第２種の物質は、ＣＯを含むことができる。そのような態様において、第２の浄化部は、ＣＯを吸着するように構成されることが好ましい。
【００２６】
このような態様とすれば、酸化ガスが含むＣＯによって燃料電池システムが劣化するのを防止することができる。
【００２７】
なお、第２種の物質は、オイルを含むことができる。そのような態様において、第２の浄化部は、オイルを吸着するように構成されることが好ましい。
【００２８】
このような態様とすれば、酸化ガスが含むオイルによって燃料電池システムが劣化するのを防止することができる。
【００２９】
なお、本発明は、以下のような移動体として構成することもできる。この移動体は、
上記のいずれかの態様の燃料電池システムと、
燃料電池から電力を供給され移動体を動かす電動機と、
燃料電池から供給される電力を蓄え、電動機に供給することができる二次電池と、
二次電池から電力を供給されて水を電気分解し、酸素と水素を生成する電気分解部と、を備える。
【００３０】
そして、この移動体は、酸化ガスの燃料電池への供給の停止の際には、電気分解部が生成した酸素を燃料電池に供給して、燃料電池システムを運転する。
【００３１】
このような態様とすれば、燃料電池への空気の供給が停止される際にも、移動体は走行を続けることができる。
【００３２】
また、上記のいずれかの態様の燃料電池システムと、
燃料電池から電力を供給され移動体を動かす電動機と、
燃料電池から供給される電力を蓄え、電動機に供給することができる二次電池と、を備える移動体において、
酸化ガスの燃料電池への供給の停止の際には、二次電池から供給される電力で電動機を運転する態様とすることもできる。
【００３３】
このような態様としても、燃料電池への空気の供給が停止される際に、移動体は走行を続けることができる。
【００３４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法、移動体および移動体の制御方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
Ａ．実施例：
Ａ１．装置の構成：
図１は、本発明の第１実施例である電気自動車１の構成の概略を表わすブロック図である。電気自動車１は、燃料電池システム２と、二次電池３と、駆動インバータ４と、モータ５と、変速ギア６と、車両駆動軸７とを有している。
【００３６】
モータ５は、駆動インバータ４を介して燃料電池システム２または二次電池３から電力の供給を受ける。そして、モータ５は、変速ギア６を介して車両駆動軸７を回転させる。また、モータ５は、電気自動車１が制動を行っているときには、発電機としても機能する。発電機としてのモータ５が発電した電力は、二次電池３に蓄えられる。
【００３７】
燃料電池システム２と、二次電池３と、駆動インバータ４とは、車両制御部２００によって制御される。なお、燃料電池システム２と、二次電池３と、駆動インバータ４と、を結ぶ配線８には、各種のスイッチ、ダイオード、ＤＣ／ＤＣコンバータなどが設けられている。しかし、図１においては、本願に係る発明の理解を容易にするためそれらの図示を省略している。
【００３８】
図２は、燃料電池システム２の構成を示すブロック図である。燃料電池システム２は、燃料電池１２を備えている。燃料電池１２は、図２中において「ＦＣ」と表記されている。燃料電池１２は、イオンを透過する電解質膜を有する固体高分子型の燃料電池である。
【００３９】
燃料電池１２は、燃料ガス供給路６１から燃料ガスの供給を受ける。本実施例において燃料ガスは水素である。また、燃料電池１２は、酸化ガス供給路７１から酸素を含む酸化ガスの供給を受ける。本実施例において燃料ガスは、外部の空気または酸素である。
【００４０】
燃料電池１２において発電に使用された燃料ガスは、燃料ガス排出路６２を通じて燃料電池１２から排出される。その際、未反応の水素ガスは再び燃料電池１２における反応に使用されるため燃料ガス供給路６３を介して回収される。燃料電池１２に新規な燃料ガスを供給し、また、回収された燃料ガスを受け取って供給する構成を、図１において、まとめて燃料ガス供給系２０として示す。
【００４１】
一方、燃料電池１２に供給される酸化ガスとしては、主として燃料電池システム２の外部の空気が使用される。すなわち、酸化ガス供給路７１に設けられたコンプレッサ３６によって、酸化ガス供給路７１の一端（図２の右端に示す）から燃料電池システム２の外部の空気が取り込まれ、燃料電池１２に供給される。そして、燃料電池１２において発電に使用された酸化ガスは、酸化ガス排出路７２を介して再び燃料電池システム２の外部に排出される。
【００４２】
また、燃料電池１２の空気極側においては、電気化学反応によって水が生成される。反応によって生成された水は、使用済みの酸化ガスとともに酸化ガス排出路７２から排出される。そして、酸化ガス排出路７２において使用済みの酸化ガスから分離され、水排出路８１を介して水タンク１４に回収される。
【００４３】
酸化ガス供給路７１には、コンプレッサ３６よりも上流の位置に、上流から順に、特定用途フィルタ３２と、通常フィルタ３４とが設けられている。通常フィルタ３４は、たとえば繊維状の構成によって酸化ガス中から物理的に不純物を除去するフィルタである。特定用途フィルタ３２は、酸化ガス中から特定の化学物質を除去するためのフィルタである。
【００４４】
特定用途フィルタ３２は、イオン除去フィルタ３２２と、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を備えている。イオン除去フィルタ３２２は、イオン交換樹脂を備えている。イオン除去フィルタ３２２は、酸化ガスから塩化物イオンおよび鉄イオンなどのイオンを回収することによって、酸化ガス中のそれらのイオンを低減することができるフィルタである。
