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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022120625
(43)【公開日】2022-08-18
(54)【発明の名称】燃料電池車両
(51)【国際特許分類】
H01M 8/04 20160101AFI20220810BHJP
H01M 8/00 20160101ALI20220810BHJP
H01M 8/04537 20160101ALI20220810BHJP
H01M 8/04664 20160101ALI20220810BHJP
B60R 16/02 20060101ALI20220810BHJP
B60L 50/75 20190101ALI20220810BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20220810BHJP
B60L 58/10 20190101ALI20220810BHJP
H01M 8/10 20160101ALN20220810BHJP
【ＦＩ】
H01M8/04 Z
H01M8/00 Z
H01M8/00 A
H01M8/04537
H01M8/04664
B60R16/02 650R
B60L50/75
B60L3/00 S
B60L58/10
H01M8/10 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021017643
(22)【出願日】2021-02-05
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】松浦 章雄
【テーマコード（参考）】
5H125
5H126
5H127
【Ｆターム（参考）】
5H125AA13
5H125AC07
5H125AC12
5H125BC18
5H125CD02
5H125EE23
5H125EE36
5H125FF04
5H125FF08
5H126BB06
5H127AA06
5H127AB04
5H127AB29
5H127DB90
5H127DB91
5H127DB99
5H127DC99
5H127EE04
5H127FF11
(57)【要約】
【課題】簡易な構成で漏電の検知を行うこと。
【解決手段】発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に配置されている。発光ダイオード６１は、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高い場合にＯＮ状態となる。これにより、漏電状態でない場合、接続ラインＬ３の電位は負極ラインＬ２の電位より低いため、発光ダイオード６１が負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁する。一方、漏電状態の場合、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高いため、発光ダイオード６１がＯＮ状態となる。このとき、接続ラインＬ３と負極ラインＬ２が導通し、発光ダイオード６１に漏電電流Ｉ２が流れる。したがって、漏電検知部６０は、発光ダイオード６１のＯＮ状態を検知することにより、簡易な構成で漏電を検知することができる。
【選択図】図５
【解決手段】発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に配置されている。発光ダイオード６１は、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高い場合にＯＮ状態となる。これにより、漏電状態でない場合、接続ラインＬ３の電位は負極ラインＬ２の電位より低いため、発光ダイオード６１が負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁する。一方、漏電状態の場合、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高いため、発光ダイオード６１がＯＮ状態となる。このとき、接続ラインＬ３と負極ラインＬ２が導通し、発光ダイオード６１に漏電電流Ｉ２が流れる。したがって、漏電検知部６０は、発光ダイオード６１のＯＮ状態を検知することにより、簡易な構成で漏電を検知することができる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料電池ユニットと、正極ラインと、負極ラインと、車両負荷と、車両フレームと、接続ラインと、漏電検知部と、を備え、
前記燃料電池ユニットは、蓄電部と、前記蓄電部を搭載する燃料電池フレームと、前記蓄電部からの電力を出力する正極端子及び負極端子と、を備え、
前記燃料電池フレームは、前記正極端子及び前記負極端子と絶縁されており、
前記正極ラインは、前記正極端子と前記車両負荷とを接続し、
前記負極ラインは、前記負極端子と前記車両負荷とを接続し、
前記車両フレームは、前記正極ライン及び前記負極ラインと絶縁されており、
前記接続ラインは、前記燃料電池フレームと前記車両フレームとを接続し、
