JP2005093316A - Supply system of fuel for fuel cell automobile - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supply system of fuel for a fuel cell automobile capable of easily refilling a fuel source and electricity for the fuel cell automobile. <P>SOLUTION: The supply system is supplied, at an automobile-related store, with an auxiliary fuel source consisting of either an auxiliary tank 14 mounted on a fuel cell 13 so as to supply thereto, an auxiliary battery 18 mounted on a control device so as to supply thereto, or an auxiliary charger 19 mounted on a main battery 17 so as to charge thereto, in the fuel cell automobile comprising a fuel cell device 16 for generating electricity from the fuel cell 13 by fuel supplied from a fuel tank 11 and air supplied from an air supply source 12; a main battery 21 for storing the electricity generated from the cell device 16 and discharging it; and a motor for wheel driving 25 to which the electricity supplied from the cell device 16 and the main battery 17 is supplied through a control device 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水素ガス等を燃料とする燃料電池自動車における燃料源を補給するための燃料電池自動車用燃料の供給システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel supply system for a fuel cell vehicle for replenishing a fuel source in a fuel cell vehicle using hydrogen gas or the like as fuel.

近年の環境問題に対応し、内燃エンジンを搭載した自動車に代わって、クリーンエネルギーとして水素ガスを燃料とする自動車の開発が進められている。例えば、自動車に搭載した燃料電池に水素を供給して電気を発生させ、この発生した電気を駆動源として利用するもの等である。この燃料電池自動車は、水素ガスと空気とを供給して電気を発生させる燃料電池、及びこの燃料電池で発生した電気を蓄電するバッテリー等を搭載しているものが知られている。この種の燃料電池自動車として、水素ガスを生成する水素供給装置と、生成した水素ガスおよび酸素ガスを反応させて発電する燃料電池とを備え、燃料電池により発電した電気で駆動されるものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特開平6−178408号公報(第1〜3ページ及び1図)
In response to recent environmental problems, development of automobiles using hydrogen gas as fuel as clean energy is being promoted instead of automobiles equipped with internal combustion engines. For example, hydrogen is supplied to a fuel cell mounted on an automobile to generate electricity, and the generated electricity is used as a drive source. This fuel cell vehicle is known to be equipped with a fuel cell that supplies hydrogen gas and air to generate electricity, a battery that stores electricity generated by the fuel cell, and the like. As this type of fuel cell vehicle, there is known a vehicle equipped with a hydrogen supply device that generates hydrogen gas and a fuel cell that generates electricity by reacting the generated hydrogen gas and oxygen gas, and is driven by electricity generated by the fuel cell. (For example, see Patent Document 1).
JP-A-6-178408 (pages 1 to 3 and FIG. 1)

しかしながら、従来の燃料電池自動車では、燃料源である水素等を充填する充填所の整備に膨大な費用が掛かるとともに敷地も必要になり、普及するまでに時間が掛かる問題点がある。また、燃料自動車に搭載される水素タンクだけでは、連続走行距離が十分でないことがあり、目的地に到達する前に燃料不足になるおそれがあった。   However, in the conventional fuel cell vehicle, there is a problem that it takes a lot of time to prepare a filling station for filling hydrogen or the like as a fuel source and also requires a site, and it takes time to spread. Further, the continuous travel distance may not be sufficient with only the hydrogen tank mounted on the fuel vehicle, which may cause fuel shortage before reaching the destination.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に補充することができる燃料電池自動車用燃料の供給システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel cell vehicle fuel supply system that can easily replenish the fuel source and electricity of the fuel cell vehicle.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明にあっては、燃料タンクから供給される燃料及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、該燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、前記燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、前記燃料電池に供給可能に装着される補助燃料タンク、前記制御装置に供給可能に装着される補助バッテリーあるいは前記主バッテリーに蓄電可能に装着される補助充電器のいずれかからなる補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されることを特徴とするものである。燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に補充することができる。   In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a fuel cell device that generates electricity in a fuel cell using fuel supplied from a fuel tank and air supplied from an air supply source; and A fuel comprising: a main battery for accumulating electricity discharged in the fuel cell device and discharging the electricity; and a motor for driving a wheel to which electricity supplied from the fuel cell device and the main battery is supplied via a control device. A battery car, from an auxiliary fuel tank that can be supplied to the fuel cell, an auxiliary battery that can be supplied to the controller, or an auxiliary charger that can be stored in the main battery The auxiliary fuel source is supplied at a car-related store. The fuel source and electricity of the fuel cell vehicle can be easily replenished.

