JP2018102127A - 移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料電池で発電した電力を外部に供給可能な移動体を提供すること。
【解決手段】燃料電池(9)と、前記燃料電池が発電する電力で駆動されるモータ(3)と、を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体(1)であって、外部(105)に対し前記電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニット(13)を備えることを特徴とする移動体。移動体は、例えば、前記燃料電池で使用する水素、又は化学反応により水素を生成する物質を貯蔵する貯蔵タンク(11)と、前記貯蔵タンクにおける水素又は前記物質の貯蔵量を検出する貯蔵量検出ユニット(19)と、を備え、前記電力供給ユニットは、前記貯蔵量検出ユニットで検出した前記水素又は前記物質の量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することができる。
【選択図】図1
【解決手段】燃料電池(9)と、前記燃料電池が発電する電力で駆動されるモータ(3)と、を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体(1)であって、外部(105)に対し前記電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニット(13)を備えることを特徴とする移動体。移動体は、例えば、前記燃料電池で使用する水素、又は化学反応により水素を生成する物質を貯蔵する貯蔵タンク(11)と、前記貯蔵タンクにおける水素又は前記物質の貯蔵量を検出する貯蔵量検出ユニット(19)と、を備え、前記電力供給ユニットは、前記貯蔵量検出ユニットで検出した前記水素又は前記物質の量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば車両等の移動体に関する。
燃料電池車両は、燃料電池により発電した電力をモータに供給し、そのモータによって車輪を駆動する(特許文献1参照)。
従来の燃料電池車両は、燃料電池で発電した電力をその内部のみで使用しており、燃料電池車両の外部で電力を有効活用することが困難であった。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、上述した課題を解決できる移動体を提供することを目的とする。
本発明の移動体は、燃料電池と、前記燃料電池が発電する電力で駆動力を発生するモータと、を備え、前記モータの駆動力により移動可能であって、外部に対し前記電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニットを備えることを特徴とする。
本発明の移動体によれば、燃料電池が発電した電力を、移動体の外部において使用できる。
本発明の移動体は、例えば、前記燃料電池で使用する水素、又は化学反応により水素を生成する物質を貯蔵する貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクにおける水素又は前記物質の貯蔵量を検出する貯蔵量検出ユニットと、を備え、前記電力供給ユニットは、前記貯蔵量検出ユニットで検出した前記水素又は前記物質の量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することができる。この場合、移動体において電力が不足するような事態が生じにくい。
本発明の移動体は、例えば、前記燃料電池で使用する水素、又は化学反応により水素を生成する物質を貯蔵する貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクにおける水素又は前記物質の貯蔵量を検出する貯蔵量検出ユニットと、を備え、前記電力供給ユニットは、前記貯蔵量検出ユニットで検出した前記水素又は前記物質の量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することができる。この場合、移動体において電力が不足するような事態が生じにくい。
本発明の移動体は、例えば、前記燃料電池で発電した電力を蓄え、蓄えた電力を前記モータに供給するバッテリと、前記バッテリにおける電力蓄積量を検出する電力蓄積量検出ユニットと、を備え、前記電力供給ユニットは、前記電力蓄積量検出ユニットで検出した前記電力蓄積量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することができる。この場合、移動体において電力が不足するような事態が生じにくい。
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
<第1の実施形態>
1.移動体1の構成
移動体1の構成を図1〜図3に基づき説明する。移動体1は、燃料電池が発電する電力を用いて走行する燃料電池車両(FCV)である。移動体1は、図1に示すように、モータ
3、コントローラ5、バッテリ7、燃料電池9、水素貯蔵タンク11、電力供給ユニット13、入力部15、ドアロックセンサ17、水素圧センサ19、水素受入部21、及び水素流量センサ25を備える。
<第1の実施形態>
1.移動体1の構成
移動体1の構成を図1〜図3に基づき説明する。移動体1は、燃料電池が発電する電力を用いて走行する燃料電池車両(FCV)である。移動体1は、図1に示すように、モータ
3、コントローラ5、バッテリ7、燃料電池9、水素貯蔵タンク11、電力供給ユニット13、入力部15、ドアロックセンサ17、水素圧センサ19、水素受入部21、及び水素流量センサ25を備える。
モータ3は、バッテリ7又は燃料電池9の電力を用いて駆動力を発生し、その駆動力により移動体1の移動を可能にする。すなわち、モータ3の駆動力は、周知の駆動力伝達機構(図示略)を通して、移動体1が備える車輪に伝えられる。
コントローラ5は、モータ3、バッテリ7、及び燃料電池9に関する制御を行う。すなわち、コントローラ5は、移動体1のドライバの操作や移動体1の走行状態に応じて、バッテリ7、又は燃料電池9からモータ3に供給される電力量を調整する。また、コントローラ5は、モータ3で使用する電力量に基づき、燃料電池9が発電する電力のうち、モータ3に供給する分と、バッテリ7に蓄える分とを決定する。
また、移動体1の停止中、電力供給ユニット13がバッテリ7の電力を外部に供給し、バッテリ7に蓄えられた電力量が減少したとき、コントローラ5は、燃料電池9が発電する電力のうち、全部又は大部分をバッテリ7に供給する。その他にも、コントローラ5は、FCVにおけるコントローラの一般的な制御も行う。
