特開 2025-1237 車両

(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】P2025001237

(43)【公開日】2025-01-08

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/30 20190101AFI20241225BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20241225BHJP

【ＦＩ】

B60L58/30

B60L1/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023100717

(22)【出願日】2023-06-20

(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】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】金原 宏

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA03

5H125AC07

5H125AC11

5H125BD02

5H125EE70

(57)【要約】

【課題】自動販売機が安定して稼働できる車両を提供する。
【解決手段】本開示に係る車両１０は、燃料電池及び自動販売機１を搭載する。燃料電池は、自動販売機１の非稼働時、かつ、車両１０の移動時において、第１の発電量を発電する。燃料電池は、自動販売機１の稼働時において、第２の発電量を発電する。第２の発電量は、第１の発電量と比較して多い。車両１０は、並列接続された複数のＦＣタンク２１、及び、複数のＦＣスタック３１を備えてもよい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池及び自動販売機を搭載した車両であって、
前記燃料電池は、前記自動販売機の非稼働時、かつ、前記車両の移動時において、第１の発電量を発電し、
前記燃料電池は、前記自動販売機の稼働時において、第２の発電量を発電し、
前記第２の発電量は、前記第１の発電量と比較して多い、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料電池及び自動販売機を搭載したサービス提供移動体が開示されている。燃料電池の発生電力により、自動販売機が作動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－０５６８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者等は、以下の技術的な課題を発見した。
本願発明者等は、自動販売機を搭載した車両を想起した。多くの場合、車両は、サービス提供体と比較して、自動販売機を必要とする複数の地点へ容易に移動できる。また、自動販売機は、サービス提供体と比較して、多量且つ多種多様の商品を販売できる。しかし、自動販売機は、サービス提供体及び車両と比較して、消費電力が大きい。車両が移動した地点において、自動販売機へ電気を供給する電源を、別途要する。そのため、自動販売機が安定して稼働できないおそれがあった。

【0005】

本開示は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、自動販売機が安定して稼働できる車両を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る車両は、燃料電池及び自動販売機を搭載した車両であって、前記燃料電池は、前記自動販売機の非稼働時、かつ、前記車両の移動時において、第１の発電量を発電し、
前記燃料電池は、前記自動販売機の稼働時において、第２の発電量を発電し、
前記第２の発電量は、前記第１の発電量と比較して多い。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、自動販売機が安定して稼働できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る車両の一構成例を示す斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る車両の一構成例のシステム構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１に係る車両の一変形例のシステム構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0010】

＜実施の形態１＞
図１から図３を参照して実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係る車両の一構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示す車両の一構成例のシステム構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す車両の一変形例のシステム構成を示すブロック図である。

【0011】

なお、当然のことながら、図１に示した三次元座標は、車両１０の構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ＵＰ軸プラス向きが車両１０の鉛直上向き、ＦＯＲＷＡＲＤ軸プラス向きが車両１０の前方、ＲＩＧＨＴ軸プラス向きが車両１０の右側である。

【0012】

図１に示すように、車両１０はバックドア１０ａを備え、バックドア１０ａは後部開口１０ｂに取り付けられている。車両１０は自動販売機１を搭載する。自動販売機１は、後部開口１０ｂに配置されている。バックドア１０ａが開くと、自動販売機１の正面が後部開口１０ｂから露出する。

【0013】

自動販売機１は、商品例陳列棚１ａと、金銭投入部１ｂと、商品取出口１ｃと、お釣り取出口１ｄとを備える。商品例陳列棚１ａが、商品例を商品購入希望者に視認させ、商品購入希望者から購入が希望された商品例の入力を取得する。金銭投入部１ｂが、商品購入希望者から、商品購入に必要な金銭の投入を受ける。すると、商品取出口１ｃは、商品例陳列棚１ａの取得した商品の入力が示す商品を供給される。これによって商品購入希望者は、商品を商品取出口１ｃから取得できる。また、適宜、商品購入希望者は、商品のお釣りをお釣り取出口１ｄから取得する。

【0014】

図１に示す商品例陳列棚１ａの一例に陳列された商品例は飲料である。自動販売機１が販売する商品は、これに限定されず、多種多様な製品から選択可能である。自動販売機１が販売する商品は、例えば、飲料、食品、切符、チケット等である。食品は、例えば、スナック菓子、アイスクリーム類、氷菓、カップ麺等である。

【0015】

なお、車両１０は、適宜、商品在庫を搭載してもよい。商品在庫は、車両１０の運転席と、自動販売機１との間に配置される。車両１０の運転席と、自動販売機１との間には、商品在庫の他に、作業者が作業するスペースが設けられるとよい。作業者は、スペースにおいて、商品在庫から商品を取り出して自動販売機１へ補充できる。これによって、商品購入希望者による自動販売機１の操作を阻害しないので、自動販売機１の販売を継続し得てよい。