請求項2に記載の発明にあっては、前記燃料電池装置の燃料タンクには、水素ガス燃料が充填され、前記補助燃料タンクには、水素ガス燃料が充填されていることを特徴とするものである。水素ガスを補助燃料にできる。   According to a second aspect of the present invention, the fuel tank of the fuel cell device is filled with hydrogen gas fuel, and the auxiliary fuel tank is filled with hydrogen gas fuel. It is. Hydrogen gas can be used as auxiliary fuel.

前記燃料電池装置の燃料タンクには、高圧天然ガスまたは液化天然ガス充填され、この燃料タンクから供給されたガスが改質器を介して水素ガスに変えて燃料電池供給され、前記補助燃料タンクには、高圧天然ガスまたは液化天然ガス充填されことを特徴とするものである。高圧天然ガスまたは液化天然ガスを補助燃料にできる。   The fuel tank of the fuel cell device is filled with high-pressure natural gas or liquefied natural gas, and the gas supplied from the fuel tank is supplied to the auxiliary fuel tank by changing to hydrogen gas through a reformer. Is characterized by being filled with high-pressure natural gas or liquefied natural gas. High pressure natural gas or liquefied natural gas can be used as auxiliary fuel.

自動車関連取扱い店は、給油所、駐車場、自動車用品店または道路サービス店のいずれかであることを特徴とするものである。従来から存在する店において補助燃料を供給することができる。   The automobile-related store is any one of a gas station, a parking lot, an automobile supply store, or a road service store. Auxiliary fuel can be supplied in existing stores.

本発明の燃料電池自動車用燃料の供給システムは、燃料タンクから供給される燃料及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、燃料電池に供給可能に装着される補助燃料タンク、制御装置に供給可能に装着される補助バッテリーあるいは主バッテリに蓄電可能に装着される補助充電器のいずれかからなる補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されることで、燃料電池自動車の燃料源や電気を簡単に補充することができる。   A fuel cell vehicle fuel supply system according to the present invention includes a fuel cell device that generates electricity in a fuel cell using fuel supplied from a fuel tank and air supplied from an air supply source, and electricity generated in the fuel cell device. A fuel cell vehicle comprising a main battery for storing electricity and discharging the electricity, and a fuel cell device and a wheel driving motor to which electricity supplied from the main battery is supplied via a control device. Auxiliary fuel source consisting of either an auxiliary fuel tank that can be supplied, an auxiliary battery that can be supplied to the controller, or an auxiliary charger that can be stored in the main battery can be supplied at an automobile-related store. Thus, the fuel source and electricity of the fuel cell vehicle can be easily replenished.

以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図1及び図2は本発明第1実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図であり、図1は補助燃料の供給システムの構成を説明するブロック図、図2は燃料電池自動車の燃料を補充する取扱い店を説明する図である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to an illustrated embodiment. 1 and 2 are diagrams for explaining an auxiliary fuel supply system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of an auxiliary fuel supply system. FIG. It is a figure explaining the handling shop to replenish.