バッテリ7は、充電及び放電が繰り返し可能な2次電池であり、詳しくは、リチウムイオンバッテリである。バッテリ7は、そこに蓄えられた電力を、コントローラ5を介してモータ3に供給する。また、バッテリ7は、そこに蓄えられた電力を、電力供給ユニット13を介して外部に供給する。また、バッテリ7は、燃料電池9で発電された電力により充電される。また、バッテリ7は、移動体1が備える回生ブレーキ(図示略)によっても充電される。なお、バッテリ7は、リチウムイオンバッテリ以外の2次電池(例えば、ニッケル−カドミウムバッテリ等)であってもよい。
燃料電池9は、水素貯蔵タンク11から供給された水素と、外気から取り入れた空気(特に酸素)とを用いて電気化学反応を行い、発電する。燃料電池9が発電した電力は、モータ3の駆動、及びバッテリ7の充電に使用される。また、燃料電池9は、その電気化学反応により水を生成する。生成した水は、水用のタンクに蓄えてもよいし、水のままで、又は水蒸気として、移動体1の外部に排出してもよい。
燃料電池9は、固体高分子形(PEFC)、リン酸形(PAFC)、溶融炭酸塩形(MCFC)、及び固体電解質形(SOFC)のうちのいずれであってもよい。
水素貯蔵タンク11は、水素ガスを貯蔵可能な金属製のタンクである。水素貯蔵タンク11と燃料電池9とは配管27により接続されている。水素貯蔵タンク11に貯蔵された水素は、配管27を介して、燃料電池9に供給される。
水素貯蔵タンク11は、水素ガスを貯蔵可能な金属製のタンクである。水素貯蔵タンク11と燃料電池9とは配管27により接続されている。水素貯蔵タンク11に貯蔵された水素は、配管27を介して、燃料電池9に供給される。
電力供給ユニット13は、バッテリ7に蓄えられた電力を外部に供給する処理を行う。電力供給ユニット13の詳しい構成は後述する。
入力部15は、移動体1の車室内に設けられ、移動体1のユーザ(ドライバ又は他の乗員)が情報を入力可能な構成である。入力部15は、例えば、キーボード、タッチパネル、各種スイッチ、音声入力ユニット、メディア(例えば、磁気カード、フラッシュメモリ等)の読取ユニット等とすることができる。入力部15は、入力された情報を電力供給ユニット13に出力する。
入力部15は、移動体1の車室内に設けられ、移動体1のユーザ(ドライバ又は他の乗員)が情報を入力可能な構成である。入力部15は、例えば、キーボード、タッチパネル、各種スイッチ、音声入力ユニット、メディア(例えば、磁気カード、フラッシュメモリ等)の読取ユニット等とすることができる。入力部15は、入力された情報を電力供給ユニット13に出力する。
ドアロックセンサ17は、移動体1が備えるドア(図示略)がロックされているか否かを検出し、その検出結果を表す信号を電力供給ユニット13に出力する。
水素圧センサ19は、水素貯蔵タンク11内における水素の圧力を検出し、その検出結果を表す信号を電力供給ユニット13に出力する。なお、水素貯蔵タンク11の容積は一定であるので、水素圧センサ19により検出した圧力は、水素貯蔵タンク11内に貯蔵された水素の量に比例する。
水素圧センサ19は、水素貯蔵タンク11内における水素の圧力を検出し、その検出結果を表す信号を電力供給ユニット13に出力する。なお、水素貯蔵タンク11の容積は一定であるので、水素圧センサ19により検出した圧力は、水素貯蔵タンク11内に貯蔵された水素の量に比例する。
水素受入部21は、水素貯蔵タンク11に水素を充填するための構成である。水素受入部21は、水素貯蔵タンク11に接続した配管29と、配管29の先端に設けられた筒状のノズル受部31とから成る。ノズル受部31は、移動体1の車体における表面に設けられており、後述する外部ユニット105が備える水素供給ノズル101を差し込むことができる。水素供給ノズル101がノズル受部31に差し込まれた状態で、水素供給ノズル101から吐出された水素は、配管29を通り、水素貯蔵タンク11に充填される。
水素流量センサ25は、配管29内を流れる水素の流量を検出し、その検出結果を表す信号を電力供給ユニット13に出力する。
次に、図2に基づき、電力供給ユニット13の構成を説明する。電力供給ユニット13は、コネクタ23、通信部33、GPS35、時計37、ロックユニット39、スイッチ41、及び制御部43を備える。
次に、図2に基づき、電力供給ユニット13の構成を説明する。電力供給ユニット13は、コネクタ23、通信部33、GPS35、時計37、ロックユニット39、スイッチ41、及び制御部43を備える。
コネクタ23は、スイッチ41を介してバッテリ7と電気的に接続している。コネクタ23は、移動体1の車体における表面に設けられており、後述する外部ユニット105が備えるコネクタ103と接続することができる。コネクタ23とコネクタ103とが接続した状態において、後述する処理により、制御部43が電力供給を許可し、スイッチ41をオンにすると、バッテリ7に蓄えられた電力が、コネクタ23、及びコネクタ103を通じて、外部ユニット105に供給される。一方、コネクタ23とコネクタ103とが接続した状態であっても、制御部43が電力供給を許可せず、スイッチ41をオフにすると、バッテリ7に蓄えられた電力の供給は行われない。
通信部33は、外部(外部ユニット105を含む)と無線通信を行うことができる構成である。GPS35は、移動体1の位置情報を取得できる構成である。時計37は、リアルタイムの時刻情報を取得できる構成である。
電力供給ユニット13が備えるロックユニット39及びその周辺の構成について図3に基づき説明する。移動体1は、その車体45のうち、後面47に、後方が開口した凹部49を備えている。凹部49の奥側にコネクタ23が取り付けられている。
また、移動体1は、後面47に蓋51を備えている。蓋51は、その上側の軸部51Aを軸として、図3Aに示すように凹部49を覆う位置と、図3Bに示すように凹部49を開放する位置との間で回動可能である。蓋51の表面には、ナンバープレート53が取り付けられている。
なお、図3Aに示すように、蓋51が凹部49を閉じているとき、コネクタ103を凹部49内に導入できないので、コネクタ103をコネクタ23に接続することはできない
。一方、図3Bに示すように、蓋51が凹部49を開放しているとき、コネクタ103を凹部49内に導入し、コネクタ23に接続することができる。
。一方、図3Bに示すように、蓋51が凹部49を開放しているとき、コネクタ103を凹部49内に導入し、コネクタ23に接続することができる。
また、移動体1は、凹部49の下端付近に、ロックユニット39を備えている。ロックユニット39は、本体部39Aと、その本体部39Aから後方に突出した棒状の係止部39Bとを備える。係止部39Bの先端は、上向きの鉤形状を有している。係止部39Bは、後述するフリー状態にある場合は、本体部39A側の軸部55を軸として、図3A、図3BにおけるA1、A2方向に回動可能である。