【0016】

また、適宜、自動販売機１の大型化を図ってもよい。自動販売機１は、例えば、車両１０の運転席から後部開口１０ｂまでの空間を埋める大きさを有してもよい。このような場合、車両１０は、作業者が作業するスペースや商品在庫を有しない。また、車両１０の右側側面にスライドドアが設けられている場合、自動販売機１は、車両１０内の空間の右側に配置されていてもよい。車両１０の右側スライドドアを開くと、自動販売機１は、車両１０の右側外方から露出して、商品を販売できる。ここで、商品在庫は、車両１０内の空間の左側に配置してもよい。また、自動販売機１と商品在庫との間に、作業者が作業するスペースが設けられるとよい。

【0017】

図２に示すように、車両１０は、自動販売機１と、ＦＣ（Fuel Cell）タンク２と、ＦＣ（Fuel Cell）スタック３と、蓄電池４と、インバータ５１と、インバータ５２と、モータ６と、トランスアスクル７と、車輪８とを備える。

【0018】

＜フロー１＞
次に、車両１０が移動する場合の電気等のフローについて説明する。なお、本フローでは、自動販売機１は非稼働である。

【0019】

ＦＣタンク２は、水素を貯蔵する。ＦＣタンク２は、適宜、水素をＦＣスタック３に供給する。ＦＣタンク２は、車両１０の走行と、自動販売機１の稼働とに必要な量をＦＣスタック３に供給可能な貯蔵性能や使用圧力を有するとよい。

【0020】

ＦＣスタック３は、ＦＣタンク２から水素を供給される。ＦＣスタック３は、図示しないエアクリーナ、及びエアコンプレッサを通過した空気を供給される。また、ＦＣスタック３は、上記供給された水素と空気を用いて、直流電流を発生させる。ＦＣスタック３は、第１の発電量を発電する。ＦＣスタック３は、直列に接続された複数の燃料電池セルを含む。ＦＣスタック３は、市販のＦＣスタックと比較して、直列に接続された複数の燃料電池セルを多く含むとよい。ＦＣスタック３の体積出力密度は、自動販売機１の稼働と、車両１０の移動とが可能な大きさであるとよい。ＦＣスタック３の体積出力密度は、市販のＦＣスタックの体積出力密度と比較して高い傾向にある。また、ＦＣスタック３の体積出力密度は、例えば、３９０ｋＷ／Ｌであるとよい。ＦＣスタック３の出力密度は、例えば、１．２Ｗ／ｃｍ^２であるとよい。なお、ＦＣスタック３は、単一の燃料電池セルであってもよい。

【0021】

蓄電池４は、物質の化学反応等を利用して直流電流を発生する。蓄電池４は、この発生した直流電流をインバータ５１に適宜供給する。

【0022】

インバータ５１は、ＦＣスタック３及び蓄電池４から供給された直流電流を交流電流に変換する。インバータ５１は、この変換した交流電流をモータ６へ供給する。

【0023】

モータ６は、インバータ５１から供給された交流電流を用いて、駆動力を発生する。この用いた交流電流の電圧は、例えば、４００Ｖである。モータ６の消費電力は、例えば、２００ｋＷである。トランスアスクル７は、車輪８の回転速度が適切になるように、モータ６から供給された駆動力について回転速度や回転方向を調整して、車輪８へ伝達する。これによって、車輪８が回転して、車両１０は移動できる。

【0024】

以上より、スポット需要に応じて、自動販売機１が必要とされる地点へ転々と移動できる。自動販売機が必要とされる地点は、例えば、駅前、公園、オフィス街、高速道におけるサービスエリア、野球場、スタジアム、イベント会場、河川敷等である。例えば、車両１０は、平日の朝において駅前や公園へ移動し、平日の昼においてオフィス街へ移動できる。また、車両１０は、平日の昼又は夕方においてオフィス街、公園、駅前へ移動し、平日の夜から翌日の朝において高速道におけるサービスエリアへ移動できる。また、車両１０は、休日において野球場や河川敷へ移動できる。車両１０が移動した地点において、スポット需要が高まっているので、自動販売機１が多量の商品を販売できてよい。従って、自動販売機１の稼働率を高めて、収益率向上を図ることができる。

【0025】

＜フロー２＞
次に、自動販売機１が稼働する場合の電気等のフローについて説明する。なお、本フローでは、車両１０は停止している。

【0026】

ＦＣスタック３の発電量を除いて、車両１０が移動する場合の電気等のフローと同様に、ＦＣタンク２、ＦＣスタック３及び蓄電池４が作動する。ＦＣスタック３は、第２の発電量を発電する。第２の発電量は、上記した第１の発電量と比較して多い。