本実施形態の燃料電池自動車1は、図1に示すように、水素ガス等のガス燃料により電気を発生させる燃料電池装置16と、この燃料電池装置16で発生した電気や減速時において生成される電気を蓄電する主バッテリー17と、燃料電池装置16及び主バッテリー17から供給される電力をアクセル部22からの信号に基づいて制御するとともに報知器23を制御する制御装置20と、この制御装置20の制御の元に供給される電力により自動車の車輪等を駆動するためのモータ等とを備えている。そして、補助燃料の供給システム10は、燃料電池自動車1が、後に詳細に説明する燃料電池装置16のガス燃料を補助する補助燃料、補助バッテリーによる補助電力、及び主バッテリー17を充電するための補助充電による電力が供給できる構成を備え、かつこれらの補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell vehicle 1 of the present embodiment is generated at the time of electricity generated by the fuel cell device 16 and the fuel cell device 16 that generates electricity by gas fuel such as hydrogen gas, and at the time of deceleration. A main battery 17 that stores electricity, a control device 20 that controls electric power supplied from the fuel cell device 16 and the main battery 17 based on a signal from the accelerator unit 22, and controls the alarm 23, and the control device 20 And a motor for driving the wheels of an automobile with electric power supplied under the control of the above. The auxiliary fuel supply system 10 includes an auxiliary fuel for assisting the fuel cell vehicle 1 to assist the gas fuel of the fuel cell device 16, which will be described in detail later, auxiliary power by the auxiliary battery, and charging of the main battery 17. It has a configuration capable of supplying electric power by charging, and these auxiliary fuel sources are supplied at automobile-related stores.

燃料電池装置16は、水素ガスを供給する燃料タンク11と、外部の空気を取り込み圧縮空気を供給する空気圧縮機等からなる空気供給源12と、燃料タンク11から供給される水素と空気供給源12から供給される空気中の酸素との結合により電気を発生させる燃料電池13と、燃料電池13に接続口15を介して装着して水素ガスを補充できる補助燃料タンク14とから構成されている。この補助燃料タンク14は、運転者が簡単に扱うことができる大きさの小型タンクに水素ガスが充填されたものであり、燃料タンク11の水素ガスが不足したときに接続口15に装着して水素ガスを燃料電池13に補充できるものであり、例えば、ガス充填所までの距離を走行できる程度の量の水素ガスが充填されているものである。   The fuel cell device 16 includes a fuel tank 11 for supplying hydrogen gas, an air supply source 12 including an air compressor that takes in external air and supplies compressed air, and a hydrogen and air supply source supplied from the fuel tank 11. 12 includes a fuel cell 13 that generates electricity by coupling with oxygen in the air supplied from 12, and an auxiliary fuel tank 14 that is attached to the fuel cell 13 via a connection port 15 and can be supplemented with hydrogen gas. . The auxiliary fuel tank 14 is a small tank of a size that can be easily handled by the driver and filled with hydrogen gas. When the hydrogen gas in the fuel tank 11 runs short, the auxiliary fuel tank 14 is attached to the connection port 15. The fuel cell 13 can be replenished with hydrogen gas. For example, the fuel cell 13 is filled with an amount of hydrogen gas that can travel a distance to the gas filling station.

制御装置20には、接続口24を介して装着される補助バッテリー18が設けられるようになっている。この補助バッテリー18は、燃料電池装置16の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー17の充電電力が不足したときに、運転者が簡単に制御装置20の接続口24に装着して使用できるものである。また、主バッテリー17は、接続口21を介して補助充電器19が接続できるようになっており、上記と同様に燃料電池装置16の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー17の充電電力が不足したときに、主バッテリー17を直接に充電できるようになっている。   The control device 20 is provided with an auxiliary battery 18 that is mounted via a connection port 24. The auxiliary battery 18 is a battery that can be easily attached to the connection port 24 of the control device 20 by the driver when the hydrogen gas of the fuel cell device 16 is insufficient or when the charging power of the main battery 17 is insufficient. It is. Further, the auxiliary battery 19 can be connected to the main battery 17 via the connection port 21. Similarly to the above, when the hydrogen gas of the fuel cell device 16 is insufficient or the charging power of the main battery 17 is low. When it runs short, the main battery 17 can be directly charged.