【００４５】
ＮＯｘ除去フィルタ３２４は、表面にアルミナの薄膜層がコーティングされた担体上に、白金やパラジウムやロジウムなどの貴金属を担持させた触媒を備える。この触媒は、さらに、アルミナコーティング層上に、アルカリ金属（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｃｓなど）、アルカリ土類金属（Ｂａ，Ｃａなど）又は希土類元素（Ｌａ，Ｙなど）などをもさらに担持させた触媒である。このＮＯｘ除去フィルタ３２４は、酸化ガスからＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）等を回収することによって、酸化ガス中のＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ等を低減することができる。ただし、本明細書において、このフィルタの名称は、簡略化のために「ＮＯｘ除去フィルタ３２４」とする。
【００４６】
酸化ガス供給路７１に設けられたバルブＶ１２，Ｖ１４，Ｖ１６，Ｖ２２，Ｖ２４，Ｖ２６が操作されることによって、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスの流通態様が決まる。すなわち、バルブＶ１２が閉じられており，バルブＶ１４，Ｖ１６が開かれているときには、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスは、イオン除去フィルタ３２２を通過する。一方、バルブＶ１２が開かれており，バルブＶ１４，Ｖ１６が閉じられているときには、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスは、イオン除去フィルタ３２２を通過しない。
【００４７】
バルブＶ２２が閉じられており，バルブＶ２４，Ｖ２６が開かれているときには、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスは、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過する。一方、バルブＶ２２が開かれており，バルブＶ２４，Ｖ２６が閉じられているときには、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスは、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しない。これらの各バルブの開閉は、燃料電池制御部１００によって制御される。
【００４８】
また、酸化ガス供給路７１のコンプレッサ３６と通常フィルタ３４の間の位置には、酸化ガス排出路７３が接続されている。酸化ガス排出路７３には、バルブＶ３４が設けられている。また、酸化ガス排出路７３が酸化ガス供給路７１に接続されている位置と、コンプレッサ３６との間の位置には、バルブＶ３２が設けられている。外部の空気を燃料電池１２に供給すべきでないと判断された場合には、バルブＶ３２、Ｖ３４が操作される。そして、酸化ガス供給路７１内の酸化ガスは、燃料電池１２に供給されず、酸化ガス排出路７３を介して外部に排出される。
【００４９】
また、燃料電池システム２は、電気分解部４２と、水タンク４４と、酸素タンク４６と、を備えている。水タンク４４と水タンク１４とは異なるタンクである。水タンク１４は燃料電池１２における電気化学反応によって生成される水を回収するためのタンクである。これに対して、水タンク４４は、電気分解の対象とするための水を外部から供給されて、その水を保持するタンクである。
【００５０】
電気分解部４２は、これらの水タンク１４，４４から水を供給されて、電気分解を行い、酸素と水素を生成することができる。なお、電気分解を行うための電力は、２次電池３（図１参照）から供給される。生成された水素は、燃料ガス供給路６３を介して燃料ガス供給系に供給される。一方、生成された酸素は、酸素タンク４６に供給される。そして、必要に応じて酸素タンク４６から酸素供給路９１を介して酸化ガス供給路７１に供給される。
【００５１】
酸化ガス供給路７１の特定用途フィルタ３２よりも上流の位置には、外部から取り込まれる酸化ガス中の不純物を検出するセンサＳ１が設けられている。センサＳ１は、外部から酸化ガス供給路７１に取り込まれる空気中の塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯの濃度を測定することができる。なお、図２ではセンサＳ１を一つの丸で示すが、センサＳ１は複数のセンサとして構成することができる。
【００５２】
酸化ガス供給路７１の通常フィルタ３４よりも下流で燃料電池１２よりも上流の位置にも、酸化ガス中の不純物を検出するセンサＳ２が設けられている。センサＳ２は、燃料電池１２に供給される酸化ガス中の塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯの濃度を測定することができる。なお、図２ではセンサＳ２を一つの丸で示すが、センサＳ２は複数のセンサとして構成することができる。
【００５３】
また、電気自動車１はカーナビゲーションシステム３００を有している。カーナビゲーションシステム３００は、燃料電池システム２に酸化ガスの供給制御のための情報を提供するという点で、燃料電池システムの一部として機能する。
【００５４】