【0027】

インバータ５１は、ＦＣスタック３及び蓄電池４から供給された直流電流を交流電流に変換する。インバータ５１は、この変換した交流電流をインバータ５２へ供給する。

【0028】

インバータ５２は、インバータ５１から供給された交流電流の電圧を降下させる。この降下させた交流電流の電圧は、自動販売機１の定格電圧と同じである。交流電流の電圧は、例えば、４００Ｖから１００Ｖまで降下する。インバータ５２は、交流電流を自動販売機１へ供給する。

【0029】

自動販売機１は、インバータ５２から供給された交流電流を用いて、稼働する。自動販売機１の消費電力は、例えば、３００～６００ｋＷである。自動販売機１の消費電力は、後述するモータ６の消費電力と比較して高い傾向にある。

【0030】

以上より、ＦＣスタック３は、自動販売機１の稼働時に、第２の発電量を発電する。第２の発電量は、上記した第１の発電量と比較して多い。また、自動販売機１は、車両１０に搭載されたＦＣタンク２、及びＦＣスタック３由来の交流電力を用いるため、車両１０が移動した地点において外部電源を必要とすることが無く、稼働できる。よって、自動販売機１は安定して稼働できる。

【0031】

なお、上記した２つの電気等のフローを同時並行して実施してもよい。これによって、車両１０が移動しつつ自動販売機１が稼働できる。すなわち、自動販売機１が、商品、例えば、飲料を冷却しつつ、車両１０が目的地点へ移動することができる。また、車両１０が目的地点へ到達した後、すぐに自動販売機１が、冷却された飲料を販売できる。

【0032】

＜一変形例＞
図３に示す車両１０Ａは、車両１０の一変形例である。車両１０Ａは、図２に示すＦＣタンク２及びＦＣスタック３の代わりに、ＦＣタンク２１、２２、２３、ＦＣスタック３１、３２、３３、及び切替スイッチ９を備えるところを除いて、車両１０と同じ構成を備える。

【0033】

図３に示すように、ＦＣタンク２１、２２、２３、及びＦＣスタック３１、３２、３３は、切替スイッチ９に並列して接続されている。なお、車両１０Ａは、並列接続された複数のＦＣタンク２１、及び、複数のＦＣスタック３１を備えてもよい。

【0034】

ＦＣタンク２１、２２、２３は、ＦＣタンク２と比較して、ＦＣスタック３に供給可能な貯蔵性能や使用圧力が小さくてもよい。ＦＣタンク２１、２２、２３は、市販のＦＣタンクを用いても構成してもよい。

【0035】

ＦＣスタック３１、３２、３３は、ＦＣスタック３と比較して、体積出力密度が低くてもよい。ＦＣスタック３１、３２、３３の体積出力密度は、例えば、１３０ｋＷ／Ｌであるとよい。ＦＣスタック３１、３２、３３の出力密度は、例えば、１．２０Ｗ／ｃｍ^２であるとよい。ＦＣスタック３１、３２、３３は、市販のＦＣスタックを用いて構成してもよい。

【0036】

切替スイッチ９は、ＦＣスタック３１、３２、３３から交流電流の供給先をインバータ５１及びインバータ５２の少なくとも１つに切り替える。切替スイッチ９は、ＦＣスタック３１、３２、３３から交流電流の供給先をインバータ５１に切り替えた場合、モータ６が駆動力を発生し、トランスアスクル７がこの発生した駆動力を車輪８に伝達する。その結果、車輪８が回転し、車両１０が移動する。一方、切替スイッチ９は、ＦＣスタック３１、３２、３３から交流電流の供給先をインバータ５２に切り替えた場合、自動販売機１が稼働する。

【0037】

以上より、車両１０Ａは、車両１０と同様に、スポット需要に応じて、自動販売機１が必要とされる地点へ転々と移動できる。自動販売機１は、車両１０Ａに搭載されたＦＣタンク２１、２２、２３、及びＦＣスタック３１、３２、３３由来の交流電力を用いるため、車両１０Ａが移動した地点において外部電源を必要とすることが無く、稼働できる。よって、自動販売機１は安定して稼働できる。

【0038】

また、ＦＣタンク２１、２２、２３、及びＦＣスタック３１、３２、３３は、市販品を用いて構成できる。そのため、車両１０Ａは、車両１０と比較して、調達性やコスト低減に優れる。

【0039】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態やその一例を適宜組み合わせて実施してもよい。

【符号の説明】

【0040】

１０、１０Ａ 車両
１０ａ バックドア
１０ｂ 後部開口
１ 自動販売機
１ａ 商品例陳列棚
１ｂ 金銭投入部
１ｃ 商品取出口
１ｄ お釣り取出口
２、２１、２２、２３ ＦＣタンク
３、３１、３２、３３ ＦＣスタック
４ 蓄電池
５１、５２ インバータ
６ モータ
７ トランスアスクル
８ 車輪
９ 切替スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】