上記の補助燃料タンク14、補助バッテリー18及び補助充電器19は、図2に示すように、補助燃料源として、例えば、給油所26、駐車場27、自動車部品等を取り扱う自動車用品店28、あるいは走行途中で故障が発生したり燃料不足が生じたときにサービスの提供を受けることができる道路サービス店29等の自動車関連取扱い店において所持され、必要に応じて所定の代金と引き換えに供給されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the auxiliary fuel tank 14, the auxiliary battery 18, and the auxiliary charger 19 are used as an auxiliary fuel source, for example, a gas station 26, a parking lot 27, an automobile supply store 28 that handles automobile parts, or the like. It is possessed in a car-related store such as the road service store 29 that can receive a service when a failure or fuel shortage occurs during traveling, and is supplied in exchange for a predetermined price as necessary. It is like that.

上記構成の燃料電池自動車用燃料の供給システム10は、燃料電池自動車1が、その燃料電池装置16において燃料電池13に接続口15を介して補助燃料タンク14を装着して水素ガスを燃料電池13に補充でき、制御装置20に接続口24を介して補助バッテリー18を装着して電力を補充でき、主バッテリー17に接続口21を介して補助充電器19を装着して電力を補充できるよう構成され、これらの補助燃料タンク14、補助バッテリー18及び補助充電器19が給油所26、駐車場27、自動車用品店28、あるいは道路サービス店29等の自動車関連取扱い店において所持され、必要に応じて所定の代金と引き換えに供給されるようになっているため、燃料電池装置16の水素ガスが不足した場合、あるいは主バッテリー17の充電電力が不足したときに、運転者が簡単に装着して燃料源や電気を簡単に補充することができ、ガス充填所までの距離を走行することが可能になる。また、このような補助燃料タンク14、補助バッテリー18及び補助充電器19を予備として燃料電池自動車1に搭載しておいたり、あるいは自宅に所持していることで、いつでも簡単に使用することが可能になる。   In the fuel cell vehicle fuel supply system 10 having the above-described configuration, the fuel cell vehicle 1 is equipped with an auxiliary fuel tank 14 connected to the fuel cell 13 via the connection port 15 in the fuel cell device 16 to supply hydrogen gas to the fuel cell 13. The auxiliary battery 18 can be attached to the control device 20 via the connection port 24 to replenish the power, and the auxiliary battery 19 can be attached to the main battery 17 via the connection port 21 to replenish the power. The auxiliary fuel tank 14, the auxiliary battery 18 and the auxiliary charger 19 are possessed in an automobile-related store such as a gas station 26, a parking lot 27, an automobile supply store 28, or a road service store 29, and if necessary. Since it is supplied in exchange for a predetermined price, when the hydrogen gas of the fuel cell device 16 is insufficient, or the main battery 17 When the charge power was insufficient, it is possible to easily replenish the fuel source and electricity driver easily mounted, it is possible to travel the distance to the gas filling stations. In addition, the auxiliary fuel tank 14, the auxiliary battery 18, and the auxiliary charger 19 can be easily used at any time by being mounted on the fuel cell vehicle 1 as spares or carried at home. become.

