JP2005285475A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池に燃料ガス等を供給して発電させ、車両の走行トルクを発生させる駆動モータ等に発電電力を供給する燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system that supplies fuel gas or the like to a fuel cell to generate electric power and supplies generated power to a drive motor or the like that generates traveling torque of a vehicle.
従来より、燃料電池やバッテリを含むエネルギ出力源を備え、GPS(Global Positioning System)信号を受信して車両現在位置を求め、カーナビゲーション装置に入力された目的地から車両現在位置までの距離に応じて、燃料電池の起動を禁止する技術が、下記の特許文献1等で知られている。
Conventionally, it has an energy output source including a fuel cell and a battery, receives a GPS (Global Positioning System) signal to determine the current position of the vehicle, and responds to the distance from the destination input to the car navigation device to the current position of the vehicle A technique for prohibiting activation of the fuel cell is known from
この特許文献1では、車両現在位置から目的地までの距離によって、エネルギ出力装置の起動から停止までに要求されるエネルギの大きさが充分に小さいと判断されるときには、燃料電池の起動を禁止する。これにより、燃料電池を暖機するために消費したエネルギが無駄になってしまうことを防ぎ、エネルギ出力装置のエネルギ使用効率が低下することを防止している。
In
このような燃料電池を搭載した車両は、燃料電池に水素と酸素を供給し、燃料電池の電気化学反応を利用した発電を行なわせる。燃料電池スタックとして、例えば固体高分子電解質膜を挟んで、アノード極とカソード極とを対設させた構成のものを使用し、アノード極に水素、カソード極に外部からの空気を供給する場合、外部空気に含有する窒素が、固体高分子電解質膜を透過して、カソード極からアノード極へとリークする。すると、アノード極中の窒素濃度が高くなって水素濃度が低下すると発電効率が低下するため、例えば所定時間毎に車両外部へアノード極中のガスを放出するパージ動作を行う必要がある。このようなパージ動作を行った場合に、外気に放出されるパージガス中には、窒素のみならず水素も含まれることとなる。 A vehicle equipped with such a fuel cell supplies hydrogen and oxygen to the fuel cell, and generates power using the electrochemical reaction of the fuel cell. As a fuel cell stack, for example, using a structure in which a solid electrolyte membrane is sandwiched between an anode and a cathode, and supplying hydrogen to the anode and air from the outside to the cathode, Nitrogen contained in the external air passes through the solid polymer electrolyte membrane and leaks from the cathode electrode to the anode electrode. Then, if the nitrogen concentration in the anode electrode increases and the hydrogen concentration decreases, the power generation efficiency decreases. For example, it is necessary to perform a purge operation for releasing the gas in the anode electrode to the outside of the vehicle every predetermined time. When such a purge operation is performed, the purge gas released to the outside air contains not only nitrogen but also hydrogen.
これに対し、従来より、燃料電池を搭載した車両において、自車が閉所に進入したことを検出した場合に、燃料電池からパージ動作によって外気に排出される燃料ガスを制御する技術が、下記の特許文献2等で知られている。この特許文献2では、自車が閉所に進入した場合に、燃料ガスのパージ動作を制御することによって、閉所空間で燃料ガス(水素)が高濃度で滞留することを防止している。
しかしながら、上述した特許文献1において、カーナビゲーション装置に目的地の入力が無い場合や、カーナビゲーション装置を搭載していない車両については、全て燃料電池の起動を許可する。例えば地下駐車場やシャッター付き駐車場等の閉所であっても、目的地の入力が無い場合には燃料電池を起動してしまうため、パージ動作により外部へと水素が排出されてしまう可能性があった。
However, in
また、特許文献2では、自車が閉所に進入した場合にパージ制御しているものの、自車が閉所に存在すると判定するためにGPS信号等を利用しており、当該GPS信号の処理機能等を始めとする機能を備えていない車両においては閉所に存在することの判定を行うことができず、したがってパージ動作を制御することができなかった。
Further, in
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、閉所等の空間において燃料電池車両から排出される燃料ガスを可能な限り抑制することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and provides a fuel cell system capable of suppressing fuel gas discharged from a fuel cell vehicle as much as possible in a closed space or the like. Objective.
本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスが供給されて発電する燃料電池を含み、燃料電池車両に搭載された負荷に電力を供給する複数の電力供給手段を備えた燃料電池システムにおいて、燃料電池車両の位置を検出する車両位置検出手段と、前記燃料電池の発電を制限する発電制限手段と、前記燃料電池車両から排出される燃料ガス量を制限する車両排出燃料ガス量制限手段とを備える。この燃料電池システムは、車両位置検出手段にて検出された燃料電池車両の位置に基づいて所定の条件を満たしたことを判定した場合に、発電制御手段により燃料電池の発電を制限すると共に、車両排出燃料ガス量制限手段により燃料電池車両から排出される燃料ガス量を制限することにより、上述の課題を解決する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle including a fuel cell that generates power by being supplied with fuel gas and oxidant gas, and includes a plurality of power supply means for supplying power to a load mounted on the fuel cell vehicle. Vehicle position detecting means for detecting the position of the fuel cell, power generation limiting means for limiting power generation of the fuel cell, and vehicle exhaust fuel gas amount limiting means for limiting the amount of fuel gas discharged from the fuel cell vehicle. In the fuel cell system, when it is determined that a predetermined condition is satisfied based on the position of the fuel cell vehicle detected by the vehicle position detection means, the power generation control means limits the power generation of the fuel cell, and the vehicle The above-described problem is solved by limiting the amount of fuel gas discharged from the fuel cell vehicle by the discharged fuel gas amount limiting means.