前記漏電検知部は、前記蓄電部から前記燃料電池フレームへの漏電を検知する、燃料電池車両であって、
前記漏電検知部は、前記負極ラインと前記接続ラインとの間に、前記接続ラインの電位が前記負極ラインの電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置された通知ダイオードを有している、燃料電池車両。
前記燃料電池ユニットは、蓄電部と、前記蓄電部を搭載する燃料電池フレームと、前記蓄電部からの電力を出力する正極端子及び負極端子と、を備え、
前記燃料電池フレームは、前記正極端子及び前記負極端子と絶縁されており、
前記正極ラインは、前記正極端子と前記車両負荷とを接続し、
前記負極ラインは、前記負極端子と前記車両負荷とを接続し、
前記車両フレームは、前記正極ライン及び前記負極ラインと絶縁されており、
前記接続ラインは、前記燃料電池フレームと前記車両フレームとを接続し、
前記漏電検知部は、前記蓄電部から前記燃料電池フレームへの漏電を検知する、燃料電池車両であって、
前記漏電検知部は、前記負極ラインと前記接続ラインとの間に、前記接続ラインの電位が前記負極ラインの電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置された通知ダイオードを有している、燃料電池車両。
【請求項2】
前記通知ダイオードは、発光ダイオードであり、
前記発光ダイオードは、作業者が前記発光ダイオードの光を視認できる位置に配置されている、請求項１に記載の燃料電池車両。
前記発光ダイオードは、作業者が前記発光ダイオードの光を視認できる位置に配置されている、請求項１に記載の燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【0002】
電力を動力源とする車両の１つに燃料電池車両が挙げられる。燃料電池車両は、車両フレームと、車両フレームに搭載された燃料電池ユニットと、同じく車両フレームに搭載された車両負荷と、燃料電池ユニットの電力を車両負荷に伝える正極ライン及び負極ラインと、を備える。燃料電池ユニットは、燃料電池フレームと、燃料電池フレームに搭載された蓄電部と、を備える。
【0003】
燃料電池車両のように、電力を動力源とする車両は、蓄電部から車両フレームへの漏電を検知するための漏電検知部を備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５３１１４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、燃料電池フレームは、車両フレームと同電位となるように接続されていることがある。さらに、燃料電池車両の中には、負極ラインを車両フレームと絶縁する場合がある。この場合に、蓄電部から燃料電池フレームへの漏電を簡易な構成で検知できることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する燃料電池車両は、燃料電池ユニットと、正極ラインと、負極ラインと、車両負荷と、車両フレームと、接続ラインと、漏電検知部と、を備え、前記燃料電池ユニットは、蓄電部と、前記蓄電部を搭載する燃料電池フレームと、前記蓄電部からの電力を出力する正極端子及び負極端子と、を備え、前記燃料電池フレームは、前記正極端子及び前記負極端子と絶縁されており、前記正極ラインは、前記正極端子と前記車両負荷とを接続し、前記負極ラインは、前記負極端子と前記車両負荷とを接続し、前記車両フレームは、前記正極ライン及び前記負極ラインと絶縁されており、前記接続ラインは、前記燃料電池フレームと前記車両フレームとを接続し、前記漏電検知部は、前記蓄電部から前記燃料電池フレームへの漏電を検知する、燃料電池車両であって、前記漏電検知部は、前記負極ラインと前記接続ラインとの間に、前記接続ラインの電位が前記負極ラインの電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置された通知ダイオードを有していることを要旨とする。
【0007】
これによれば、蓄電部から燃料電池フレームへの漏電が発生していない場合、通知ダイオードは、負極ラインと接続ラインとを絶縁する。一方、蓄電部から燃料電池フレームへの漏電が発生している場合、接続ラインを介して車両フレームに正極端子の電位が伝わる。そのため、燃料電池フレームの電位が、負極ラインの電位より高くなる。車両フレームは、接続ラインを介して燃料電池フレームと接続されているため、接続ラインの電位及び車両フレームの電位は、当該漏電によって負極ラインの電位よりも高くなる。このような電位の変化により、通知ダイオードがＯＮ状態となる。漏電検知部は、通知ダイオードのＯＮ状態を検知することにより、当該漏電を検知する。したがって、燃料電池フレームと車両フレームとが接続され、かつ、負極ラインが車両フレームと絶縁されていても、簡易な構成で蓄電部から燃料電池フレームへの漏電を検知できる。
【0008】
上記燃料電池車両について、前記通知ダイオードは、発光ダイオードであり、前記発光ダイオードは、作業者が前記発光ダイオードの光を視認できる位置に配置されていてもよい。
【0009】
