JP2009026563A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の起動前の暖機動作を効果的に行うことが可能な制御装置を提供する。
【解決手段】電力生成装置10、及び電力生成装置10において発生した水を車両100外に排出する排水管12の少なくとも一方の温度を直接的又は間接的に検出するセンサ(外気温センサ34)による検出の結果、電力生成装置10が動作不可能な温度であった場合には、加熱装置22,24に対して、電圧変換装置26に入力された外部電力のみを供給し、センサによる検出の結果、電力生成装置10が動作可能な温度であった場合には、加熱装置22,24に対して、外部電力及び内部電源14から出力された内部電力の少なくとも一方を供給することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は制御装置及び制御方法に関し、特に、燃料電池本体部において発生する電力を含む電力を出力する内部電源と、車両外部から供給される外部電力を受け入れる外部電力受入部とを備える車両の暖機動作を制御する制御装置及び制御方法に関する。
燃料電池搭載車両は、寒冷地などの低温状態では、その始動性能が低いことが知られている。これは、燃料電池の電力生成部(燃料電池本体)で発生した水が凍結し、排水路を閉塞してしまうこと、電力生成部を構成する電解質膜のうちの水素イオンの通る部分の抵抗が低温時には非常に大きくなるため、イオンを通しにくくなること、及び燃料電池のカーボンセパレータは、樹脂とカーボンを混ぜて成型しているため、低温時には、樹脂部分を電気が通りにくく、接触抵抗が高くなること、などが原因と考えられている。従来においては、燃料電池搭載車両の始動限界温度は、−30℃程度であると考えられていた。
このような低温状態における始動性能の低下を改善するための技術として、燃料電池から発生する水が凍結した場合に、燃料電池システムから発生する排気ガスの熱エネルギを凍結水に与えて融解させる燃料電池システムが提案されている(特許文献1参照)。
また、最近においては、家庭用電源などの外部電源からの電力を充電して用いることが可能な燃料電池搭載車両(プラグイン・ハイブリッド車)も開発されてきており、その外部電源からの電力を用いて、加熱装置を作動させ、燃料電池装置の暖機運転を行う車両用燃料電池装置の提案もなされている(特許文献2参照)。
特開平8−273689号公報 特開2005−317410号公報
しかしながら、特許文献1に記載の燃料電池システムでは、排気ガスと凍結水との間で熱交換するための装置や、排気ガスを導入する機構、更には排気ガスを外部に排出する場合と熱交換器へ導入する場合との間で切り替える機構等が必要であるため、装置の大型化やコストアップを招くおそれがある。
また、特許文献2に記載の車両用燃料電池装置では、(1)外部加熱モードでは、燃料電池本体部を停止した状態で、外部電源からの電力を用いて加熱装置を作動させ、(2)自己発熱モードでは、燃料電池本体部が発電した際に発生した熱を用いて燃料電池本体部を昇温させ、(3)温度制御モードでは、燃料電池本体部が作動するとともに燃料電池本体部が発電した電力を車両電源系へ供給し、かつ補機部を停止状態に保って燃料電池本体へ供給する空気量に基づき燃料電池本体の温度を制御する、こととしているため、燃料電池装置の暖機運転が効率よく行われて起動に要する時間が短縮できる。しかるに、自己発熱モードでは、燃料電池本体部が発電した際に発生した熱を用いて燃料電池本体部自体を昇温させるため、外部加熱モードのように加熱装置を作動させて燃料電池本体を昇温させる場合に比べて、非効率的である。
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、車両の暖機動作を効果的に行うことが可能な制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、燃料電池本体部で発生する電力を含む電力を出力する内部電源と、車両外部から供給される外部電力を受け入れる外部電力受入部と、を備える車両の暖機動作を制御する制御装置において、前記燃料電池本体部、及び前記燃料電池本体部において発生した水を前記車両外に排出する排水管の少なくとも一方の温度を直接的又は間接的に検出する検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合には、前記燃料電池本体部及び前記排水管の少なくとも一方の温度を上昇させる加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力のみを供給し、前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、前記加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することを特徴としている。これによれば、燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方の温度が、燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合でも、加熱部に対して外部電力を供給することにより、燃料電池本体部を発電可能な状態にすることができる。また、燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、加熱部に対して、外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することとしているので、燃料電池本体部自体の自己発熱を用いる場合と比べて効果的に燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方の昇温を行うことが可能であるとともに、外部電力と内部電源から出力された電力の配分を適切に変更することで、ユーザのニーズに応じた適切な昇温を行うことができる。したがって、本発明によれば、車両の暖機動作を効果的に行うことが可能となる。