本発明に係る燃料電池システムによれば、燃料電池車両の位置に基づいて所定の条件を満たしたことを判定した場合に、燃料電池の発電を制限すると共に、燃料電池車両から排出される燃料ガス量を制限するので、燃料電池に供給する燃料ガス流量を減らすことにより、燃料電池車両からの燃料ガス排出動作の頻度及び排出燃料ガス量、配管からの燃料ガス漏出の可能性を下げることができる。 According to the fuel cell system of the present invention, when it is determined that the predetermined condition is satisfied based on the position of the fuel cell vehicle, the fuel gas discharged from the fuel cell vehicle is restricted while the power generation of the fuel cell is restricted. Since the amount is limited, the flow rate of the fuel gas discharged from the fuel cell vehicle, the amount of discharged fuel gas, and the possibility of fuel gas leakage from the piping can be reduced by reducing the flow rate of the fuel gas supplied to the fuel cell. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
本発明は、例えば図1に示すように構成された第1実施形態に係る燃料電池システムに適用される。この燃料電池システムは、燃料電池車両に搭載され、駆動モータ12に電力供給をすることにより、当該駆動モータ12に走行トルクを発生させるために燃料電池スタック1を発電させるシステムである。
[First Embodiment]
The present invention is applied to the fuel cell system according to the first embodiment configured as shown in FIG. 1, for example. This fuel cell system is a system that is mounted on a fuel cell vehicle and that generates electric power from the
[燃料電池システムの構成]
この燃料電池システムは、燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されることにより発電する燃料電池スタック1を備える。この燃料電池スタック1は、例えば、固体高分子電解質膜を挟んでアノード極1aとカソード極1bとを対設した燃料電池セル構造体をセパレータで挟み込み、複数積層して構成されている。本例においては、燃料電池スタック1が発電反応を発生させるための燃料ガスとして水素ガスをアノード極1aに供給すると共に、酸化剤ガスとして酸素を含む空気をカソード極1bに供給する燃料電池システムについて説明する。
[Configuration of fuel cell system]
The fuel cell system includes a
また、この燃料電池システムは、燃料電池スタック1に水素ガスを供給する水素供給系、燃料電池スタック1に空気を供給する空気供給系を備える。この燃料電池システムの各部位は、その動作が後述する制御コントローラ9により制御される。
The fuel cell system also includes a hydrogen supply system that supplies hydrogen gas to the
水素供給系は、水素供給流路L1に水素貯蔵タンク2、アノード極圧力調整弁3及びアクチュエータ4、水素ガスを循環するためのイジェクタ5が設けられて構成されている。また、この水素供給系は、燃料電池スタック1から排出された水素ガスを再度燃料電池スタック1に導入するために、燃料電池スタック1のガス排出口とイジェクタ5とを接続する水素循環流路L2を備える。更に、この水素供給系は、アノード極1a内の水素ガス以外のガスを外部に放出するために水素循環流路L2から分岐した水素排出流路L3が設けられ、当該水素排出流路L3にパージ弁6及びアクチュエータ7が設けられて構成されている。なお、パージ弁6としては、開状態と閉状態との2つの状態間で切り替えられる開閉弁でも良く、開度が調整可能な開度調整弁であっても良い。
The hydrogen supply system is configured such that a
この水素供給系において、水素貯蔵タンク2に貯蔵された水素ガスは、制御コントローラ9によってアノード極圧力調整弁3の開度が調整されるようにアクチュエータ4が制御されると、アノード極圧力調整弁3を通過してアノード極1aに導入される。このとき、制御コントローラ9は、燃料電池スタック1に要求される発電量に応じてアノード極1a内の水素ガス流量及び水素ガス圧力を調整するようにアノード極圧力調整弁3の開度を調整する。そして、アノード極1aに導入された水素ガスは、その一部が燃料電池スタック1の発電反応に使用され、残りの一部が水素循環流路L2に排出される。
In this hydrogen supply system, when the
水素循環流路L2に導入された水素ガスは、パージ弁6が閉状態である場合において、イジェクタ5に導入され、水素貯蔵タンク2からの水素ガスと混合されて再度アノード極1aに循環される。
The hydrogen gas introduced into the hydrogen circulation passage L2 is introduced into the
また、空気供給系は、カソード極1bの空気入口と接続された空気供給流路L4にコンプレッサ8が設けられ、カソード極1bの空気出口に空気排出流路L5が接続されて構成されている。この空気供給系は、制御コントローラ9の制御によってコンプレッサ8が駆動されると、コンプレッサ8により外気を圧縮してカソード極1bに空気を導入する。
The air supply system is configured such that the
このような燃料電池システムにおいて、カソード極1bには、酸素のみならず窒素等も導入され、当該窒素が固体高分子電解質膜を通過してアノード極1a内に拡散する。これに対し、燃料電池システムでは、制御コントローラ9によりパージ弁6を開状態にするようにアクチュエータ7を制御することにより、アノード極1a及び水素循環流路L2に蓄積した窒素等の水素ガス以外の不純物を水素排出流路L3を介して放出するパージ動作を行う。
In such a fuel cell system, not only oxygen but also nitrogen or the like is introduced into the
また、この燃料電池システムは、燃料電池スタック1の発電電力を取り出す燃料電池出力制御部10、電力を蓄積するバッテリ11、燃料電池車両の走行トルクを発生する駆動モータ12、バッテリ11の状態を制御するバッテリコントローラ13、及び駆動モータ12の状態を制御するモータコントローラ14、燃料電池スタック1の発電状態及びシステムの運転状態を検出するための電流計15及び電圧計16を備える。ここで、駆動モータ12は、例えば三相交流モータ等からなり、燃料電池出力制御部10は、インバータやリレー回路等からなり、バッテリ11は、鉛蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、リチウム電池等の種々の二次電池からなる。
The fuel cell system also controls the state of the fuel cell
このような燃料電池システムにおいて、制御コントローラ9は、燃料電池車両のアクセル操作及びブレーキ操作等を入力することに応じて、駆動モータ12で必要な走行トルクを求め、当該走行トルクを発生させるために必要な目標発電電力を求める。次に、制御コントローラ9は、現在の燃料電池スタック1の発電電力を電流計15及び電圧計16の検出値から求め、現在の発電電力を目標発電電力とするように燃料電池スタック1に供給する目標水素ガス流量及び圧力、目標空気流量及び圧力を求めて、当該目標水素ガス流量及び圧力とするようにアノード極圧力調整弁3の開度を調整し、目標空気流量及び圧力とするようにコンプレッサ8の駆動量を調整する。
In such a fuel cell system, the