ロックユニット39は、制御部43から送られる信号に応じて、係止部39Bを固定した状態(以下、ロック状態とする)とすることもできるし、A1、A2方向に回動可能な状態(以下、フリー状態とする)とすることもできる。
制御部43は、入力部15に所定の入力(例えばセキュリティーコードの入力)があった場合、係止部39Bをフリー状態とする。図3Aに示すように、蓋51が閉じているとき、係止部39Bをフリー状態として、A1方向に回動させると、係止部39Bが蓋51の下端を係止するので、蓋51に力を加えても、蓋51を開放できなくなる。
また、係止部39Bをフリー状態として、A2方向に回動させると、係止部39Bの蓋51に対する係止が解除され、蓋51を開放することが可能になる。
また、制御部43は、ドアロックセンサ17がドアのロックを検出したとき、係止部39Bをロック状態とする。よって、図3Aに示すように、蓋51が閉じ、係止部39Bが蓋51を係止している状態で移動体1のドアをロックすると、係止部39Bがロック状態となり、係止部39B及び蓋51のいずれに力を加えても、蓋51を開放することができなくなる。
また、制御部43は、ドアロックセンサ17がドアのロックを検出したとき、係止部39Bをロック状態とする。よって、図3Aに示すように、蓋51が閉じ、係止部39Bが蓋51を係止している状態で移動体1のドアをロックすると、係止部39Bがロック状態となり、係止部39B及び蓋51のいずれに力を加えても、蓋51を開放することができなくなる。
図2に戻り、スイッチ41は、制御部43から入力する信号に応じて、バッテリ7とコネクタ23との電気的接続をオン/オフする。制御部43はCPU、ROM、RAM等を備える周知のコンピュータであり、電力供給ユニット13の各部を制御して、後述する処理を実行する。
2.外部ユニット105の構成
移動体1は、外部ユニット105との間で、後述するように、電力や水素の授受を行う。この外部ユニット105の構成を図1に基づき説明する。外部ユニット105は、移動体1の外部に存在するものであって、電力線106、電力計107、通信部109、信号出力部111、水素供給配管113、ポンプ115、及び制御部117を備える。
移動体1は、外部ユニット105との間で、後述するように、電力や水素の授受を行う。この外部ユニット105の構成を図1に基づき説明する。外部ユニット105は、移動体1の外部に存在するものであって、電力線106、電力計107、通信部109、信号出力部111、水素供給配管113、ポンプ115、及び制御部117を備える。
電力線106は、その先端に上述したコネクタ103を備えており、移動体1のコネクタ23と電気的に接続可能である。電力線106は、コネクタ23から供給された電力を、電力消費ユニット301に送る。なお、電力消費ユニット301は、外部ユニット105の一部であってもよいし、外部ユニット105とは別のものであってもよい。
電力計107は、電力線106を流れた電力量を検出し、その検出結果を表す信号を制御部117に出力する。
通信部109は、移動体1の通信部33との間で無線通信を行うことができる構成である。信号出力部111は、特典付与ユニット303に対し、特典付与に関する信号を出力する。なお、特典付与ユニット303は、外部ユニット105の一部であってもよいし、外部ユニット105とは別のものであってもよい。
通信部109は、移動体1の通信部33との間で無線通信を行うことができる構成である。信号出力部111は、特典付与ユニット303に対し、特典付与に関する信号を出力する。なお、特典付与ユニット303は、外部ユニット105の一部であってもよいし、外部ユニット105とは別のものであってもよい。
水素供給配管113は、その一端で水素タンク305と接続し、反対側の端部に上述し
た水素供給ノズル101を備えている。水素供給ノズル101は、上述したように、移動体1のノズル受部31に差し込むことができる。水素供給ノズル101をノズル受部31に差し込んだ状態で、水素供給配管113は、水素タンク305内の水素を水素受入部21に送り出すことができる。
た水素供給ノズル101を備えている。水素供給ノズル101は、上述したように、移動体1のノズル受部31に差し込むことができる。水素供給ノズル101をノズル受部31に差し込んだ状態で、水素供給配管113は、水素タンク305内の水素を水素受入部21に送り出すことができる。
ポンプ115は、水素供給配管113に取り付けられ、水素供給配管113内の水素を水素供給ノズル101の方向に送り出す。
制御部117は、CPU、ROM、RAM等を備える周知のコンピュータであり、外部ユニット105の各部を制御して、後述する処理を実行する。
制御部117は、CPU、ROM、RAM等を備える周知のコンピュータであり、外部ユニット105の各部を制御して、後述する処理を実行する。
なお、外部ユニット105は、例えば、住宅、店舗、工場、商業ビル、その他の各種建築物、駐車場、インフラ設備、他の移動体(例えば燃料電池車両)等(以下、住宅等とする)に設けることができる。また、電力消費ユニット301は、住宅等で電力を消費するユニット(例えば、照明装置、空調装置、給湯装置、音響装置、モータやコンプレッサ等の駆動装置、フラップ式駐車場におけるフラップ駆動装置、蓄電池等)とすることができる。
3.移動体1が実行する処理
移動体1(特に電力供給ユニット13の制御部43)が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図4に基づき説明する。この処理は、スイッチ41がオンであり、バッテリ7の電力をコネクタ23から外部に供給可能な状態(以下電力供給許可状態とする)と、スイッチ41がオフであり、バッテリ7の電力をコネクタ23から外部に供給できない状態(以下、電力供給不許可状態とする)とを切り換える処理である。
移動体1(特に電力供給ユニット13の制御部43)が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図4に基づき説明する。この処理は、スイッチ41がオンであり、バッテリ7の電力をコネクタ23から外部に供給可能な状態(以下電力供給許可状態とする)と、スイッチ41がオフであり、バッテリ7の電力をコネクタ23から外部に供給できない状態(以下、電力供給不許可状態とする)とを切り換える処理である。
ステップ1では、その時点において、電力供給不許可状態であるか否かを判断する。電力供給不許可状態であるか否かは、スイッチ41の状態(オン/オフ)により判断できる。電力供給不許可状態である場合はステップ2に進み、電力供給不許可状態ではない(電力供給許可状態である)場合はステップ11に進む。
