JP2008186620A - Fuel cell system and its control method - Google Patents

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Nobuo Fujita
信雄 藤田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out scavenging control with appropriate operating sound in accordance with opening and closing states of a switching part fitted to a mobile unit for a fuel cell system provided with a fuel cell installed in the mobile unit. <P>SOLUTION: The fuel cell system, provided with a fuel cell 10 installed in the mobile unit, and a scavenging means (a compressor 24, a shutoff valve 33, a regulator 34, and a control device 4), is provided with a scavenging control means 4 enabled to operate with operating sound in accordance with opening and closing states of the switching part fitted to the mobile unit. The scavenging control means 4 changes an operating state of the scavenging means from a high operating sound state to a low operating sound state, in case the fuel cell 10 is at operation stoppage and the switching part moves from a closed state to an open state. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池システム及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell system and a control method thereof.

現在、反応ガス(燃料ガス及び酸化ガス)の供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。かかる燃料電池システムで発電を行うと、電気化学反応により燃料電池の内部で水分が生成されるが、この水分が燃料電池内の反応ガス流路に滞留して、反応ガスの流れが妨げられる場合がある。また、氷点下等の低温環境下で燃料電池システムを運転させる際には、燃料電池の電極(触媒層や拡散層)の内部に存在する水分が凍結して、始動性能が著しく低下する場合がある。   Currently, a fuel cell system including a fuel cell that receives a supply of reaction gas (fuel gas and oxidizing gas) and generates electric power has been proposed and put into practical use. When power generation is performed with such a fuel cell system, moisture is generated inside the fuel cell due to an electrochemical reaction, but this moisture stays in the reaction gas flow path in the fuel cell, preventing the flow of the reaction gas. There is. In addition, when the fuel cell system is operated under a low temperature environment such as below freezing point, moisture existing inside the electrode (catalyst layer or diffusion layer) of the fuel cell may freeze and start-up performance may be significantly reduced. .

このように燃料電池の内部で生成される水分に起因する種々の問題を解決するため、近年においては、燃料電池の運転停止時に、燃料電池内の湿潤状態に応じて反応ガス流路に乾燥酸素や乾燥水素を供給することにより、燃料電池内の水分を除去する技術(掃気技術)が提案されている。   In order to solve various problems due to moisture generated inside the fuel cell in this way, in recent years, when the operation of the fuel cell is stopped, dry oxygen is supplied to the reaction gas flow path according to the wet state in the fuel cell. In addition, a technique (scavenging technique) for removing moisture in the fuel cell by supplying dry hydrogen is proposed.

一方、燃料電池は、各種移動体(車両、ロボット、船舶、航空機等)に搭載されて駆動源としての機能を果たす場合があるが、燃料電池内へのガス供給手段として用いられるエアコンプレッサは、その駆動時の騒音によって、移動体の乗員の快適性を損なうという問題があった。そこで、燃料電池内へのガス供給中の騒音に起因する乗員の不快感を軽減するために、エアコンプレッサの回転速度を急速に上昇させないように制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−25495号公報
On the other hand, the fuel cell may be mounted on various mobile bodies (vehicles, robots, ships, aircrafts, etc.) and serve as a drive source, but an air compressor used as a gas supply means into the fuel cell is There is a problem that the comfort of the occupant of the moving body is impaired by the noise during the driving. Therefore, in order to reduce occupant discomfort caused by noise during gas supply into the fuel cell, a technique for controlling the rotation speed of the air compressor so as not to increase rapidly has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
JP 2006-25495 A

しかしながら、特許文献1に記載された制御方法では、走行中に移動体から発生する他の騒音(走行騒音)との対比でエアコンプレッサの騒音が耳障りにならないようにされてはいるものの、燃料電池が運転停止した際の掃気による騒音、特に、停止した移動体からその外部に出たときに乗員が感じる騒音による不快感は軽減されていなかった。   However, in the control method described in Patent Document 1, although the noise of the air compressor is not disturbed in comparison with other noise (traveling noise) generated from the moving body during traveling, the fuel cell However, the noise caused by scavenging when the operation was stopped, in particular, the discomfort caused by the noise felt by the passengers when coming out of the stopped moving body was not reduced.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、移動体に配設された燃料電池を備える燃料電池システムにおいて、燃料電池の運転停止時の掃気手段の作動による騒音を適切に抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in a fuel cell system including a fuel cell disposed in a moving body, appropriately suppresses noise due to the operation of the scavenging means when the fuel cell is stopped. With the goal.

前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池システムは、移動体に配設された燃料電池と、この燃料電池内の水分を外部に排出する掃気手段と、を備える燃料電池システムにおいて、移動体に設けられた開閉部の開閉状態に応じた作動音で作動するように掃気手段を制御する掃気制御手段を備えるものである。   In order to achieve the above object, a fuel cell system according to the present invention is a fuel cell system comprising a fuel cell disposed in a moving body, and scavenging means for discharging moisture in the fuel cell to the outside. A scavenging control means for controlling the scavenging means so as to operate with an operating sound corresponding to the open / closed state of the open / close section provided on the body is provided.

かかる構成によれば、移動体に設けられた開閉部の開閉状態に応じて、掃気手段の作動音を調整して作動させることができる。従って、例えば、移動体の内部における作動音と外部における作動音のいずれが乗員の耳に入っているかに対応させて作動音を調整することができ、乗員にとって不快な騒音の発生を適切に抑制することができる。   According to this configuration, the operation sound of the scavenging means can be adjusted and operated according to the open / closed state of the open / close section provided on the moving body. Therefore, for example, the operating sound can be adjusted according to whether the operating sound inside the moving body or the external operating sound is in the passenger's ear, and the generation of noise unpleasant to the passenger is appropriately suppressed. can do.

また、前記燃料電池システムにおいて、開閉部が開状態にある場合に、開閉部が閉状態にある場合よりも作動音が低減されるように掃気手段を制御する掃気制御手段を採用することができる。   Further, in the fuel cell system, it is possible to employ a scavenging control means for controlling the scavenging means so that the operation sound is reduced when the opening / closing part is in the open state than when the opening / closing part is in the closed state. .

このようにすれば、移動体の開閉部が開状態にあることに起因して移動体外部からの騒音が移動体内部の乗員の耳に入ってくる場合においても、乗員の不快感を軽減することが可能となる。   This reduces the discomfort of the occupant even when noise from the outside of the moving body enters the ears of the occupant inside the moving body due to the opening / closing portion of the moving body being in the open state. It becomes possible.

また、前記燃料電池システムにおいて、燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、開閉部が閉状態から開状態に移行した場合に、掃気手段の作動状態を高作動音状態から低作動音状態へ切り換える掃気制御手段を採用することができる。   Further, in the fuel cell system, when the fuel cell is in an operation stop state and the opening / closing part shifts from the closed state to the open state, the operation state of the scavenging means is switched from the high operation sound state to the low operation sound state. A scavenging control means can be employed.

