【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池システムおよびこれを備える自動車に関し、詳しくは、燃料電池の間欠的な発電運転を伴って該燃料電池からの発電電力を供給する燃料電池システムおよびこれを搭載する自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、メタノールの水蒸気改質反応により水素リッチな燃料ガスを生成する改質器とこの改質器からの燃料ガスを用いて発電する燃料電池とを備える燃料電池システムとこれに並列接続された二次電池とを搭載し、燃料電池システムからの電力や二次電池からの電力を用いて走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、運転者の操作に基づく車両要求動力が所定動力未満で二次電池の残容量が所定値以上のときには燃料電池システムを停止して二次電池からの電力を用いて走行し、車両要求動力が所定動力以上になったり二次電池の残容量が所定値未満になったときには停止している燃料電池システムを運転して得られる発電電力を用いて走行する、いわゆる燃料電池システムの間欠運転により、電力の需給のバランスを図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０７７５８号公報（図１，図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の燃料電池システムでは、燃料電池を間欠運転するためには、燃料電池に燃料ガスを供給する改質器の運転も間欠運転する必要があるため、システム全体を間欠運転している。自動車に搭載される燃料電池システムには、こうした改質器により生成される燃料ガスを燃料電池に供給するものの他に、水素タンクから純水素を燃料電池に供給するものがある。このシステムでは、改質器を備えないことから、燃料電池の間欠運転に必要な制御は改質器を備えるシステムにおける制御とは異なるものとなる。
【０００５】
本発明の燃料電池システムおよびこれを搭載する自動車は、燃料電池の間欠運転を効率よく行なうことを目的の一つとする。また、本発明の燃料電池システムおよびこれを搭載する自動車は、燃料電池の運転を車両の走行状態に応じたものとすることを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の燃料電池システムおよびこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の燃料電池システムは、
燃料電池の間欠的な発電運転を伴って該燃料電池からの発電電力を供給する燃料電池システムであって、
前記燃料電池の運転に用いられる補機と、
前記燃料電池の間欠的な発電運転の際、該燃料電池を発電運転しているときには前記補機が通常に駆動するよう該補機を駆動制御し、該燃料電池の発電運転を停止しているときには前記補機が前記通常の駆動より制限されて駆動するよう該補機を駆動制御する補機駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の燃料電池システムでは、燃料電池の間欠的な発電運転の際、燃料電池が発電運転しているときには補機を通常に駆動し、燃料電池の発電運転を停止しているときには補機を通常の駆動より制限して駆動するから、燃料電池の間欠運転を効率よく行なうことができる。ここで、補機は、本発明の燃料電池システムを搭載した自動車におけるＰＣＵおよび駆動用モータの冷却用の冷却媒体を循環させるポンプも含まれる。
【０００９】
こうした本発明の燃料電池システムにおいて、前記補機駆動制御手段は、前記燃料電池の発電運転を停止しているときには前記補機に印加する電圧を該燃料電池を発電運転しているときに比して制限する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の燃料電池システムにおいて、前記補機駆動制御手段は、前記補機に印加する電圧を第１の電圧と該第１の電圧より低い第２の電圧とに切り替える電圧切替手段を備え、前記燃料電池を発電運転しているときには前記補機に前記第１の電圧が印加されると共に前記燃料電池の発電運転を停止しているときには前記補機に前記第２の電圧が印加されるよう前記電圧切替手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池の発電運転を停止しているときの補機による消費電力を低減することができる。
【００１０】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の燃料電池システム、即ち、基本的には、燃料電池の間欠的な発電運転を伴って該燃料電池からの発電電力を供給する燃料電池システムであって、前記燃料電池の運転に用いられる補機と、前記燃料電池の間欠的な発電運転の際、該燃料電池を発電運転しているときには前記補機が通常に駆動するよう該補機を駆動制御し、該燃料電池の発電運転を停止しているときには前記補機が前記通常の駆動より制限されて駆動するよう該補機を駆動制御する補機駆動制御手段と、を備える燃料電池システムを搭載し、該燃料電池システムから供給される電力を用いて走行することを要旨とする。
【００１１】
この本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の燃料電池システムを備えるから、本発明の燃料電池システムが奏する効果、例えば、燃料電池の間欠運転を効率よく行なうことができるなどと同様の効果を奏することができる。この結果、車両全体のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００１２】
こうした本発明の自動車において、車両の走行状態に基づいて前記燃料電池の発電運転を間欠的に行なうものとすることもできる。こうすれば、車両における電力の需給のバランスを燃料電池の間欠運転により行うことができる。この態様の本発明の自動車において、走行中の車両が停止して所定の発電停止条件が成立したときに前記燃料電池の発電運転を停止すると共に該発電停止条件の成立の後に所定の発電開始条件が成立したときに該燃料電池の発電運転を開始するものとすることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である燃料電池システム２０を備える自動車の構成の概略を示す構成図である。実施例の燃料電池システム２０は、図示するように、水素タンク２２から調節弁２６を介して供給された燃料ガスとしての水素とエアポンプ２８により供給された空気中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池３０と、燃料電池３０からの発電電力をＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して充電可能なバッテリ３８と、燃料電池３０の運転に用いる補機類に１２Ｖの電圧の電力を供給するバッテリ５０と、モータ１６およびインバータ１８を駆動するのに適した温度に保持するための冷却機構６０と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット７０とを備え、ディファレンシャルギヤ１４を介して車輪１２ａ，１２ｂに動力を出力するモータ１６にインバータ１８を介して電力を供給する。なお、電子制御ユニット７０は、車両の走行のためのコントロールをも兼ねている。