これによれば、発光ダイオードは、蓄電部から燃料電池フレームへの漏電によってＯＮ状態となる。発光ダイオードは、ＯＮ状態となると発光する。作業者は、発光ダイオードの光を視認することで、漏電の発生を認識することができる。したがって、漏電検知部は、発光ダイオードを用いた簡易な構成で漏電の通知を行うことができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、簡易な構成で漏電を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜車両構成＞
以下、燃料電池車両の一実施形態について説明する。本実施形態の燃料電池車両は、燃料電池を動力源とする産業車両である。
以下、燃料電池車両の一実施形態について説明する。本実施形態の燃料電池車両は、燃料電池を動力源とする産業車両である。
【0013】
図１に示すように、燃料電池車両としての産業車両１０は、電力を動力源とする車両、具体的にはカウンタ式のフォークリフトである。産業車両１０は、車体１１と、２つの駆動輪１１ａと、２つの操舵輪１１ｂと、運転室１５と、荷役装置２０と、を備えている。駆動輪１１ａは、車体１１の前下部に配置されている。操舵輪１１ｂは、車体１１の後下部に配置されている。
【0014】
車体１１は、車両フレームとしての機台フレーム１２と、ヘッドガード１３と、ピラー１４と、を備える。機台フレーム１２、ヘッドガード１３、及びピラー１４のそれぞれの一部または全部は、金属等の導電部材により形成されている。ヘッドガード１３及びピラー１４は、機台フレーム１２と導通している。駆動輪１１ａ及び操舵輪１１ｂは、機台フレーム１２と地面とを絶縁している。
【0015】
運転室１５は、機台フレーム１２と、ヘッドガード１３と、ピラー１４とに囲まれた領域である。運転室１５には、運転席１６が設けられている。運転席１６には、産業車両１０を用いた作業者が着座可能である。運転室１５の前部には、計器盤１７が設けられている。計器盤１７には、操舵輪を操作するハンドルや、産業車両１０の走行状態を示す表示部、例えば、インジケータランプ、などが設けられている。
【0016】
荷役装置２０は、荷物の荷役を行うための装置である。
産業車両１０は、産業車両１０に搭乗した作業者の操作によって走行及び荷役を行う。以下の説明において、作業者とは、産業車両１０の作業者である。なお、産業車両１０は、運転席１６に着座した作業者の操作によって走行及び荷役を行ってもよいし、作業者が運転席１６に着座することなく、作業者の遠隔操作によって産業車両１０の走行及び荷役を行ってもよい。
産業車両１０は、産業車両１０に搭乗した作業者の操作によって走行及び荷役を行う。以下の説明において、作業者とは、産業車両１０の作業者である。なお、産業車両１０は、運転席１６に着座した作業者の操作によって走行及び荷役を行ってもよいし、作業者が運転席１６に着座することなく、作業者の遠隔操作によって産業車両１０の走行及び荷役を行ってもよい。
【0017】
図２に示すように、産業車両１０は、車両負荷Ｗと、燃料電池ユニット３０と、正極ラインＬ１と、負極ラインＬ２と、接続ラインＬ３と、漏電検知部６０と、を備える。産業車両１０は、停止スイッチＳＷ２と、停止部７０と、を備えていてもよい。
【0018】
車両負荷Ｗは、電力により駆動する機器である。車両負荷Ｗは、例えば、走行用モータや、荷役モータを含む。
燃料電池ユニット３０は、車両負荷Ｗに電力を供給するユニットである。
燃料電池ユニット３０は、車両負荷Ｗに電力を供給するユニットである。
【0019】
図１に示すように、燃料電池ユニット３０は、機台フレーム１２の内部に搭載されている。また、燃料電池ユニット３０は、機台フレーム１２の内部から取り外し可能に構成されている。
【0020】
図２に示すように、燃料電池ユニット３０は、蓄電部３１と、正極端子３７と、負極端子３８と、燃料電池フレーム４０と、を備える。燃料電池ユニット３０は、負荷スイッチＳＷ１と、燃料電池ＥＣＵ３９と、を備えていてもよい。
【0021】
図３に示すように、蓄電部３１は、燃料電池スタック３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、蓄電装置Ｂと、を備える。
燃料電池スタック３２は、複数の燃料電池セルをスタック化したものである。燃料電池セルは、例えば、固体高分子型燃料電池である。燃料電池スタック３２は、燃料ガスと、酸化剤ガスとの化学反応によって発電を行う。
燃料電池スタック３２は、複数の燃料電池セルをスタック化したものである。燃料電池セルは、例えば、固体高分子型燃料電池である。燃料電池スタック３２は、燃料ガスと、酸化剤ガスとの化学反応によって発電を行う。
【0022】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、燃料電池スタック３２に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、燃料電池スタック３２が発電した直流電力を昇圧して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、正極配線Ｌｐと、負極配線Ｌｎと、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６と、６つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６と、３つのリアクトル３４，３５，３６と、コンデンサＣと、を備える。