このようにすれば、燃料電池が停止して開閉部が開状態となったときに乗員が感じる騒音を低減させることができ、乗員の不快感を軽減することができる。また、開閉部が開状態となるまでは高作動音状態(すなわち、高出力状態)で掃気手段を作動させることができるので、燃料電池停止後の掃気手段の作動時間を短縮することが可能となる。   In this way, it is possible to reduce the noise felt by the occupant when the fuel cell is stopped and the opening / closing part is in the open state, and the occupant's discomfort can be reduced. In addition, since the scavenging means can be operated in a high operating sound state (that is, a high output state) until the opening / closing part is opened, it is possible to shorten the operation time of the scavenging means after the fuel cell is stopped. Become.

また、前記燃料電池システムにおいて、移動体の状態又は燃料電池の状態に対応づけられた制御データを有し、この制御データに基づいて掃気手段の高作動音状態での作動時間と低作動音状態での作動時間とを設定する掃気制御手段を採用することができる。   Further, the fuel cell system has control data associated with the state of the moving body or the state of the fuel cell, and based on the control data, the operation time and the low operation sound state of the scavenging means in the high operation sound state. It is possible to employ a scavenging control means for setting the operation time at.

このようにすれば、燃料電池内の水分量や温度環境、移動体の走行時間等の種々の条件を考慮して、より適切な掃気手段の作動パターンを設定することが可能となる。   In this way, it is possible to set a more appropriate scavenging means operation pattern in consideration of various conditions such as the amount of water in the fuel cell, the temperature environment, and the travel time of the moving body.

また、前記燃料電池システムにおいて、移動体への乗降用のドアを有する開閉部を採用することができる。   In the fuel cell system, an opening / closing part having a door for getting on and off the moving body can be adopted.

このようにすれば、移動体のドアを開けて外へ出た時に乗員が感じる騒音を低減することができ、乗員の降車時の不快感を軽減することができる。   If it does in this way, the noise which a passenger | crew will feel when opening the door of a moving body and going out can be reduced, and the discomfort at the time of a passenger | crew's getting off can be reduced.

また、本発明に係る燃料電池システムの制御方法は、移動体に配設された燃料電池と、この燃料電池内の水分を外部に排出する掃気手段と、を備える燃料電池システムの制御方法において、移動体に設けられた開閉部の開閉状態を判定する第1の工程と、この第1の工程で判定された開閉状態に応じた作動音で掃気手段を作動させる第2の工程と、を備えるものである。   Further, a control method for a fuel cell system according to the present invention is a control method for a fuel cell system comprising: a fuel cell disposed in a moving body; and scavenging means for discharging moisture in the fuel cell to the outside. A first step of determining an open / close state of the open / close section provided in the moving body, and a second step of operating the scavenging means with an operating sound corresponding to the open / close state determined in the first step. Is.

かかる方法によれば、移動体に設けられた開閉部の開閉状態に応じて、掃気手段の作動音を調整して作動させることができる。従って、例えば、移動体の内部における作動音と外部における作動音のいずれが乗員の耳に入っているかに対応させて作動音を調整することができ、乗員にとって不快な騒音の発生を適切に抑制することができる。   According to this method, the operation sound of the scavenging means can be adjusted and operated according to the open / closed state of the open / close section provided in the moving body. Therefore, for example, the operating sound can be adjusted according to whether the operating sound inside the moving body or the external operating sound is in the passenger's ear, and the generation of noise unpleasant to the passenger is appropriately suppressed. can do.

また、前記制御方法において、第2の工程では、開閉部が開状態にある場合に、開閉部が閉状態にある場合よりも作動音が低減されるように掃気手段を作動させることができる。   Further, in the control method, in the second step, the scavenging means can be operated so that the operating noise is reduced when the opening / closing part is in the open state than when the opening / closing part is in the closed state.

このようにすれば、移動体の開閉部が開状態にあることに起因して移動体外部からの騒音が移動体内部の乗員の耳に入ってくる場合においても、乗員の不快感を軽減することが可能となる。   This reduces the discomfort of the occupant even when noise from the outside of the moving body enters the ears of the occupant inside the moving body due to the opening / closing portion of the moving body being in the open state. It becomes possible.

また、前記制御方法において、第1の工程では、燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、開閉部が閉状態から開状態に移行したか否かを判定し、第2の工程では、燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、開閉部が閉状態から開状態に移行したものと第1の工程において判定された場合に、掃気手段の作動状態を高作動音状態から低作動音状態へ切り換えることができる。   Further, in the control method, in the first step, it is determined whether or not the fuel cell is in an operation stop state and the opening / closing part has shifted from the closed state to the open state. In the second step, the fuel cell is determined. Is switched from the high operating sound state to the low operating sound state when it is determined in the first step that the open / close portion has shifted from the closed state to the open state. be able to.

このようにすれば、燃料電池が停止して開閉部が開状態となったときに乗員が感じる騒音を低減させることができ、乗員の不快感を軽減することができる。また、開閉部が開状態となるまでは高作動音状態(すなわち、高出力状態)で掃気手段を作動させることができるので、燃料電池停止後の掃気手段の作動時間を短縮することが可能となる。   In this way, it is possible to reduce the noise felt by the occupant when the fuel cell is stopped and the opening / closing part is in the open state, and the occupant's discomfort can be reduced. In addition, since the scavenging means can be operated in a high operating sound state (that is, a high output state) until the opening / closing part is opened, it is possible to shorten the operation time of the scavenging means after the fuel cell is stopped. Become.

また、前記制御方法において、第2の工程では、移動体の状態又は燃料電池の状態に対応づけられた制御データに基づいて、掃気手段の高作動音状態での作動時間と低作動音状態での作動時間とを設定することができる。   In the control method, in the second step, based on control data associated with the state of the moving body or the state of the fuel cell, the operation time in the high operation sound state and the low operation sound state of the scavenging means. Can be set.

このようにすれば、燃料電池内の水分量や温度環境、移動体の走行時間等の種々の条件を考慮して、より適切な掃気手段の作動パターンを設定することが可能となる。   In this way, it is possible to set a more appropriate scavenging means operation pattern in consideration of various conditions such as the amount of water in the fuel cell, the temperature environment, and the travel time of the moving body.

本発明によれば、移動体に配設された燃料電池を備える燃料電池システムにおいて、燃料電池の運転停止時の掃気手段の作動による騒音を適切に抑制することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a fuel cell system provided with the fuel cell arrange | positioned at a mobile body, it becomes possible to suppress appropriately the noise by the action | operation of the scavenging means at the time of a fuel cell operation stop.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システム1について説明する。本実施形態においては、本発明を移動体としての燃料電池車両100(図2)の車載発電システムに適用した例について説明することとする。   Hereinafter, a fuel cell system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an in-vehicle power generation system of a fuel cell vehicle 100 (FIG. 2) as a moving body will be described.

まず、図1〜図4を用いて、本発明の実施形態に係る燃料電池システム1の構成について説明する。本実施形態に係る燃料電池システム1は、図1に示すように、反応ガス(酸化ガス及び燃料ガス)の供給を受けて電力を発生する燃料電池10を備えるとともに、燃料電池10に酸化ガスとしての空気を供給する酸化ガス配管系2、燃料電池10に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系3、システム全体を統合制御する制御装置4等を備えている。   First, the configuration of the fuel cell system 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 according to the present embodiment includes a fuel cell 10 that generates electric power upon receiving a supply of reaction gas (oxidation gas and fuel gas), and the fuel cell 10 has an oxidant gas. An oxidizing gas piping system 2 for supplying the air, a hydrogen gas piping system 3 for supplying hydrogen gas as a fuel gas to the fuel cell 10, a control device 4 for integrated control of the entire system, and the like.