ステップ2では、GPS35を用いて移動体1の位置情報を取得する。そして、その位置情報が、予め登録されているユーザの自宅の位置情報と一致するか否かを判断する。ユーザの自宅の位置情報と一致する場合はステップ3に進み、一致しない場合はステップ7に進む。
ステップ3では、時計37を用いて、リアルタイムの時刻情報を取得する。そして、取得した時刻情報が、予め設定されていた、自宅に電力を供給すべき特定の時間帯に入るか否かを判断する。なお、特定の時間帯としては、例えば、電力会社から供給される電力の単価が高い時間帯、自宅での電力消費量が多い時間帯、自宅が備える太陽光発電システムで発電ができない時間帯(夜間、雨天、曇天等)等が挙げられる。特定の時間帯に入る場合はステップ4に進み、特定の時間帯に入らない場合は本処理を終了する。
ステップ4では、水素圧センサ19を用いて、水素貯蔵タンク11の圧力を検出し、その検出した圧力が所定の下限値より大きいか否かを判断する。下限値より大きい場合はステップ6に進み、下限値以下である場合はステップ5に進む。
ステップ5では、バッテリ7の充電量が所定の下限値より大きいか否かを判断する。下限値より大きい場合はステップ6に進み、下限値以下である場合は本処理を終了する。
ステップ6では、電力供給不許可状態から、電力供給許可状態に切り換える。なお、電力供給許可状態となった移動体1は、外部ユニット105に対し、電力を供給することが可能になる。移動体1が電力を供給する外部ユニット105は、前記ステップ2、3で肯
定判断した場合は、自宅に設置された外部ユニット105であり、前記ステップ7、9で肯定判断した場合は、後述する電力供給条件で特定される外部ユニット105である。
ステップ6では、電力供給不許可状態から、電力供給許可状態に切り換える。なお、電力供給許可状態となった移動体1は、外部ユニット105に対し、電力を供給することが可能になる。移動体1が電力を供給する外部ユニット105は、前記ステップ2、3で肯
定判断した場合は、自宅に設置された外部ユニット105であり、前記ステップ7、9で肯定判断した場合は、後述する電力供給条件で特定される外部ユニット105である。
一方、前記ステップ2で否定判断した場合はステップ7に進み、電力供給条件を通信部33で受信したか否かを判断する。この電力供給条件とは、外部ユニット105が、その周囲の一定範囲に定期的に通信部109を用いて送信している情報であって、外部ユニット105が移動体1から電力の供給を受ける態様と、電力供給の対価として外部ユニット105が移動体1(又はそのユーザ)に与える特典との関係を規定した情報である。
電力供給条件としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、C
C駐車場における駐車料金をDD時間分無料にする。”
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、店
舗EEで使用できる特典(例えば、遊技店における所定量のパチンコ球、スロット機用のメダル、それらの電子データ等)をFF円分付与する。”
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力を供給し続ける限り、外部ユニット105は移動体1に対し、水素貯蔵タンク11内の水素圧を所定値以上に維持するだけの水素を供給し続ける。”
電力供給条件を受信した場合はステップ8に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、C
C駐車場における駐車料金をDD時間分無料にする。”
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、店
舗EEで使用できる特典(例えば、遊技店における所定量のパチンコ球、スロット機用のメダル、それらの電子データ等)をFF円分付与する。”
“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力を供給し続ける限り、外部ユニット105は移動体1に対し、水素貯蔵タンク11内の水素圧を所定値以上に維持するだけの水素を供給し続ける。”
電力供給条件を受信した場合はステップ8に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。
ステップ8では、受信した電力供給条件を、移動体1の車室内のディスプレイに表示する。
ステップ9では、電力供給条件を受諾するか否かを判断する。この判断は、制御部43に予めインストールされたプログラムに基づき、制御部43が行ってもよいし、入力部15に対するユーザの入力(受諾するとの入力、または拒否するとの入力)に従って判断してもよい。なお、ユーザは、前記ステップ8でディスプレイに表示された電力供給条件を見て、電力供給条件を受諾するか否かを判断し、その判断結果に応じて入力部15に入力を行うことができる。電力供給条件を受諾する場合はステップ10に進み、受諾しない場合は本処理を終了する。
ステップ9では、電力供給条件を受諾するか否かを判断する。この判断は、制御部43に予めインストールされたプログラムに基づき、制御部43が行ってもよいし、入力部15に対するユーザの入力(受諾するとの入力、または拒否するとの入力)に従って判断してもよい。なお、ユーザは、前記ステップ8でディスプレイに表示された電力供給条件を見て、電力供給条件を受諾するか否かを判断し、その判断結果に応じて入力部15に入力を行うことができる。電力供給条件を受諾する場合はステップ10に進み、受諾しない場合は本処理を終了する。
ステップ10では、電力供給条件を受諾する旨の回答と、移動体1のID情報(移動体1自体のID情報、又は移動体1のユーザのID情報)とを、通信部33を用いて送信する。なお、この回答とID情報とは、外部ユニット105の通信部109により受信される。
また、前記ステップ1で否定判断した場合はステップ11に進み、電力供給を停止すべき理由が発生しているか否かを判断する。電力供給を中止すべき理由としては、例えば、以下の理由が挙げられる。
“水素貯蔵タンク11の圧力が所定の下限値以下に低下し、且つバッテリ7の充電量が所定の下限値以下に低下している。”
“前記ステップ2、3で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、特定の時間帯を経過した。”
“前記ステップ7、9で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、電力供給条件で規定する外部ユニット105側の義務を外部ユニット105が履行しなかった。”