カーナビゲーションシステム３００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ３０２と、各種データを格納している記憶部３０４と、を有している。ＧＰＳアンテナ３０２は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することができる。カーナビゲーションシステム３００の制御部は、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて、現在位置を計算する。記憶部３０４は、イオン分布データと、ＮＯｘ分布データと、保持している。
【００５５】
イオン分布データは、地図上における第１および第２の領域のデータを保持している。第１の領域は、空気中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度が低い領域である。第２の領域は、空気中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度が第１の領域よりも高い領域である。第２の領域は、たとえば、海、海の近傍の領域、および温泉の近傍の領域である。第１の領域は、たとえば、第２の領域以外の領域である。
【００５６】
ＮＯｘ分布データは、地図上における第３および第４の領域のデータを保持している。
第３の領域は、空気中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が低い領域である。第４の領域は、空気中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が第３の領域よりも高い領域である。第４の領域は、たとえば、工場地帯の領域およびトンネル内である。第３の領域は、たとえば、第４の領域以外の領域である。
【００５７】
カーナビゲーションシステム３００の制御部は、イオン分布データとＮＯｘ分布データを参照しつつ、計算した現在位置に基づいて、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてイオン除去フィルタ３２２で浄化すべきか否か、およびＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化すべきか否か、を判断し、その結果を燃料電池システム２の燃料電池制御部１００に送信する。この処理は、燃料電池制御部１００からの要求に応じて行われる。
【００５８】
燃料電池制御部１００は、電気自動車１の運行全体を制御する車両制御部２００と、カーナビゲーションシステム３００と、の間で情報を交換する。より具体的には、車両制御部２００からは、電気自動車１の運転状態および要求発電量などの情報を得る。また、カーナビゲーションシステム３００からは、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてイオン除去フィルタ３２２で浄化すべきか否か、およびＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化すべきか否か、の情報を受け取る。
【００５９】
また、燃料電池制御部１００は、センサＳ１，Ｓ２、ならびに燃料電池１２に設けられた各種のセンサからの情報を受け取る。そして、燃料電池制御部１００は、それらの情報に基づいて、燃料電池システム２に設けられた各バルブを操作し、燃料ガス供給系２０、コンプレッサ３６、電気分解部４２の運転を制御する。
【００６０】
Ａ２．燃料電池システムの運転：
図３および図４は、燃料電池制御部１００によって実行される酸化ガスの供給の処理を示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ１０では、燃料電池制御部１００は、カーナビゲーションシステム３００から、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてイオン除去フィルタ３２２で浄化すべきか否か、および外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化すべきか否か、の情報を取得する。
【００６２】
図５は、図３のステップＳ１０におけるカーナビゲーションシステム３００の処理を示すフローチャートである。カーナビゲーションシステム３００は、燃料電池制御部１００からの要求に応じて図５の処理を開始する。
【００６３】
ステップＳ１１０では、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて現在位置を計算する。
【００６４】
ステップＳ１１５では、現在位置が、空気中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度が高い第２の領域内にあるか否かを判断する。現在位置が第２の領域内にある場合には、処理はステップＳ１２０に進む。現在位置が第２の領域内にない場合には、処理はステップＳ１１７に進む。なお、本実施例において、現在位置が第２の領域内にない場合とは、現在位置が第１の領域内にある場合である。
【００６５】
ステップＳ１２０では、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてイオン除去フィルタ３２２を使用して浄化すべき旨の情報を、燃料電池制御部１００に送信する。
【００６６】