燃料電池10は、反応ガスの供給を受けて発電する単電池を所要数積層して構成したスタック構造を有している。燃料電池10により発生した電力は、PCU(Power Control Unit)11に供給される。PCU11は、燃料電池車両100のトラクションモータ12に電力を供給するインバータ、コンプレッサモータや水素ポンプ用モータなどの各種補機類に電力を供給するインバータ、二次バッテリへの充電や二次バッテリからのモータ類への電力供給を行うDC−DCコンバータ等を備えている。   The fuel cell 10 has a stack structure in which a required number of unit cells that generate power upon receiving a reaction gas are stacked. The electric power generated by the fuel cell 10 is supplied to a PCU (Power Control Unit) 11. The PCU 11 includes an inverter that supplies electric power to the traction motor 12 of the fuel cell vehicle 100, an inverter that supplies electric power to various auxiliary devices such as a compressor motor and a hydrogen pump motor, charging the secondary battery, and from the secondary battery. A DC-DC converter for supplying power to the motors is provided.

酸化ガス配管系2は、加湿器20により加湿された酸化ガス(空気)を燃料電池10に供給する空気供給流路21と、燃料電池10から排出された酸化オフガスを加湿器20に導く空気排出流路22と、加湿器21から外部に酸化オフガスを導くための排気流路23と、を備えている。空気供給流路21には、大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器20に圧送するコンプレッサ24が設けられている。コンプレッサ24の動作は、制御装置4により制御される。   The oxidant gas piping system 2 includes an air supply passage 21 that supplies the oxidant gas (air) humidified by the humidifier 20 to the fuel cell 10, and an air exhaust that guides the oxidant off-gas discharged from the fuel cell 10 to the humidifier 20. A flow path 22 and an exhaust flow path 23 for guiding the oxidizing off gas from the humidifier 21 to the outside are provided. The air supply passage 21 is provided with a compressor 24 that takes in the oxidizing gas in the atmosphere and pumps it to the humidifier 20. The operation of the compressor 24 is controlled by the control device 4.

水素ガス配管系3は、高圧の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素タンク30と、水素タンク30の水素ガスを燃料電池10に供給するための水素供給流路31と、燃料電池10から排出された水素オフガスを水素供給流路31に戻すための循環流路32と、を備えている。   The hydrogen gas piping system 3 includes a hydrogen tank 30 as a fuel supply source storing high-pressure hydrogen gas, a hydrogen supply flow path 31 for supplying the hydrogen gas in the hydrogen tank 30 to the fuel cell 10, and the fuel cell 10. A circulation flow path 32 for returning the discharged hydrogen off-gas to the hydrogen supply flow path 31.

水素供給流路31には、水素タンク30からの水素ガスの供給を遮断又は許容する遮断弁33と、水素ガスの圧力を調整するレギュレータ34と、が設けられている。本実施形態においては、ステップモータにより供給圧力の目標値を変更することができる可変調圧式のレギュレータ34を採用している。遮断弁33及びレギュレータ34の動作は制御装置4により制御される。   The hydrogen supply flow path 31 is provided with a shutoff valve 33 that shuts off or allows the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank 30 and a regulator 34 that adjusts the pressure of the hydrogen gas. In the present embodiment, a modulatable pressure regulator 34 that can change the target value of the supply pressure by a step motor is employed. The operations of the shut-off valve 33 and the regulator 34 are controlled by the control device 4.

循環流路32には、気液分離器35及び排気排水弁36を介して、排出流路37が接続されている。気液分離器35は、水素オフガスから水分を回収するものである。排気排水弁36は、制御装置4からの指令によって作動することにより、気液分離器35で回収した水分と、循環流路32内の不純物を含む水素オフガスと、を外部に排出(パージ)するものである。また、循環流路32には、循環流路32内の水素オフガスを加圧して水素供給流路31側へ送り出す水素ポンプ38が設けられている。なお、排出流路37内のガスは、図示されていない希釈器によって希釈されて、排気流路23内のガスと排出管39において合流するようになっている。   A discharge channel 37 is connected to the circulation channel 32 via a gas-liquid separator 35 and an exhaust drain valve 36. The gas-liquid separator 35 collects moisture from the hydrogen off gas. The exhaust / drain valve 36 is operated according to a command from the control device 4 to discharge (purge) moisture collected by the gas-liquid separator 35 and hydrogen off-gas containing impurities in the circulation flow path 32 to the outside. Is. The circulation channel 32 is provided with a hydrogen pump 38 that pressurizes the hydrogen off-gas in the circulation channel 32 and sends it to the hydrogen supply channel 31 side. The gas in the discharge channel 37 is diluted by a diluter (not shown), and merges with the gas in the exhaust channel 23 in the discharge pipe 39.

燃料電池10は、図2に示すように、燃料電池車両100の前後方向略中央部に配置された状態で車体に固定されている。燃料電池10に接続された各種配管(排気流路23、排出流路37、排出管39等)は、燃料電池車両100の前後方向略中央部から後方に向けて配設されている。また、燃料電池10の内部のガス流路内を流れる水分の排出口は、燃料電池10の後方に設けられている。   As shown in FIG. 2, the fuel cell 10 is fixed to the vehicle body in a state where the fuel cell 10 is disposed at a substantially central portion in the front-rear direction of the fuel cell vehicle 100. Various pipes (exhaust flow path 23, discharge flow path 37, discharge pipe 39, etc.) connected to the fuel cell 10 are disposed rearward from a substantially central portion in the front-rear direction of the fuel cell vehicle 100. In addition, an outlet for the water flowing in the gas flow path inside the fuel cell 10 is provided behind the fuel cell 10.

また、燃料電池車両100には、乗降用のドア50と、乗員の操作等に応じてドア50を開閉するための図示していないドア開閉装置と、ドア50の開閉状態を検出する検出手段としての図示していない開閉センサと、が設けられている。ドア50は、本発明における開閉部の一実施形態に相当するものである。   Further, the fuel cell vehicle 100 includes a door 50 for getting on and off, a door opening and closing device (not shown) for opening and closing the door 50 according to the operation of the occupant, and detection means for detecting the opening and closing state of the door 50. And an open / close sensor (not shown). The door 50 corresponds to an embodiment of the opening / closing part in the present invention.