この場合において、前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、前記燃料電池本体部の温度に応じて変化する電力生成効率に基づいて、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力と、前記内部電源から出力された電力との割合を変更して、前記加熱部に供給することとしても良いし、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力と前記内部電源から出力される電力の単価、及び加熱部の発熱効率を考慮して、前記両電力の割合を変更し、前記加熱部に供給することとしても良いし、前記外部電力受入部に対して外部電力が供給されているか否かを判断し、前記外部電力が供給されていない場合には、前記加熱部に対して、前記内部電源から出力された電力のみを供給することとしても良い。燃料電池本体部の電力生成効率に基づく場合には、燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方を効果的に昇温させることが可能であり、単価に基づく場合には、燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方の昇温を適切なコスト、適切な効率で行うことが可能であり、外部電力が供給されているか否かで判断する場合には、ユーザが、外部電力のプラグイン接続を解除して、車両を早く始動したい場合にも適切に対応することが可能である。
また、本発明の制御装置では、前記加熱部に対する電力の供給停止を、前記検出手段の検出結果及び/又は前記燃料電池本体における電力生成効率に基づいて制御することとすることができる。かかる場合には、適切なタイミングで加熱部への電力の供給を停止することができる。
また、本発明は、燃料電池本体部において発生する電力を含む電力を出力する内部電源と、車両外部から供給される外部電力を受け入れる外部電力受入部と、を備える車両の暖機動作を制御する制御方法において、前記燃料電池本体部、及び前記燃料電池本体部において発生した水を前記車両外に排出する排水管の少なくとも一方の温度を直接的又は間接的に検出し、前記検出の結果、前記燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合には、前記燃料電池本体部及び前記排水管の少なくとも一方の温度を上昇させる加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力のみを供給するとともに、前記検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、前記加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することを特徴としている。これによれば、燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方の温度が、燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合でも、加熱部に対して外部電力を供給することにより、燃料電池本体部を発電可能な状態にすることができる。また、燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、加熱部に対して、外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することとしているので、燃料電池本体部自体の自己発熱を用いる場合と比べて効果的に燃料電池本体部及び排水管の少なくとも一方の昇温を行うことが可能であるとともに、外部電力と内部電源から出力された電力の配分を適切に変更することで、ユーザのニーズに応じた適切な昇温を行うことができる。したがって、本発明によれば、車両の暖機動作を効果的に行うことが可能となる。
本発明によれば、車両の暖機動作を効果的に行うことが可能な制御装置及び制御方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
図1には、本発明の制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)30を含む燃料電池搭載車両100の一部が概略的に示されている。この図1に示されるように、燃料電池搭載車両100は、燃料電池本体部としての電力生成装置10と、電力生成装置10が接続された内部電源14と、内部電源14に接続されたニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの2次電池から成るバッテリ16と、内部電源14からの直流電力を交流電力に変換するインバータ18と、インバータ18から出力される交流電力により駆動されるモータ20と、外部電源28から交流電力が入力されるとともに、その交流電力を直流電力に変換する外部電力受入部としての電圧変換装置26と、加熱部としての加熱装置22,24と、これら各部を統括制御するECU30とを備えている。