次に制御コントローラ9は、先に求めた目標発電電力を取り出すように燃料電池出力制御部10を制御し、燃料電池出力制御部10から駆動モータ12に電力供給する。ここで、燃料電池出力制御部10は、燃料電池スタック1に対する電気的な接続、非接続を切り替えるリレー回路、燃料電池スタック1からの直流電力を駆動モータ12の型式に応じて変換する変換回路等からなる。そして、制御コントローラ9は、駆動モータ12の駆動、非駆動をモータコントローラ14を介して制御すると共に、モータコントローラ14からの回転数信号を得て駆動モータ12の現在の駆動状態、走行トルクを認識し、燃料電池スタック1に対する水素及び酸素の供給状態を上述したように制御することで、目標とする走行トルクを発生させる。
Next, the
また、制御コントローラ9は、駆動モータ12からの回生電力や、燃料電池スタック1の発電電力をバッテリ11に蓄積するために、燃料電池出力制御部10にその旨の制御信号を送る。これにより、バッテリ11に電力を蓄積する。このバッテリ11は、バッテリコントローラ13によって充電率(SOC(State Of Charge))が検出され、バッテリコントローラ13によって放充電が制御される。バッテリコントローラ13は、検出したバッテリ11の充電率を制御コントローラ9に出力すると共に、制御コントローラ9からの制御信号によってバッテリ11の電力を放電させて、駆動モータ12等に出力する。
In addition, the
更に、制御コントローラ9は、図1及び図2に示すように、燃料電池車両に搭載されたカーナビゲーションシステム17及びGPS信号検出装置18と接続されている。この制御コントローラ9は、カーナビゲーションシステム17から燃料電池車両周囲の換気性能レベルの低い地点である登録ポイントを示す情報、GPS信号検出装置18からGPS信号が入力される。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the
カーナビゲーションシステム17は、GPS信号検出装置18により検出したGPS信号により燃料電池車両の現在位置を演算すると共に、運転者の入力操作により目的地を入力する。そして、カーナビゲーションシステム17は、予め記憶している地図データを参照して、燃料電池車両の現在位置から目的地までの推奨経路情報を作成する。
The
また、このカーナビゲーションシステム17は、地図データに含まれる情報として、地下駐車場やシャッター付き駐車場等の換気性能レベルが低い地点を地図データと対応させて登録して記憶している。この換気性能レベルが低い地点は、地図データに含まれる地下駐車場等をキーワードとして予め登録しておいても良く、更には運転者の設定により追加して登録されていても良く、更には後述する処理によって自動的に追加登録しても良い。そして、カーナビゲーションシステム17は、制御コントローラ9からの要求に応じて、登録地点である登録ポイント及び当該登録ポイントでの換気性能レベルを含む換気性能レベル情報を出力する。
In addition, the
これに対し、制御コントローラ9は、制御プログラムを実行することにより、図2に示すような車両位置検出部21、燃料電池発電電力制限判定部22、車両排出水素量制限処理部23の機能的な各部を備え、図3に示すような燃料電池発電電力抑制判定処理を実行する。
On the other hand, the
この燃料電池システムは、図3のステップS1において、図4に示すように、車両位置検出部21により、GPS信号検出装置18からのGPS信号を入力し、当該車両位置検出部21により燃料電池車両の現在位置を演算する(ステップS11)。
In this fuel cell system, as shown in FIG. 4, in step S <b> 1 of FIG. 3, a GPS signal from the
次に、車両位置検出部21は、換気性能レベル情報の送信命令をカーナビゲーションシステム17に送信し、カーナビゲーションシステム17から換気性能レベル情報を受信すると、当該換気性能レベル情報から登録ポイントを検出する(ステップS12)。この換気性能レベル情報は、上述したように、換気性能レベルが低い地点を収集した情報である。また、このステップS12において、車両位置検出部21は、カーナビゲーションシステム17からFM多重放送や電波ビーコンなどによるVICS(Vehicle Information and Communication System)情報等を収集して、可燃性ガスの放出が望ましくない地点や、換気状態レベルが低い地点を一時的な登録ポイントとしても良い。
Next, when the vehicle
そして、車両位置検出部21は、ステップS13において、ステップS11で演算した燃料電池車両の現在位置と登録ポイントとを照合して、合致しないと判定した場合にはステップS14で照合処理結果フラグをクリアして数値「0」とし、合致していると判定した場合にはステップS15で照合処理結果フラグを数値の「1」にセットする。すなわち、このステップS13では、後述するように燃料電池発電電力制限判定部22によって燃料電池スタック1の発電を制限し、更には車両排出水素量制限処理部23により排出水素量を制限するための所定の条件を満たしているか否かを決定する。また、ステップS12でVICS情報を収集して登録ポイントを得た場合には、当該登録ポイントと燃料電池車両の現在位置との照合を行う。
In step S13, the vehicle
次に、制御コントローラ9は、図3のステップS2において、燃料電池発電電力制限判定部22により、ステップS1で設定された照合処理結果フラグが数値「1」にセットされているか否かを判定することにより、燃料電池スタック1の発電量の制限を行う必要があるか否かを判定し、判定結果を車両排出水素量制限処理部23に送る。
Next, in step S2 of FIG. 3, the
次に、制御コントローラ9は、車両排出水素量制限処理部23により、ステップS2での判定結果から照合処理結果フラグが数値「1」にセットされていないと判定した場合には、ステップS3において、燃料電池車両の周囲の換気性能が良好であり燃料電池スタック1の発電量を制限する必要がないので、駆動モータ12に要求される走行トルクに応じた電力を燃料電池スタック1で発生させるようにコンプレッサ8の駆動量及びアノード極圧力調整弁3の開度を制御し、燃料電池スタック1の発電電力を駆動モータ12に供給するように燃料電池出力制御部10を制御する通常発電制御を行う。
Next, when it is determined by the vehicle exhaust hydrogen amount
一方、制御コントローラ9は、車両排出水素量制限処理部23により、ステップS2での判定結果から照合処理結果フラグが数値「1」にセットされていると判定した場合には、ステップS4において、燃料電池車両の周囲の換気性能が良好でなく燃料電池スタック1の発電量を制限する必要があると判定する。そして、車両排出水素量制限処理部23は、バッテリ11から駆動モータ12に電力供給するように燃料電池出力制御部10を制御する処理、当該バッテリ11から駆動モータ12に供給する電力の不足分する電力を燃料電池スタック1で発電させるようにコンプレッサ8の駆動量及びアノード極圧力調整弁3の開度を調整する発電電力制限制御を行う。
On the other hand, when the
ここで、燃料電池スタック1の発電量の制限値は、予め実験等によって、発電量の低下に伴って運転性能があまり低下しない程度であって、パージ頻度が低下し、且つパージ動作によって排出する水素量が通常発電制御時よりも低減するような電力が予め設定されている。したがって、予め設定された制限値の電力を発電させるような水素ガス流量及び圧力、空気流量及び圧力が決定されており、当該水素ガス流量及び圧力、空気流量及び圧力を燃料電池スタック1に供給するコンプレッサ8の駆動量及びアノード極圧力調整弁3の開度が決定されており、ステップS4において、制御コントローラ9は、当該予め決定されている値となるようにコンプレッサ8の駆動量及びアノード極圧力調整弁3の開度を制御することになる。
Here, the limit value of the power generation amount of the
[第1実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第1実施形態に係る燃料電池システムによれば、現在の燃料電池車両の現在位置が換気性能レベルが低い地点である場合には、燃料電池スタック1の発電量を制限するので、燃料電池スタック1に供給する水素流量及び空気流量を減らすことにより、カソード極1bからアノード極1aに拡散する窒素を減らすことができ、パージ動作の頻度及びパージ動作時の排出水素量、各配管L1、L2からの水素漏出の可能性を下げることができ、換気状態が良好でない地点で外部に可燃性ガスを放出することを抑制することができる。
[Effect of the first embodiment]