ドア50は、燃料電池車両100の車体に設けられた開口(乗降口)を開閉可能に構成されており、例えば、一端がヒンジ機構により車体に連結された蝶番式のドアや、乗降口に沿ってスライド駆動されるスライド式のドア等を採用することができる。ドア開閉装置は、乗員による操作を受け付けるドアリモコンやドアハンドルスイッチ等の操作部、操作部からの信号等に応じてドア50を開閉駆動させる駆動部、等を有する。なお、ドア開閉装置は、操作部からの信号以外に、燃料電池車両100の制御装置4からの信号に応じてドア50を開閉駆動してもよい。開閉センサは、例えばドア50の開度を検出するものであり、ヒンジ機構の回動量を検出するエンコーダや、ドア50の位置検出を行うホールIC等を採用することができる。開閉センサから出力されたドア50の開閉状態に係る情報は、制御装置4に伝送され、掃気制御に用いられることとなる。   The door 50 is configured to be able to open and close an opening (entrance / exit) provided in the vehicle body of the fuel cell vehicle 100. For example, the door 50 extends along a hinged door whose one end is connected to the vehicle body by a hinge mechanism or an entrance / exit. A sliding door that is slidably driven can be employed. The door opening and closing device includes an operation unit such as a door remote control and a door handle switch that receives an operation by an occupant, a drive unit that opens and closes the door 50 according to a signal from the operation unit, and the like. Note that the door opening / closing device may open and close the door 50 in accordance with a signal from the control device 4 of the fuel cell vehicle 100 in addition to a signal from the operation unit. The open / close sensor detects, for example, the opening degree of the door 50, and an encoder that detects the amount of rotation of the hinge mechanism, a Hall IC that detects the position of the door 50, or the like can be employed. Information relating to the open / closed state of the door 50 output from the open / close sensor is transmitted to the control device 4 and used for scavenging control.

制御装置4は、図示していない車両のアクセル信号(要求負荷)等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。なお、制御装置4は、図示していないコンピュータシステムによって構成されている。かかるコンピュータシステムは、CPU、ROM、RAM、HDD、入出力インタフェース及びディスプレイ等を備えるものであり、ROMに記録された各種制御プログラムをCPUが読み込んで実行することにより、各種制御動作が実現されるようになっている。   The control device 4 receives control information such as an accelerator signal (required load) of a vehicle (not shown) and controls operations of various devices in the system. The control device 4 is configured by a computer system (not shown). Such a computer system includes a CPU, ROM, RAM, HDD, input / output interface, display, and the like, and various control operations are realized by the CPU reading and executing various control programs recorded in the ROM. It is like that.

具体的には、制御装置4は、コンプレッサ24、遮断弁33及びレギュレータ34を駆動制御して燃料電池10内にガス(酸化ガス及び水素ガス)を供給することにより、燃料電池10内の水分を外部に排出する「掃気」を実施する。すなわち、コンプレッサ24、遮断弁33、レギュレータ34及び制御装置4は、本発明における掃気手段の一実施形態を構成する。掃気が実施されると、燃料電池10内に残存した水分は、空気排出流路22や循環流路32に排出され、排気流路23、排出流路37及び排出管39を経由して燃料電池車両100の外部に排出される。なお、制御装置4は、掃気を実施する際には、加湿器20による酸化ガスの加湿を一時的に抑制ないし停止する。   Specifically, the control device 4 drives and controls the compressor 24, the shut-off valve 33, and the regulator 34 to supply gas (oxidizing gas and hydrogen gas) into the fuel cell 10 to thereby remove moisture in the fuel cell 10. Carry out “scavenging” exhausted to the outside. That is, the compressor 24, the shutoff valve 33, the regulator 34, and the control device 4 constitute one embodiment of the scavenging means in the present invention. When the scavenging is performed, the water remaining in the fuel cell 10 is discharged to the air discharge channel 22 and the circulation channel 32, and the fuel cell passes through the exhaust channel 23, the discharge channel 37, and the discharge pipe 39. It is discharged outside the vehicle 100. Note that the control device 4 temporarily suppresses or stops the humidification of the oxidizing gas by the humidifier 20 when performing scavenging.

本実施形態における制御装置4は、燃料電池10の運転停止時(発電停止時)に行われる掃気制御において、燃料電池車両100に設けられたドア50の開閉状態に応じた適切な作動音で作動するように掃気手段を制御する。すなわち、制御装置4は、本発明における掃気制御手段の一実施形態として機能する。   In the scavenging control performed when the operation of the fuel cell 10 is stopped (when power generation is stopped), the control device 4 in the present embodiment operates with an appropriate operating sound according to the open / closed state of the door 50 provided in the fuel cell vehicle 100. To control the scavenging means. That is, the control device 4 functions as an embodiment of the scavenging control means in the present invention.

制御装置4は、燃料電池10の運転停止時(発電停止時)に、開閉センサにより検出されたドア50の開閉状態に係る情報に基づき、図3に示すような作動パターンで掃気手段の制御を行う。   When the operation of the fuel cell 10 is stopped (when power generation is stopped), the control device 4 controls the scavenging means with an operation pattern as shown in FIG. 3 based on information on the open / close state of the door 50 detected by the open / close sensor. Do.

具体的には、制御装置4は、図3に示すように、ドア50が完全に閉鎖された状態(閉状態:ドア50の開度が0の状態)にある場合にコンプレッサ24を高回転で駆動させるとともに、これに応じて遮断弁33及びレギュレータ34を適切に駆動制御して、燃料電池10内の水分の外部への排出速度を、後述する低出力掃気よりも相対的に高くする高出力掃気を行う。一方、ドア50が完全に閉鎖されていない状態(開状態:ドア50の開度が0でない状態)にあるときには、コンプレッサ24を開状態における回転数(高回転)よりも相対的に回転数の低い低回転で駆動させるとともに、これに応じて遮断弁33及びレギュレータ34を適切に駆動制御して、燃料電池10内の水分の外部への排出速度を、開状態よりも相対的に低くする低出力掃気を行う。このようにすると、ドア50が開状態にあるときには、ドア50が閉状態にあるときよりもコンプレッサ24等の作動音が相対的に低減されることになる。   Specifically, as shown in FIG. 3, the control device 4 causes the compressor 24 to rotate at a high speed when the door 50 is in a completely closed state (closed state: the opening degree of the door 50 is 0). A high output that drives and controls the shutoff valve 33 and the regulator 34 appropriately according to this to make the discharge rate of moisture in the fuel cell 10 relatively higher than the low output scavenging described later. Perform scavenging. On the other hand, when the door 50 is not completely closed (open state: the opening degree of the door 50 is not 0), the compressor 24 has a rotational speed relatively higher than the rotational speed in the open state (high rotation). The drive is performed at a low low rotation, and the shutoff valve 33 and the regulator 34 are appropriately driven and controlled accordingly, so that the discharge rate of moisture in the fuel cell 10 to the outside is relatively lower than in the open state. Perform output scavenging. In this way, when the door 50 is in the open state, the operating noise of the compressor 24 and the like is relatively reduced compared to when the door 50 is in the closed state.

すなわち、本実施形態では、燃料電池10が運転停止した後、所定時間経過後に乗員がドア50を開けて車外に出ることを想定している。そして、乗員が車外に出たときに掃気手段の作動による騒音から感じる不快感を軽減するために、制御装置4は、ドア50が開けられる前は掃気手段を高出力掃気で作動させるとともに、一旦ドア50が開けられた後は低出力掃気に切り換えて、その後はドア50が開けられる前と比較して相対的に低い作動音で掃気手段を作動させて掃気を完了するという作動パターンで作動手段を制御する。   That is, in the present embodiment, it is assumed that the occupant opens the door 50 and goes out of the vehicle after a predetermined time has elapsed after the fuel cell 10 has stopped operating. And in order to reduce the discomfort felt from the noise due to the operation of the scavenging means when the occupant goes out of the vehicle, the control device 4 operates the scavenging means with the high output scavenging before the door 50 is opened. After the door 50 is opened, the operation means is switched to low-power scavenging, and thereafter, the operation means is operated with an operation pattern in which the scavenging means is operated with a relatively low operating sound compared to before the door 50 is opened to complete the scavenging. To control.