電力生成装置10は、所望の出力を得るために、空気極と燃料極で電解質膜を挟持した構成である燃料電池単位セルを、複数積層したものである。この電力生成装置10には、酸素と水素との結合により生じる生成水を燃料電池搭載車両100の外部に排出するための排水管12が接続されている。
なお、電力生成装置10は、極めて低温な環境(例えば−30℃)においては、動作(発電)ができなくなる可能性がある。これは、そのような環境では、酸素と水素の結合により生じる生成水が凍結し、排水管12を閉塞してしまうことや、電力生成装置10を構成する電解質膜のうちの水素イオンの通る部分の抵抗が低温時には非常に大きくなるためイオンを通しにくくなること、あるいは、燃料電池単位セルを構成するカーボンセパレータは、樹脂とカーボンを混ぜて成型しているため、低温時には樹脂部分を電気が通りにくく、接触抵抗が高くなることなどが原因と考えられている。
内部電源14は、電力生成装置10において発電された直流電力を昇圧する電力生成装置10用のDC/DCコンバータ、バッテリ16用の昇降圧型のDC/DCコンバータ、及び平滑コンデンサ等を含んでいる。したがって、内部電源14は、電力生成装置10において発電された直流電力を電力生成装置10用のDC/DCコンバータにおいて昇圧するとともに、平滑コンデンサを介してインバータ18に供給する。すなわち、直流電力は、内部電源14からインバータ18に供給される際には高電圧化(例えば650Vまで昇圧)されている。また、バッテリ16から出力された直流電力も、バッテリ16用のDC/DCコンバータにおいて昇圧するとともに、平滑コンデンサを介してインバータ18に供給する。
なお、車両が減速する際や下り坂走行の際など、回生運転を行っている間にモータ20で発生した回生電力は、インバータ18を介して内部電源14に含まれるバッテリ16用のDC/DCコンバータに入力され、このDC/DCコンバータにおいて降圧された後、バッテリ16に蓄電されるようになっている。すなわち、本実施形態の燃料電池搭載車両100は、ハイブリッド燃料電池車両である。
電圧変換装置26は、外部電源28(家庭用コンセントなど)と接続(プラグイン)されることにより、外部から入力される交流電力を直流電力に変換するとともに、バッテリ16に対する蓄電が可能な程度の電圧に変換するためのものである。
加熱装置22は、電熱ヒータを含み、排水管12に対して熱エネルギを供給するためのものである。この加熱装置22としては、電熱ヒータを排水管12に直接接触させて、電熱ヒータから排水管12に伝導する伝導熱により、加熱することとしても良いし、放射熱を用いて排水管を加熱することとしても良い。また、非凍結型の熱媒体を電熱ヒータにより加熱して、その熱媒体を排水管の周囲を循環させることにより、排水管を加熱することとしてもよい。
加熱装置24も同様に、電熱ヒータを含み、電力生成装置10に対して熱エネルギを供給するためのものであり、上記加熱装置22と同様、種々の加熱装置を採用することが可能である。
これら加熱装置22,24には、前述した内部電源14からの電力(以下、説明の便宜上、「内部電力」と呼ぶものとする)と、電圧変換装置26を介した、外部電源28からの電力(以下、説明の便宜上、「外部電力」と呼ぶものとする)が供給されるようになっている。なお、これら内部電力及び外部電力の供給方法については、後述する。
温度センサ32は、電力生成装置10の温度を検出するためのものであり、その検出結果は、ECU30に供給される。また、外気温センサ34は、燃料電池搭載車両100の外気温を検出するためのものであり、その検出結果は、ECU30に供給される。
ECU30は、電力生成装置10の発電などを制御する電子制御ユニットである。本実施形態では、ECU30は、車両の始動前における暖機動作時において、温度センサ32、外気温センサ34の検出結果に基づいて、電圧変換装置10及び内部電源14から加熱装置22,24への電力供給を制御する。
次に、本実施形態において、上記暖機動作における、ECU30による処理について、図2のフローチャートに沿って詳細に説明する。
このフローチャートは、例えば、ユーザが、始動スイッチをオンにした場合に開始される。まず、ステップS10では、外気温センサ34の検出結果に基づいて、燃料電池搭載車両100の外部温度が所定温度(t1)以上か否かが判断される。この場合の所定温度(t1)は、電力生成装置10の電力生成効率を高く維持することが可能な温度(例えば10℃程度)に設定されている。ここでの判断が肯定された場合(すなわち、燃料電池搭載車両100が問題なく始動できる場合)には、本フローチャートを終了して、車両の通常のドライブモードに移行する。
一方、ここでの判断が否定された場合には、次のステップS12に移行する。このステップS12では、温度センサ32の検出結果に基づいて、電力生成装置10の温度が所定温度(t2)以下か否かが判断される。この場合の所定温度(t2)は、この温度未満では電力生成装置10による発電が不可能な温度(例えば、−30℃)に設定されている。ここでの判断が否定された場合(すなわち、電力生成装置10が始動可能な場合)には、ステップS14〜S20(以下、これらのステップを纏めて「外部電力加熱モードM1」と呼ぶ)をスキップして、ステップS22に移行するが、判断が肯定された場合(すなわち、電力生成装置10の始動が不可能な場合)には、外部電力加熱モードM1に移行する。
この外部電力加熱モードM1では、まず、ステップS14において、ユーザに対して、電力生成装置10が始動不可能である旨の警告を行うとともに、プラグイン接続を要求(外部電源28と電圧変換装置26との間を配線で接続するように要求)する。次いで、ステップS16において、ユーザによってプラグイン接続がされるまで待機する。そして、ユーザによりプラグイン接続が行われることにより、不図示の検知手段を介して、そのプラグイン接続を検知した時点で、次のステップS18に移行する。