As described above in detail, according to the fuel cell system according to the first embodiment to which the present invention is applied, when the current position of the current fuel cell vehicle is a point where the ventilation performance level is low, the fuel cell stack Therefore, the amount of nitrogen diffused from the
すなわち、この燃料電池システムによれば、アノード極1aにおけるガス圧力を低下させることができるので、パージ動作時の排出水素量を抑制することができる。
That is, according to this fuel cell system, the gas pressure at the
また、この燃料電池システムによれば、カーナビゲーションシステム17が保持している地図データに換気性能レベルが低い地点を登録しておくので、換気性能レベルが低い地点において多量の可燃性ガスを放出することを確実に回避することができる。
Further, according to this fuel cell system, since the point where the ventilation performance level is low is registered in the map data held by the
[第2実施形態]
つぎに、第2実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の第1実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a fuel cell system according to a second embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned 1st Embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この第2実施形態に係る燃料電池システムは、図5に示すように、制御コントローラ9に接続された車速検出装置31を備える点で、第1実施形態に係る燃料電池システムとは異なる。この車速検出装置31は、例えばモータコントローラ14からCAN(Controller Area Network)通信等により送られてくる角度検出器の出力値に基づいて車速値を求める処理か、図示しないABS(Anti-lock Brake System)コントローラからCAN通信等で車速値を取得する処理を行う。
As shown in FIG. 5, the fuel cell system according to the second embodiment differs from the fuel cell system according to the first embodiment in that it includes a vehicle
このような燃料電池システムにおいて、制御コントローラ9は、図6に示すように、カーナビゲーションシステム17及びGPS信号検出装置18からの信号を車両位置検出部21で受信し、車速検出装置31で検出した車速値を燃料電池発電電力制限判定部32で受信する。燃料電池発電電力制限判定部32は、車両位置検出部21で設定される照合処理結果フラグ及び車速値に基づいて、車両排出水素量制限処理部23で燃料電池通常発電制御又は発電電力抑制制御の何れかを行うかを決定する。
In such a fuel cell system, as shown in FIG. 6, the
すなわち、制御コントローラ9は、図7に示すように、先ずステップS1で車両位置検出部21により照合処理結果フラグが設定されると、ステップS2において、燃料電池発電電力制限判定部32により、照合処理結果フラグがセットされているか否かを判定する。そして、燃料電池発電電力制限判定部32は、照合処理結果フラグがセットされていない場合には、ステップS3で燃料電池スタック1を通常発電させる。
That is, as shown in FIG. 7, when the collation process result flag is first set by the vehicle
一方、燃料電池発電電力制限判定部32は、ステップS2で照合処理結果フラグがセットされていると判定した場合には、ステップS21において、車速検出装置31から車速値を取得し、ステップS22において、車速値が所定値以下か否かを判定することにより、燃料電池スタック1の発電制限及び排出水素量の制限をするための所定の条件を満たしているか否かを決定する。ここで、車速値に関する所定値は、燃料電池車両が低速度で走行していて、パージ動作によって水素ガスを排出すると、換気性能レベルが低いために水素ガスが滞留することになる場合を考慮して設定されている。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the collation process result flag is set, the fuel cell generated power
そして、燃料電池発電電力制限判定部32は、車速値が所定値以下でないと判定した場合には、ステップS3で燃料電池通常発電制御を行い、車速値が所定値以下であると判定した場合にはステップS4で燃料電池発電電力抑制制御を行う。
When the fuel cell power generation power
[第2実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第2実施形態に係る燃料電池システムによれば、現在の燃料電池車両の現在位置が換気性能レベルが低い地点である場合であって、燃料電池車両の車速値が低い場合には、燃料電池発電電力抑制制御を行ってパージ頻度及びパージ動作時の水素排出量を抑制するので、換気状態が良好でない地点に燃料電池車両が留まる場合に外部に可燃性ガスを放出することを抑制することができる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above in detail, according to the fuel cell system according to the second embodiment to which the present invention is applied, the current position of the current fuel cell vehicle is a point where the ventilation performance level is low, and the fuel cell When the vehicle speed value is low, the fuel cell power generation suppression control is performed to suppress the purge frequency and the hydrogen discharge amount during the purge operation, so if the fuel cell vehicle stays at a point where the ventilation state is not good, Release of the combustible gas can be suppressed.
一方、この燃料電池システムによれば、現在の燃料電池車両の現在位置が換気性能レベルが低い地点である場合であっても、燃料電池車両の車速値が高い場合には、換気状態が良好でない地点を燃料電池車両が通過する可能性が高いので、燃料電池通常発電制御を行うことができる。 On the other hand, according to this fuel cell system, even if the current position of the current fuel cell vehicle is a point where the ventilation performance level is low, if the vehicle speed value of the fuel cell vehicle is high, the ventilation state is not good. Since there is a high possibility that the fuel cell vehicle will pass through the point, the fuel cell normal power generation control can be performed.