また、制御装置4は、図4に示すようなマップを用いて、図3の作動パターンにおける掃気手段の作動時間を設定している。制御装置4は、掃気を行う際には、燃料電池10内の水分の除去が完了した時点で掃気手段の作動を停止することにより、不必要に長く掃気手段が作動されてエネルギーが浪費されることを抑制するとともに、燃料電池10内が過度に乾燥することによるドライアップ(電解質膜の水分不足)の発生を抑制している。そのため、図4に示すマップには、高出力掃気から低出力掃気に切り換えるという作動パターンにおいて、燃料電池10内の水分の適度な除去が丁度完了された適切なタイミングで掃気を停止するための、高出力掃気と低出力掃気の作動時間の組み合わせが定められている。   Further, the control device 4 sets the operation time of the scavenging means in the operation pattern of FIG. 3 using a map as shown in FIG. When the scavenging is performed, the control device 4 stops the operation of the scavenging means at the time when the removal of the water in the fuel cell 10 is completed, so that the scavenging means is operated unnecessarily long and energy is wasted. In addition, the occurrence of dry-up (insufficient water in the electrolyte membrane) due to excessive drying of the fuel cell 10 is suppressed. Therefore, in the map shown in FIG. 4, in the operation pattern of switching from high-output scavenging to low-output scavenging, scavenging is stopped at an appropriate timing when moderate removal of moisture in the fuel cell 10 is just completed. A combination of high power scavenging and low power scavenging operating times is defined.

例えば、コンプレッサ24が高回転(高出力掃気)で作動する時間(縦軸の目盛)がt1である場合に、制御装置4は、t1に対応するマップ上の点P1の位置に基づき、低回転(低出力掃気)での作動時間(横軸の目盛)をT1に設定する。そして、制御装置4は、t1とT1の組み合わせに基づき、図3上に実線で示される第1の作動パターンを設定する。同様に、例えば高回転(高出力掃気)での作動時間(縦軸の目盛)がt2である場合に、制御装置4は、図4のマップ上の点P2の位置に基づき、低回転(低出力掃気)での作動時間がT2を設定し、図3上に破線で示される第2の作動パターンを設定する。   For example, when the time during which the compressor 24 operates at high rotation (high power scavenging) (scale on the vertical axis) is t1, the control device 4 performs low rotation based on the position of the point P1 on the map corresponding to t1. The operating time (scale on the horizontal axis) at (low output scavenging) is set to T1. And the control apparatus 4 sets the 1st operation | movement pattern shown as a continuous line on FIG. 3 based on the combination of t1 and T1. Similarly, for example, when the operation time (scale on the vertical axis) at high rotation (high output scavenging) is t2, the control device 4 performs low rotation (low speed) based on the position of the point P2 on the map of FIG. The operation time at the output scavenging) is set to T2, and the second operation pattern indicated by the broken line in FIG. 3 is set.

本実施形態においては、開閉センサからの信号の伝送を受けた制御装置4が、掃気手段が高出力で作動開始した時点から、ドア50の開閉状態が開状態に移行して掃気手段が低出力に切り換わった時点までの経過時間(高出力での作動時間)を算出し、算出された作動時間と、図4のマップと、を用いて、低出力掃気に切り換えた後の掃気手段の作動時間を適切に設定する。制御装置4は、図4のマップ上の各点に対応する作動パターンを設定することができる。   In the present embodiment, when the control device 4 that has received a signal from the open / close sensor starts operating with high output of the scavenging means, the open / close state of the door 50 shifts to the open state and the scavenging means has low output. The elapsed time (operation time at high output) up to the point of time when switching to is calculated, and the operation of the scavenging means after switching to low output scavenging using the calculated operation time and the map of FIG. Set the time appropriately. The control device 4 can set an operation pattern corresponding to each point on the map of FIG.

なお、掃気手段の作動により燃料電池10内の水分の除去が完了するまでに要する時間は、掃気手段の出力以外に、燃料電池10内に溜まった水分量や燃料電池10内の温度条件・外気条件又は燃料電池車両100の走行時間等の種々の条件によっても変動する。従って、制御装置4が、制御データとしてこのような種々の条件に応じた異なるマップを予め有していれば、状況に応じて適切なマップを選択して掃気手段の作動時間をより適切に設定することが可能となる。例えば、温度センサ等の出力に基づいて現時点での温度条件で最も適切なマップを選択し、これにより最適な掃気制御を行うことが可能となる。   In addition to the output of the scavenging means, the time required for the removal of the water in the fuel cell 10 by the operation of the scavenging means is not limited to the amount of water accumulated in the fuel cell 10, the temperature condition in the fuel cell 10, and the outside air. It also varies depending on conditions or various conditions such as the travel time of the fuel cell vehicle 100. Therefore, if the control device 4 has different maps corresponding to such various conditions as control data in advance, an appropriate map is selected according to the situation and the operation time of the scavenging means is set more appropriately. It becomes possible to do. For example, it is possible to select the most appropriate map based on the current temperature condition based on the output of the temperature sensor or the like, thereby performing the optimum scavenging control.

続いて、図5のフローチャートを用いて、本実施形態に係る燃料電池システム1の運転停止後における掃気制御について説明する。   Next, scavenging control after the operation of the fuel cell system 1 according to the present embodiment is stopped will be described using the flowchart of FIG.

燃料電池システム1の通常運転時においては、水素タンク30から水素ガスが水素供給流路31を介して燃料電池10の燃料極に供給されるとともに、加湿調整された空気が空気供給流路21を介して燃料電池10の酸化極に供給されることにより、発電が行われる。この際、燃料電池10から引き出すべき電力(要求電力)が制御装置4で演算され、その発電量に応じた量の水素ガス及び空気が燃料電池10内に供給されるようになっている。通常運転時においては燃料電池10内が湿潤状態となっているため、運転を停止させると燃料電池10内に水分が残留することとなる。本実施形態においては、かかる通常運転停止後に、燃料電池10内の水分を外部に排出する「掃気」を実施する。   During normal operation of the fuel cell system 1, hydrogen gas is supplied from the hydrogen tank 30 to the fuel electrode of the fuel cell 10 through the hydrogen supply channel 31, and the air that has been subjected to humidification adjustment passes through the air supply channel 21. Is supplied to the oxidation electrode of the fuel cell 10 to generate power. At this time, the power (required power) to be drawn from the fuel cell 10 is calculated by the control device 4, and hydrogen gas and air in an amount corresponding to the amount of power generation are supplied into the fuel cell 10. During normal operation, the fuel cell 10 is in a wet state, so that when the operation is stopped, moisture remains in the fuel cell 10. In the present embodiment, “scavenging” for discharging the moisture in the fuel cell 10 to the outside is performed after the normal operation is stopped.