一方、ステップＳ１１７では、現在位置が、第１の領域内であって、かつ、第２の領域近傍の所定の範囲内にあるか否かを判断する。第２の領域近傍の所定の範囲とは、たとえば、第２の領域の外縁から３ｋｍ以内の範囲とすることができる。現在位置がそのような範囲内にある場合には、処理はステップＳ１２０に進む。そうではない場合には、処理はステップＳ１３０に進む。
【００６７】
ステップＳ１３０では、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてイオン除去フィルタ３２２を使用して浄化する必要はない旨の情報を、燃料電池制御部１００に送信する。
【００６８】
次に、ステップＳ１３５では、現在位置が、空気中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が高い第４の領域内にあるか否かを判断する。現在位置が第４の領域内にある場合には、処理はステップＳ１４０に進む。現在位置が第４の領域内にない場合には、処理はステップＳ１３７に進む。なお、本実施例において、現在位置が第４の領域内にない場合とは、現在位置が第３の領域内にある場合である。
【００６９】
ステップＳ１４０では、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてＮＯｘ除去フィルタ３２４を使用して浄化すべき旨の情報を、燃料電池制御部１００に送信する。
【００７０】
一方、ステップＳ１３７では、現在位置が、第３の領域内であって、かつ、第４の領域近傍の所定の範囲内にあるか否かを判断する。第４の領域近傍の所定の範囲とは、たとえば、第４の領域の外縁から５ｋｍ以内の範囲とすることができる。現在位置がそのような範囲内にある場合には、処理はステップＳ１４０に進む。そうではない場合には、処理はステップＳ１５０に進む。
【００７１】
ステップＳ１５０では、外部から取得した空気を酸化ガス供給路７１内においてＮＯｘ除去フィルタ３２４を使用して浄化する必要はない旨の情報を、燃料電池制御部１００に送信する。ステップＳ１４０またはＳ１５０の後、図５の処理は終了する。
【００７２】
図３のステップＳ１０では、燃料電池制御部１００は、以上のようにして生成された情報をカーナビゲーションシステム３００から受け取る。
【００７３】
図３のステップＳ１５では、カーナビゲーションシステム３００から、酸化ガス供給路７１内の空気をイオン除去フィルタ３２２で浄化すべき旨の情報を受け取ったか否かが判断される。空気をイオン除去フィルタ３２２で浄化すべき旨の情報（図５のステップＳ１２０参照）を受け取ったときは、処理は、ステップＳ１７に進む。空気をイオン除去フィルタ３２２で浄化する必要がない旨の情報（図５のステップＳ１３０参照）を受け取ったときは、処理は、ステップＳ２５に進む。
【００７４】
ステップＳ２５では、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスにイオン除去フィルタ３２２を通過させない制御を行う。具体的には、バルブＶ１２を開き，バルブＶ１４，Ｖ１６を閉じる。その後、処理はステップＳ３０に進む。
【００７５】
ステップＳ１５，Ｓ２５の処理を行うことで、酸化ガスが含むイオンの濃度が低いときには、イオン除去フィルタ３２２を常に使用する態様に比べて、圧力損失が少なくなる。また、イオン除去フィルタ３２２を常に使用する態様に比べて、イオン除去フィルタ３２２を長期にわたって使用することができる。
【００７６】
一方、ステップＳ１７では、現在、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過しているか否かが判断される。酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過しているか否かは、具体的には、バルブＶ１２，Ｖ１４，Ｖ１６（図２参照）の開閉状態に基づいて判断される。酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過していない場合には、処理は、ステップＳ２０に進む。通過している場合は、処理はステップＳ３０に進む。
【００７７】
ステップＳ２０では、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスにイオン除去フィルタ３２２を通過させる。具体的には、バルブＶ１２を閉じ，バルブＶ１４，Ｖ１６を開く。その後、処理はステップＳ３０に進む。
【００７８】
ステップＳ１５〜Ｓ２０の処理を行うことで、電気自動車がイオン濃度の高い領域およびその近傍にあるときにも、燃料電池への酸化ガスの供給を維持しつつ、所定量以上、イオンを含む酸化ガスが燃料電池１２に供給される可能性を低減することができる。その結果、燃料電池１２の電解質膜を劣化の進行を緩和することができる。
【００７９】
図３のステップＳ３０では、センサＳ２（図２参照）で、酸化ガス中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度が測定される。なお、処理がステップＳ２０を経てステップＳ３０に至った場合は、ステップＳ３０における測定は、ステップＳ２０の処理後、所定時間（たとえば１０秒〜１５秒）経過後に行われることが好ましい。そのような態様とすることで、イオン除去フィルタ３２２を通過した酸化ガスがセンサＳ２に到達する前に測定が行われてしまう事態を防止できる。その結果、イオン除去フィルタ３２２を通過していない酸化ガスについて測定が行われて、以下のステップＳ３５によって頻繁に処理の切換が行われる事態を防止することができる。
【００８０】