“前記ステップ7、9で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、電力供給条件で規定された電力量を既に供給し終わった。”
電力供給を中止すべき理由が発生している場合はステップ12に進み、発生していない場合は本処理を終了する。
“水素貯蔵タンク11の圧力が所定の下限値以下に低下し、且つバッテリ7の充電量が所定の下限値以下に低下している。”
“前記ステップ2、3で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、特定の時間帯を経過した。”
“前記ステップ7、9で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、電力供給条件で規定する外部ユニット105側の義務を外部ユニット105が履行しなかった。”
“前記ステップ7、9で肯定判断し、電力供給許可状態とした後、電力供給条件で規定された電力量を既に供給し終わった。”
電力供給を中止すべき理由が発生している場合はステップ12に進み、発生していない場合は本処理を終了する。
ステップ12では、電力供給許可状態から、電力供給不許可状態に切り換える。なお、電力供給不許可状態となった移動体1は、コネクタ23とコネクタ103とが接続した状態であっても、外部ユニット105に対し、電力を供給することができなくなる。
4.外部ユニット105が実行する処理
(4−1)移動体1が送信した、受諾回答とID情報(前記ステップ10参照)とを受信し、移動体1から電力の供給を受ける外部ユニット105が実行する処理を図5に基づき説明する。ここでは、電力供給条件が、“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、CC駐車場における駐車料金をDD時間分無料にす
る。”というものである場合について説明する。
(4−1)移動体1が送信した、受諾回答とID情報(前記ステップ10参照)とを受信し、移動体1から電力の供給を受ける外部ユニット105が実行する処理を図5に基づき説明する。ここでは、電力供給条件が、“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力をBBKW時供給すれば、CC駐車場における駐車料金をDD時間分無料にす
る。”というものである場合について説明する。
ステップ21では、電力供給を受ける場所である場所AAを表す情報を、通信部109を用いて送信する。なお、移動体1は、この情報を受信し、場所AAに移動することが可能である。そして、移動体1のユーザは、場所AAにおいて、コネクタ103をコネクタ23に接続し、電力供給を行うことができる。
ステップ22では、電力計107の測定結果に基づき、移動体1から外部ユニット105への電力供給が開始されたか否かを判断する。開始された場合はステップ23に進み、未だ開始されていない場合はステップ21に戻る。
ステップ23では、電力計107の測定履歴に基づき、電力の供給を受け始めて以来、移動体1から供給された電力量の積算値を算出する。
ステップ24では、前記ステップ23で算出した電力量が、電力供給条件で規定するBBKW時に達しているか否かを判断する。達している場合はステップ25に進み、未だ達
していない場合はステップ23に進む。
ステップ24では、前記ステップ23で算出した電力量が、電力供給条件で規定するBBKW時に達しているか否かを判断する。達している場合はステップ25に進み、未だ達
していない場合はステップ23に進む。
ステップ25では、信号出力部111を用いて、特典付与ユニット303に対し、特典付与に関する情報と、移動体1のID情報とを出力する。なお、特典付与ユニット303は、受信した情報に応じて、そのID情報を有する移動体1に対し、BB駐車場における駐車料金をCC時間分無料にする処理を実行する。
ステップ26では、移動体1に対し、特典の付与が受けられる旨の通知を、通信部109を用いて送信する。
なお、上記の処理において、特典付与ユニット303は、BB駐車場における駐車料金をCC時間分無料にする処理に代えて、またはそれに加えて、店舗EEで使用できる特典(例えば、遊技店における所定量の球、メダル、コイン、それらの電子データ等)をFF円分付与してもよい。この場合、移動体1のユーザは、店舗EEにおいて、ID情報を提示し、上記の特典を受けることができる。
なお、上記の処理において、特典付与ユニット303は、BB駐車場における駐車料金をCC時間分無料にする処理に代えて、またはそれに加えて、店舗EEで使用できる特典(例えば、遊技店における所定量の球、メダル、コイン、それらの電子データ等)をFF円分付与してもよい。この場合、移動体1のユーザは、店舗EEにおいて、ID情報を提示し、上記の特典を受けることができる。
(4−2)移動体1が送信した、受諾回答とID情報(前記ステップ10参照)とを受信し、移動体1から電力の供給を受ける外部ユニット105が実行する別の処理を図6に基づき説明する。ここでは、電力供給条件が、“場所AAにおいて移動体1が外部ユニット105に電力を供給し続ける限り、外部ユニット105は移動体1に対し、水素貯蔵タンク11内の水素圧を所定値以上に維持するだけの水素を供給し続ける。”というものである場合について説明する。
ステップ31では、電力供給を受ける場所である場所AAを表す情報を、通信部109を用いて送信する。なお、移動体1は、この情報を受信し、場所AAに移動することが可能である。そして、移動体1のユーザは、場所AAにおいて、コネクタ103をコネクタ23に接続し、電力供給を行うことができる。
ステップ32では、電力計107の測定結果に基づき、移動体1から外部ユニット105への電力供給が開始されたか否かを判断する。開始された場合はステップ33に進み、未だ開始されていない場合はステップ31に戻る。
ステップ33では、電力計107の測定結果に基づき、移動体1から外部ユニット105への電力供給が継続されているか否かを判断する。継続されている場合はステップ34に進み、停止している場合はステップ35に進む。
ステップ34では、水素の供給を所定時間行う。なお、単位時間当りの水素の供給量は、例えば、以下のように決めることができる。移動体1のID情報に車種情報が含まれており、外部ユニット105は、移動体1の車種に応じて、予め決められた供給量(その車種の水素貯蔵タンク11における水素圧を所定値以上に維持できる供給量)を設定する。あるいは、移動体1から、水素圧センサ19の検出結果を定期的に受信し、その受信した検出結果に基づき、水素貯蔵タンク11の水素圧が所定値以上となるように、水素の供給量を調整してもよい。ステップ34の後、ステップ33に進む。
ステップ35では、移動体1に対する水素の供給を停止する。