[第3実施形態]
つぎに、第3実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a fuel cell system according to a third embodiment will be described. Note that parts similar to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第3実施形態に係る燃料電池システムは、パージ弁6を開度調整弁で構成し、当該パージ弁6の開度を調整して水素排出量を調整する点で、上述した燃料電池システムとは異なる。
The fuel cell system according to the third embodiment includes the above-described fuel cell system in that the
この燃料電池システムにおいて、制御コントローラ9は、図8に示すように、車両位置検出部21、燃料電池発電電力制限判定部22及び車両排出水素量制限処理部23で構成され、燃料電池発電電力制限判定部22により燃料電池発電電力抑制制御を行うと判定された場合、燃料電池出力制御部10、コンプレッサ8及びアノード極圧力調整弁3の制御による発電電力の制限に加えて、パージ弁6の開度制御を行う。
In this fuel cell system, as shown in FIG. 8, the
ここで、予め設定されている燃料電池発電電力抑制制御時のアノード極1a内の圧力に応じて、多くの水素を排出させないようなパージ弁6の開度が予め設定されている。したがって、車両排出水素量制限処理部23は、予め設定されているパージ弁6の全開時よりも小さい開度とするようにアクチュエータ7の動作を制御することになる。
Here, the opening degree of the
このような第3実施形態に係る燃料電池システムによれば、現在の燃料電池車両の現在位置が換気性能レベルが低い地点である場合には、燃料電池スタック1の発電量を制限すると共に、パージ弁6の開度を制限するので、外部に放出する水素量を制限することができ、更に外部への可燃性ガスの放出を抑制することができる。
According to the fuel cell system according to the third embodiment, when the current position of the current fuel cell vehicle is a point where the ventilation performance level is low, the power generation amount of the
[第4実施形態]
つぎに、第4実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fuel cell system according to a fourth embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この第4実施形態に係る燃料電池システムは、図9に示すように、GPS信号検出装置18により検出したGPS信号の状態を判定するGPS信号状態判定装置41を備える点で、上述した実施形態に係る燃料電池システムとは異なる。
As shown in FIG. 9, the fuel cell system according to the fourth embodiment includes the GPS signal
このGPS信号状態判定装置41は、GPS信号検出装置18により検出したGPS信号の振幅値や、当該振幅値の変動状態を監視し、GPS信号の受信状態が良好であるほど値が高い受信状態レベルを示すGPS信号状態判定情報を作成して、制御コントローラ9に出力する。そして、制御コントローラ9は、GPS信号が正常に受信されていないと判定した場合に、発電量及び排出水素量の制限を行う所定の条件を満たしたことを判定する。そして、制御コントローラ9は、GPS信号状態判定情報に基づいて燃料電池通常発電制御又は燃料電池発電電力抑制制御の何れかを行う。
The GPS signal
このような燃料電池システムにおいて、燃料電池発電電力抑制判定処理は、図10に示すように、先ずステップS31において、制御コントローラ9により、GPS信号状態判定装置41からGPS信号状態判定情報を受信し、受信状態レベルが所定値以下か否かを判定することにより、燃料電池スタック1の発電制限及び排出水素量の制限をするための所定の条件を満たしているか否かを決定する。ここで、受信状態レベルに関する所定値は、燃料電池車両周囲が閉鎖されているためにGPS信号の電波状態が良好でなく、したがって換気性能レベルが低いと判定される値が予め設定されている。そして、制御コントローラ9は、受信状態レベルが低い場合には検出結果フラグをセットし、受信状態レベルが高い場合には検出結果フラグをクリアする。
In such a fuel cell system, as shown in FIG. 10, the fuel cell generated power suppression determination process first receives GPS signal state determination information from the GPS signal
次に、制御コントローラ9は、ステップS32において、ステップS31で設定した検出結果フラグがセットされているか否かを判定し、セットされていない場合にはステップS3で燃料電池通常発電制御を行い、セットされている場合にはステップS4で燃料電池発電電力抑制制御を行う。
Next, in step S32, the
このような第4実施形態に係る燃料電池システムによれば、GPS信号の受信状態レベルが低い場合には、燃料電池車両周囲に障害があり換気状態が良好でない可能性が高いので、燃料電池車両からの水素排出量を制限する燃料電池発電電力抑制制御を行うことができる。 According to such a fuel cell system according to the fourth embodiment, when the GPS signal reception state level is low, there is a high possibility that there is a fault around the fuel cell vehicle and the ventilation state is not good. Fuel cell power generation suppression control can be performed to limit the amount of hydrogen discharged from the fuel cell.
[第5実施形態]
つぎに、第5実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fuel cell system according to a fifth embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この第5実施形態に係る燃料電池システムは、図11に示すように、制御コントローラ9に燃料電池起動状態判定部51及び燃料電池起動禁止処理部52を備えた点で、上述した実施形態に係る燃料電池システムとは異なる。
As shown in FIG. 11, the fuel cell system according to the fifth embodiment is related to the above-described embodiment in that the
この燃料電池システムは、図12に示す燃料電池起動禁止処理において、先ずステップS1で車両位置検出部21により燃料電池車両の現在位置を検出し、次のステップS41において、燃料電池起動状態判定部51により、図13に示す燃料電池起動禁止判定処理を行う。
In this fuel cell system, in the fuel cell activation prohibiting process shown in FIG. 12, first, the current position of the fuel cell vehicle is detected by the vehicle
この燃料電池起動禁止判定処理は、先ずステップS51において、燃料電池起動状態判定部51により、燃料電池スタック1が現在起動しているか否か、ステップS1で検出した燃料電池車両の現在位置が登録ポイントと合致するか否かを判定する。ここで、燃料電池起動状態判定部51は、燃料電池スタック1に水素及び空気の供給を開始して燃料電池スタック1が発電反応を行っている場合には燃料電池起動状態判定フラグをセットし、燃料電池スタック1に水素及び空気の供給がなされておらず燃料電池スタック1が発電反応を行っていない場合には燃料電池起動状態判定フラグをクリアしている。
In the fuel cell activation prohibition determination process, first, in step S51, the fuel cell activation
そして、燃料電池起動状態判定部51は、燃料電池車両の現在位置が登録ポイントと合致しており、且つ燃料電池スタック1が現在起動していない場合には、燃料電池起動状態判定フラグをセットし、そうでない場合には燃料電池起動状態判定フラグをクリアしておく。
Then, the fuel cell activation