【００１４】
冷却機構６０は、冷却水を循環する冷却水循環経路６６と、この冷却水循環経路６６に設けた冷却水を循環させる循環ポンプ６８および外気により冷却水を冷却するラジエータ６２と、循環ポンプ６８への駆動用の電力を１２Ｖと８Ｖとに切替可能な電圧切替回路６４とから構成されている。循環ポンプ６８への駆動用の電力は、電圧切替回路６４を介してバッテリ５０から供給されている。なお、電圧切替回路６４には、回路切替スイッチ６４ａとバッテリ５０からの１２Ｖの電圧を８Ｖに降圧する降圧回路６４ｂとが設けられている。また、燃料電池３０には、燃料電池３０から排出される未反応の水素を供給側に戻す水素ポンプ２４が設けられている。
【００１５】
電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムが記憶されたＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット７０には、燃料電池３０に取り付けられた図示しない温度センサから温度や図示しないセル間に取り付けられた電圧センサからのセル間電圧、シフトレバー８１のポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキ開度ＢＰ、車両の走行速度を検出する車速センサ８８からの車速Ｖ、モータ１６の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット７０からは、調節弁２６のアクチュエータや水素ポンプ２４、循環ポンプ６８、エアポンプ２８などへの駆動信号や電圧切替回路６４の回路切替スイッチ６４ａのスイッチ信号、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２への制御信号、インバータ１８へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１６】
次に、こうして構成された実施例の燃料電池システム２０の動作、特に、燃料電池３０の間欠運転の際の冷却水を循環させる循環ポンプ６８の動作について説明する。図２は、実施例の燃料電池システム２０の電子制御ユニット７０により実行される燃料電池制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００１７】
燃料電池制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、車速センサ８８からの車速Ｖを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。次に、燃料電池３０を発電運転しているか否かを示す間欠運転フラグＦｋの状態を判定する（ステップＳ１０２）。この間欠運転フラグＦｋは、後述する本ルーチンの処理により設定されるものであり、燃料電池３０を発電運転するときに値０が、燃料電池３０の発電運転を停止するときに値１が設定される。
【００１８】
間欠運転フラグＦｋが値１のときには、燃料電池３０の発電運転の発電開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。発電開始条件としては、例えば、運転者が踏み込んでいたブレーキペダル８５を離した場合や、アクセルペダル８３が踏み込まれた場合、バッテリ３８の残容量が所定値以下となった場合などを挙げることができる。発電開始条件が成立しているときには、間欠運転フラグＦｋに値０を設定し（ステップＳ１０６）、循環ポンプ６８に１２Ｖの電圧が印加されるよう電圧切替回路６４の回路切替スイッチ６４ａにスイッチ信号を出力して（ステップＳ１０８）、本ルーチンを終了する。発電開始条件が成立していないときには、燃料電池３０の発電運転を開始せずに本ルーチンを終了する。
【００１９】
一方、間欠運転フラグＦｋが値０のときには、ステップ１００で読み込んだ車速Ｖが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。車速Ｖが値０であるときには、発電停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。発電停止条件としては、例えば、車両が停止してから所定時間以上経過しており、ブレーキペダル８５が踏まれており、さらにバッテリ３８の残容量が所定値以上であるときを挙げることができる。発電停止条件が成立しているときには、間欠運転フラグＦｋに値１を設定し（ステップＳ１１４）、循環ポンプ６８に８Ｖの電圧が印加されるよう電圧切替回路６４の回路切替スイッチ６４ａにスイッチ信号を出力して（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。即ち、燃料電池３０の発電運転を停止するときには燃料電池３０の発電運転をしているときに比して低い電圧で循環ポンプ６８を駆動するのである。これにより、燃料電池３０の発電運転を停止しているときの電力消費量を低減することができる。なお、車速Ｖが値０でなかったり、発電停止条件が成立していないときには、燃料電池３０の発電運転を停止せずに、本ルーチンを終了する。
【００２０】
以上説明した実施例の燃料電池システム２０によれば、燃料電池３０を間欠運転する際に、燃料電池３０の発電運転を停止するときには、発電運転しているときに比して冷却水を循環させる循環ポンプ６８に印加する電圧を低くするから、燃料電池３０の発電運転を停止しているときの消費電力を低減することができる。この結果，燃料電池３０の間欠運転を効率よく行うことができる。また、車両の走行状態に応じて燃料電池３０を間欠運転するから、車両の電力の需給のバランスを図ることができる。
【００２１】
実施例の燃料電池システム２０では、循環ポンプ６８には、燃料電池３０を発電運転するときには１２Ｖの電圧の電力を供給し、燃料電池３０の運転を停止するときには８Ｖの電圧の電力を供給するものとしたが、燃料電池３０の運転を停止するときに循環ポンプ６８に供給する電力の電圧は、燃料電池３０を発電運転しているときに比して制限されていればよいから、８Ｖに限られず、１２Ｖ未満の電圧であれば如何なる電圧であってもよい。
【００２２】
実施例の燃料電池システム２０では、燃料電池３０の発電運転を停止するときには循環ポンプ６８に印加する電圧を制限するものとしたが、循環ポンプ６８の回転数を制限するものとしてもよい。
【００２３】