5.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1は、外部ユニット105に電力を供給することができる。そのことにより、移動体1で発電した電力を有効活用することができる。
5.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1は、外部ユニット105に電力を供給することができる。そのことにより、移動体1で発電した電力を有効活用することができる。
(2)移動体1は、外部ユニット105に電力を供給する対価として、特典を受けることができる。そのことにより、移動体1のユーザに対し、電力の供給を促すことができる。
(3)移動体1は、水素貯蔵タンク11の圧力が所定の下限値以下であり、且つバッテリ7の充電量が所定の下限値以下である場合は、外部ユニット105に電力を供給しない。そのことにより、移動体1の機能に支障が生じにくい。
(4)移動体1は、コネクタ23を凹部49内に備え、その凹部49を蓋51で覆うことができる。また、ロックユニット39を用いて、ドアロックに連動し、蓋51を閉じた状態で固定することができる。そのため、コネクタ23からの盗電を抑制できる。
(5)移動体1が自宅に電力を供給可能なタイミングは、特定の時間帯に限定される。そのため、移動体1の電力を有効活用できる。
(6)移動体1は、電力供給を中止すべき理由が発生している場合、電力の供給を停止することができる。そのことにより、電力を節約することができる。
(6)移動体1は、電力供給を中止すべき理由が発生している場合、電力の供給を停止することができる。そのことにより、電力を節約することができる。
(7)移動体1は、所定の条件が成立しない場合、電力供給不許可状態となる。そのことにより、移動体1からの盗電を抑制できる。
<第2の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
<第2の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
移動体1は、図7に示すように、その下面に凹部49を備え、凹部49の奥側にコネクタ23を備えている。
外部ユニット105は、駐車スペース307の地下に埋設されている。外部ユニット105は、コネクタ103の位置を移動させることが可能なコネクタ移動ユニット119を
備えている。コネクタ移動ユニット119は、長手方向が鉛直方向であるシャフト121と、シャフト121の下方を摺動自在に支持する支持部123と、シャフト121の上端に取り付けられた板状のステージ125とを備え、コネクタ103はステージ125の上面に取り付けられている。
外部ユニット105は、駐車スペース307の地下に埋設されている。外部ユニット105は、コネクタ103の位置を移動させることが可能なコネクタ移動ユニット119を
備えている。コネクタ移動ユニット119は、長手方向が鉛直方向であるシャフト121と、シャフト121の下方を摺動自在に支持する支持部123と、シャフト121の上端に取り付けられた板状のステージ125とを備え、コネクタ103はステージ125の上面に取り付けられている。
支持部123は、駐車スペース307に形成された鉛直孔309内に埋め込まれている。支持部123は、シャフト121を上下動させる機構を備えている。また、ステージ125は、コネクタ103を水平面内で任意の方向に移動させる機構を備えている。よって、コネクタ移動ユニット119は、シャフト121の上下動と、ステージ125上の水平面内での移動とにより、コネクタ103を3次元空間で任意の方向に移動することができる。コネクタ移動ユニット119の動作は、制御部117により制御される。
シャフト121及びステージ125の上下方向における位置は、通常時(後述する重みセンサ131で移動体1を検出していない状態)では、上下動可能な範囲のうち、下限の位置である。このことにより、駐車スペース307を走行する車両等との衝突により、シャフト121やステージ125が損傷を受ける事態が生じにくい。
シャフト121、及びステージ125の内部には鉛直方向の孔が形成されており、電力線106は、コネクタ103から、その孔を通り、シャフト121の下方に引き出されている。
また、ステージ125の上面には、上方を撮影可能なカメラ127が設置されている。このカメラ127は、移動体1が図7に示す位置にあるとき、コネクタ23を含む範囲の画像を撮影できる。カメラ127で撮影した画像は、無線通信により、制御部117に送られる。
また、外部ユニット105は、駐車スペース307の表面のうち、移動体1の車輪129が接する部分に、重みセンサ131を備える。重みセンサ131の検出信号は、制御部117に出力される。
2.移動体1及び外部ユニット105が実行する処理
本実施形態の移動体1及び外部ユニット105は、基本的には前記第1の実施形態と同様の処理を実行する。さらに、本実施形態の外部ユニット105は、コネクタ103をコネクタ23に自動的に接続する処理を実行する。この処理を図8に基づき説明する。
本実施形態の移動体1及び外部ユニット105は、基本的には前記第1の実施形態と同様の処理を実行する。さらに、本実施形態の外部ユニット105は、コネクタ103をコネクタ23に自動的に接続する処理を実行する。この処理を図8に基づき説明する。
図8のステップ41では、重みセンサ131により、移動体1に該当する重さを検出したか否かを判断する。なお、重みセンサ131が移動体1に該当する重さを検出した場合とは、移動体1が図7に示す位置に存在し、移動体1の車輪が重みセンサ131に荷重をかけた場合である。重みセンサ131が移動体1に該当する重さを検出した場合はステップ42に進み、検出しなかった場合は本処理を終了する。
ステップ42では、カメラ127を用いて、コネクタ23を含む範囲の画像を撮影する。
ステップ43では、前記ステップ42で撮影した画像において、周知の画像認識処理により、コネクタ23の形状を認識する。
ステップ43では、前記ステップ42で撮影した画像において、周知の画像認識処理により、コネクタ23の形状を認識する。
ステップ44では、前記ステップ43で認識したコネクタ23の水平面内における位置と、コネクタ103の水平面内における位置とが一致するように、コネクタ103をステージ125の上面上で水平方向に移動させる。
ステップ45では、シャフト121を所定量上昇させる。
ステップ46では、コネクタ103とコネクタ23とが電気的に導通したか否か(コネクタ103とコネクタ23とが接続したか否か)を判断する。導通した場合は本処理を終了し、導通していない場合はステップ42に進む。
ステップ46では、コネクタ103とコネクタ23とが電気的に導通したか否か(コネクタ103とコネクタ23とが接続したか否か)を判断する。導通した場合は本処理を終了し、導通していない場合はステップ42に進む。