【0023】
第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２とは直列接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４とは直列接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６とは直列接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１、第３スイッチング素子Ｑ３、及び第５スイッチング素子Ｑ５は、正極配線Ｌｐに接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２、第４スイッチング素子Ｑ４、及び第６スイッチング素子Ｑ６は負極配線Ｌｎに接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１、第３スイッチング素子Ｑ３、及び第５スイッチング素子Ｑ５は、上アームを構成している。第２スイッチング素子Ｑ２、第４スイッチング素子Ｑ４、及び第６スイッチング素子Ｑ６は下アームを構成している。６つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、任意の構成を用いることができ、例えばMOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistorを用いてもよいし、IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistorを用いてもよい。
【0024】
ダイオードＤ１～Ｄ６は、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６に並列接続されている。ダイオードＤ１～Ｄ６は、素子であってもよいし、MOSFETの場合にはスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の寄生ダイオードであってもよい。上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５に並列接続されたダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のカソードは、正極配線Ｌｐに接続されている。上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５に並列接続されたダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のアノードは、互いに直列接続された２つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の中点に接続されている。下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６に並列接続されたダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のカソードは、互いに直列接続された２つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の中点に接続されている。下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６に並列接続されたダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のアノードは、負極配線Ｌｎに接続されている。
【0025】
上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６との中点には、リアクトル３４，３５，３６が１つずつ接続されている。リアクトル３４，３５，３６は、燃料電池スタック３２に接続されている。
【0026】
コンデンサＣは、正極配線Ｌｐと負極配線Ｌｎに接続されている。
上記したＤＣ／ＤＣコンバータ３３では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作により昇圧が行われる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、例えば、蓄電装置Ｂの電圧帯の直流電圧、例えば４８［Ｖ］を出力する。
上記したＤＣ／ＤＣコンバータ３３では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作により昇圧が行われる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、例えば、蓄電装置Ｂの電圧帯の直流電圧、例えば４８［Ｖ］を出力する。
【0027】