実施例の燃料電池システム２０では、燃料電池３０の発電運転を停止するときにはモータ１６およびインバータ１８を駆動するのに適した温度に保持するための循環ポンプ６８に印加する電圧を制限するものとしたが、インバータ１８と電子制御ユニット７０とが一体となったＰＣＵを冷却するための循環ポンプなどの自動車の各機器や燃料電池３０を運転するのに適した温度に保持するための冷却系の循環ポンプに印加する電圧を制限するものとしてもよいし、水素ポンプ２４やエアポンプ２８などの燃料電池３０の運転に用いる他の補機に印加する電圧を制限するものとしてもよい。
【００２４】
実施例の燃料電池システム２０では、走行中の車両が停止して所定の発電停止条件が成立したときに燃料電池３０の発電運転を停止するものとしたが、バッテリ３８の残容量が所定値以上のときなど、車両が停止していなくても燃料電池３０の発電運転を停止するものとしてもよい。
【００２５】
実施例の燃料電池システム２０では、システムを自動車に搭載した場合として説明したが、こうした実施例の燃料電池システム２０を自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載するものとしたり、移動を伴わない建設機械などに搭載するものとしてもよい。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である燃料電池システム２０を備える自動車の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の燃料電池システム２０の電子制御ユニット７０により実行される燃料電池制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ａ，１２ｂ 車輪、１４ ディファレンシャルギヤ、１６ モータ、１８インバータ、２０ 燃料電池システム、２２ 水素タンク、２４ 水素ポンプ、２６ 調節弁、２８ エアポンプ、３０ 燃料電池、３２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３８ バッテリ、５０ バッテリ、６０ 冷却機構、６２ ラジエータ、６４ 電圧切替回路、６４ａ 回路切替スイッチ、６４ｂ 降圧回路、６６ 冷却水循環経路、６８ 循環ポンプ、７０ 電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell system and a vehicle including the same, and more particularly, to a fuel cell system that supplies power generated from the fuel cell with an intermittent power generation operation of the fuel cell and a vehicle including the fuel cell system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of vehicle includes a fuel cell system including a reformer that generates a hydrogen-rich fuel gas by a steam reforming reaction of methanol, and a fuel cell that generates power using the fuel gas from the reformer. There has been proposed a vehicle that is equipped with a secondary battery connected in parallel to the vehicle and runs using electric power from a fuel cell system or electric power from a secondary battery (for example, see Patent Document 1). In this vehicle, when the required vehicle power based on the driver's operation is less than the predetermined power and the remaining capacity of the secondary battery is greater than or equal to a predetermined value, the fuel cell system is stopped and the vehicle travels using the electric power from the secondary battery. When the required power exceeds the predetermined power or when the remaining capacity of the secondary battery becomes less than the predetermined value, the so-called intermittent fuel cell system runs using the power generated by operating the stopped fuel cell system. The operation balances the supply and demand of electricity.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-307758 A (FIGS. 1 and 5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described fuel cell system, the intermittent operation of the fuel cell requires the intermittent operation of the reformer that supplies the fuel gas to the fuel cell. Therefore, the entire system is intermittently operated. Some fuel cell systems mounted on automobiles supply pure gas from a hydrogen tank to the fuel cell in addition to those supplying fuel gas generated by such a reformer to the fuel cell. In this system, since no reformer is provided, the control required for the intermittent operation of the fuel cell is different from the control in the system having the reformer.