図3本発明第2実施形態の補助燃料の供給システムを説明するブロック図である。なお、第1実施形態に対応する部分及び部材は同一の符号を記し詳細の説明を省略する。   3 is a block diagram for explaining the auxiliary fuel supply system of the second embodiment of the present invention. Note that portions and members corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この実施形態の燃料電池自動車1は、図3に示すように、高圧天然ガスまたは液化天然ガス等のガス燃料により電気を発生させる燃料電池装置35であり、高圧天然ガスまたは液化天然ガスが充填された燃料タンク31から供給されたガスが改質器32により水素に変えて燃料電池13に供給されるようになっており、その他の構成は第1実施形態と同様である。この燃料電池自動車1の補助燃料の供給システム30は、燃料電池装置35の改質器32に、接続口34を介して高圧天然ガスまたは液化天然ガス等のガス燃料が充填された補助燃料タンク33が装着されるようになっている。その他の補助バッテリ−18及び補助充電器19は、第1実施形態と同様である。   As shown in FIG. 3, the fuel cell vehicle 1 of this embodiment is a fuel cell device 35 that generates electricity using gas fuel such as high-pressure natural gas or liquefied natural gas, and is filled with high-pressure natural gas or liquefied natural gas. The gas supplied from the fuel tank 31 is changed to hydrogen by the reformer 32 and supplied to the fuel cell 13, and the other configurations are the same as in the first embodiment. The auxiliary fuel supply system 30 of the fuel cell vehicle 1 includes an auxiliary fuel tank 33 in which a reformer 32 of a fuel cell device 35 is filled with gaseous fuel such as high-pressure natural gas or liquefied natural gas via a connection port 34. Is to be installed. The other auxiliary battery-18 and auxiliary charger 19 are the same as in the first embodiment.

上記構成の燃料電池自動車用燃料の供給システム30は、燃料電池自動車1が、その燃料電池装置35において、改質器32に接続口34を介して補助燃料タンク33が装着されて、高圧天然ガスまたは液化天然ガスが供給されるため、燃料タンク31のガス燃料が不足したときに補充することができ、第1実施形態と同様に運転者が簡単に装着して燃料源や電気を簡単に補充することができ、ガス充填所までの距離を走行することが可能になる。   In the fuel cell vehicle fuel supply system 30 having the above-described configuration, the fuel cell vehicle 1 includes a high-pressure natural gas in which the auxiliary fuel tank 33 is attached to the reformer 32 via the connection port 34 in the fuel cell device 35. Or, since liquefied natural gas is supplied, it can be replenished when the gas fuel in the fuel tank 31 is insufficient, and the driver can easily attach and replenish the fuel source and electricity as in the first embodiment. It is possible to travel a distance to the gas filling station.

なお、上記の各実施形態において、燃料電池装置16及び35における燃料タンク11及び31に充填されるガス燃料を水素ガス、高圧天然ガスまたは液化天然ガスを例に説明したが、例えば、メタノール等の液体燃料を改質器に供給して水素に変えるものでもよい。また、補助燃料タンク14,33、補助バッテリー18及び補助充電器19は、補助燃料源として、給油所26、駐車場27、自動車用品店28、道路サービス店29を例に説明したが、自動車関連商品やサービスを扱う自動車関連取扱い店において供給されるようになっていればよい。   In each of the above embodiments, the gas fuel filled in the fuel tanks 11 and 31 in the fuel cell devices 16 and 35 has been described by taking hydrogen gas, high-pressure natural gas, or liquefied natural gas as an example. Liquid fuel may be supplied to the reformer and converted to hydrogen. The auxiliary fuel tanks 14 and 33, the auxiliary battery 18 and the auxiliary charger 19 have been described by taking the fueling station 26, the parking lot 27, the automobile supply store 28, and the road service store 29 as examples of auxiliary fuel sources. It only needs to be supplied at automobile-related stores that handle goods and services.

本発明は、燃料電池自動車における燃料源を補給するための燃料電池自動車用燃料の供給システムに利用することができる。   The present invention can be used in a fuel cell vehicle fuel supply system for replenishing a fuel source in a fuel cell vehicle.