ステップＳ３５では、センサＳ２で測定した酸化ガス中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれもが、それぞれについて定められた停止用しきい値未満であるか否かが判断される。また、ステップＳ３５では、現在、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過しているか否かが判断される。
【００８１】
ステップＳ３５において、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過しており、かつ、塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ６０に進む。
【００８２】
ステップＳ３５において、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがイオン除去フィルタ３２２を通過しておらず、かつ、塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ２０に進む。
【００８３】
ステップＳ３５において、塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれもが停止用しきい値未満である場合には、処理は、ステップＳ３７に進む。
【００８４】
ステップＳ３７では、カーナビゲーションシステム３００から、酸化ガス供給路７１内の空気をＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化すべき旨の情報を受け取ったか否かが判断される。空気をＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化すべき旨の情報（図５のステップＳ１４０参照）を受け取ったときは、処理は、ステップＳ３９に進む。空気をＮＯｘ除去フィルタ３２４で浄化する必要がない旨の情報（図５のステップＳ１５０参照）を受け取ったときは、処理は、ステップＳ４５に進む。
【００８５】
ステップＳ４５では、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスにＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過させない制御を行う。具体的には、バルブＶ２２を開き，バルブＶ２４，Ｖ２６を閉じる。その後、処理はステップＳ５０に進む。
【００８６】
ステップＳ３７，Ｓ４５の処理を行うことで、酸化ガスが含むＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が低いときには、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を常に使用する態様に比べて、圧力損失が少なくなる。また、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を常に使用する態様に比べて、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を長期にわたって使用することができる。
【００８７】
ステップＳ３９では、現在、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しているか否かが判断される。酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しているか否かは、具体的には、バルブＶ２２，Ｖ２４，Ｖ２６（図２参照）の開閉状態に基づいて判断される。酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過していない場合には、処理は、ステップＳ４０に進む。通過している場合は、処理はステップＳ５０に進む。
【００８８】
ステップＳ４０では、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスにＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過させる。具体的には、バルブＶ２２を閉じ，バルブＶ２４，Ｖ２６を開く。その後、処理はステップＳ５０に進む。
【００８９】
ステップＳ３７〜Ｓ４０の処理を行うことで、電気自動車がＮＯｘおよびＳＯｘの濃度の高い領域およびその近傍にあるときにも、燃料電池への酸化ガスの供給を維持しつつ、所定量以上、ＮＯｘおよびＳＯｘを含む酸化ガスが燃料電池１２に供給される可能性を低減することができる。その結果、燃料電池１２の電解質膜を劣化の進行を緩和することができる。
【００９０】
図３のステップＳ５０では、センサＳ２（図２参照）で、酸化ガス中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が測定される。なお、処理がステップＳ４０を経てステップＳ５０に至った場合は、ステップＳ５０における測定は、ステップＳ４０の処理後、所定時間（たとえば１０秒〜１５秒）経過後に行われることが好ましい。そのような態様とすることで、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過した酸化ガスがセンサＳ２に到達する前に測定が行われてしまう事態を防止できる。その結果、ＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過していない酸化ガスについて測定が行われて、以下のステップＳ５５によって頻繁に処理の切換が行われる事態を防止することができる。