ステップS18では、電圧変換装置26を介して、外部電源28から供給される交流電力(AC100V)を直流電力に変換するとともに降圧(DC12〜16V)し、その電力を、加熱装置22,24に向けて供給する。
その後、加熱装置22,24に対して外部電力を供給し続け、ステップS20において、電力生成装置10が動作可能(発電可能)な温度t2(例えば、−30℃)になったことを、温度センサ32を介して検出した段階で、次のステップS22に移行する。
ステップS22では、電力生成装置10の駆動、すなわち電力生成装置10による発電を開始し、ステップS24以降のモード(以下、このモードを、「選択加熱モードM2」と呼ぶものとする)に移行する。
この選択加熱モードM2では、まずステップS24において、内部電源14から加熱装置22,24への電力供給が許可されているかどうかが判断される。本実施形態では、内部電源14から加熱装置22,24への電力供給を許可するか否かについて、ユーザが、車両内に配置されたスイッチ等を介して、予め選択できるようになっている。
ここでの判断が肯定されると、ステップS26において、外部電力を加熱装置22,24に供給するか否かを判断する。この場合にも、外部電力の供給を許可するか否かについて、ユーザが、車両内に配置されたスイッチ等を介して、予め選択できるようになっており、また、プラグイン接続がされていないことが不図示の検知手段により検知された場合には、ここでの判断は自動的に否定されるようになっている。
ここでの判断が否定された場合には、ステップS28に移行し、内部電源14からの内部電力のみを加熱装置22,24に供給する。
これに対し、ステップS26の判断が肯定されると、ステップS30において、加熱装置22,24に対して、内部電力と外部電力の両方の供給を開始する。
このステップS30では、内部電力と外部電力との供給割合の設定を変更することができる。例えば、図3に示されるように、温度センサ32の検出結果に基づいて、内部電源14からの内部電力の割合と、外部電源28からの外部電力の割合とを温度に応じて変更することとすることができる。すなわち、図3に示されるように、電力生成装置10の温度が−30℃のときには、外部電力を100%、内部電力を0%とし、温度が上昇するにしたがって、内部電力の比率を上昇させるとともに、外部電力の比率を下降させる(例えば、外部電力の比率=(100−内部電力の比率)%)ように設定しておくことができる。
電力生成装置10の電力生成効率は、温度に依存するため、上記のような制御を行うことで、電力生成装置10で発電された電力を有効に利用することができる。また、電力生成装置10で生成された電力はモータ20に通電するために内部電源14で増幅(昇圧)されるようになっているため、内部電力を利用したほうが加熱装置22,24の昇温が早いという利点があり、電力生成装置10及び排水管12の温度を効率的に上昇させることが可能である。
ところで、ステップS24における判断が否定された場合には、ステップS32に移行し、ステップS26と同様、外部電力を加熱装置22,24に供給するか否かの判断が行われる。この場合にも、外部電力の供給を許可するか否かについて、ユーザが、車両内に配置されたスイッチ等を介して、予め選択できるようになっており、また、プラグイン接続がされていないことが不図示の検知手段により検知された場合には、ここでの判断は自動的に否定されるようになっている。
ここでの判断が肯定された場合には、ステップS34に移行し、外部電力のみを加熱装置22,24に供給し続ける。
これに対し、このステップS32における判断が否定された場合には、ステップS36において、加熱装置22,24への外部電力の供給を停止し、次のステップS38において、車両の始動を行うことができない旨のエラーを出力し、本フローチャートを終了する。
上述したステップS28、S30、S34における電力供給は、ステップS40において、車両の始動が開始可能と判断されるまで続けられる。この場合、温度センサ32の検出結果が所定温度(前述した温度t1)以上になったか否かを判断の基準としても良いし、電力生成装置10の電力生成効率(電力生成装置10において発電される電力の測定結果から得られる効率)を判断の基準としても良い。
その後、ステップS40の判断が肯定された段階で、図2のフローチャートを終了し、燃料電池搭載車両100の通常のドライブモードに移行する。
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、電力生成装置10の温度が、電力生成装置10が動作不可能(発電不可能)な温度であった場合には、加熱装置22,24に対して外部電源28からの外部電力を供給することにより、電力生成装置10を発電可能な状態にすることが可能である。また、電力生成装置10が発電可能な温度であった場合には、加熱装置22,24に対して、外部電力及び内部電源14からの内部電力の少なくとも一方を供給することにより、電力生成装置10自体の自己発熱を用いる場合と比べて効果的に電力生成装置10及び排水管12を昇温させることが可能である。