本発明第1実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図である。It is a figure explaining the supply system of auxiliary fuel of a 1st embodiment of the present invention. 本発明第1実施形態の燃料電池自動車の燃料を補充する取扱い店を説明する図である。It is a figure explaining the store which replenishes the fuel of the fuel cell vehicle of 1st Embodiment of this invention. 本発明第2実施形態の補助燃料の供給システムを説明する図である。It is a figure explaining the supply system of auxiliary fuel of a 2nd embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池自動車
10,30 補助燃料の供給システム
11,31 燃料タンク
12 空気供給源
13 燃料電池
14 補助燃料タンク
15 接続口
16 燃料電池装置
17 主バッテリー
18 補助バッテリー
19 補助充電器
20 制御装置
21 接続口
22 アクセル部
23 報知器
24 接続口
25 モータ
26,27 駐車場
28 自動車用品店
29 道路サービス店
30 供給システム
31 燃料タンク
32 改質器
33 補助燃料タンク
34 接続口
35 燃料電池装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell vehicle 10,30 Auxiliary fuel supply system 11,31 Fuel tank 12 Air supply source 13 Fuel cell 14 Auxiliary fuel tank 15 Connection port 16 Fuel cell device 17 Main battery 18 Auxiliary battery 19 Auxiliary charger 20 Control device 21 Connection口 22 Accelerator unit 23 Alarm 24 Connection port 25 Motor 26, 27 Parking lot 28 Car supply store 29 Road service store 30 Supply system 31 Fuel tank 32 Reformer 33 Auxiliary fuel tank 34 Connection port 35 Fuel cell device

Claims (4)

燃料タンクから供給される燃料及び空気供給源から供給される空気により燃料電池で電気を発生させる燃料電池装置と、該燃料電池装置で発生した電気を蓄電するとともにその電気を放電する主バッテリーと、前記燃料電池装置及び主バッテリーから供給される電気が制御装置を介して供給される車輪駆動用のモータとを備える燃料電池自動車であって、前記燃料電池に供給可能に装着される補助燃料タンク、前記制御装置に供給可能に装着される補助バッテリーあるいは前記主バッテリーに蓄電可能に装着される補助充電器のいずれかからなる補助燃料源が自動車関連取扱い店で供給されることを特徴とする燃料電池自動車用燃料の供給システム。 A fuel cell device that generates electricity in the fuel cell by the fuel supplied from the fuel tank and the air supplied from the air supply source, a main battery that stores the electricity generated in the fuel cell device and discharges the electricity; An auxiliary fuel tank that is mounted so as to be able to be supplied to the fuel cell, comprising: a fuel cell vehicle and a wheel driving motor to which electricity supplied from the main battery is supplied via a control device; An auxiliary fuel source comprising either an auxiliary battery that can be supplied to the control device or an auxiliary charger that can be stored in the main battery can be supplied at an automobile-related store. Automotive fuel supply system. 前記燃料電池装置の燃料タンクには、水素ガス燃料が充填され、前記補助燃料タンクには、水素ガス燃料が充填されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池自動車用燃料の供給システム。 The fuel supply system for a fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the fuel tank of the fuel cell device is filled with hydrogen gas fuel, and the auxiliary fuel tank is filled with hydrogen gas fuel. . 前記燃料電池装置の燃料タンクには、高圧天然ガスまたは液化天然ガスが充填され、この燃料タンクから供給されたガスが改質器を介して水素ガスに変えて燃料電池供給され、前記補助燃料タンクには、高圧天然ガスまたは液化天然ガス充填されことを特徴とする請求項1記載の燃料電池自動車用燃料の供給システム。 The fuel tank of the fuel cell device is filled with high-pressure natural gas or liquefied natural gas, and the gas supplied from the fuel tank is supplied to the fuel cell by changing to hydrogen gas via a reformer, and the auxiliary fuel tank 2. The fuel cell vehicle fuel supply system according to claim 1, wherein the fuel cell vehicle is filled with high-pressure natural gas or liquefied natural gas. 自動車関連取扱い店は、給油所、駐車場、自動車用品店または道路サービス店のいずれかであることを特徴とする請求項1記載の燃料電池自動車用燃料の供給システム。 2. The fuel cell vehicle fuel supply system according to claim 1, wherein the automobile-related store is any one of a gas station, a parking lot, an automobile supply store, and a road service store.
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