【００９１】
ステップＳ５５では、センサＳ２で測定した酸化ガス中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれもが、それぞれについて定められた停止用しきい値未満であるか否かが判断される。また、ステップＳ５５では、現在、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しているか否かが判断される。
【００９２】
ステップＳ５５において、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しており、かつ、ＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ６０に進む。
【００９３】
ステップＳ５５において、酸化ガス供給路７１中の酸化ガスがＮＯｘ除去フィルタ３２４を通過しておらず、かつ、ＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ４０に進む。
【００９４】
ステップＳ５５において、ＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれもが停止用しきい値未満である場合には、処理は、ステップＳ５７に進む。
【００９５】
ステップＳ５７では、車両制御コンピュータから燃料電池１２の運転を停止すべき旨の指示があったか否かを判定する。燃料電池１２の運転を停止する旨の指示があった場合は、処理はステップＳ７０に進む。燃料電池１２の運転を停止する旨の指示がない場合は、処理はステップＳ１０に戻る。
【００９６】
ステップＳ７０では、燃料電池１２の運転を停止する。燃料電池１２への酸化ガスの供給も停止される。その後、処理を終了する。
【００９７】
一方、ステップＳ６０では、酸化ガスとしての外部の空気の燃料電池１２への供給を停止する。より具体的には、酸化ガス供給路７１のバルブＶ３２を閉じ、酸化ガス排出路７３のバルブＶ３４を開く（図２参照）。そして、コンプレッサ３６の運転を停止する。その結果、酸化ガス供給路７１内に取り込まれた空気は、燃料電池１２に供給されず、酸化ガス排出路７３から外部に排出される。
【００９８】
このような処理を行うことで、所定量以上、塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘを含む酸化ガスが燃料電池１２に供給される事態を防止することができる。その結果、燃料電池１２の電解質膜の劣化を防止することができる。よって、常に酸化ガスとして外部の空気を燃料電池１２に供給する態様に比べて、燃料電池１２を長寿命化することができる。
【００９９】
また、ステップＳ６０では、酸素タンク４６から酸素供給路９１を介して酸化ガス供給路７１に酸素を供給させる（図２参照）。具体的には、それまで閉じられていた酸素供給路９１のバルブＶ４２を開く。その結果、燃料電池１２では、酸化ガスとして外部の空気ではなく酸素を使用して発電が行われる。なお、酸素タンク４６には、あらかじめ電気分解部４２によって生成された酸素が貯蔵されている。
【０１００】
そして、ステップＳ６０では、電気分解部４２に電気分解を行わせる。電気分解によって生成された酸素は酸素タンク４６に供給される。電気分解によって生成された水素は燃料ガス供給系に供給される。すなわち、燃料電池１２では、酸化ガスとして電気分解によって生成された酸素を使用し、燃料ガスとして電気分解によって生成された水素を使用して、発電が行われる。
【０１０１】
そのような処理を行うことで、所定量以上、有害物質を含む外部の空気を使用せずに、燃料電池１２の発電を続行させることができる。その結果、外部の空気が所定量以上、塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘを含む場合にも、燃料電池１２を劣化させずに、車両の走行を続行させることができる。走行を続行することができれば、電気自動車などの移動体が、有害物質の濃度が低い領域内に移動することもでき、その結果、外部の空気で発電を行うこともできる。
【０１０２】
図３のステップＳ６０の後、処理は図４のステップＳ８０に進む。
【０１０３】
図４のステップＳ８０では、センサＳ２（図２参照）で、酸化ガス中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度が測定される。
【０１０４】
ステップＳ８５では、センサＳ２で測定した酸化ガス中の塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれもが、それぞれについて定められた停止用しきい値未満であるか否かが判断される。塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ８０に戻る。塩化物イオンおよび鉄イオンの濃度のいずれもが停止用しきい値未満である場合には、処理は、ステップＳ９０に進む。
【０１０５】
ステップＳ９０では、センサＳ２で、酸化ガス中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度が測定される。
【０１０６】
ステップＳ９５では、センサＳ２で測定した酸化ガス中のＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれもが、それぞれについて定められた停止用しきい値未満であるか否かが判断される。ＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれかが停止用しきい値以上である場合には、処理は、ステップＳ８０に戻る。ＮＯｘおよびＳＯｘの濃度のいずれもが停止用しきい値未満である場合には、処理は、ステップＳ１００に進む。