前記ステップ42〜46の処理を、コネクタ103とコネクタ23とが接続するまで繰り返す。
2.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
2.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(2)移動体1及び外部ユニット105は、コネクタ103とコネクタ23とを自動的に接続することができる。そのため、移動体1から外部ユニット105に電力を供給することが一層容易である。
<第3の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
<第3の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
移動体1は、図9に示すように、その車室133内にコネクタ23を備えている。コネクタ23にコネクタ103が接続し、移動体1のドア135が閉じているとき、電力線106は、ドア135と、車体本体137との隙間139を通り、車室133の外へ引き出される。
2.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(2)コネクタ103とコネクタ23とを接続したとき、移動体1と外部ユニット105とは、電力線106で繋がれる。また、コネクタ103は、車室133内においてコネクタ23に接続しており、ドア135を開けない限り、コネクタ103を取り外すことはできない。そのため、移動体1の盗難を抑制することができる。
<第4の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
<第4の実施形態>
1.移動体1及び外部ユニット105の構成
本実施形態における移動体1及び外部ユニット105の構成は基本的には前記第1の実施形態と同様であるが一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。
移動体1は、図10に示すように、連結ユニット141を後部に連結することができる。連結ユニット141は、その前方に連結腕143を備えており、連結腕143の前端を移動体1の後端に取り付けることで、移動体1に対し連結される。連結ユニット141は、左右一対の車輪144を備えており、移動体1に牽引されながら走行することが可能である。
連結ユニット141は、燃料電池146と、水素貯蔵タンク145とを備える。燃料電池146は、水素貯蔵タンク145から供給された水素と、外気から取り入れた空気(酸素)とを用いて電気化学反応を行い、発電する。燃料電池146で発電した電力は、連結腕143内の電力線147を通り、移動体1内のバッテリ7に送られる。また、燃料電池146で発電した電力を、直接、モータ3に供給してもよい。
2.移動体1及び外部ユニット105が奏する効果
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(1)移動体1及び外部ユニット105は前記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(2)移動体1は、連結ユニット141から電力の供給を受けることができるので、航続距離が一層長い。
<その他の実施形態>
(1)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1は、燃料電池車両以外のものであってもよい。すなわち、移動体1は、人又は物を搭載して空間(地上、地中、水中、水上、上空を含む)内を移動できるものであればよく、二輪車、電動アシスト式自転車、鉄道車両(リニアモーターカーを含む)、船舶、航空機(有人機又は無人機)、宇宙船等であってもよい。また、移動体1は、駆動にモータ3と内燃機関とを併用するハイブリット式の車両であってもよい。
<その他の実施形態>
(1)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1は、燃料電池車両以外のものであってもよい。すなわち、移動体1は、人又は物を搭載して空間(地上、地中、水中、水上、上空を含む)内を移動できるものであればよく、二輪車、電動アシスト式自転車、鉄道車両(リニアモーターカーを含む)、船舶、航空機(有人機又は無人機)、宇宙船等であってもよい。また、移動体1は、駆動にモータ3と内燃機関とを併用するハイブリット式の車両であってもよい。
(2)前記第1〜第4の実施形態において、コネクタ23は、スイッチ41を介して、燃料電池9と接続していてもよい。この場合、燃料電池9から直接外部に電力を供給することができる。
(3)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1は、水素ではなく、化学反応により水素を生成する物質(例えば、メタノール、天然ガス等)を貯蔵していてもよい。この場合、移動体1は、適宜、化学反応により水素を生成する物質から水素を生成し、その生成した水素を燃料電池9に供給することができる。また、移動体1は、外部ユニット105から、上記の水素を生成する物質の供給を受けることができる。
(4)前記第1〜第4の実施形態において、外部ユニット105は、水素タンク305からではなく、インフラ設備の1種である水素供給配管から水素を取得してもよい。
(5)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1から外部ユニット105への給電は、非接触給電により行ってもよい。
(5)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1から外部ユニット105への給電は、非接触給電により行ってもよい。
(6)前記第1〜第4の実施形態において、コネクタ23を設置する場所は移動体1の他の場所であってもよく、例えば、移動体1の前面、側面、天井、ドアミラーやサイドミラー等に設置することができる。
(7)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1から外部ユニット105に給電している期間中、燃料電池9で使用する分以外の水素を、移動体1から抜き取っておいてもよい。この場合、移動体1の安全性が一層向上する。
(8)前記第1〜第4の実施形態において、電力供給ユニット13は、常に電力供給許可状態であってもよい。また、ユーザの操作により、電力供給許可状態と、電力供給不許可状態とを切り換えられるようにしてもよい。
(9)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1の側から、外部ユニット105に対して電力供給条件を送信し、外部ユニット105から受諾の回答があった場合に、電力供給許可状態に切り換えるようにしてもよい。