まず、制御装置4は、イグニッションスイッチのOFF操作等による運転停止信号の有無を判定する(運転停止判定工程:S1)。そして、制御装置4は、運転停止信号を検出した場合には(S1:YES)、燃料電池10の開閉センサからの出力に基づき、ドア50の開度が0か否かを判定する(ドア開度判定工程:S2)。例えば、開閉センサとしてエンコーダを設けた場合には、エンコーダからのパルス信号に基づいてドア50の開度を判定する。一方、制御装置4は、運転停止信号を検出しなかった場合には(S1:NO)、処理を終了する。   First, the control device 4 determines the presence or absence of an operation stop signal due to an ignition switch OFF operation or the like (operation stop determination step: S1). Then, when detecting the operation stop signal (S1: YES), the control device 4 determines whether or not the opening degree of the door 50 is 0 based on the output from the open / close sensor of the fuel cell 10 (door open). Degree determination step: S2). For example, when an encoder is provided as an open / close sensor, the opening degree of the door 50 is determined based on a pulse signal from the encoder. On the other hand, if the operation stop signal is not detected (S1: NO), the control device 4 ends the process.

制御装置4は、ドア開度判定工程S2においてドア50の開度が0であると判定した場合には(S2:YES)、掃気手段を所定時間だけ高出力で作動させる(高出力掃気工程:S3)。すなわち、コンプレッサ24を予め定めた回転数(高回転)で駆動させ、これに応じて遮断弁33及びレギュレータ34を駆動制御して、燃料電池10内にガス(酸化ガス及び水素ガス)を供給することにより、燃料電池10内に残存した水分を外部に排出する。かかる高出力掃気工程S3を行う際には、制御装置4は排気排水弁36を開放しておき、燃料電池10から空気排出流路22や循環流路32に排出された水分を排気流路23、排出流路37及び排出管39を経由させて燃料電池車両100の外部に排出する。   When determining that the opening degree of the door 50 is 0 in the door opening degree determination step S2 (S2: YES), the control device 4 operates the scavenging means at a high output for a predetermined time (high output scavenging step: S3). That is, the compressor 24 is driven at a predetermined number of revolutions (high revolution), and the shutoff valve 33 and the regulator 34 are driven and controlled in accordance therewith to supply gas (oxidizing gas and hydrogen gas) into the fuel cell 10. As a result, the water remaining in the fuel cell 10 is discharged to the outside. When performing such a high-output scavenging step S3, the control device 4 keeps the exhaust drain valve 36 open, and the moisture discharged from the fuel cell 10 to the air discharge channel 22 and the circulation channel 32 is discharged to the exhaust channel 23. Then, the fuel is discharged to the outside of the fuel cell vehicle 100 through the discharge passage 37 and the discharge pipe 39.

高出力掃気工程S3に続いて、制御装置4は、図4のマップに基づき、高出力での最大掃気継続時間(図4のマップと縦軸との交点における縦軸の目盛t0)が経過したか否かを判定する(高出力掃気時間判定工程:S4)。そして、制御装置4は、未だ最大作動継続時間が経過していないと判定した場合には(S4:NO)、制御装置4は、ドア開度判定工程S2に戻って処理を継続する。一方、制御装置4は、最大作動継続時間が既に経過したと判定した場合には(S4:YES)、制御装置4は処理を終了する。   Following the high-power scavenging step S3, the control device 4 has passed the maximum scavenging duration at high output (the scale t0 on the vertical axis at the intersection of the map and the vertical axis in FIG. 4) based on the map of FIG. (High output scavenging time determination step: S4). When the control device 4 determines that the maximum operation duration has not yet elapsed (S4: NO), the control device 4 returns to the door opening determination step S2 and continues the process. On the other hand, if the control device 4 determines that the maximum operation duration has already elapsed (S4: YES), the control device 4 ends the process.

一方、制御装置4は、ドア開度判定工程S2においてドア50の開度が0でないと判定した場合に(S2:NO)、図4に示したマップと、現時点までの高出力掃気工程S3の継続時間と、に基づいて、高出力掃気から低出力掃気に切り換えた後の掃気手段の作動時間を設定する(低出力掃気時間設定工程:S5)。   On the other hand, when determining that the opening degree of the door 50 is not 0 in the door opening degree determination step S2 (S2: NO), the control device 4 and the high output scavenging step S3 up to the present time are shown. Based on the duration, the operation time of the scavenging means after switching from high output scavenging to low output scavenging is set (low output scavenging time setting step: S5).

低出力掃気時間設定工程S5に次いで、制御装置4は、掃気手段を低出力に切り換えて所定時間だけ作動させる(低出力掃気工程:S6)。すなわち、コンプレッサ24を予め定めた回転数(低回転)で駆動させ、これに応じて遮断弁33及びレギュレータ34を駆動制御して、燃料電池10内にガス(酸化ガス及び水素ガス)を供給することにより、燃料電池10内に残存した水分を外部に排出する。低出力掃気工程S6における作動音は、高出力掃気工程S3における作動音よりも相対的に低減されている。   Following the low output scavenging time setting step S5, the control device 4 switches the scavenging means to low output and operates it for a predetermined time (low output scavenging step: S6). That is, the compressor 24 is driven at a predetermined rotation speed (low rotation), and the shut-off valve 33 and the regulator 34 are driven and controlled in accordance with this to supply gas (oxidizing gas and hydrogen gas) into the fuel cell 10. As a result, the water remaining in the fuel cell 10 is discharged to the outside. The operating sound in the low output scavenging step S6 is relatively reduced than the operating sound in the high output scavenging step S3.

低出力掃気工程S6に続いて、制御装置4は、低出力作動時間設定工程S5で設定した作動時間がすでに経過したか否かを判定する(低出力掃気時間判定工程:S7)。そして、制御装置4は、設定した作動時間が未だ経過していないと判定した場合には(S7:NO)、低出力掃気工程S6に戻って処理を継続する。一方、制御装置4は、低出力掃気時間設定工程S5で設定した作動時間を既に経過していると判定した場合に(S7:YES)、処理を終了する。   Following the low output scavenging step S6, the control device 4 determines whether or not the operation time set in the low output operation time setting step S5 has already elapsed (low output scavenging time determination step: S7). Then, when it is determined that the set operation time has not yet elapsed (S7: NO), the control device 4 returns to the low output scavenging step S6 and continues the process. On the other hand, when it is determined that the operation time set in the low output scavenging time setting step S5 has already elapsed (S7: YES), the control device 4 ends the process.

なお、以上説明した掃気動作において、制御データとして参照される図4のマップを、燃料電池10内に溜まった水分量や燃料電池10内の温度条件、外気条件、あるいは燃料電池車両100の走行時間等の種々の条件に基づいて選択してもよい。この場合には、水分量センサ、温度センサ、走行メータ等の信号に基づいてマップを選択する処理を行えばよい。   In the scavenging operation described above, the map shown in FIG. 4 referred to as control data is based on the amount of water accumulated in the fuel cell 10, the temperature condition in the fuel cell 10, the outside air condition, or the travel time of the fuel cell vehicle 100. You may select based on various conditions, such as. In this case, a process for selecting a map may be performed based on signals from a moisture sensor, a temperature sensor, a travel meter, and the like.