【０１０７】
ステップＳ１００では、燃料電池制御部１００は、酸化ガスとしての外部の空気の燃料電池１２への供給を再開する。より具体的には、酸化ガス供給路７１のバルブＶ３２を開き、酸化ガス排出路７３のバルブＶ３４を閉じる。そして、コンプレッサ３６の運転を再開する。その結果、酸化ガス供給路７１に取り込まれた空気は、燃料電池１２に供給される。
【０１０８】
さらに、ステップＳ１００では、酸素タンク４６からの酸化ガス供給路７１への酸素の供給を停止させる。具体的には、酸素供給路９１のバルブＶ４２を閉じる。その結果、燃料電池１２においては、酸化ガスとして外部の空気を使用して発電が行われる。
【０１０９】
そして、ステップＳ１００では、電気分解部４２に電気分解を停止させる。その後、処理は図３のステップＳ１０に戻る。
【０１１０】
図４の処理を行うことで、外部の空気が含む塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘおよびＳＯｘの量が所定量より少なくなったときには、外部の空気を酸化ガスとして利用して、燃料電池１２による発電を行うことができる。
【０１１１】
なお、図４の各処理を実行中において、車両制御コンピュータから燃料電池１２の運転を停止すべき旨の指示があった場合には、処理は図３のステップＳ７０にジャンプする。そして、燃料電池の運転は停止される。
【０１１２】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１１３】
Ｂ１．変形例１：
上記実施例において、第２の領域の近傍は、第２の領域の外縁から３ｋｍ以内の範囲である。しかし、第２の領域の近傍は、第２の領域の外縁から２ｋｍの範囲や５ｋｍの範囲など、他の範囲とすることもできる。また、その地点の風向および風速に応じて「近傍の範囲」の形状を決定することも好ましい。すなわち、第１の領域に含まれる第２の領域の近傍の範囲は、任意に定めるとができる。
【０１１４】
また、上記実施例において、第４の領域の近傍は、第４の領域の外縁から５ｋｍ以内の範囲である。しかし、第４の領域の近傍は、第４の領域の外縁から３ｋｍの範囲や７ｋｍの範囲など、他の範囲とすることもできる。また、その地点の風向および風速に応じて「近傍の範囲」の形状を決定することも好ましい。すなわち、第３の領域に含まれる第４の領域の近傍の範囲は、任意に定めるとができる。
【０１１５】
Ｂ２．変形例２：
上記実施例において、ステップＳ２０の後、ステップＳ３０の処理を行うまでの待機時間は、１０秒〜１５秒の範囲の所定の値である。しかし、ステップＳ２０の後、ステップＳ２５の処理を行うまでの待機時間は、１０秒未満や１５秒以上など、任意の値とすることができる。ステップＳ４０の後、ステップＳ５０の処理を行うまでの待機時間についても同様である。
【０１１６】
ステップＳ３０，Ｓ５０における待ち時間を、１７秒、２０秒など、より長い時間とすれば、頻繁に処理の切換が行われる事態をより高度に防止することができる。
【０１１７】
一方、ステップＳ３０，Ｓ５０における待ち時間を、８秒、５秒など、より短い時間とすれば、燃料電池１２に塩化物イオン等の有害物質が送られる量をより確実に低減することができる。なお、そのような態様においては、たとえば、ステップＳ２０の処理が行われた後、ステップＳ３０，Ｓ３５を経て、いったんは外部からの酸化ガスの供給が停止される可能性が高い（ステップＳ６０）。しかし、その後、イオン除去フィルタ３２２を通過して浄化された酸化ガスがセンサＳ２に到達すると、図４の処理により、再び外部からの酸化ガスの供給が開始されることになる（ステップＳ１００参照）。鉄イオン、ＮＯｘ，ＳＯｘ等の他の有害物質に関する処理についても同様である。
【０１１８】
Ｂ３．変形例３：
上記実施例では、固体高分子型の燃料電池を備える燃料電池システムを例に挙げて説明を行った。しかし、本発明は、固体高分子型の燃料電池に限らず、空気中に含まれうる物質によって劣化が進行する様々な燃料電池に適用することができる。
【０１１９】
Ｂ４．変形例４：
上記実施例では、塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘについてあらかじめ用意されたデータおよび測定値を使用して、酸化ガスの流通制御を行う。しかし、酸化ガスの流通制御は、ＣＯやオイル状物質の量など、他の物質のデータや測定値に基づいて行うこともできる。そのような態様においては、酸化ガス中からＣＯを除去するフィルタや、酸化ガス中からオイル状物質を除去するフィルタなど、それぞれの化学物質を酸化ガス中から除去するための浄化部を備えることが好ましい。そして、各化学物質の量（推定量と測定量の少なくとも一方）に応じて、核化学物質に対応する浄化部の使用および不使用を決定することが好ましい。
【０１２０】
Ｂ５．変形例５：
上記実施例において、カーナビゲーションシステム３００は、イオン分布データと、ＮＯｘ分布データと、保持している記憶部３０４を備えている。しかし、カーナビゲーションシステム３００は、イオン分布データと、ＮＯｘ分布データと、保持している記憶部３０４を備えているサーバから、データ通信によって、現在位置における各種有害物質の量や、各浄化部を使用すべきか否かの情報を受け取る態様とすることもできる。
【０１２１】
