JP2021028885A - Fuel cell vehicle and control method of the same - Google Patents

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Abstract

To detect a fine hydrogen leakage at the time of filling hydrogen.SOLUTION: A fuel cell vehicle hydrogen comprises: a hydrogen tank 112; a fuel cell battery 115 provided to a vehicle; hydrogen detection parts 112s1 and 115s for detecting a hydrogen; filling operation detection parts 112s2, 119s1, and 119s2 detecting a hydrogen filling operation; a diffusion part 118f diffusing a gas; and a control part 111 that determines the concentration of the hydrogen on the basis of a detection result of the hydrogen. The control part 111 makes the diffusion part 118f at the hydrogen filing operate for a constant time, and compares the concentration of the hydrogen detected by the hydrogen detection parts 112s1 and 115s with a threshold value determining the concentration of the hydrogen, and thereby determining the concentration of the hydrogen in at least one of the circumference of the hydrogen tank 112 and the fuel cell battery 115.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、燃料電池を搭載する燃料電池車両及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell and a control method thereof.

燃料電池システムは、酸素を含む空気と水素を供給された燃料電池スタックにおいて酸素と水素の結合により発電を行う。このような燃料電池システムには、水素タンクまたは燃料電池において水素の漏れを検知するディテクタが水素検知部として設けられ、ディテクタの検知結果が予め定められた閾値より大きい場合には水素漏れが発生していると判定される。 The fuel cell system generates electricity by combining oxygen and hydrogen in a fuel cell stack supplied with oxygen-containing air and hydrogen. In such a fuel cell system, a detector for detecting hydrogen leakage in a hydrogen tank or a fuel cell is provided as a hydrogen detection unit, and when the detection result of the detector is larger than a predetermined threshold value, hydrogen leakage occurs. Is determined to be.

このような燃料電池システムにおいて水素の漏れを検知することに関して、以下の特許文献１に提案がなされている。 The following Patent Document 1 proposes the detection of hydrogen leakage in such a fuel cell system.

特許文献１に提案されている燃料電池システムは、２つの閾値を用いて水素漏れの判定をする。第１の閾値は、燃料電池システムが発電中に水素漏れを検出し、報知するための閾値である。第２の閾値は、微小な水素漏れを記録するため、第１の閾値のより低濃度に設定された閾値である。 The fuel cell system proposed in Patent Document 1 determines hydrogen leakage using two threshold values. The first threshold is a threshold for the fuel cell system to detect and notify a hydrogen leak during power generation. The second threshold is a threshold set to a lower concentration than the first threshold in order to record a minute hydrogen leak.

この特許文献１に提案されている燃料電池システムは、水素検知部によって検出された水素濃度が第１の閾値以上と判定された場合には、水素漏れを報知部に報知する。また、燃料電池システムは、水素検知部によって検出された水素濃度が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上、且つ第１の閾値未満と判定された場合には、判定結果を報知せず、記録に残すようになっている。そして、記録に残した判定結果は、点検時に読み出されて解析される。 The fuel cell system proposed in Patent Document 1 notifies the notification unit of hydrogen leakage when the hydrogen concentration detected by the hydrogen detection unit is determined to be equal to or higher than the first threshold value. Further, the fuel cell system does not notify the determination result when it is determined that the hydrogen concentration detected by the hydrogen detection unit is equal to or more than the second threshold value smaller than the first threshold value and less than the first threshold value. , It is supposed to be recorded. Then, the determination result left in the record is read out and analyzed at the time of inspection.

特許第４３５３２９７号公報Japanese Patent No. 4353297

燃料電池システムの起動中、燃料電池スタックにおいて発電する際、水素と酸素との結合により水が生成されるが、一部の水素は酸素と結合することなく排気水素として燃料電池スタックから排出される。このため、燃料電池スタックの発電中は、排気水素を水素漏れと誤判定しないように、水素漏れを判定する閾値を、排気水素分を考慮して高めに設定する必要がある。 During the startup of the fuel cell system, when generating electricity in the fuel cell stack, water is generated by the combination of hydrogen and oxygen, but some hydrogen is discharged from the fuel cell stack as exhaust hydrogen without combining with oxygen. .. Therefore, during power generation of the fuel cell stack, it is necessary to set a higher threshold for determining hydrogen leakage in consideration of the exhaust hydrogen content so that the exhaust hydrogen is not erroneously determined as hydrogen leakage.

水素充填時には、燃料電池スタックにおける発電はない。しかしながら、燃料電池車両が水素充填ステーションまで走行した直後に水素の充填を開始すると、移動中に発電が行なわれているため、水素充填時に、上述した排気水素がユニット内に残留する。このため、残留する排気水素による誤判定を避けるべく、水素充填時であっても発電中と同様に設定された閾値を用いて水素漏れを検知する必要があった。そこで、発電を停止している水素充填中において、水素タンク、配管、燃料電池等からの水素の微小な漏れをより正確に検知することが求められる。 When filled with hydrogen, there is no power generation in the fuel cell stack. However, if hydrogen filling is started immediately after the fuel cell vehicle has traveled to the hydrogen filling station, the above-mentioned exhaust hydrogen remains in the unit at the time of hydrogen filling because power generation is being performed during the movement. Therefore, in order to avoid erroneous determination due to residual exhaust hydrogen, it is necessary to detect hydrogen leakage using a threshold value set as in the case of power generation even when hydrogen is filled. Therefore, it is required to more accurately detect minute leakage of hydrogen from hydrogen tanks, pipes, fuel cells, etc. during hydrogen filling when power generation is stopped.

この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、水素充填時に微小な水素漏れを検知することができる燃料電池車両、及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell vehicle capable of detecting a minute hydrogen leak at the time of hydrogen filling, and a control method thereof.

上記の課題を解決するため、この発明に係る燃料電池車両は、水素を充填することが可能な水素タンクと、水素タンクから供給される水素を用いて発電を行う燃料電池と、水素を検知する水素検知部と、水素タンクに水素を充填する水素充填動作を検知する充填動作検知部と、燃料電池の周囲の空間において気体を拡散する拡散部と、水素検知部の検知結果に基づいて、水素タンクの周囲及び燃料電池の周囲における水素の濃度を判定する制御部とを備え、制御部は、充填動作検知部により水素充填動作が検知された場合、拡散部を一定時間稼働させ、水素検知部により検知された水素の濃度と、水素の濃度を判定する閾値とを比較することにより、水素タンクの周囲及び燃料電池の周囲の少なくとも一方における水素の濃度を判定する。
上記の課題を解決するため、この発明に係る燃料電池車両の制御方法は、水素を検知する水素検知部の検知結果に基づいて、水素タンクの周囲及び燃料電池の周囲における水素の濃度を判定する燃料電池車両の制御方法であって、水素タンクに水素を充填する水素充填動作を検知する充填動作検知ステップと、水素充填動作が検知された場合、拡散部を一定時間稼働させて気体を拡散する拡散ステップと、水素検知部により検知された水素の濃度と、水素の濃度を判定する閾値とを比較することにより、水素タンクの周囲及び燃料電池の周囲の少なくともいずれか一方における水素の濃度を判定する判定ステップとを備える。 In order to solve the above problems, the fuel cell vehicle according to the present invention detects hydrogen, a hydrogen tank capable of filling hydrogen, a fuel cell that generates power using hydrogen supplied from the hydrogen tank, and hydrogen. Hydrogen based on the detection results of the hydrogen detection unit, the filling operation detection unit that detects the hydrogen filling operation of filling the hydrogen tank with hydrogen, the diffusion unit that diffuses the gas in the space around the fuel cell, and the hydrogen detection unit. It is equipped with a control unit that determines the hydrogen concentration around the tank and around the fuel cell, and when the filling operation detection unit detects a hydrogen filling operation, the control unit operates the diffusion unit for a certain period of time, and the hydrogen detection unit operates. By comparing the hydrogen concentration detected by the above method with the threshold value for determining the hydrogen concentration, the hydrogen concentration in at least one of the periphery of the hydrogen tank and the periphery of the fuel cell is determined.
In order to solve the above problems, the method for controlling a fuel cell vehicle according to the present invention determines the concentration of hydrogen around the hydrogen tank and around the fuel cell based on the detection result of the hydrogen detection unit that detects hydrogen. A control method for fuel cell vehicles, a filling operation detection step that detects a hydrogen filling operation that fills a hydrogen tank with hydrogen, and when a hydrogen filling operation is detected, the diffusion unit is operated for a certain period of time to diffuse the gas. By comparing the diffusion step with the hydrogen concentration detected by the hydrogen detector and the threshold value for determining the hydrogen concentration, the hydrogen concentration in at least one of the periphery of the hydrogen tank and the periphery of the fuel cell is determined. It is provided with a determination step to be performed.