蓄電装置Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に並列接続されている。蓄電装置Ｂは、充放電可能であれば、どのようなものを用いてもよい。蓄電装置Ｂとしては、例えば、二次電池及びキャパシタを挙げることができる。燃料電池スタック３２の発電電力が車両負荷Ｗの要求電力を下回っている場合、不足分の電力が蓄電装置Ｂから放電される。燃料電池スタック３２の発電電力が車両負荷Ｗの要求電力を上回っている場合、余剰の電力は蓄電装置Ｂに充電される。特に、産業車両１０が停止し、車両負荷Ｗからの要求電力が０となる場合には、産業車両１０の停止から燃料電池スタック３２の発電が停止するまでに時間を要することがある。この間に燃料電池スタック３２が発電した余剰電力は、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６がＯＦＦであっても、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５を介して蓄電装置Ｂに充電される。これにより、産業車両１０の停止時の燃料電池スタック３２の電圧が高くなることを回避し、燃料電池スタック３２の劣化を抑制することができる。
【0028】
図２に示すように、正極端子３７は、正極配線Ｌｐに接続されている。負極端子３８は、負極配線Ｌｎに接続されている。
負荷スイッチＳＷ１は、車両負荷Ｗに直列接続されているコンタクタである。
負荷スイッチＳＷ１は、車両負荷Ｗに直列接続されているコンタクタである。
【0029】
燃料電池ＥＣＵ３９は、燃料電池ユニット３０の各部材を制御する電子制御ユニット：Electronic Control Unitである。燃料電池ＥＣＵ３９は、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間に設けられている。このとき、燃料電池ＥＣＵ３９は、車両負荷Ｗと負荷スイッチＳＷ１との直列接続体に並列接続されている。燃料電池ＥＣＵ３９は、負荷スイッチＳＷ１の開閉を制御する。これにより、燃料電池ＥＣＵ３９は、蓄電部３１の電力を車両負荷Ｗに供給するか否かを制御する。
【0030】
燃料電池フレーム４０は、燃料電池ユニット３０の筐体である。燃料電池フレーム４０の全部または一部は、金属等の導電部材で形成されている。燃料電池フレーム４０は、蓄電部３１を収容している。燃料電池フレーム４０は、燃料電池ＥＣＵ３９と、負荷スイッチＳＷ１と、を収容していてもよい。燃料電池フレーム４０は、正極端子３７及び負極端子３８を燃料電池ユニット３０の外部と接続可能に構成されている。このとき、燃料電池フレーム４０は、正極端子３７及び負極端子３８と絶縁されている。
【0031】
正極ラインＬ１は、正極端子３７と車両負荷Ｗとを接続している。そのため、正極ラインＬ１は、負荷スイッチＳＷ１を介して、正極端子３７と車両負荷Ｗとを接続している。
負極ラインＬ２は、負極端子３８と車両負荷Ｗとを接続している。そのため、負極ラインＬ２は、負荷スイッチＳＷ１を介して、負極端子３８と車両負荷Ｗとを接続している。
負極ラインＬ２は、負極端子３８と車両負荷Ｗとを接続している。そのため、負極ラインＬ２は、負荷スイッチＳＷ１を介して、負極端子３８と車両負荷Ｗとを接続している。
【0032】
正極ラインＬ１及び負極ラインＬ２は、機台フレーム１２と絶縁されている。また、正極ラインＬ１及び負極ラインＬ２は、正極端子３７及び負極端子３８と絶縁されている。
接続ラインＬ３は、機台フレーム１２と燃料電池フレーム４０とを接続している。産業車両１０に異常が生じていない場合、接続ラインＬ３の電位、すなわち、機台フレーム１２及び燃料電池フレーム４０の電位は、負極ラインＬ２の電位より低い。なお、産業車両１０の異常とは、産業車両１０の動力源、例えば、蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電などが挙げられる。
接続ラインＬ３は、機台フレーム１２と燃料電池フレーム４０とを接続している。産業車両１０に異常が生じていない場合、接続ラインＬ３の電位、すなわち、機台フレーム１２及び燃料電池フレーム４０の電位は、負極ラインＬ２の電位より低い。なお、産業車両１０の異常とは、産業車両１０の動力源、例えば、蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電などが挙げられる。
【0033】
正極ラインＬ１、負極ラインＬ２、及び接続ラインＬ３は、１つのワイヤーハーネス５０としてまとめられている。
停止スイッチＳＷ２は、蓄電部３１から車両負荷Ｗへの電力供給を停止するためのリレースイッチである。停止スイッチＳＷ２は、正極ラインＬ１において、負荷スイッチＳＷ１と車両負荷Ｗとの直列接続体に直列接続されている。
停止スイッチＳＷ２は、蓄電部３１から車両負荷Ｗへの電力供給を停止するためのリレースイッチである。停止スイッチＳＷ２は、正極ラインＬ１において、負荷スイッチＳＷ１と車両負荷Ｗとの直列接続体に直列接続されている。
【0034】