なお、上記実施形態では、図3に示されるように、電力生成装置10の温度(すなわち、電力生成装置10の電力生成効率)に基づいて、内部電力と外部電力との割合を変更する場合について説明したが、これに限らず、コスト面を考慮して、内部電力と外部電力の割合を決定することとしても良い。すなわち、例えば、外部電力のエネルギ単位あたりの価格(電力会社に支払う価格を基にして算出した価格)を仮に「20円」とし、燃料電池で用いる水素のエネルギ単位あたりの価格を仮に「80円」とした場合に、コストを重視して、より安価で電力生成装置10の暖機を行いたいのであれば、図4に示されるように、外部電力の比重を大きくするとともに内部電力の比重を小さくし、逆に、時間を重視して、より早期に電力生成装置10の暖機を行いたいのであれば、外部電力の比重を小さくし、内部電力の比重を大きくするというように、内部電力と外部電力の割合を決定することも可能である。
なお、上記実施形態では、ステップS24、S26、S32では、ユーザが予め設定した条件に基づいて判断が行われる場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、車両のコンセプト(低コスト型や早期暖機終了型といったコンセプト)に基づいてメーカ側が予め設定しておくことも可能である。
また、車両に搭載されている水素の残量に応じて、内部電力と外部電力の割合を決定することも可能である。すなわち、水素の残量が少ない場合には、外部電力を積極的に使用したりすることも可能である。
なお、上記実施形態では、ステップS10の判断を、外気温センサ34による検出結果(燃料電池搭載車両100の外気温)に基づいて行うこととしたが、これに限られるものではなく、温度センサ32による検出結果(電力生成装置10の温度)に基づいて行うこととしても良い。また、上記実施形態では、温度センサ32を電力生成装置10に設けることとしたが、これに代えて、又はこれとともに、排水管12に温度センサを設け、排水管の温度から電力生成装置の温度を判断し、その結果に基づいてステップS10の判断を行うこととしても良い。また、温度センサは、電力生成装置10又は排水管12に直接設けなくても良く、温度センサを、電力生成装置10又は排水管12の近傍に配置することとしても良い。
また、上記実施形態では、ステップS32における判断が否定されると処理が終了する場合について説明したが、これに限らず、例えば、ステップS32の判断が否定された場合に、ユーザに対して設定を変更する旨の指示を出した後、ステップS24に戻るようにしても良い。
なお、上記実施形態では、外部電源が家庭用コンセントであり、交流電源である場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、今後のインフラ整備により、直流電力を外部電力として供給可能になった場合(例えば太陽電池などを利用した電源設備が、各家庭や街中に設置された場合など)には、図5に示されるように、図1の電圧変換装置26をDC/DCコンバータ126に変更し、外部電源からの直流電力を昇圧又は降圧して、加熱装置やバッテリに供給することとすれば良い。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
一実施形態に係る燃料電池搭載車両を概略的に示す図である。 図1のECUによる処理を示すフローチャートである。 図2のステップS30における内部電力と外部電力の供給方法を説明するための図である。 内部電力と外部電力の供給方法の変形例を説明するための図である。 外部電源が直流電源である場合の変形例を示す図である。
符号の説明
10 電力生成装置(燃料電池本体部)
14 内部電源
12 排水管
26 電圧変換装置(外部電力受入部)
28 外部電源
30 ECU(制御装置)
32 温度センサ(検出手段)
34 外気温センサ(検出手段)
100 燃料電池搭載車両(車両)

Claims (6)

  1. 燃料電池本体部で発生する電力を含む電力を出力する内部電源と、車両外部から供給される外部電力を受け入れる外部電力受入部と、を備える車両の暖機動作を制御する制御装置において、
    前記燃料電池本体部、及び前記燃料電池本体部において発生した水を前記車両外に排出する排水管の少なくとも一方の温度を直接的又は間接的に検出する検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合には、前記燃料電池本体部及び前記排水管の少なくとも一方の温度を上昇させる加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力のみを供給し、
    前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、前記加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することを特徴とする制御装置。
  2. 前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、
    温度に応じて変化する前記燃料電池本体部の電力生成効率に基づいて、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力と、前記内部電源から出力された電力との割合を変更して、前記加熱部に供給することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、
    前記外部電力受入部から受け入れた外部電力と前記内部電源から出力される電力の単価及び/又は全部加熱部の発熱効率を考慮して、前記両電力の割合を変更し、前記加熱部に供給することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記検出手段による検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、