次のステップS52において、燃料電池起動状態判定部51は、先に設定しておいた燃料電池起動状態判定フラグがセットされているか否かを判定することにより、燃料電池スタック1が起動しているか否かを判定し、起動していないと判定した場合には、ステップS53で起動禁止フラグをクリアし、起動していると判定した場合には、ステップS54で起動禁止フラグをセットする。すなわち、燃料電池スタック1の発電制限及び排出水素量の制限をするための所定の条件を満たしているか否かを決定する。これにより、図12のステップS41の処理を完了し、次にステップS42に処理を進める。
In the next step S52, the fuel cell activation
ステップS42において、燃料電池起動禁止処理部52は、図13の処理で設定された起動禁止フラグがセットされているか否かを判定する。そして、燃料電池起動禁止処理部52は、起動禁止フラグがセットされていないと判定した場合には、ステップS43において燃料電池スタック1の起動を許可し、起動禁止フラグがセットされていると判定した場合には、ステップS44において燃料電池スタック1の起動を禁止する。なお、この燃料電池スタック1の起動を禁止した状態において、燃料電池車両の運転者によってIGNスイッチがオンに操作された場合には、バッテリ11の電力を駆動モータ12に供給して、駆動モータ12に走行トルクを発生させることになる。
In step S42, the fuel cell activation
このような第5実施形態に係る燃料電池システムによれば、燃料電池スタック1が起動しておらず、燃料電池車両の現在位置の換気性能レベルが低い場合には、燃料電池スタック1の起動を禁止するので、燃料電池スタック1の起動時において、水素循環流路L2や燃料電池スタック1内の水素濃度を上昇させるためにパージ弁6を開状態にする動作を禁止することができ、外部への可燃性ガスの放出を抑制することができる。
According to the fuel cell system according to the fifth embodiment, when the
[第6実施形態]
つぎに、第6実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a fuel cell system according to the sixth embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この燃料電池システムは、図14に示すように、燃料電池車両周囲の光を検出する光センサ61を備える点で、上述した実施形態に係る燃料電池システムとは異なる。この光センサ61は、燃料電池車両周囲の所定空間の光を検出するように燃料電池車両の車体の所定部に一又は複数設けられている。そして、制御コントローラ9は、光センサ61の輝度検出値から、燃料電池車両が換気状態レベルの低い閉空間に存在するか否かを判定し、燃料電池スタック1の発電量及び燃料電池車両から排出する水素量を制限する。
As shown in FIG. 14, this fuel cell system is different from the fuel cell system according to the above-described embodiment in that an
このような燃料電池システムにおいて、制御コントローラ9は、図15に示すように、車両位置検出部21、燃料電池発電電力制限判定部22及び車両排出水素量制限処理部23からなり、車両位置検出部21が光センサ61と接続されて構成されている。この制御コントローラ9は、燃料電池発電電力抑制判定処理を図16及び図17に示すように、先ず図16のステップS61において、車両位置検出部21により、車両位置情報の検出を行う。
In such a fuel cell system, as shown in FIG. 15, the
このとき、車両位置検出部21は、図17に示すように、ステップS71において、光センサ61からの輝度検出値を示すセンサ信号の読み込みを開始し、ステップS72において、所定時間に検出した複数の輝度検出値に基づいて、所定時間に亘って輝度変化量が所定値以上となったか否かを判定する。そして、車両位置検出部21は、所定時間に亘って輝度変化量が所定値以上ではないと判定した場合には、ステップS73において、燃料電池車両が閉空間にはないと判定して車両位置閉空間検出フラグをクリアし、所定時間に亘って輝度変化量が所定値以上であると判定した場合には、ステップS74において、燃料電池車両が閉空間にあると判定して車両位置閉空間検出フラグをセットして、図16のステップS62に処理を進める。すなわち、このステップS74において、燃料電池スタック1の発電制限及び排出水素量の制限をするための所定の条件を満たしているか否かを決定する。
At this time, as shown in FIG. 17, the vehicle
具体的には、このステップS72は、図18に示すように、所定時間Tt内で輝度変化量の所定値Lt以上の変化を検出した場合に車両位置閉空間検出フラグをセットする。この所定時間Tt及び所定値Ltは、実際に光センサ61を燃料電池車両の車体に取り付け、燃料電池車両を閉空間においた状態で行った実験等によって、予め設定されて制御コントローラ9に記憶しておく。
Specifically, as shown in FIG. 18, this step S72 sets the vehicle position closed space detection flag when a change in the luminance change amount equal to or greater than a predetermined value Lt is detected within a predetermined time Tt. The predetermined time Tt and the predetermined value Lt are set in advance and stored in the
そして、車両位置検出部21は、時刻t1〜時刻t2や時刻t9〜時刻t10に示すように、輝度検出量が所定値Lt以上変化した場合であっても、所定時間Tt以内に元の輝度検出値に戻った場合には、車両位置閉空間検出フラグの数値をそのままの状態に保持する。また、車両位置検出部21は、時刻t2〜時刻t3や時刻t7〜時刻t8に示すように、輝度検出量が所定時間Tt以上に亘って変化した場合であっても、所定値Lt以内の輝度検出量である場合には、車両位置閉空間検出フラグの数値をそのままの状態に保持する。
The vehicle
これに対し、車両位置検出部21は、時刻t5〜時刻t6や時刻t11〜時刻t12に示すように、輝度検出量が所定時間Tt以上に亘って変化した場合であって、所定値Lt以上の輝度検出量となった場合には、車両位置閉空間検出フラグをセットする。なお、車両位置検出部21は、時刻t11〜時刻t12に示すように、車両位置閉空間検出フラグが数値「1」であって閉空間にあると判定している状態で、輝度検出量が所定値Lt以上、所定時間Tt以上に亘って変化した場合には、車両位置閉空間検出フラグを数値「0」とする。
On the other hand, the vehicle
図16のステップS62において、燃料電池発電電力制限判定部22は、車両位置検出部21により設定された車両位置閉空間検出フラグが数値「1」にセットされているか否かを判定することにより、燃料電池車両が閉空間に存在しているか否かを判定し、閉空間に存在していないと判定した場合にはステップS3に処理を進め、閉空間に存在していると判定した場合にはステップS4に処理を進める。
In step S62 of FIG. 16, the fuel cell generated power
ステップS3において、車両排出水素量制限処理部23は、燃料電池車両が閉空間ではない地点に存在するので、上述した燃料電池通常発電制御を行って処理を終了する。一方、ステップS4において、車両排出水素量制限処理部23は、燃料電池車両が閉空間である地点に存在するので、上述した燃料電池発電電力制限制御を行って処理を終了する。
In step S3, the vehicle exhaust hydrogen amount
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第6実施形態に係る燃料電池システムによれば、光センサ61によって検出した輝度検出値の変化から燃料電池車両が地下駐車場やシャッター付き駐車場、トンネル等の閉空間に存在して、換気状態が良好でないと判定した場合には、燃料電池発電電力抑制制御を行うので、閉空間に可燃性ガスを放出することを抑制することができる。
As described above in detail, according to the fuel cell system according to the sixth embodiment to which the present invention is applied, the fuel cell vehicle is converted into an underground parking lot or a parking lot with a shutter from the change in the luminance detection value detected by the