そのような態様においては、カーナビゲーションシステム３００は、サーバと通信を行うための通信部を備える。また、そのような態様においては、サーバも、燃料電池システムの一部を構成する。すなわち、燃料電池システムを構成する各構成要素は、一部が移動体の外部に設けられていてもよい。
【０１２２】
Ｂ６．変形例６：
上記実施例では、移動体として電気自動車を例に説明を行った。しかし、本発明の燃料電池システムを適用する移動体は、軌道上を走る車両、海上を移動する船舶など、他の態様とすることもできる。
【０１２３】
Ｂ７．変形例７：
上記実施例では、カーナビゲーションシステムから各フィルタを使用すべきか否かの情報を取得する。しかし、各フィルタを使用すべきか否かの決定は、酸化ガス供給路７１の特定用途フィルタ３２よりも上流の位置に設けられているセンサＳ１を使用して行うこともできる。
【０１２４】
すなわち、図２のステップＳ１０の処理に代えて、センサＳ２（図２参照）で、酸化ガス中の塩化物イオン、鉄イオン、ＮＯｘ、ＳＯｘの濃度を測定する。そして、それらの値がそれぞれ定められた所定の式位置よりも高い場合には、対応するフィルタを使用する旨の決定を行う。そのような態様とすれば、実際の不純物の量に基づいて、酸化ガスの供給を制御することができる。また、このような態様においては、カーナビゲーションシステム３００を備えない構成とすることができる。
【０１２５】
ただし、実際の測定値に基づいて制御を行う場合には、各不純物の濃度としきい値との比較に関する判定については、「敷居値を超えている状態が一定時間以上継続したか」という判定を行うことが好ましい。そのような態様とすれば、頻繁に制御方法が切り替わる事態を防止することができる。なお、実施例のように予め設けられたデータに基づいて制御を行う場合には、不純物の濃度が短い区間内で増減を繰り返さないような不純物データを生成しておくことで、頻繁に制御方法が切り替わる事態を防止することができる。
【０１２６】
Ｂ８．変形例８：
上記実施例では、外部からの酸化ガスの供給を停止する際には、電気分解を行って酸素と水素を生成し、その酸素と水素で燃料電池１２の運転を続行する（図３のステップＳ６０）。しかし、外部からの酸化ガスの供給を停止する際には、２次電池３からの電力でモータ５を駆動して、電気自動車１の運行を続行することもできる。そのような態様とすれば、２次電池３が蓄えている電力を効率的に車両の運動エネルギーに変換することができる。また、このような態様においては、電気分解部４２と水タンク４４を備えないハードウェア構成を採用することができる。
【０１２７】
一方、電気分解を行う上記実施例の態様においては、２次電池３からの電力でモータ５を駆動する本変形例の態様に比べて、２次電池を小さくすることができる。エネルギーを電気分解で生成された酸素と水素の形態で保持するためである。
【０１２８】
Ｂ９．変形例９：
上記実施例における酸化ガス流路の構成、酸化ガス流路におけるフィルタやコンプレッサの配置、バルブの配置は、あくまでも一例であり、様々な態様と採用することができる。たとえば、特定用途フィルタ３２と、通常フィルタ３４と、コンプレッサ３６との位置関係は、相互に入れ替えることもできる。
【０１２９】
また、センサＳ２は、通常フィルタ３４とコンプレッサ３６の間の位置や、コンプレッサ３６の下流側に設けることもできる。ただし、センサＳ２は、特定用途フィルタ３２の下流に設けることが好ましい。そして、燃料電池システム２は、酸化ガス排出路７３を備えない構成とすることもできる。
【０１３０】
Ｂ１０．変形例１０：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、電池制御部１００の機能の一部をハードウェア回路が実行するようにすることもでき、ＣＰＵ上で実行されるプログラムが実行するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１実施例である電気自動車１の構成の概略を表わすブロック図。
【図２】燃料電池システム２の構成を示すブロック図。
【図３】燃料電池制御部１００によって実行される酸化ガスの供給の処理を示すフローチャート。
【図４】燃料電池制御部１００によって実行される酸化ガスの供給の処理を示すフローチャート。
【図５】図３のステップＳ１０におけるカーナビゲーションシステム３００の処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１３２】
１…電気自動車
２…燃料電池システム
３…二次電池
４…駆動インバータ
５…モータ
６…変速ギア
７…車両駆動軸
８…配線
１２…燃料電池
１４…水タンク
２０…燃料ガス供給系
３２…特定用途フィルタ
３４…通常フィルタ
３６…コンプレッサ
４２…電気分解部
４４…水タンク
４６…酸素タンク
６１…燃料ガス供給路
６２…燃料ガス排出路
６３…燃料ガス供給路
７１…酸化ガス供給路
７２…酸化ガス排出路
７３…酸化ガス排出路
８１…水排出路
９１…酸素供給路
１００…燃料電池制御部
２００…車両制御部
３００…カーナビゲーションシステム
３０２…ＧＰＳアンテナ
３０４…記憶部
３２２…イオン除去フィルタ
３２４…ＮＯｘ除去フィルタ
Ｓ１…センサ
Ｓ２…センサ
Ｖ１２…バルブ
Ｖ１４…バルブ
Ｖ２２…バルブ
Ｖ２４…バルブ
Ｖ３２…バルブ
Ｖ３４…バルブ
Ｖ４２…バルブ
【図１】
2009093996.tif 000003
【図２】
2009093996.tif 000004
【図３】
2009093996.tif 000005
【図４】
2009093996.tif 000006
【図５】
2009093996.tif 000007