    前記外部電力受入部に対して外部電力が供給されているか否かを判断し、
    前記外部電力が供給されていない場合には、前記加熱部に対して、前記内部電源から出力された電力のみを供給することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  5. 前記加熱部に対する電力の供給停止を、前記検出手段の検出結果、又は前記燃料電池本体における電力生成効率に基づいて制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。
  6. 燃料電池本体部で発生する電力を含む電力を出力する内部電源と、車両外部から供給される外部電力を受け入れる外部電力受入部と、を備える車両の暖機動作を制御する制御方法において、
    前記燃料電池本体部、及び前記燃料電池本体部において発生した水を前記車両外に排出する排水管の少なくとも一方の温度を直接的又は間接的に検出し、
    前記検出の結果、前記燃料電池本体部が動作不可能な温度であった場合には、前記燃料電池本体部及び前記排水管の少なくとも一方の温度を上昇させる加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力のみを供給するとともに、前記検出の結果、前記燃料電池本体部が動作可能な温度であった場合には、前記加熱部に対して、前記外部電力受入部から受け入れた外部電力及び前記内部電源から出力された電力の少なくとも一方を供給することを特徴とする制御方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011014291A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Eneos Celltech Co Ltd 燃料電池システム
CN107878207A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 奥迪股份公司 机动车和用于运行机动车的方法
JP2021099945A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
CN113948743A (zh) * 2021-09-29 2022-01-18 北京亿华通科技股份有限公司 一种车载燃料电池的温度调控方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794202A (ja) * 1993-09-28 1995-04-07 Mazda Motor Corp 燃料電池の暖機システム
JP2004158333A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2004171823A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよびその暖機方法
JP2005317410A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Equos Research Co Ltd 車輌用燃料電池装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794202A (ja) * 1993-09-28 1995-04-07 Mazda Motor Corp 燃料電池の暖機システム
JP2004158333A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2004171823A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよびその暖機方法
JP2005317410A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Equos Research Co Ltd 車輌用燃料電池装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011014291A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Eneos Celltech Co Ltd 燃料電池システム
CN107878207A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 奥迪股份公司 机动车和用于运行机动车的方法
EP3308997A1 (de) * 2016-09-29 2018-04-18 Audi Ag Kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs
JP2021099945A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP7226299B2 (ja) 2019-12-23 2023-02-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
US11833915B2 (en) 2019-12-23 2023-12-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell vehicle
CN113948743A (zh) * 2021-09-29 2022-01-18 北京亿华通科技股份有限公司 一种车载燃料电池的温度调控方法及装置

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