制御部は、閾値として、発電を行う際に使用する第１閾値と、第１閾値より低い濃度で水素の濃度を判定する第２閾値と、を有し、拡散部を一定時間稼働させてから、第１閾値を第２閾値に変更して、水素の濃度を判定する。 The control unit has, as a threshold value, a first threshold value used when generating power and a second threshold value for determining the concentration of hydrogen at a concentration lower than the first threshold value, and after the diffusion unit is operated for a certain period of time. , The first threshold is changed to the second threshold to determine the hydrogen concentration.

燃料電池の内部を循環する冷却媒体の熱を放出するラジエータと、ラジエータに対して送風するファンと、をさらに備え、拡散部は、ファンである。 A radiator that releases heat from a cooling medium that circulates inside the fuel cell and a fan that blows air to the radiator are further provided, and the diffuser is a fan.

充填動作検知部は、第１の充填動作検知部を備え、第１の充填動作検知部は、水素が充填される充填口を覆う蓋を開く操作を、水素を充填する水素充填動作として検知する。 The filling operation detecting unit includes a first filling operation detecting unit, and the first filling operation detecting unit detects an operation of opening a lid covering a filling port to be filled with hydrogen as a hydrogen filling operation of filling hydrogen. ..

充填動作検知部は、第２の充填動作検知部を備え、第２の充填動作検知部は、水素の充填の際に充填口に水素供給部が接続されたことを、水素を充填する水素充填動作として検知する。 The filling operation detecting unit includes a second filling operation detecting unit, and the second filling operation detecting unit indicates that the hydrogen supply unit is connected to the filling port at the time of hydrogen filling, and the hydrogen filling is filled with hydrogen. Detect as an operation.

充填動作検知部は、第３の充填動作検知部を備え、第３の充填動作検知部は、タンクの温度上昇を、水素を充填する水素充填動作として検知する。 The filling operation detecting unit includes a third filling operation detecting unit, and the third filling operation detecting unit detects the temperature rise of the tank as a hydrogen filling operation for filling hydrogen.

この発明に係る燃料電池車両によれば、水素充填時に微小な水素漏れを検知することができる。 According to the fuel cell vehicle according to the present invention, minute hydrogen leakage can be detected at the time of hydrogen filling.

本発明の実施の形態１における燃料電池車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell vehicle in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における燃料電池車両の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the fuel cell vehicle in Embodiment 1 of this invention.

以下、この発明による燃料電池車両の実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the fuel cell vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same parts are designated by the same reference numerals.

実施の形態１．
はじめに、本発明の実施の形態１における燃料電池車両１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池車両１００の構成を示す機能ブロック図である。 Embodiment 1.
First, the configuration of the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention.

［燃料電池車両の構成］
図１に示される燃料電池車両１００は、燃料電池システム１１０と、車両部１２０と、操作部１３０とを備える。燃料電池車両１００は、フォークリフトまたはトーイングトラクタといった産業用の燃料電池車両であってもよいし、乗用または貨物用の燃料電池車両であってもよい。図１は、燃料電池車両が産業用の車両である場合を具体例にする。 [Fuel cell vehicle configuration]
The fuel cell vehicle 100 shown in FIG. 1 includes a fuel cell system 110, a vehicle unit 120, and an operation unit 130. The fuel cell vehicle 100 may be an industrial fuel cell vehicle such as a forklift or a towing tractor, or may be a passenger or freight fuel cell vehicle. FIG. 1 illustrates a case where the fuel cell vehicle is an industrial vehicle.

燃料電池システム１１０は、燃料電池システム制御部１１１と、水素タンク１１２と、コンプレッサ１１３と、水素供給弁１１４と、燃料電池スタック１１５と、ＤＣＤＣ変換部１１６と、蓄電装置１１７と、ラジエータ１１８と、充填口１１９と、を備える。充填口１１９には、蓋１１９ｄと、第１の充填動作検知部１１９ｓ１と、第２の充填動作検知部１１９ｓ２とが設けられている。水素タンク１１２には、水素検知部１１２ｓ１と、第３の充填動作検知部１１２ｓ２とが設けられている。燃料電池スタック１１５には、水素検知部１１５ｓが設けられている。ラジエータ１１８には、ファン１１８ｆが設けられている。 The fuel cell system 110 includes a fuel cell system control unit 111, a hydrogen tank 112, a compressor 113, a hydrogen supply valve 114, a fuel cell stack 115, a DCDC conversion unit 116, a power storage device 117, a radiator 118, and the like. It is provided with a filling port 119. The filling port 119 is provided with a lid 119d, a first filling operation detecting unit 119s1, and a second filling operation detecting unit 119s2. The hydrogen tank 112 is provided with a hydrogen detection unit 112s1 and a third filling operation detection unit 112s2. The fuel cell stack 115 is provided with a hydrogen detection unit 115s. The radiator 118 is provided with a fan 118f.

燃料電池システム制御部１１１は、燃料電池システム１１０に関連する各種制御を行うコントローラである。燃料電池システム制御部１１１は、車両部１２０に設けられた車両制御部１２１と互いに通信することが可能である。なお、燃料電池システム制御部１１１は、水素漏れを判定する制御部を構成する。 The fuel cell system control unit 111 is a controller that performs various controls related to the fuel cell system 110. The fuel cell system control unit 111 can communicate with each other with the vehicle control unit 121 provided in the vehicle unit 120. The fuel cell system control unit 111 constitutes a control unit for determining hydrogen leakage.