また、この燃料電池システムによれば、光センサ61の輝度検出値のみによって燃料電池車両が閉空間に存在することを判定することができるので、カーナビゲーションシステム、GPS信号検出装置を搭載していない車両においても、車両位置が閉空間にあることを判定することができる。また、この燃料電池システムによれば、所定時間以上輝度検出値が変化した場合に、燃料電池車両が閉空間に存在することを判定するので、例えば対向車の前照灯等によって一時的に光センサ61の輝度検出値が高くなるような場合であっても、閉空間であることを誤検出することを無くすことができる。
Further, according to this fuel cell system, since it can be determined that the fuel cell vehicle exists in the closed space only by the brightness detection value of the
[第7実施形態]
つぎに、第7実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
Next, a fuel cell system according to a seventh embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この燃料電池システムは、図19に示すように、燃料電池車両上方の障害物を検出するレーダ装置71を備える点で、上述した実施形態に係る燃料電池システムとは異なる。このレーダ装置71は、例えばミリ波レーダや、レーザレーダが使用可能である。
As shown in FIG. 19, this fuel cell system is different from the fuel cell system according to the above-described embodiment in that it includes a
このレーダ装置71は、燃料電池車両上方に向けて送信波であるビームを照射し、当該ビームが反射された受信波量である反射量を検出することにより、燃料電池車両上方の障害物の有無を検出して、当該障害物の有無を制御コントローラ9に出力する。そして、制御コントローラ9は、レーダ装置71からの障害物の有無を示す信号から、燃料電池車両が換気状態レベルの低い閉空間に存在するか否かを判定し、燃料電池車両から排出する水素量を制限する。
The
このような燃料電池システムにおいて、制御コントローラ9は、図20に示すように、車両位置検出部21、燃料電池発電電力制限判定部22及び車両排出水素量制限処理部23からなり、車両位置検出部21がレーダ装置71と接続されて構成されている。この制御コントローラ9は、燃料電池発電電力抑制判定処理として図16に示した処理を行い、当該図16におけるステップS61において、図21に示すような処理を車両位置検出部21により行って、車両位置情報の検出を行う。
In such a fuel cell system, as shown in FIG. 20, the
このとき、車両位置検出部21は、図21に示すように、ステップS81において、レーダ装置71から燃料電池車両上方にビームを照射したことにより反射して検出したビームの有無を入力する。そして、車両位置検出部21は、レーダ装置71によって反射したビームを検出していないと判定した場合には、燃料電池車両が閉空間に存在しないものと判定して、ステップS73で車両位置閉空間検出フラグをクリアする。
At this time, as shown in FIG. 21, the vehicle
一方、車両位置検出部21は、レーダ装置71によって反射したビームを検出したと判定した場合には、ステップS82において、レーダ装置71によって燃料電池車両上方にビームを照射した時刻から、ビームを受信した時刻までの時間が所定時間Ts以上経過しているか否かを判定することにより、燃料電池車両上方に十分な空間が存在するか否かを判定することにより、燃料電池スタック1の発電制限及び排出水素量の制限をするための所定の条件を満たしているか否かを決定する。ここで、十分な空間とは、パージ動作によって水素を排出した場合に、十分な換気によって閉空間に水素が滞留しないと判定できる空間であって、予め実験等によって求めておいて設定されている。
On the other hand, when it is determined that the beam reflected by the
そして、車両位置検出部21は、レーダ装置71によって燃料電池車両上方にビームを照射した時刻から所定時間Ts以上経過していると判定した場合には、燃料電池車両上方に十分な空間が存在し、換気状態が良好な場所であると判定してステップS73において車両位置閉空間検出フラグをクリアする。一方、車両位置検出部21は、レーダ装置71によって燃料電池車両上方にビームを照射した時刻から所定時間Ts以上経過していないと判定した場合には、換気状態が良好な場所ではないと判定してステップS74において車両位置閉空間検出フラグをセットする。
When the vehicle
その後、制御コントローラ9は、図16に示したステップS62の判定結果により、ステップS3の燃料電池通常発電制御又はステップS4の燃料電池発電電力抑制制御を行って、燃料電池車両が閉空間に存在する場合に、水素ガスの排出を抑制する。
Thereafter, the
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第7実施形態に係る燃料電池システムによれば、燃料電池車両上方にビームを照射して反射波を検知するまでの時間が短い場合には、燃料電池車両が閉空間に存在して換気状態が良好でないと判定して、燃料電池発電電力抑制制御を行うので、閉空間に可燃性ガスを放出することを抑制することができる。また、この燃料電池システムでは、レーダ装置71としてミリ波レーダを使用することにより、雨や雪などの悪天候、飛石や汚れに対しても燃料電池車両上方の障害物に対する距離測定性能が低下しにくく、レーダ装置71としてレーザレーダを使用することにより、夜間であっても燃料電池車両上方の障害物を確実且つ高分解能で検出することができる。
As described above in detail, according to the fuel cell system according to the seventh embodiment to which the present invention is applied, when the time until the reflected wave is detected by irradiating the beam above the fuel cell vehicle is short, Since it is determined that the fuel cell vehicle exists in the closed space and the ventilation state is not good and the fuel cell generated power suppression control is performed, the release of the combustible gas into the closed space can be suppressed. Further, in this fuel cell system, by using a millimeter wave radar as the
また、この燃料電池システムによれば、レーダ装置71のみによって燃料電池車両が閉空間に存在することを判定することができるので、カーナビゲーションシステム、GPS信号検出装置を搭載していない車両においても、車両位置が閉空間にあることを判定することができる。
Further, according to this fuel cell system, since it can be determined that the fuel cell vehicle is present in the closed space only by the
更に、この燃料電池システムによれば、燃料電池車両上方にビームを照射して反射波を検知するまでの時間が長い場合には、燃料電池車両上方が開放又は燃料電池車両が閉空間に存在する場合であっても十分な空間が燃料電池車両上方に存在すると判定することができるので、燃料電池車両上方の容積が多い閉空間においては発電量を制限することなく、通常の発電を行うことができる。 Further, according to this fuel cell system, when it takes a long time to irradiate the beam above the fuel cell vehicle and detect the reflected wave, the upper portion of the fuel cell vehicle is open or the fuel cell vehicle exists in the closed space. Even in this case, it can be determined that there is sufficient space above the fuel cell vehicle, so that in a closed space where the volume above the fuel cell vehicle is large, normal power generation can be performed without limiting the power generation amount. it can.