(10)前記第1〜第4の実施形態において、電力線106の一部は地下に埋設されていてもよい。
(11)前記第1〜第4の実施形態において、入力部15は車室外(例えば、移動体1の外表面上)に設けられていてもよい。また、入力部15は、ユーザが携帯可能な携帯端末であってもよい。
(11)前記第1〜第4の実施形態において、入力部15は車室外(例えば、移動体1の外表面上)に設けられていてもよい。また、入力部15は、ユーザが携帯可能な携帯端末であってもよい。
(12)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1がユーザの自宅付近にいるか否かを判断する処理(前記ステップ2)は、以下のようにしてもよい。ユーザの自宅は、そこから一定範囲にのみ到達する識別信号を常時送信している。移動体1は、その識別信号を受信すれば、ユーザの自宅付近にいると判断し、識別信号を受信しなければ、ユーザの自宅付近にはいないと判断する。
(13)前記第1〜第4の実施形態において、位置情報の一致を判断する処理(前記ステップ2)の対象は、自宅以外の場所(例えば、自宅以外の住宅、店舗、工場、商業ビル、その他の各種建築物、駐車場、インフラ設備等)であってもよい。
(14)前記第1〜第4の実施形態において、移動体1は、外部ユニット105に対する、単位時間当りの電力供給量を、所定の条件に応じて、連続的に、又は段階的に調整してもよい。例えば、水素貯蔵タンク11内の水素貯蔵量やバッテリ7の充電量が少ない場合は、それ以外の場合よりも、単位時間当りの電力供給量を低くすることができる。
(15)前記第1〜第4の実施形態における構成の全部又は一部を適宜組み合わせてもよい。
1…移動体、3…モータ、5…コントローラ、7…バッテリ、9…燃料電池、11…水素貯蔵タンク、13…電力供給ユニット、15…入力部、17…ドアロックセンサ、19…水素圧センサ、21…水素受入部、23…コネクタ、25…水素流量センサ、27、29…配管、31…ノズル受部、33…通信部、35…GPS、39…ロックユニット、39A…本体部、39B…係止部、41…スイッチ、43…制御部、45…車体、47…後面、49…凹部、51…蓋、51A…軸部、53…ナンバープレート、55…軸部、101…水素供給ノズル、103…コネクタ、105…外部ユニット、106…電力線、109…通信部、111…信号出力部、113…水素供給配管、115…ポンプ、117…制御部、119…コネクタ移動ユニット、121…シャフト、123…支持部、125…ステージ、127…カメラ、129…車輪、131…センサ、133…車室、135…ドア、137…車体本体、139…隙間、141…連結ユニット、143…連結腕、144…車輪、145…水素貯蔵タンク、146…燃料電池、147…電力線、301…電力消費ユニット、303…特典付与ユニット、305…水素タンク、307…駐車スペース、309…鉛直孔
本発明の移動体は、電力で駆動力を発生するモータと、電力を蓄え、蓄えた電力を前記モータに供給するバッテリと、を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体であって、前記移動体の位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、前記位置情報取得ユニットが取得した前記位置情報が、予め登録された登録位置情報と一致することを必要条件として、外部に対し前記バッテリに蓄えた電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする。
本発明の移動体は、電力で駆動力を発生するモータと、電力を蓄え、蓄えた電力を前記モータに供給するバッテリと、を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体であって、時刻情報を取得する時刻情報取得ユニットと、前記時刻情報取得ユニットが取得した前記時刻情報が、予め設定された時間帯に入ることを必要条件として、外部に対し前記バッテリに蓄えた電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする。
本発明の移動体は、電力で駆動力を発生するモータと、電力を蓄え、蓄えた電力を前記モータに供給するバッテリと、を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体であって、時刻情報を取得する時刻情報取得ユニットと、前記時刻情報取得ユニットが取得した前記時刻情報が、予め設定された時間帯に入ることを必要条件として、外部に対し前記バッテリに蓄えた電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする。
本発明の移動体によれば、電力を、移動体の外部において使用できる。
本発明の移動体は、例えば、前記バッテリにおける電力蓄積量を検出する電力蓄積量検出ユニットをさらに備え、前記電力供給ユニットが外部に対し前記バッテリに蓄えた電力の少なくとも一部を供給するための必要条件として、前記電力蓄積量検出ユニットで検出した前記電力蓄積量が所定の閾値以上であるという条件をさらに含む。この場合、移動体において電力が不足するような事態が生じにくい。
Claims (3)
- 燃料電池と、
前記燃料電池が発電する電力で駆動力を発生するモータと、
を備え、前記モータの駆動力により移動可能な移動体であって、
外部に対し前記電力の少なくとも一部を供給可能な電力供給ユニットを備えることを特徴とする移動体。 - 前記燃料電池で使用する水素、又は化学反応により水素を生成する物質を貯蔵する貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクにおける水素又は前記物質の貯蔵量を検出する貯蔵量検出ユニットと、
を備え、
前記電力供給ユニットは、前記貯蔵量検出ユニットで検出した前記水素又は前記物質の量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することを特徴とする請求項1に記載の移動体。 - 前記燃料電池で発電した電力を蓄え、蓄えた電力を前記モータに供給するバッテリと、
前記バッテリにおける電力蓄積量を検出する電力蓄積量検出ユニットと、
を備え、
前記電力供給ユニットは、前記電力蓄積量検出ユニットで検出した前記電力蓄積量が所定の閾値以上であることを条件として、前記外部に対し電力を供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体。
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