[0005]
An object of the fuel cell system of the present invention and an automobile equipped with the same are to efficiently perform intermittent operation of the fuel cell. It is another object of the fuel cell system of the present invention and an automobile equipped with the same to make the operation of the fuel cell correspond to the running state of the vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects]
The fuel cell system of the present invention and an automobile equipped with the same employ the following means in order to achieve at least a part of the above objects.
[0007]
The fuel cell system of the present invention comprises:
A fuel cell system that supplies power generated from the fuel cell with intermittent power generation operation of the fuel cell,
Auxiliary equipment used for operation of the fuel cell,
During the intermittent power generation operation of the fuel cell, when the fuel cell is performing the power generation operation, the drive of the auxiliary device is controlled so that the auxiliary device is driven normally, and the power generation operation of the fuel cell is stopped. An accessory drive control means for controlling the accessory to drive the accessory so that the accessory is driven with a limit from the normal drive;
The gist is to provide
[0008]
In the fuel cell system according to the present invention, during the intermittent power generation operation of the fuel cell, the auxiliary equipment is driven normally when the fuel cell is performing the power generation operation, and the auxiliary equipment is stopped when the power generation operation of the fuel cell is stopped. Is driven with a lower limit than the normal driving, so that the intermittent operation of the fuel cell can be efficiently performed. Here, the auxiliary machine includes a pump for circulating a cooling medium for cooling a PCU and a drive motor in an automobile equipped with the fuel cell system of the present invention.
[0009]
In such a fuel cell system of the present invention, when the power generation operation of the fuel cell is stopped, the auxiliary device drive control means compares the voltage applied to the auxiliary device with the voltage when the fuel cell is generating power. It can be a means for restricting. In the fuel cell system according to the aspect of the present invention, the auxiliary device drive control unit includes a voltage switching unit that switches a voltage applied to the auxiliary device between a first voltage and a second voltage lower than the first voltage. The first voltage is applied to the auxiliary device when the fuel cell is performing power generation operation, and the second voltage is applied to the auxiliary device when the fuel cell is stopping power generation operation. Thus, the voltage switching means may be controlled. By doing so, it is possible to reduce the power consumption of the auxiliary equipment when the power generation operation of the fuel cell is stopped.
[0010]
The vehicle according to the present invention includes the fuel cell system according to any one of the above-described embodiments of the present invention, that is, a fuel cell that supplies power generated from the fuel cell basically with intermittent power generation operation of the fuel cell. An auxiliary machine used for operating the fuel cell; and an auxiliary machine configured to drive the auxiliary machine normally when the fuel cell is generating power during an intermittent power generation operation of the fuel cell. Auxiliary drive control means for controlling the operation of the auxiliary machine so that the auxiliary machine is controlled to be restricted from the normal driving when the power generation operation of the fuel cell is stopped. The gist is to mount a battery system and travel using electric power supplied from the fuel cell system.
[0011]
Since the vehicle of the present invention includes the fuel cell system of the present invention according to any one of the above-described embodiments, the effects of the fuel cell system of the present invention, for example, it is possible to efficiently perform intermittent operation of the fuel cell. Similar effects can be obtained. As a result, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.