[第8実施形態]
つぎに、第8実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号、同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。
[Eighth Embodiment]
Next, a fuel cell system according to an eighth embodiment will be described. In addition, about the part similar to the above-mentioned embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol and the same step number.
この第8実施形態に係る燃料電池システムは、図22に示すように、制御コントローラ9の車両位置検出部21に光センサ61を接続し、燃料電池起動禁止処理部52を設けたことを特徴とするものである。
As shown in FIG. 22, the fuel cell system according to the eighth embodiment is characterized in that an
このような燃料電池システムにおいて、燃料電池起動禁止処理は、図23に示すように、先ず図17を参照して説明したように、ステップS61において、車両位置検出部21により、所定時間Tt内で輝度変化量の所定値Lt以上の変化を検出したか否かを判定して車両位置閉空間検出フラグを設定し、次のステップS62において、燃料電池起動禁止処理部52により、車両位置閉空間検出フラグがセットされているか否かを判定する。
In such a fuel cell system, as shown in FIG. 23, the fuel cell activation prohibiting process is performed by the vehicle
そして、燃料電池起動禁止処理部52は、車両位置閉空間検出フラグがセットされていないと判定した場合には、ステップS43において燃料電池スタック1の起動を許可し、車両位置閉空間検出フラグがセットされていると判定した場合には、ステップS44において燃料電池スタック1の起動を禁止する。
When the fuel cell activation
このように、第8実施形態に係る燃料電池システムによれば、燃料電池車両が閉空間に存在する場合には、燃料電池スタック1の起動を禁止すると共にバッテリ11から駆動モータ12への電力供給をして燃料電池車両を走行させることができるので、燃料電池スタック1の起動に伴う水素排出を抑制することができ、外部への可燃性ガスの放出を抑制することができる。
As described above, according to the fuel cell system according to the eighth embodiment, when the fuel cell vehicle is present in the closed space, activation of the
なお、この第8実施形態において、光センサ61に代えてレーダ装置71を設け、車両位置検出部21により図21に示す処理を行うことによって車両位置閉空間検出フラグを設定し、当該車両位置閉空間検出フラグに基づいて燃料電池起動禁止処理部52により燃料電池スタック1の起動の許可及び禁止を制御しても、同様の効果を得ることができる。
In the eighth embodiment, a
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
1 燃料電池スタック
2 水素貯蔵タンク
3 アノード極圧力調整弁
4,7 アクチュエータ
5 イジェクタ
6 パージ弁
8 コンプレッサ
9 制御コントローラ
10 燃料電池出力制御部
11 バッテリ
12 駆動モータ
13 バッテリコントローラ
14 モータコントローラ
15 電流計
16 電圧計
17 カーナビゲーションシステム
18 GPS信号検出装置
21 車両位置検出部
22,32 燃料電池発電電力制限判定部
23 車両排出水素量制限処理部
31 車速検出装置
41 GPS信号状態判定装置
51 燃料電池起動状態判定部
52 燃料電池起動禁止処理部
61 光センサ
71 レーダ装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記燃料電池車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
前記燃料電池の発電を制限する発電制限手段と、
前記燃料電池車両から排出される燃料ガス量を制限する車両排出燃料ガス量制限手段とを備え、
前記車両位置検出手段にて検出された前記燃料電池車両の位置に基づいて所定の条件を満たしたことを判定した場合に、前記発電制御手段により前記燃料電池の発電を制限すると共に、前記車両排出燃料ガス量制限手段により前記燃料電池車両から排出される燃料ガス量を制限することを特徴とする燃料電池システム。 In a fuel cell system including a fuel cell that is supplied with fuel gas and an oxidant gas to generate power, and includes a plurality of power supply means for supplying power to a load mounted on the fuel cell vehicle,
Vehicle position detecting means for detecting the position of the fuel cell vehicle;
Power generation limiting means for limiting power generation of the fuel cell;
Vehicle exhaust fuel gas amount limiting means for limiting the amount of fuel gas discharged from the fuel cell vehicle,
When it is determined that a predetermined condition is satisfied based on the position of the fuel cell vehicle detected by the vehicle position detection means, the power generation control means limits the power generation of the fuel cell and the vehicle discharge A fuel cell system that limits the amount of fuel gas discharged from the fuel cell vehicle by a fuel gas amount limiting means.
前記車両位置検出手段にて検出された前記燃料電池車両の位置及び前記車速検出手段にて検出された車速に基づいて所定の条件を満たしたことを判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。 Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the fuel cell vehicle,
The determination as to whether a predetermined condition is satisfied is made based on the position of the fuel cell vehicle detected by the vehicle position detection means and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means. Item 3. The fuel cell system according to Item 2.
前記車両位置検出手段で検出した前記燃料電池車両の位置と、ナビゲーションシステムで使用する地図データに予め登録された登録ポイントとが合致した場合に、前記所定の条件を満たしたことを判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。 The vehicle position detection means receives a GPS signal to detect the position of the fuel cell vehicle,
Determining that the predetermined condition is satisfied when the position of the fuel cell vehicle detected by the vehicle position detection means matches a registration point registered in advance in map data used in a navigation system. The fuel cell system according to claim 1 or 2, characterized in that
前記信号状態判定手段によってGPS信号が正常に受信されていないと判定した場合に前記所定の条件を満たしたことを判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。 A signal state determination unit for determining a signal reception state of the GPS signal received by the vehicle position detection unit;
3. The fuel cell system according to claim 1, wherein when the signal state determination unit determines that the GPS signal is not normally received, it is determined that the predetermined condition is satisfied.
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, and the fuel cell is not activated, the activation of the fuel cell is prohibited, and power is supplied from a power supply means other than the fuel cell to the load. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 8, wherein electric power is supplied.
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