漏電検知部６０は、蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電を検知するための部材である。漏電検知部６０は、通知ダイオードとしての発光ダイオード６１と、抵抗６２と、を備える。抵抗６２は、発光ダイオード６１と直列接続されている。漏電検知部６０は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に配置されている。このとき、漏電検知部６０は、接続ラインＬ３から負極ラインＬ２に向かう方向が発光ダイオード６１の順方向と一致するように配置されている。すなわち、発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置されているといえる。なお、ＯＮ状態とは、順方向電圧の印加によって、ダイオードが導通している状態を意味する。
【0035】
産業車両１０に異常が生じていない場合、発光ダイオード６１には逆方向電圧が印加される。そのため、発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２から接続ラインＬ３に向かって電流が流れることを抑止している。
【0036】
図２に示すように、停止部７０は、作業者の操作によって停止スイッチＳＷ２を開放するボタンである。停止部７０は、内部を視認できる材料、例えば透明な材料、によって形成されている。停止部７０の色は、発光ダイオード６１の光を透過するものであれば任意である。
【0037】
図１及び図４に示すように、発光ダイオード６１は、停止部７０を介して、外部から視認できる位置に配置されている。停止部７０は、緊急電源遮断ボタンとして、計器盤１７に設けられている。具体的には、作業者が停止部７０を操作した場合、停止部７０は、停止スイッチＳＷ２を開放し、蓄電部３１から車両負荷Ｗへの電力の供給を遮断する。このとき、発光ダイオード６１は、計器盤１７の内部に収容されている。したがって、発光ダイオード６１は、停止部７０を介して運転席１６から視認できる位置に配置されている。
【0038】
＜作用＞
以下、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電が生じている場合、特に、正極配線Ｌｐから燃料電池フレーム４０への漏電が生じている場合、正極配線Ｌｐと燃料電池フレーム４０との間に漏電経路８０が形成される。漏電経路８０は、正極配線Ｌｐと燃料電池フレーム４０とを導通する。
以下、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電が生じている場合、特に、正極配線Ｌｐから燃料電池フレーム４０への漏電が生じている場合、正極配線Ｌｐと燃料電池フレーム４０との間に漏電経路８０が形成される。漏電経路８０は、正極配線Ｌｐと燃料電池フレーム４０とを導通する。
【0039】
このとき、燃料電池フレーム４０の電位は、正極配線Ｌｐの電位と等しくなる。なお、漏電経路８０の有する抵抗は考慮しないものとする。このとき、機台フレーム１２は、接続ラインＬ３を介して燃料電池フレーム４０と接続されているため、燃料電池フレーム４０の電位及び接続ラインＬ３の電位は、機台フレーム１２の電位と等しくなる。このとき、接続ラインＬ３の電位は、負極ラインＬ２の電位より高くなる。したがって、漏電検知部６０の発光ダイオード６１には、順方向電圧が印加される。このような順方向電圧によって発光ダイオード６１はＯＮ状態となる。したがって、蓄電部３１からの電流Ｉ１の一部が漏電経路８０に流れ込む。以下の説明では、漏電経路８０に流れ込む電流Ｉ２を「漏電電流Ｉ２」と称することがある。
【0040】
漏電電流Ｉ２は、正極配線Ｌｐから、漏電経路８０及び接続ラインＬ３を介して漏電検知部６０に流れる。漏電検知部６０において、漏電電流Ｉ２は、発光ダイオード６１及び抵抗６２に流れる。漏電電流Ｉ２の大きさは、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との電位差、すなわち、蓄電部３１の出力電圧と、抵抗６２の抵抗値に基づいて定まる。したがって、抵抗６２は、発光ダイオード６１に流れ込む漏電電流Ｉ２の大きさを調整するものとして機能する。発光ダイオード６１は、漏電電流Ｉ２が流れることにより発光する。これにより、漏電検知部６０は、発光ダイオード６１の発光によって漏電電流Ｉ２を検知する。また、発光ダイオード６１の光は、停止部７０の筐体を透過する。漏電検知部６０は、作業者に発光ダイオード６１の直接光を視認させることにより、作業者に産業車両１０が漏電状態であることを通知する。漏電検知部６０による漏電状態の通知は、作業者に停止部７０の操作を促す。作業者が停止部７０を操作した場合、停止部７０は、停止スイッチＳＷ２を開放し、蓄電部３１から車両負荷Ｗへの電力の供給を遮断する。当該電力の供給の遮断に伴い、燃料電池ＥＣＵ３９は、燃料電池スタック３２の発電を停止する。
【0041】
＜効果＞
以下、本実施形態の効果について説明する。