水素タンク１１２は、充填されている水素を燃料電池スタック１１５に供給する。水素検知部１１２ｓ１は、水素タンク１１２及び水素配管周囲の水素濃度を検知し、検知結果を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。第３の充填動作検知部１１２ｓ２は、水素タンク１１２の温度を検知し、水素タンク１１２の温度上昇を、水素を充填する水素充填動作として、燃料電池システム制御部１１１に伝達する。 The hydrogen tank 112 supplies the filled hydrogen to the fuel cell stack 115. The hydrogen detection unit 112s1 detects the hydrogen concentration around the hydrogen tank 112 and the hydrogen pipe, and transmits the detection result to the fuel cell system control unit 111. The third filling operation detection unit 112s2 detects the temperature of the hydrogen tank 112 and transmits the temperature rise of the hydrogen tank 112 to the fuel cell system control unit 111 as a hydrogen filling operation for filling hydrogen.

コンプレッサ１１３は、燃料電池システム制御部１１１に制御され、酸素を含む空気を燃料電池スタック１１５に供給する。水素供給弁１１４は、燃料電池システム制御部１１１に制御され、水素タンク１１２から燃料電池スタック１１５に供給する水素の量を調整する。 The compressor 113 is controlled by the fuel cell system control unit 111 to supply oxygen-containing air to the fuel cell stack 115. The hydrogen supply valve 114 is controlled by the fuel cell system control unit 111 to adjust the amount of hydrogen supplied from the hydrogen tank 112 to the fuel cell stack 115.

燃料電池スタック１１５は、燃料電池システム制御部１１１の制御に基づいて、水素供給弁１１４を介した水素タンク１１２からの水素とコンプレッサ１１３からの空気に含まれる酸素とを結合させることにより発電を行う。なお、燃料電池スタック１１５は、発電する複数の発電セルを積層したスタック構造により構成されている。燃料電池スタック１１５は、水素漏れの検知対象の燃料電池を構成する。水素検知部１１５ｓは、燃料電池スタック１１５周囲の水素濃度を検知し、検知結果を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。 Based on the control of the fuel cell system control unit 111, the fuel cell stack 115 generates electricity by combining hydrogen from the hydrogen tank 112 via the hydrogen supply valve 114 with oxygen contained in the air from the compressor 113. .. The fuel cell stack 115 has a stack structure in which a plurality of power generation cells for power generation are stacked. The fuel cell stack 115 constitutes a fuel cell to be detected for hydrogen leakage. The hydrogen detection unit 115s detects the hydrogen concentration around the fuel cell stack 115 and transmits the detection result to the fuel cell system control unit 111.

ＤＣＤＣ変換部１１６は、燃料電池スタック１１５の発電出力を一定の電圧に変換する。たとえば、ＤＣＤＣ変換部１１６は、燃料電池スタック１１５からの電圧８０ボルトの発電出力を、電圧４８ボルトの発電電力に変換する。ＤＣＤＣ変換部１１６の電圧変換後の発電電力は、主機系電力として車両部１２０に供給される。 The DCDC converter 116 converts the power generation output of the fuel cell stack 115 into a constant voltage. For example, the DCDC converter 116 converts the generated power of 80 volts from the fuel cell stack 115 into the generated power of 48 volts. The generated power after voltage conversion of the DCDC conversion unit 116 is supplied to the vehicle unit 120 as main engine power.

蓄電装置１１７は、ＤＣＤＣ変換部１１６の出力と並列に充電可能に接続され、車両部１２０に瞬間的な大電流が流れる際には充電された電流を放電する。 The power storage device 117 is rechargeably connected in parallel with the output of the DCDC converter 116, and discharges the charged current when a momentary large current flows through the vehicle unit 120.

ラジエータ１１８は、燃料電池スタック１１５が発電時に発生する熱を、燃料電池スタック１１５内部の冷却媒体循環系を循環する冷却媒体が吸収し、吸収した熱を外部に放出する放熱器である。ファン１１８ｆは、ラジエータ１１８の放熱器に対して送風可能に設けられており、燃料電池システム制御部１１１の指示を受けてラジエータ１１８の放熱器に対して送風し、冷却媒体の熱をラジエータ１１８の外部に放出する。また、ファン１１８ｆは、燃料電池スタック１１５の周囲の空間において気体を拡散する拡散部を構成する。ここで、燃料電池スタック１１５の周囲の空間とは、燃料電池１１５と水素検知部１１５ｓとを含む空間を意味する。 The radiator 118 is a radiator in which the heat generated by the fuel cell stack 115 during power generation is absorbed by the cooling medium circulating in the cooling medium circulation system inside the fuel cell stack 115, and the absorbed heat is released to the outside. The fan 118f is provided so as to be able to blow air to the radiator of the radiator 118, blows air to the radiator of the radiator 118 in response to the instruction of the fuel cell system control unit 111, and heats the cooling medium of the radiator 118. Release to the outside. Further, the fan 118f constitutes a diffusion unit that diffuses gas in the space around the fuel cell stack 115. Here, the space around the fuel cell stack 115 means a space including the fuel cell 115 and the hydrogen detection unit 115s.

充填口１１９は、水素充填ステーションの水素供給ホース先端の水素供給部としての水素充填ノズルと、着脱可能に接続することができる。充填口１１９は、水素配管を通して、水素タンクに接続されている。すなわち、充填口１１９は、水素充填ステーションの水素供給ホース先端の水素充填ノズルと接続されて、水素充填ステーションから水素の供給を受ける。 The filling port 119 can be detachably connected to a hydrogen filling nozzle as a hydrogen supply unit at the tip of the hydrogen supply hose of the hydrogen filling station. The filling port 119 is connected to the hydrogen tank through a hydrogen pipe. That is, the filling port 119 is connected to the hydrogen filling nozzle at the tip of the hydrogen supply hose of the hydrogen filling station, and receives hydrogen from the hydrogen filling station.

蓋１１９ｄは、燃料電池車両１００のボディの一部、または、充填口１１９を覆うリッドボックスに設けられ、充填口１１９を覆うカバーである。蓋１１９ｄは、蓋１１９ｄの端部のつまみの操作、または図示されないレバーの操作を介して、閉じた状態から開くことができる。 The lid 119d is provided on a part of the body of the fuel cell vehicle 100 or a lid box that covers the filling port 119, and is a cover that covers the filling port 119. The lid 119d can be opened from the closed state through the operation of a knob at the end of the lid 119d or the operation of a lever (not shown).

第１の充填動作検知部１１９ｓ１は、水素が充填される充填口１１９を覆う蓋１１９ｄの開く操作がなされたことを、水素を充填する水素充填動作として検知し、検知結果を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。第２の充填動作検知部１１９ｓ２は、充填口１１９に水素充填ノズルが接続されたことを、水素を充填する水素充填動作として検知し、検知結果を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。 The first filling operation detection unit 119s1 detects that the lid 119d covering the filling port 119 filled with hydrogen has been opened as a hydrogen filling operation for filling hydrogen, and detects the detection result as a fuel cell system control unit. Transmit to 111. The second filling operation detection unit 119s2 detects that the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119 as a hydrogen filling operation for filling hydrogen, and transmits the detection result to the fuel cell system control unit 111.

車両部１２０は、車両制御部１２１と、インバータ１２２と、走行モータ１２３と、インバータ１２４と、荷役モータ１２５とを有する。車両制御部１２１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等により構成され、操作部１３０で受け付けた操作に対応し、インバータ１２２を介した走行モータ１２３の走行動作と、インバータ１２４を介した荷役モータ１２５の荷役動作と、を制御する。 The vehicle unit 120 includes a vehicle control unit 121, an inverter 122, a traveling motor 123, an inverter 124, and a cargo handling motor 125. The vehicle control unit 121 is composed of an ECU (Electronic Control Unit) or the like, and corresponds to the operation received by the operation unit 130. The traveling operation of the traveling motor 123 via the inverter 122 and the cargo handling motor 125 via the inverter 124. Control cargo handling operations.