[0012]
In such an automobile of the present invention, the power generation operation of the fuel cell may be intermittently performed based on the running state of the vehicle. In this case, the supply and demand of electric power in the vehicle can be balanced by intermittent operation of the fuel cell. In the vehicle according to the aspect of the present invention, when the running vehicle is stopped and a predetermined power generation stop condition is satisfied, the power generation operation of the fuel cell is stopped, and a predetermined power generation start condition is satisfied after the power generation stop condition is satisfied. The power generation operation of the fuel cell may be started when the condition is satisfied.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an automobile including a fuel cell system 20 according to one embodiment of the present invention. As shown, the fuel cell system 20 of the embodiment generates power by an electrochemical reaction between hydrogen as a fuel gas supplied from a hydrogen tank 22 via a control valve 26 and oxygen in the air supplied by an air pump 28. Fuel cell 30, a battery 38 capable of charging generated power from the fuel cell 30 via a DC / DC converter 32, and a battery 50 for supplying 12 V power to accessories used for operating the fuel cell 30. And a cooling mechanism 60 for maintaining a temperature suitable for driving the motor 16 and the inverter 18, and an electronic control unit 70 for controlling the entire system, and the power is supplied to the wheels 12 a and 12 b via the differential gear 14. Is supplied via an inverter 18 to a motor 16 that outputs Note that the electronic control unit 70 also serves as a control for running the vehicle.
[0014]
The cooling mechanism 60 includes a cooling water circulation path 66 for circulating the cooling water, a circulation pump 68 provided in the cooling water circulation path 66 for circulating the cooling water, a radiator 62 for cooling the cooling water by outside air, and a drive to the circulation pump 68. And a voltage switching circuit 64 capable of switching power for use between 12V and 8V. Power for driving the circulation pump 68 is supplied from the battery 50 via the voltage switching circuit 64. The voltage switching circuit 64 includes a circuit switching switch 64a and a step-down circuit 64b that steps down the voltage of 12V from the battery 50 to 8V. Further, the fuel cell 30 is provided with a hydrogen pump 24 for returning unreacted hydrogen discharged from the fuel cell 30 to the supply side.
[0015]
The electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centering on a CPU 72, and includes a ROM 74 in which a processing program is stored, a RAM 76 for temporarily storing data, and an input / output port (not shown). The electronic control unit 70 includes a shift position sensor 82 that detects a temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the fuel cell 30, a cell-to-cell voltage from a voltage sensor (not shown) attached between cells, and a position of the shift lever 81. Shift position SP, accelerator opening AP from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of an accelerator pedal 83, brake opening BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of a brake pedal 85, A vehicle speed V from a vehicle speed sensor 88 for detecting the traveling speed, a signal from a rotation position detection sensor (not shown) for detecting the rotation position of the rotor of the motor 16 and the like are input via an input port. Further, from the electronic control unit 70, a drive signal to the actuator of the control valve 26, the hydrogen pump 24, the circulation pump 68, the air pump 28, a switch signal of the circuit changeover switch 64 a of the voltage switching circuit 64, and the DC / DC converter 32. , A switching control signal to the inverter 18 and the like are output via the output port.
[0016]
Next, the operation of the fuel cell system 20 according to the embodiment configured as described above, particularly, the operation of the circulation pump 68 that circulates the cooling water during the intermittent operation of the fuel cell 30 will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a fuel cell control routine executed by the electronic control unit 70 of the fuel cell system 20 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0017]
When the fuel cell control routine is executed, first, the CPU 72 of the electronic control unit 70 executes a process of reading the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 (step S100). Next, the state of the intermittent operation flag Fk indicating whether or not the fuel cell 30 is performing the power generation operation is determined (step S102). The intermittent operation flag Fk is set by the processing of this routine described later, and is set to a value of 0 when the fuel cell 30 performs the power generation operation and a value of 1 when the fuel cell 30 stops the power generation operation. You.
[0018]
When the intermittent operation flag Fk has the value 1, it is determined whether or not the power generation start condition of the power generation operation of the fuel cell 30 is satisfied (step S104). The power generation start conditions include, for example, a case where the driver releases the brake pedal 85 which has been depressed, a case where the accelerator pedal 83 is depressed, and a case where the remaining capacity of the battery 38 becomes equal to or less than a predetermined value. it can. When the power generation start condition is satisfied, the value of the intermittent operation flag Fk is set to 0 (step S106), and a switch signal is sent to the circuit switch 64a of the voltage switch circuit 64 so that a voltage of 12 V is applied to the circulation pump 68. Output (step S108), and this routine ends. When the power generation start condition is not satisfied, the routine ends without starting the power generation operation of the fuel cell 30.