以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、燃料電池車両100(移動体)に設けられたドア50(開閉部)の開閉状態に応じて、燃料電池10内の水分を外部に排出するための掃気手段(コンプレッサ24、遮断弁33、レギュレータ34及び制御装置4)の作動時の出力(コンプレッサ24の回転数等)を適度に調整し、これにより、掃気手段の作動音を調整することができる。従って、燃料電池車両100の内部における作動音と外部における作動音のいずれを乗員が感じているかに対応させて適度な作動音で掃気を行うことができ、乗員を不快にするような騒音を抑制することができる。特に、ドア50が開状態にある場合に、ドア50が閉状態にある場合よりも作動音が低減されるように掃気手段を制御することにより、乗員が燃料電池車両100のドア50を開けて外部に出たときの騒音による不快感を軽減することができる。   In the fuel cell system 1 according to the embodiment described above, the moisture in the fuel cell 10 is discharged to the outside according to the open / closed state of the door 50 (opening / closing part) provided in the fuel cell vehicle 100 (moving body). For adjusting the output of the scavenging means (compressor 24, shut-off valve 33, regulator 34, and control device 4) (the number of revolutions of the compressor 24, etc.) during operation, thereby adjusting the operating sound of the scavenging means Can do. Therefore, scavenging can be performed with an appropriate operating sound according to whether the operating sound inside the fuel cell vehicle 100 or the operating sound outside the fuel cell is felt, and noise that makes the passenger uncomfortable is suppressed. can do. In particular, when the door 50 is in the open state, the occupant opens the door 50 of the fuel cell vehicle 100 by controlling the scavenging means so that the operating noise is reduced compared to when the door 50 is in the closed state. Discomfort caused by noise when going outside can be reduced.

また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、制御装置4(掃気制御手段)は、燃料電池10が運転停止状態にあり、かつ、ドア50が閉状態から開状態に移行したことを条件として、掃気手段の作動状態を高作動音状態から低作動音状態へ切り換えることができる。この結果、燃料電池10が停止してドア50が開いたときに乗員が感じる騒音を低減させることができ、乗員の不快感を軽減することができる。また、ドア50が開くまでは高作動音状態で掃気手段を作動させることができるので、燃料電池10の停止後の掃気手段の作動時間を短縮することが可能となる。   Further, in the fuel cell system 1 according to the embodiment described above, the control device 4 (scavenging control means) indicates that the fuel cell 10 is in the operation stop state and the door 50 is shifted from the closed state to the open state. As a condition, the operating state of the scavenging means can be switched from the high operating sound state to the low operating sound state. As a result, the noise felt by the occupant when the fuel cell 10 is stopped and the door 50 is opened can be reduced, and occupant discomfort can be reduced. In addition, since the scavenging means can be operated in a high operating sound state until the door 50 is opened, the operation time of the scavenging means after the fuel cell 10 is stopped can be shortened.

また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、制御装置4(掃気制御手段)は、燃料電池10内の水分量や温度環境、燃料電池車両100の走行時間などの種々の条件に対応づけられたマップ(制御データ)を有し、このマップに基づいて掃気手段の高作動音状態での作動時間と低作動音状態での作動時間の組み合わせを設定することが可能である。この結果、現在の燃料電池システム1の状況を考慮して、より適切な掃気手段の作動パターンを設定できる。特に、このようなマップに基づいて制御することにより、不必要に長く掃気手段が作動されてエネルギーが浪費されることを抑制するとともに、燃料電池10内のドライアップ(電解質膜の水分不足)の発生を抑制することができる。   In the fuel cell system 1 according to the embodiment described above, the control device 4 (scavenging control means) is subjected to various conditions such as the amount of water in the fuel cell 10, the temperature environment, and the travel time of the fuel cell vehicle 100. It has a map (control data) associated with it, and based on this map, it is possible to set the combination of the operating time in the high operating sound state and the operating time in the low operating sound state of the scavenging means. As a result, in consideration of the current situation of the fuel cell system 1, a more appropriate operation pattern of the scavenging means can be set. In particular, by controlling based on such a map, it is possible to prevent the scavenging means from being operated unnecessarily for a long time, and to prevent energy from being wasted, and to reduce dry-up in the fuel cell 10 (insufficient water in the electrolyte membrane). Occurrence can be suppressed.

なお、以上の実施形態においては、移動体に設けられた乗降用のドアの開閉状態に応じて掃気時の作動音を調整した例を示したが、車両のウインドウの開閉に応じて掃気時の作動音を調整してもよい。このようにすれば、ウインドウを開けたときに車外から聞こえる騒音による不快感を軽減することが可能となる。かかる場合におけるウインドウは、本発明における開閉部の一実施形態に相当する。   In the above embodiment, an example is shown in which the operating sound during scavenging is adjusted according to the open / closed state of the door for getting on and off provided on the moving body. The operating sound may be adjusted. In this way, discomfort due to noise heard from outside the vehicle when the window is opened can be reduced. The window in such a case corresponds to an embodiment of the opening / closing part in the present invention.

また、以上の実施形態においては、ドア等の閉状態から開状態への移行時にのみ、高出力掃気(高作動音状態)から低出力掃気(低作動音状態)への切り換えを行っており、切り換え後は掃気完了まで低出力掃気(低作動音状態)で作動していたが、低出力掃気中に乗員が移動体内に搭乗したままドア等を再び閉めた場合には、再度、高出力掃気(高作動音状態)に切り換えるようにしてもよい。このようにすれば、掃気手段の作動時間をさらに短縮することが可能となる。   Moreover, in the above embodiment, switching from high output scavenging (high operating sound state) to low output scavenging (low operating sound state) is performed only at the time of transition from the closed state of the door or the like to the open state. After switching, it was operating with low output scavenging (low operation sound state) until scavenging was completed, but if the passenger closed the door while the passenger was still inside the low output scavenging, the high output scavenging was performed again. You may make it switch to (high operating sound state). In this way, it is possible to further shorten the operating time of the scavenging means.

また、以上の実施形態においては、燃料電池10の通常運転停止後に掃気制御を実施した例を示したが、通常運転中にパージ動作を実行する際に、開閉部の開閉状態に応じた掃気制御を実施することもできる。かかる場合、制御装置4は、図5のフローチャートにおける運転停止判定工程S1の代わりに、パージ動作を実行する時期か否かを判定するパージ判定工程を行う。そして、制御装置4は、パージ動作を実行する時期であると判定した場合に、ドア50の開度を判定するドア開度判定工程S2を行う。ドア開度判定工程S2以降の処理は、前記実施形態と同様である。   In the above embodiment, the scavenging control is performed after the normal operation of the fuel cell 10 is stopped. However, the scavenging control according to the open / close state of the opening / closing unit is performed when the purge operation is performed during the normal operation. Can also be implemented. In such a case, the control device 4 performs a purge determination step of determining whether it is time to execute the purge operation, instead of the operation stop determination step S1 in the flowchart of FIG. And the control apparatus 4 performs door opening determination process S2 which determines the opening of the door 50, when it determines with it is time to perform purge operation. The processes after the door opening degree determination step S2 are the same as those in the above embodiment.