インバータ１２２は、車両制御部１２１の制御に基づいて、燃料電池システム１１０から供給される直流の電力を三相交流電力に変換し、走行モータ１２３へ三相交流電力を供給する。走行モータ１２３は、燃料電池車両１００の駆動輪を駆動しており、インバータ１２２から供給される三相交流電力の周波数調整により回転数が変化する。 The inverter 122 converts the DC power supplied from the fuel cell system 110 into three-phase AC power based on the control of the vehicle control unit 121, and supplies the three-phase AC power to the traveling motor 123. The traveling motor 123 drives the driving wheels of the fuel cell vehicle 100, and the rotation speed changes by adjusting the frequency of the three-phase AC power supplied from the inverter 122.

インバータ１２４は、車両制御部１２１の制御に基づいて、燃料電池システム１１０から供給される直流の電力を三相交流電力に変換し、荷役モータ１２５へ三相交流電力を供給する。荷役モータ１２５は、フォークの上昇、下降、及び傾きを制御する荷役ポンプを駆動しており、インバータ１２４から供給される三相交流電力の周波数調整により回転数が変化する。なお、燃料電池車両１００が産業用でない場合、インバータ１２４と荷役モータ１２５は不要である。 The inverter 124 converts the DC power supplied from the fuel cell system 110 into three-phase AC power based on the control of the vehicle control unit 121, and supplies the three-phase AC power to the cargo handling motor 125. The cargo handling motor 125 drives a cargo handling pump that controls the ascent, descent, and tilt of the fork, and the rotation speed changes by adjusting the frequency of the three-phase AC power supplied from the inverter 124. If the fuel cell vehicle 100 is not for industrial use, the inverter 124 and the cargo handling motor 125 are unnecessary.

操作部１３０は、キースイッチ１３１と、アクセルペダル１３２と、ブレーキペダル１３３と、リフトレバー１３４と、チルトレバー１３５と、ディレクションレバー１３６とを備える。 The operation unit 130 includes a key switch 131, an accelerator pedal 132, a brake pedal 133, a lift lever 134, a tilt lever 135, and a direction lever 136.

キースイッチ１３１がオンされると、燃料電池システム制御部１１１の制御により燃料電池システム１１０が起動して稼働状態になり、燃料電池車両１００が使用可能状態になる。また、キースイッチ１３１がオフにされると、燃料電池システム制御部１１１の制御により燃料電池システム１１０が停止して非稼働状態になり、燃料電池車両１００が使用停止状態になる。 When the key switch 131 is turned on, the fuel cell system 110 is activated and put into an operating state under the control of the fuel cell system control unit 111, and the fuel cell vehicle 100 becomes usable. When the key switch 131 is turned off, the fuel cell system 110 is stopped by the control of the fuel cell system control unit 111 to be in a non-operating state, and the fuel cell vehicle 100 is put into a non-use state.

アクセルペダル１３２が踏まれてオン操作されると、車両制御部１２１の制御によりインバータ１２２を通じて走行モータ１２３に電力が供給され、燃料電池車両１００が加速状態または走行状態になる。 When the accelerator pedal 132 is stepped on and turned on, electric power is supplied to the traveling motor 123 through the inverter 122 under the control of the vehicle control unit 121, and the fuel cell vehicle 100 is in an accelerated state or a traveling state.

ブレーキペダル１３３が踏まれてオン操作されると、またはアクセルペダル１３２の踏み込みが解除されてアクセルオフ操作されると、車両制御部１２１の制御によりインバータ１２２を通じて走行モータ１２３に電力供給が遮断され、燃料電池車両１００が減速状態または停止状態になる。 When the brake pedal 133 is stepped on and turned on, or when the accelerator pedal 132 is released and the accelerator is turned off, the power supply to the traveling motor 123 is cut off through the inverter 122 under the control of the vehicle control unit 121. The fuel cell vehicle 100 is in a decelerated state or a stopped state.

リフトレバー１３４が操作されると、車両制御部１２１の制御によりインバータ１２４を通じて荷役モータ１２５に電力が供給され、荷役モータ１２５により駆動される荷役ポンプが生成する油圧により、フォークが上昇方向または下降方向に移動する。チルトレバー１３５が操作されると、車両制御部１２１の制御によりインバータ１２４を通じて荷役モータ１２５に電力が供給され、荷役モータ１２５により駆動される荷役ポンプが生成する油圧により、フォークの傾きが変えられる。 When the lift lever 134 is operated, electric power is supplied to the cargo handling motor 125 through the inverter 124 under the control of the vehicle control unit 121, and the fork is moved in the ascending direction or the descending direction by the hydraulic pressure generated by the cargo handling pump driven by the cargo handling motor 125. Move to. When the tilt lever 135 is operated, electric power is supplied to the cargo handling motor 125 through the inverter 124 under the control of the vehicle control unit 121, and the tilt of the fork is changed by the oil pressure generated by the cargo handling pump driven by the cargo handling motor 125.

ディレクションレバー１３６が操作されると、車両制御部１２１の制御によりインバータ１２２を通じて走行モータ１２３に供給される電力の位相が切り替えられ、燃料電池車両１００の走行が前進から後進、あるいは後進から前進へと切り替えられる。 When the direction lever 136 is operated, the phase of the electric power supplied to the traveling motor 123 through the inverter 122 is switched by the control of the vehicle control unit 121, and the traveling of the fuel cell vehicle 100 changes from forward to reverse or backward to forward. Can be switched.

［燃料電池システム制御部の特徴］
以上の説明に加え、燃料電池システム制御部１１１は以下のような特徴を有する。 [Characteristics of fuel cell system control unit]
In addition to the above description, the fuel cell system control unit 111 has the following features.

燃料電池システム制御部１１１には、２つの水素検知部１１２ｓ１，１１５ｓの検知結果により水素の濃度を判定する第１閾値と第２閾値とが定められている。第１閾値は、発電時に排気水素の存在を考慮して設定された値、または、法定基準に基づいて水素濃度を判定する値に設定されている。一方、第２閾値は、第１閾値より低い値、すなわち排気水素が存在しない環境で、水素の微小な漏れを正確に検知することができる値に設定されている。燃料電池システム制御部１１１は、発電時に第１閾値を使用し、水素充填時に第１閾値より低い値の第２閾値を使用する。すなわち、燃料電池システム制御部１１１は、燃料電池車両１００の状況に応じて第１閾値と第２閾値とを使い分けて水素漏れを判定する。 The fuel cell system control unit 111 defines a first threshold value and a second threshold value for determining the hydrogen concentration based on the detection results of the two hydrogen detection units 112s and 115s. The first threshold value is set to a value set in consideration of the presence of exhaust hydrogen at the time of power generation, or a value for determining the hydrogen concentration based on a legal standard. On the other hand, the second threshold value is set to a value lower than the first threshold value, that is, a value capable of accurately detecting minute leakage of hydrogen in an environment where exhaust hydrogen does not exist. The fuel cell system control unit 111 uses the first threshold value at the time of power generation, and uses the second threshold value having a value lower than the first threshold value at the time of hydrogen filling. That is, the fuel cell system control unit 111 determines hydrogen leakage by properly using the first threshold value and the second threshold value according to the situation of the fuel cell vehicle 100.