（１）発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置されている。これにより、漏電状態でない場合、接続ラインＬ３の電位は負極ラインＬ２の電位より低いため、発光ダイオード６１が負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁する。一方、漏電状態の場合、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高いため、発光ダイオード６１がＯＮ状態となる。このとき、接続ラインＬ３と負極ラインＬ２が導通し、発光ダイオード６１に電流が流れる。したがって、燃料電池フレーム４０と機台フレーム１２とが接続ラインＬ３により接続され、かつ、負極ラインＬ２が機台フレーム１２と絶縁されていても、発光ダイオード６１のＯＮ状態を検知することにより、簡易な構成で蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電を検知できる。
以下、本実施形態の効果について説明する。
（１）発光ダイオード６１は、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３との間に、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高い場合にＯＮ状態となるように配置されている。これにより、漏電状態でない場合、接続ラインＬ３の電位は負極ラインＬ２の電位より低いため、発光ダイオード６１が負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁する。一方、漏電状態の場合、接続ラインＬ３の電位が負極ラインＬ２の電位より高いため、発光ダイオード６１がＯＮ状態となる。このとき、接続ラインＬ３と負極ラインＬ２が導通し、発光ダイオード６１に電流が流れる。したがって、燃料電池フレーム４０と機台フレーム１２とが接続ラインＬ３により接続され、かつ、負極ラインＬ２が機台フレーム１２と絶縁されていても、発光ダイオード６１のＯＮ状態を検知することにより、簡易な構成で蓄電部３１から燃料電池フレーム４０への漏電を検知できる。
【0042】
（２）通知ダイオードとして、発光ダイオード６１が用いられている。これにより、漏電状態で発光ダイオード６１に漏電電流Ｉ２が流れると、発光ダイオード６１が発光する。そして、発光ダイオード６１は、作業者が発光ダイオード６１の光を視認できる位置に配置されている。漏電状態における発光ダイオード６１の発光を作業者が視認することにより、作業者は漏電状態を把握することができる。すなわち、発光ダイオード６１によって、漏電電流Ｉ２の検出と漏電状態の通知が行われる。そのため、発光ダイオード６１が複数の機能を発揮することにより、簡易な構成で作業者に漏電状態の通知を行うことができる。
【0043】
（３）発光ダイオード６１は、停止部７０を介して視認できる位置に配置されている。これにより、停止部７０は、漏電状態において、発光ダイオード６１の光によって強調される。そのため、漏電状態の場合に作業者が停止部７０の位置をひと目で把握できる。したがって、漏電状態での産業車両１０の停止を容易にすることができる。
【0044】
（４）正極ラインＬ１、負極ラインＬ２、及び接続ラインＬ３は、１つのワイヤーハーネス５０を構成している。これにより、正極ラインＬ１及び負極ラインＬ２が構成するワイヤーハーネス５０と異なる部材として、接続ラインＬ３を設けた場合に比べて、産業車両１０の配線を簡易にすることができる。
【0045】
＜変形例＞
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0046】
○発光ダイオード６１は、発光ダイオード６１の直接光によって漏電状態を通知しなくてもよい。例えば、発光ダイオード６１は、発光ダイオード６１の反射光や散乱光によって漏電状態を通知してもよい。
【0047】
また、例えば、発光ダイオード６１は、作業者が直接視認できる位置に設けられていなくてもよい。発光ダイオード６１自体が外部から視認できない場合であっても、ミラーや光ファイバー等によって、発光ダイオード６１の光を外部に導く光路が形成されていればよい。要は、発光ダイオード６１は、作業者が発光ダイオード６１の光を視認できる位置に配置されていればよい。
【0048】
○漏電状態の通知方法は、発光ダイオード６１の発光に限らない。通知方法は、例えば、光、音など任意の態様を採用できる。
○想定される漏電電流Ｉ２が発光ダイオード６１の定格電流を超えない場合、抵抗６２は設けられていなくてもよい。
○想定される漏電電流Ｉ２が発光ダイオード６１の定格電流を超えない場合、抵抗６２は設けられていなくてもよい。
【0049】
○負荷スイッチＳＷ１及び停止スイッチＳＷ２は、実施形態のものに限られない。負荷スイッチＳＷ１及び停止スイッチＳＷ２としては、例えば、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど、任意のスイッチを用いることができる。
【0050】
○車両フレームは、機台フレーム１２に限らず、ヘッドガード１３やピラー１４など、接続ラインＬ３以外で機台フレーム１２と導通している部位を含んでもよい。