また、以上の実施形態においては、燃料電池10に設けた開閉センサからの出力に基づき、ドア50の開度が0か否かの判定を行ってドア50の開閉状態を判定するようにした例を示したが、開閉センサによってドア50の開度を直接的に検出する代わりに、ドア開閉装置の駆動指令信号や、操作部からの信号に基づいてドア50の開閉状態を判定してもよい。例えば、ドア駆動モータの駆動信号や、ドアリモコンの操作信号が検出された場合に、掃気手段の作動状態を高出力掃気から低出力掃気に切り換えても良い。このようにすれば、開閉センサを設ける必要がない。   In the above embodiment, an example in which the opening / closing state of the door 50 is determined by determining whether the opening degree of the door 50 is 0 based on the output from the opening / closing sensor provided in the fuel cell 10. However, instead of directly detecting the opening degree of the door 50 by the open / close sensor, the open / close state of the door 50 may be determined based on a drive command signal of the door open / close device or a signal from the operation unit. . For example, when the drive signal of the door drive motor or the operation signal of the door remote controller is detected, the operating state of the scavenging means may be switched from high output scavenging to low output scavenging. In this way, it is not necessary to provide an open / close sensor.

また、以上の実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体(ロボット、船舶、航空機等)に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。   Moreover, in the above embodiment, although the example which mounted the fuel cell system which concerns on this invention in the fuel cell vehicle was shown, it concerns on this invention to various mobile bodies (a robot, a ship, an aircraft, etc.) other than a fuel cell vehicle. A fuel cell system can also be installed.

本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 図1に示した燃料電池システムが搭載された燃料電池車両の構成図である。It is a block diagram of the fuel cell vehicle carrying the fuel cell system shown in FIG. 図1に示した燃料電池システムの掃気手段の作動パターンを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the operation pattern of the scavenging means of the fuel cell system shown in FIG. 図3に示した作動パターンを設定するための、高回転での作動時間と低回転での作動時間との組み合わせを表すマップである。It is a map showing the combination of the operation time in high rotation, and the operation time in low rotation for setting the operation pattern shown in FIG. 図1に示した燃料電池システムの運転停止後における掃気動作を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for explaining a scavenging operation after the operation of the fuel cell system shown in FIG. 1 is stopped.

符号の説明Explanation of symbols

1…燃料電池システム、4…制御装置(掃気手段の一部、掃気制御手段)、10…燃料電池、24…コンプレッサ(掃気手段の一部)、33…遮断弁(掃気手段の一部)、34…レギュレータ(掃気手段の一部)、50…ドア(開閉部)、100…燃料電池車両(移動体)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 4 ... Control apparatus (a part of scavenging means, scavenging control means), 10 ... Fuel cell, 24 ... Compressor (a part of scavenging means), 33 ... Shut-off valve (a part of scavenging means), 34 ... Regulator (part of scavenging means), 50 ... Door (opening / closing part), 100 ... Fuel cell vehicle (moving body).

Claims (9)

移動体に配設された燃料電池と、前記燃料電池内の水分を外部に排出する掃気手段と、を備える燃料電池システムにおいて、
前記移動体に設けられた開閉部の開閉状態に応じた作動音で作動するように前記掃気手段を制御する掃気制御手段を備える、
燃料電池システム。
In a fuel cell system comprising: a fuel cell disposed on a moving body; and a scavenging means for discharging moisture in the fuel cell to the outside.
Scavenging control means for controlling the scavenging means to operate with an operating sound corresponding to the open / closed state of the open / close section provided in the moving body,
Fuel cell system.
前記掃気制御手段は、前記開閉部が開状態にある場合に、前記開閉部が閉状態にある場合よりも作動音が低減されるように前記掃気手段を制御するものである、
請求項1に記載の燃料電池システム。
The scavenging control means controls the scavenging means so that the operation sound is reduced when the opening / closing part is in an open state, compared to when the opening / closing part is in a closed state,
The fuel cell system according to claim 1.
前記掃気制御手段は、前記燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、前記開閉部が閉状態から開状態に移行した場合に、前記掃気手段の作動状態を高作動音状態から低作動音状態へ切り換えるものである、
請求項1に記載の燃料電池システム。
The scavenging control means changes the operating state of the scavenging means from a high operating sound state to a low operating sound state when the fuel cell is in an operation stop state and the opening / closing part shifts from a closed state to an open state. To switch,
The fuel cell system according to claim 1.
前記掃気制御手段は、前記移動体の状態又は前記燃料電池の状態に対応づけられた制御データを有し、前記制御データに基づいて前記掃気手段の前記高作動音状態での作動時間と前記低作動音状態での作動時間とを設定するものである、
請求項3に記載の燃料電池システム。
The scavenging control means has control data associated with the state of the moving body or the state of the fuel cell, and based on the control data, the operation time in the high operating sound state of the scavenging means and the low Set the operating time in the operating sound state,
The fuel cell system according to claim 3.
前記開閉部は、前記移動体への乗降用のドアを有するものである、
請求項1から4の何れか一項に記載の燃料電池システム。
The opening / closing part has a door for getting on and off the moving body,
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4.
移動体に配設された燃料電池と、前記燃料電池内の水分を外部に排出する掃気手段と、を備える燃料電池システムの制御方法において、
前記移動体に設けられた開閉部の開閉状態を判定する第1の工程と、
前記第1の工程で判定された開閉状態に応じた作動音で前記掃気手段を作動させる第2の工程と、を備える、
燃料電池システムの制御方法。
In a control method for a fuel cell system, comprising: a fuel cell disposed on a moving body; and a scavenging means for discharging moisture in the fuel cell to the outside.
A first step of determining an open / close state of an open / close section provided in the movable body;
A second step of operating the scavenging means with an operating sound corresponding to the open / closed state determined in the first step,
Control method of fuel cell system.
前記第2の工程では、前記開閉部が開状態にある場合に、前記開閉部が閉状態にある場合よりも作動音が低減されるように前記掃気手段を作動させる、
請求項6に記載の燃料電池システムの制御方法。
In the second step, when the opening / closing part is in an open state, the scavenging means is operated so that an operating noise is reduced as compared with a case where the opening / closing part is in a closed state;
The control method of the fuel cell system according to claim 6.
前記第1の工程では、前記燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、前記開閉部が閉状態から開状態に移行したか否かを判定し、
前記第2の工程では、前記燃料電池が運転停止状態にあり、かつ、前記開閉部が閉状態から開状態に移行したものと前記第1の工程において判定された場合に、前記掃気手段の作動状態を高作動音状態から低作動音状態へ切り換える、
請求項6に記載の燃料電池システムの制御方法。
In the first step, it is determined whether or not the fuel cell is in an operation stopped state and the opening / closing part has shifted from a closed state to an open state;
In the second step, the scavenging means is activated when it is determined in the first step that the fuel cell is in a stopped state and the opening / closing part has shifted from a closed state to an open state. Switching the state from a high operating sound state to a low operating sound state,
The control method of the fuel cell system according to claim 6.
前記第2の工程では、前記移動体の状態又は前記燃料電池の状態に対応づけられた制御データに基づいて、前記掃気手段の前記高作動音状態での作動時間と前記低作動音状態での作動時間とを設定する、
請求項8に記載の燃料電池システムの制御方法。
In the second step, based on the control data associated with the state of the moving body or the state of the fuel cell, the operation time of the scavenging means in the high operating sound state and the low operating sound state Set the operating time,
The method for controlling a fuel cell system according to claim 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106064566A (en) * 2015-04-22 2016-11-02 丰田自动车株式会社 Possess vehicle and the control method thereof of fuel cell
US10974672B2 (en) 2017-10-18 2021-04-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and method of controlling vehicle

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