燃料電池システム制御部１１１は、通常起動時、すなわちキースイッチ１３１がオン状態であり、燃料電池車両１００が使用可能な状態であるとき、第１値を用いて、２つの水素検知部１１２ｓ１，１１５ｓの検知結果により水素タンク１１２の周囲及び燃料電池スタック１１５の周囲における水素漏れを判定する。 The fuel cell system control unit 111 uses the first value when the fuel cell system control unit 111 is normally activated, that is, when the key switch 131 is in the ON state and the fuel cell vehicle 100 is in a usable state, and the two hydrogen detection units 112s1,115s. Based on the detection result of, hydrogen leakage is determined around the hydrogen tank 112 and around the fuel cell stack 115.

燃料電池システム制御部１１１は、キースイッチ１３１がオフ状態であり、第１の充填動作検知部１１９ｓ１、第２の充填動作検知部１１９ｓ２、及び第３の充填動作検知部１１２ｓ２のいずれかにより水素充填動作が検知された場合、拡散部であるファン１１８ｆを稼働させる。その後、燃料電池システム制御部１１１は、判定の閾値を第１値から第２値に変更して、２つの水素検知部１１２ｓ１，１１５ｓの検知結果により水素タンク１１２の周囲及び燃料電池スタック１１５の周囲における水素漏れを判定する。 The fuel cell system control unit 111 is filled with hydrogen by any of the first filling operation detecting unit 119s1, the second filling operation detecting unit 119s2, and the third filling operation detecting unit 112s2 when the key switch 131 is in the off state. When the operation is detected, the fan 118f, which is a diffusion unit, is operated. After that, the fuel cell system control unit 111 changes the determination threshold value from the first value to the second value, and the circumference of the hydrogen tank 112 and the circumference of the fuel cell stack 115 according to the detection results of the two hydrogen detection units 112s1, 115s. Determine the hydrogen leak in.

すなわち、燃料電池システム制御部１１１は、拡散部であるファン１１８ｆを一定時間稼働させて、燃料電池スタック１１５周囲の気体を拡散し、判定の閾値を第１から第２値に変更する。燃料電池システム制御部１１１は、燃料電池スタック１１５周囲の気体を一定時間拡散し、拡散部であるファン１１８ｆを停止させる。ここで、一定時間は、ファン１１８ｆの送風能力と、燃料電池システム１１０の体積とを考慮し、燃料電池スタック１１５内の気体を入れ替えることが可能な時間を算出し、この算出された時間とする。または、ファン１１８ｆを動作させて、発電の際に生じて滞留する排気水素の濃度が低下することを事前にテストし、テストにより求めたファン１１８ｆの動作時間を、一定時間と設定してもよい。 That is, the fuel cell system control unit 111 operates the fan 118f, which is a diffusion unit, for a certain period of time to diffuse the gas around the fuel cell stack 115, and changes the determination threshold value from the first value to the second value. The fuel cell system control unit 111 diffuses the gas around the fuel cell stack 115 for a certain period of time, and stops the fan 118f, which is a diffusion unit. Here, for the fixed time, the time during which the gas in the fuel cell stack 115 can be replaced is calculated in consideration of the blowing capacity of the fan 118f and the volume of the fuel cell system 110, and is used as this calculated time. .. Alternatively, the fan 118f may be operated to test in advance that the concentration of exhaust hydrogen generated and retained during power generation decreases, and the operating time of the fan 118f obtained by the test may be set to a fixed time. ..

［燃料電池車両の動作］
次に、本発明の実施の形態１における燃料電池車両１００の特徴的な動作について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１における燃料電池車両１００の動作を示すフローチャートである。また、以下の燃料電池車両１００の動作の説明は、燃料電池車両１００の充填動作検知ステップと、拡散ステップと、判定ステップとを備える制御方法の各処理手順の説明である。 [Operation of fuel cell vehicle]
Next, the characteristic operation of the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention. Further, the following description of the operation of the fuel cell vehicle 100 is a description of each processing procedure of the control method including a filling operation detection step, a diffusion step, and a determination step of the fuel cell vehicle 100.

図２のフローチャートの前提として、燃料電池車両１００は、キースイッチ１３１がオフ状態であり、動作を停止した状態になっている。キースイッチ１３１がオフ状態になると、燃料電池システム制御部１１１は図２のフローチャートを呼び出して処理を開始する。処理の開始時点で、燃料電池システム制御部１１１は、第１の充填動作検知部１１９ｓ１、第２の充填動作検知部１１９ｓ２、及び第３の充填動作検知部１１２ｓ２の出力を監視しているが、他の一般的な制御機能は停止した状態である。 As a premise of the flowchart of FIG. 2, the fuel cell vehicle 100 is in a state in which the key switch 131 is in the off state and the operation is stopped. When the key switch 131 is turned off, the fuel cell system control unit 111 calls the flowchart of FIG. 2 and starts processing. At the start of the process, the fuel cell system control unit 111 monitors the outputs of the first filling operation detecting unit 119s1, the second filling operation detecting unit 119s2, and the third filling operation detecting unit 112s2. Other general control functions are stopped.

ステップＳ１０１において、燃料電池システム制御部１１１は、第１の充填動作検知部１１９ｓ１の検知結果により充填口１１９の蓋１１９ｄの状態、または蓋１１９ｄを開く操作を監視している。 In step S101, the fuel cell system control unit 111 monitors the state of the lid 119d of the filling port 119 or the operation of opening the lid 119d based on the detection result of the first filling operation detecting unit 119s1.

蓋１１９ｄが閉じたままであれば、燃料電池システム制御部１１１は監視を繰り返し続行する。第１の充填動作検知部１１９ｓ１の検知結果から、蓋１１９ｄが開けられたことが燃料電池システム制御部１１１により検知されると、処理がステップＳ１０２へと進む。 If the lid 119d remains closed, the fuel cell system control unit 111 repeatedly continues monitoring. When the fuel cell system control unit 111 detects that the lid 119d has been opened from the detection result of the first filling operation detection unit 119s1, the process proceeds to step S102.

ステップＳ１０２において、燃料電池システム制御部１１１は、第２の充填動作検知部１１９ｓ２の検知結果により充填口１１９に水素充填ノズルが接続されたか否かを監視している。 In step S102, the fuel cell system control unit 111 monitors whether or not the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119 based on the detection result of the second filling operation detecting unit 119s2.

水素充填ノズルが充填口１１９に接続されていなければ、燃料電池システム制御部１１１は、ステップＳ１０２から、第１の充填動作検知部１１９ｓ１の検知結果により充填口１１９の蓋１１９ｄの状態を監視するステップＳ１０１へと処理を戻す。このステップＳ１０２からステップＳ１０１への戻りは、蓋１１９ｄを開けただけで、実際には水素充填を行わない場合への対処である。 If the hydrogen filling nozzle is not connected to the filling port 119, the fuel cell system control unit 111 monitors the state of the lid 119d of the filling port 119 from step S102 based on the detection result of the first filling operation detection unit 119s1. The process is returned to S101. The return from step S102 to step S101 is a countermeasure for a case where the lid 119d is only opened and hydrogen filling is not actually performed.