○通知ダイオードは、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁することができれば、発光ダイオード６１に限られない。発光ダイオード６１以外のダイオードを通知ダイオードとして採用する場合、例えば、通知ダイオードの電流を検知する電流計を用いて漏電電流Ｉ２を検出してもよい。この場合、漏電検知部６０は、例えば、通知ダイオードと、通知ダイオードに流れる電流を検出する電流計と、を備えていればよい。電流計は、シャント抵抗器やホール素子など任意である。また、抵抗６２の電圧を測定する電圧計から間接的に通知ダイオードに流れる漏電電流Ｉ２を検知してもよい。この場合、漏電検知部６０は、通知ダイオードと、電圧計と、を備えていればよい。これらの場合、漏電検知部６０は、制御装置を備えている。制御装置は、プロセッサと、記憶部と、を備える。プロセッサとしては、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、及びDSP（Digital Signal Processor）を挙げることができる。記憶部は、RAM（Random Access Memory）、ROM（Read Only Memory）、及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。不揮発性メモリとしては、例えば、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）及びフラッシュメモリを挙げることができる。記憶部は、処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
○通知ダイオードは、負極ラインＬ２と接続ラインＬ３とを絶縁することができれば、発光ダイオード６１に限られない。発光ダイオード６１以外のダイオードを通知ダイオードとして採用する場合、例えば、通知ダイオードの電流を検知する電流計を用いて漏電電流Ｉ２を検出してもよい。この場合、漏電検知部６０は、例えば、通知ダイオードと、通知ダイオードに流れる電流を検出する電流計と、を備えていればよい。電流計は、シャント抵抗器やホール素子など任意である。また、抵抗６２の電圧を測定する電圧計から間接的に通知ダイオードに流れる漏電電流Ｉ２を検知してもよい。この場合、漏電検知部６０は、通知ダイオードと、電圧計と、を備えていればよい。これらの場合、漏電検知部６０は、制御装置を備えている。制御装置は、プロセッサと、記憶部と、を備える。プロセッサとしては、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、及びDSP（Digital Signal Processor）を挙げることができる。記憶部は、RAM（Random Access Memory）、ROM（Read Only Memory）、及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。不揮発性メモリとしては、例えば、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）及びフラッシュメモリを挙げることができる。記憶部は、処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
【0051】
制御装置は、機能部として、取得部と、判定部と、通知部と、を備える。取得部は、電流計や電圧計の検出結果を取得する。判定部は、取得部の取得結果に基づき産業車両１０が漏電状態か否かを判定する。判定部は、例えば、漏電電流Ｉ２が所定の閾値より大きい場合に産業車両１０が漏電状態であると判定する。漏電状態であると判定部が判定した場合、通知部は、作業者に漏電状態であることを通知する。作業者は、通知部の通知に基づき、産業車両１０が漏電状態であることを知ることができる。
【0052】
○正極ラインＬ１、負極ラインＬ２、及び接続ラインＬ３は、１つのワイヤーハーネス５０としてまとめられていなくてもよい。
○蓄電部３１の構成はあくまで一例であり、直流電力を出力するものであれば任意である。例えば、蓄電部３１のＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
○蓄電部３１の構成はあくまで一例であり、直流電力を出力するものであれば任意である。例えば、蓄電部３１のＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【0053】
○産業車両１０は、カウンタ式フォークリフトに限られない。例えば、産業車両１０は、リーチ式のフォークリフトであってもよいし、フォークリフト以外の産業車両、例えば、トーイングトラクター、であってもよい。
【0054】
○燃料電池車両は、産業車両１０に限られず、燃料電池を動力源とする乗用車両であってもよい。
【符号の説明】
【0055】
１０…燃料電池車両としての産業車両、１２…車両フレームとしての機台フレーム、３０…燃料電池ユニット、３１…蓄電部、３７…正極端子、３８…負極端子、４０…燃料電池フレーム、６０…漏電検知部、６１…通知ダイオードとしての発光ダイオード、Ｌ１…正極ライン、Ｌ２…負極ライン、Ｌ３…接続ライン、車両負荷…Ｗ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