[0019]
On the other hand, when the intermittent operation flag Fk is 0, it is determined whether the vehicle speed V read in step 100 is 0 (step S110). When the vehicle speed V is 0, it is determined whether a power generation stop condition is satisfied (step S112). The power generation stop condition includes, for example, when a predetermined time or more has elapsed since the vehicle stopped, when the brake pedal 85 is depressed, and the remaining capacity of the battery 38 is equal to or more than a predetermined value. When the power generation stop condition is satisfied, the value 1 is set to the intermittent operation flag Fk (step S114), and a switch signal is sent to the circuit switch 64a of the voltage switch circuit 64 so that the voltage of 8 V is applied to the circulation pump 68. Output (step S116), and this routine ends. That is, when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped, the circulation pump 68 is driven at a lower voltage than when the power generation operation of the fuel cell 30 is performed. Thereby, the power consumption when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped can be reduced. When the vehicle speed V is not the value 0 or the power generation stop condition is not satisfied, the routine ends without stopping the power generation operation of the fuel cell 30.
[0020]
According to the fuel cell system 20 of the embodiment described above, when the fuel cell 30 is intermittently operated, when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped, the cooling water is circulated as compared to when the power generation operation is being performed. Since the voltage applied to the circulation pump 68 is reduced, power consumption when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped can be reduced. As a result, the intermittent operation of the fuel cell 30 can be performed efficiently. In addition, since the fuel cell 30 is operated intermittently according to the running state of the vehicle, the supply and demand of the electric power of the vehicle can be balanced.
[0021]
In the fuel cell system 20 according to the embodiment, the circulation pump 68 is supplied with electric power of 12 V when the fuel cell 30 is operated to generate electric power, and is supplied with electric power of 8 V when the operation of the fuel cell 30 is stopped. However, the voltage of the electric power supplied to the circulation pump 68 when the operation of the fuel cell 30 is stopped may be limited to 8 V, as long as the voltage is limited as compared with when the fuel cell 30 is performing the power generation operation. Instead, any voltage may be used as long as the voltage is less than 12V.
[0022]
In the fuel cell system 20 of the embodiment, when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped, the voltage applied to the circulation pump 68 is limited. However, the rotation speed of the circulation pump 68 may be limited.
[0023]
In the fuel cell system 20 of the embodiment, when the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped, the voltage applied to the circulation pump 68 for maintaining the temperature suitable for driving the motor 16 and the inverter 18 is limited. However, the circulation of a cooling system for maintaining a temperature suitable for operating each device of a vehicle such as a circulation pump for cooling a PCU in which the inverter 18 and the electronic control unit 70 are integrated and a fuel cell 30 are provided. The voltage applied to the pump may be limited, or the voltage applied to other auxiliary devices used for operating the fuel cell 30 such as the hydrogen pump 24 and the air pump 28 may be limited.
[0024]
In the fuel cell system 20 of the embodiment, the power generation operation of the fuel cell 30 is stopped when a running vehicle stops and a predetermined power generation stop condition is satisfied. However, the remaining capacity of the battery 38 is equal to or more than a predetermined value. In such a case, the power generation operation of the fuel cell 30 may be stopped even when the vehicle is not stopped.
[0025]
In the fuel cell system 20 according to the embodiment, the case where the system is mounted on an automobile has been described. However, the fuel cell system 20 according to the embodiment may be mounted on a mobile body other than an automobile, such as a vehicle, a ship, or an aircraft. May be mounted on a construction machine or the like that does not involve the above.
[0026]
As described above, the embodiments of the present invention have been described using the examples. However, the present invention is not limited to these examples, and may be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Obviously you can get it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an automobile including a fuel cell system 20 according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a fuel cell control routine executed by an electronic control unit 70 of the fuel cell system 20 according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
12a, 12b wheels, 14 differential gears, 16 motors, 18 inverters, 20 fuel cell systems, 22 hydrogen tanks, 24 hydrogen pumps, 26 control valves, 28 air pumps, 30 fuel cells, 32 DC / DC converters, 38 batteries, 50 batteries , 60 cooling mechanism, 62 radiator, 64 voltage switching circuit, 64a circuit switching switch, 64b step-down circuit, 66 cooling water circulation path, 68 circulation pump, 70 electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 81 shift lever, 82 Shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor.