第２の充填動作検知部１１９ｓ２の検知結果から、水素充填ノズルが充填口１１９に接続されたことが燃料電池システム制御部１１１により検知されると、処理がステップＳ１０３へと進む。 When the fuel cell system control unit 111 detects that the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119 from the detection result of the second filling operation detecting unit 119s2, the process proceeds to step S103.

ステップＳ１０３において、燃料電池システム制御部１１１は、第３の充填動作検知部１１２ｓ２の検知結果により、水素タンク１１２に温度上昇が生じるか否かを監視している。 In step S103, the fuel cell system control unit 111 monitors whether or not the temperature of the hydrogen tank 112 rises based on the detection result of the third filling operation detection unit 112s2.

水素タンク１１２に温度上昇が生じていなければ、燃料電池システム制御部１１１は、充填口１１９に水素充填ノズルが接続されるかを監視するステップＳ１０２へと処理を戻す。このステップＳ１０３からステップＳ１０２への戻りは、充填口１１９に水素充填ノズルを接続しただけで、実際には水素充填を行わずに水素充填ノズルを引き抜いてしまう場合への対処である。 If the temperature of the hydrogen tank 112 has not risen, the fuel cell system control unit 111 returns the process to step S102 for monitoring whether the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119. The return from step S103 to step S102 is a countermeasure for a case where the hydrogen filling nozzle is simply connected to the filling port 119 and the hydrogen filling nozzle is pulled out without actually performing hydrogen filling.

第３の充填動作検知部１１２ｓ２の検知結果から、水素タンク１１２に水素が充填されて温度上昇が生じていることが燃料電池システム制御部１１１により検知されると、処理がステップＳ１０４へと進む。ここまでが、水素充填動作を検知する充填動作検知ステップである。 When the fuel cell system control unit 111 detects that the hydrogen tank 112 is filled with hydrogen and the temperature rises from the detection result of the third filling operation detection unit 112s2, the process proceeds to step S104. The steps up to this point are the filling operation detection step for detecting the hydrogen filling operation.

ステップＳ１０４において、燃料電池システム制御部１１１は、自らを起動し、燃料電池システム制御部１１１を各部の制御と判定が可能な通常状態にする。この通常状態は、気体の拡散、水素濃度の検知、水素漏れの判定、及び報知が少なくとも可能であればよい。この後、処理がステップＳ１０５へと進む。 In step S104, the fuel cell system control unit 111 activates itself to bring the fuel cell system control unit 111 into a normal state capable of controlling and determining each unit. This normal state may be at least capable of diffusing gas, detecting hydrogen concentration, determining hydrogen leakage, and notifying. After this, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５において、燃料電池システム制御部１１１は、ラジエータ１１８のファン１１８ｆを一定時間動作させる。ファン１１８ｆを一定時間作動させれば、仮に発電直後等で排気水素が残留していても、この排気水素を拡散させることができ、水素タンク１１２及び水素配管等からの微小な水素漏れを正確に検知することができる。このステップＳ１０５が気体を拡散する拡散ステップである。この後、処理がステップＳ１０６へと進む。 In step S105, the fuel cell system control unit 111 operates the fan 118f of the radiator 118 for a certain period of time. If the fan 118f is operated for a certain period of time, even if the exhaust hydrogen remains immediately after power generation, the exhaust hydrogen can be diffused, and minute hydrogen leakage from the hydrogen tank 112, the hydrogen pipe, etc. can be accurately performed. It can be detected. This step S105 is a diffusion step for diffusing a gas. After this, the process proceeds to step S106.

ステップＳ１０６において、燃料電池システム制御部１１１は、水素漏れの判定に使用する第１閾値と第２閾値とを変更する。すなわち、ファン１１８ｆを作動させて一定時間が経過したら、発電時に使用する第１閾値から水素充填時に使用する第２閾値に変更する。なお、閾値のデータが設定されていない場合、燃料電池システム制御部１１１は、第２閾値を読み込む。ファン１１８ｆにより排気水素が拡散されるため、水素の微小な漏れを正確に判定できる第２閾値を使用することができる。このステップＳ１０６が閾値変更ステップである。この後、処理がステップＳ１０７へと進む。 In step S106, the fuel cell system control unit 111 changes the first threshold value and the second threshold value used for determining hydrogen leakage. That is, after the fan 118f is operated for a certain period of time, the first threshold value used during power generation is changed to the second threshold value used during hydrogen filling. When the threshold value data is not set, the fuel cell system control unit 111 reads the second threshold value. Since the exhaust hydrogen is diffused by the fan 118f, a second threshold value that can accurately determine a minute hydrogen leakage can be used. This step S106 is a threshold change step. After this, the process proceeds to step S107.

ステップＳ１０７において、水素検知部１１２ｓ１は、水素タンク１１２及び水素配管周囲の水素濃度を検知し、検知した水素濃度を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。同様に、水素検知部１１５ｓは、燃料電池スタック１１５の周囲の水素濃度を検知し、検知した水素濃度を燃料電池システム制御部１１１に伝達する。この後、処理がステップＳ１０８へと進む。 In step S107, the hydrogen detection unit 112s1 detects the hydrogen concentration around the hydrogen tank 112 and the hydrogen pipe, and transmits the detected hydrogen concentration to the fuel cell system control unit 111. Similarly, the hydrogen detection unit 115s detects the hydrogen concentration around the fuel cell stack 115 and transmits the detected hydrogen concentration to the fuel cell system control unit 111. After this, the process proceeds to step S108.

ステップＳ１０８において、燃料電池システム制御部１１１は、水素検知部１１２ｓ１及び水素検知部１１５ｓの検知結果と第２閾値とを比較し、水素タンク１１２周囲及び水素配管周囲と燃料電池スタック１１５周囲の水素濃度が第２閾値より大きいかを判定する。 In step S108, the fuel cell system control unit 111 compares the detection results of the hydrogen detection unit 112s1 and the hydrogen detection unit 115s with the second threshold value, and the hydrogen concentration around the hydrogen tank 112, around the hydrogen pipe, and around the fuel cell stack 115. Is greater than the second threshold.

ステップＳ１０８において、水素検知部１１２ｓ１及び水素検知部１１５ｓの検知結果が第２閾値以下である場合、水素充填中であるか否かを確認するため、処理がステップＳ１０９へと進む。 In step S108, when the detection results of the hydrogen detection unit 112s1 and the hydrogen detection unit 115s are equal to or less than the second threshold value, the process proceeds to step S109 to confirm whether or not hydrogen is being filled.

ステップＳ１０９において、燃料電池システム制御部１１１は、第２の充填動作検知部１１９ｓ２の検知結果により充填口１１９に水素充填ノズルが接続されているかを確認している。第２の充填動作検知部１１９ｓ２の検知結果により、充填口１１９に水素充填ノズルが接続されていれば、水素充填中であるため、処理がステップＳ１０７へと戻る。ステップＳ１０９において、燃料電池システム制御部１１１は、第２の充填動作検知部１１９ｓ２の検知結果により、充填口１１９に水素充填ノズルが接続されていなければ、水素検知部１１２ｓ１及び水素検知部１１５ｓの検知結果が第２閾値以下の状態で水素充填が完了したとして、図２のフローチャートに示す処理を終了する。すなわち、水素タンク１１２、水素配管、及び燃料電池スタック１１５等から水素の漏れが全くないか、あっても第２閾値以下の僅かな量であると判定される。 In step S109, the fuel cell system control unit 111 confirms whether the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119 based on the detection result of the second filling operation detecting unit 119s2. According to the detection result of the second filling operation detection unit 119s2, if the hydrogen filling nozzle is connected to the filling port 119, hydrogen filling is in progress, so the process returns to step S107. In step S109, the fuel cell system control unit 111 detects the hydrogen detection unit 112s1 and the hydrogen detection unit 115s if the hydrogen filling nozzle is not connected to the filling port 119 based on the detection result of the second filling operation detection unit 119s2. Assuming that hydrogen filling is completed in a state where the result is equal to or less than the second threshold value, the process shown in the flowchart of FIG. 2 is terminated. That is, it is determined that there is no hydrogen leakage from the hydrogen tank 112, the hydrogen pipe, the fuel cell stack 115, etc., or even if there is, it is a small amount equal to or less than the second threshold value.

一方、ステップＳ１０８において、燃料電池システム制御部１１１は、水素検知部１１２ｓ１によって検知された水素濃度が第２閾値より大きければ、水素タンク１１２の周囲及び水素配管の周囲のいずれか一方に水素漏れが存在すると判定する。同様に、燃料電池システム制御部１１１は、水素検知部１１５ｓによって検知された水素濃度が第２閾値より大きければ、燃料電池スタック１１５周囲に水素漏れが存在すると判定する。以上のステップＳ１０７〜Ｓ１０９が、水素漏れを判定する判定ステップである。この後、処理がステップＳ１１０へと進む。 On the other hand, in step S108, if the hydrogen concentration detected by the hydrogen detection unit 112s1 is larger than the second threshold value, the fuel cell system control unit 111 leaks hydrogen to either the periphery of the hydrogen tank 112 or the periphery of the hydrogen pipe. Determined to exist. Similarly, if the hydrogen concentration detected by the hydrogen detection unit 115s is larger than the second threshold value, the fuel cell system control unit 111 determines that hydrogen leakage exists around the fuel cell stack 115. The above steps S107 to S109 are determination steps for determining hydrogen leakage. After this, the process proceeds to step S110.

ステップＳ１１０において、燃料電池システム制御部１１１は、水素タンク１１２周囲及び水素配管周囲のいずれか一方に第２閾値より高い濃度の水素が存在すると判定した場合、水素漏れの判定結果を、充填操作者に報知する。同様に、燃料電池スタック１１５周囲に水素が存在すると判定した場合、水素漏れの判定結果を、充填操作者に報知する。この報知は、画面表示、警報音、音声メッセージのいずれであってもよい。この後、燃料電池システム制御部１１１は、図２のフローチャートに示す処理を終了する。 In step S110, when the fuel cell system control unit 111 determines that hydrogen having a concentration higher than the second threshold value is present in either the vicinity of the hydrogen tank 112 or the vicinity of the hydrogen pipe, the filling operator determines the hydrogen leakage determination result. Notify to. Similarly, when it is determined that hydrogen is present around the fuel cell stack 115, the filling operator is notified of the determination result of hydrogen leakage. This notification may be a screen display, an alarm sound, or a voice message. After that, the fuel cell system control unit 111 ends the process shown in the flowchart of FIG.

燃料電池システム制御部１１１は、水素漏れの報知とともに、水素の充填を続行してもよいし、水素の充填を中止してもよいし、充填操作者への問い合わせの後に中止か続行かを決定してもよい。また、第２閾値として法定基準より厳しく判定を行っている場合は、ステップＳ１１０の報知に代えて、燃料電池システム制御部１１１は、判定の結果をログに記録しておくだけでもよい。 The fuel cell system control unit 111 may continue the hydrogen filling, stop the hydrogen filling, or decide whether to stop or continue after inquiring to the filling operator, together with the notification of the hydrogen leak. You may. Further, when the determination is made stricter than the legal standard as the second threshold value, the fuel cell system control unit 111 may simply record the determination result in the log instead of the notification in step S110.

燃料電池システム制御部１１１は、図２のフローチャートに示す処理を終了した後、判定の閾値を第２閾値から第１閾値に戻す。 After completing the process shown in the flowchart of FIG. 2, the fuel cell system control unit 111 returns the determination threshold value from the second threshold value to the first threshold value.

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る燃料電池車両１００では、水素充填動作が検知された場合、拡散部としてのファン１１８ｆを稼働させて、燃料電池スタック１１５周囲の排気水素を含む気体を拡散し、発電時の第１閾値より低濃度で水素の濃度を判定する第２閾値を用いて水素漏れの判定をする。この結果、排気水素の影響を受けずに、水素充填時の微小な水素漏れを高精度に正確に検知することができる。 As described above, in the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention, when a hydrogen filling operation is detected, the fan 118f as a diffusion unit is operated to remove the exhaust hydrogen around the fuel cell stack 115. Hydrogen leakage is determined using the second threshold value for diffusing the contained gas and determining the hydrogen concentration at a concentration lower than the first threshold value during power generation. As a result, minute hydrogen leakage during hydrogen filling can be detected with high accuracy and accuracy without being affected by exhaust hydrogen.

この発明の実施の形態１に係る燃料電池車両１００は、拡散部として、ラジエータ１１８のファン１１８ｆを使用するため、新規な部品を設置する必要がなく、既存の燃料電池車両１００をそのまま使用することができる。 Since the fuel cell vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention uses the fan 118f of the radiator 118 as the diffuser, it is not necessary to install new parts, and the existing fuel cell vehicle 100 can be used as it is. Can be done.

［その他の動作］
本発明の実施の形態１における燃料電池システム１１０の他の動作について、以下に説明する。 [Other operations]
Other operations of the fuel cell system 110 according to the first embodiment of the present invention will be described below.

図２のフローチャートでは、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のように水素充填動作を３段階で検出しているが、これに限定されるものではない。ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のいずれか１段階のみ、あるいは、任意のいずれか２段階により水素充填動作を検出してもよい。また、稼働させたファン１１８ｆの停止タイミングと、水素検知部１１２ｓ１と水素検知部１１５ｓの検知タイミングとは、どちらが先であってもよい。 In the flowchart of FIG. 2, the hydrogen filling operation is detected in three stages as in steps S101 to S103, but the present invention is not limited to this. The hydrogen filling operation may be detected by only one step of steps S101 to S103, or by any two steps. Further, either the stop timing of the operated fan 118f or the detection timing of the hydrogen detection unit 112s1 and the hydrogen detection unit 115s may come first.

また、以上の説明では、燃料電池システム制御部１１１と車両制御部１２１との２つの制御部を有しているが、燃料電池車両１００の全体を統括的に制御する単一の制御部としてもよい。 Further, in the above description, although it has two control units of the fuel cell system control unit 111 and the vehicle control unit 121, it can also be used as a single control unit that comprehensively controls the entire fuel cell vehicle 100. Good.

１００ 燃料電池車両、１１０ 燃料電池システム、１１１ 燃料電池システム制御部（制御部）、１１２ 水素タンク、１１２ｓ１ 水素検知部、１１２ｓ２ 第３の充填動作検知部、１１３ コンプレッサ、１１４ 水素供給弁、１１５ 燃料電池スタック（燃料電池）、１１５ｓ 水素検知部、１１６ ＤＣＤＣ変換部、１１７ 蓄電装置、１１８ ラジエータ、１１８ｆ ファン、１１９ 充填口、１１９ｄ 蓋、１１９ｓ１ 第１の充填動作検知部、１１９ｓ２ 第２の充填動作検知部、１２０ 車両部、１２１ 車両制御部、１２２ インバータ、１２３ 走行モータ、１２４ インバータ、１２５ 荷役モータ、１３０ 操作部、１３１ キースイッチ、１３２ アクセルペダル、１３３ ブレーキペダル、１３４ リフトレバー、１３５ チルトレバー、１３６ ディレクションレバー。 100 fuel cell vehicle, 110 fuel cell system, 111 fuel cell system control unit (control unit), 112 hydrogen tank, 112s1 hydrogen detector, 112s2 third filling operation detector, 113 compressor, 114 hydrogen supply valve, 115 fuel cell Stack (fuel cell), 115s hydrogen detector, 116 DCDC converter, 117 power storage device, 118 radiator, 118f fan, 119 filling port, 119d lid, 119s1 first filling operation detection unit, 119s2 second filling operation detection unit , 120 Vehicle unit, 121 Vehicle control unit, 122 Inverter, 123 Travel motor, 124 Inverter, 125 Cargo handling motor, 130 Operation unit, 131 Key switch, 132 Accelerator pedal, 133 Brake pedal, 134 Lift lever, 135 Tilt lever, 136 Direction lever.

Claims (8)

水素を充填することが可能な水素タンクと、
前記水素タンクから供給される前記水素を用いて発電を行う燃料電池と、
前記水素を検知する水素検知部と、
前記水素タンクに前記水素を充填する水素充填動作を検知する充填動作検知部と、
前記燃料電池の周囲の空間において気体を拡散する拡散部と、
前記水素検知部の検知結果に基づいて、前記水素タンクの周囲及び前記燃料電池の周囲における前記水素の濃度を判定する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記充填動作検知部により前記水素充填動作が検知された場合、
前記拡散部を一定時間稼働させ、
前記水素検知部により検知された前記水素の濃度と、前記水素の濃度を判定する閾値とを比較することにより、前記水素タンクの周囲及び前記燃料電池の周囲の少なくとも一方における前記水素の濃度を判定する
燃料電池車両。 A hydrogen tank that can be filled with hydrogen,
A fuel cell that generates electricity using the hydrogen supplied from the hydrogen tank, and
The hydrogen detection unit that detects hydrogen and
A filling operation detection unit that detects a hydrogen filling operation for filling the hydrogen tank with hydrogen,
A diffusion part that diffuses gas in the space around the fuel cell,
A control unit that determines the concentration of the hydrogen around the hydrogen tank and around the fuel cell based on the detection result of the hydrogen detection unit is provided.
The control unit
When the hydrogen filling operation is detected by the filling operation detecting unit,
The diffuser is operated for a certain period of time.
By comparing the concentration of the hydrogen detected by the hydrogen detection unit with the threshold value for determining the concentration of the hydrogen, the concentration of the hydrogen in at least one of the periphery of the hydrogen tank and the periphery of the fuel cell is determined. Fuel cell vehicle. 前記制御部は、
前記閾値として、前記発電を行う際に使用する第１閾値と、前記第１閾値より低い濃度で前記水素の濃度を判定する第２閾値と、を有し、
前記拡散部を一定時間稼働させてから、前記第１閾値を前記第２閾値に変更して、前記水素の濃度を判定する
請求項１記載の燃料電池車両。 The control unit
As the threshold value, it has a first threshold value used when performing the power generation and a second threshold value for determining the concentration of the hydrogen at a concentration lower than the first threshold value.
The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the diffusion unit is operated for a certain period of time, and then the first threshold value is changed to the second threshold value to determine the hydrogen concentration. 前記燃料電池の内部を循環する冷却媒体の熱を放出するラジエータと、
前記ラジエータに対して送風するファンと、をさらに備え、
前記拡散部は、前記ファンである
請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両。 A radiator that releases heat from the cooling medium that circulates inside the fuel cell,
Further equipped with a fan that blows air to the radiator,
The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2, wherein the diffusion unit is the fan. 前記充填動作検知部は、第１の充填動作検知部を備え、
前記第１の充填動作検知部は、前記水素が充填される充填口を覆う蓋を開く操作を前記水素充填動作として検知する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池車両。 The filling motion detecting unit includes a first filling operation detecting unit.
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the first filling operation detecting unit detects an operation of opening a lid covering a filling port filled with hydrogen as the hydrogen filling operation. .. 前記充填動作検知部は、第２の充填動作検知部を備え、
前記第２の充填動作検知部は、前記水素が充填される充填口に水素供給部が接続されたことを前記水素充填動作として検知する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池車両。 The filling motion detecting unit includes a second filling operation detecting unit.
The second filling operation detecting unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the second filling operation detecting unit detects that the hydrogen supply unit is connected to the filling port filled with hydrogen as the hydrogen filling operation. Fuel cell vehicle. 前記充填動作検知部は、第３の充填動作検知部を備え、
前記第３の充填動作検知部は、前記水素タンクの温度上昇を前記水素充填動作として検知する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池車両。 The filling motion detecting unit includes a third filling operation detecting unit.
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the third filling operation detecting unit detects a temperature rise of the hydrogen tank as the hydrogen filling operation. 水素を検知する水素検知部の検知結果に基づいて、水素タンクの周囲及び燃料電池の周囲における前記水素の濃度を判定する燃料電池車両の制御方法であって、
前記水素タンクに前記水素を充填する水素充填動作を検知する充填動作検知ステップと、
前記水素充填動作が検知された場合、拡散部を一定時間稼働させて気体を拡散する拡散ステップと、
前記水素検知部により検知された前記水素の濃度と、前記水素の濃度を判定する閾値とを比較することにより、前記水素タンクの周囲及び前記燃料電池の周囲の少なくともいずれか一方における前記水素の濃度を判定する判定ステップとを備える
燃料電池車両の制御方法。 It is a control method of a fuel cell vehicle that determines the concentration of the hydrogen around the hydrogen tank and around the fuel cell based on the detection result of the hydrogen detection unit that detects hydrogen.
A filling operation detection step for detecting a hydrogen filling operation of filling the hydrogen tank with the hydrogen,
When the hydrogen filling operation is detected, a diffusion step of operating the diffusion unit for a certain period of time to diffuse the gas, and
By comparing the concentration of the hydrogen detected by the hydrogen detection unit with the threshold value for determining the concentration of the hydrogen, the concentration of the hydrogen in at least one of the periphery of the hydrogen tank and the periphery of the fuel cell. A method for controlling a fuel cell vehicle, which comprises a determination step for determining. 前記拡散ステップの後に、前記燃料電池が発電を行う際に使用する第１閾値から、前記第１閾値より低い濃度で前記水素の濃度を判定する第２閾値に、前記閾値を変更する閾値変更ステップをさらに備える
請求項７記載の燃料電池車両の制御方法。 After the diffusion step, a threshold change step of changing the threshold value from the first threshold value used when the fuel cell generates electricity to the second threshold value for determining the hydrogen concentration at a concentration lower than the first threshold value. 7. The method for controlling a fuel cell vehicle according to claim 7.
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