JP2009266472A - Heating system of movable body including fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を備えた移動体の暖房システムに関する。 The present invention relates to a heating system for a moving body including a fuel cell.
近年、移動体の駆動源として燃料電池が注目されている。例えば、下記特許文献1には、駆動源として、燃料電池とエンジンの両者を備えた移動体が開示されている。この移動体は、移動体の運転状態に応じて、燃料電池の発電によって生じた熱とエンジンの駆動によって生じた熱とを使い分けることで、移動体内の暖房を行っている。 In recent years, fuel cells have attracted attention as a driving source for moving objects. For example, Patent Document 1 below discloses a moving body that includes both a fuel cell and an engine as drive sources. The moving body performs heating of the moving body by properly using heat generated by power generation of the fuel cell and heat generated by driving the engine in accordance with the operating state of the moving body.
しかし、移動体が駆動源として燃料電池とエンジンの両者を備えていたとしても、移動体の始動直後には、どちらの駆動源も冷えていることが通常であり、これらを熱源として移動体内を迅速に暖房することは困難であった。 However, even if the moving body includes both the fuel cell and the engine as drive sources, it is normal that both drive sources are cooled immediately after the moving body is started, and these are used as heat sources in the moving body. It was difficult to heat quickly.
このような問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、駆動源として燃料電池を備える移動体において、移動体の室内を迅速に暖房可能なシステムを提供することにある。 In view of such problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a system capable of quickly heating the interior of a mobile body including a fuel cell as a drive source.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]燃料電池を備えた移動体の暖房システムであって、
燃料電池のアノードから排出されたオフガスを燃焼させる燃焼器と、
前記オフガスの燃焼によって前記燃焼器に生じた熱を前記移動体の室内に導入する燃焼熱暖房装置と、
前記燃料電池の運転状態に基づいて、前記燃焼熱暖房装置を駆動する制御部と
を備える暖房システム。
Application Example 1 A moving body heating system including a fuel cell,
A combustor for burning off-gas discharged from the anode of the fuel cell;
A combustion heat heating device that introduces heat generated in the combustor by combustion of the off-gas into the interior of the moving body;
A heating system comprising: a control unit that drives the combustion heat heating device based on an operating state of the fuel cell.
このような暖房システムによれば、燃料電池のオフガスの燃焼に伴って生じる熱を、暖房の熱源として利用することができる。そのため、移動体の室内を迅速に暖めることができる。 According to such a heating system, the heat generated with the combustion of the off-gas of the fuel cell can be used as a heat source for heating. Therefore, the interior of the moving body can be quickly warmed.
[適用例2]適用例1に記載の暖房システムであって、前記燃料電池を冷却する冷却装置と、前記燃料電池の冷却に伴い前記冷却装置に生じた熱を前記移動体の室内に導入する冷却熱暖房装置とを備え、前記制御部は、前記燃料電池の運転状態に基づいて、前記燃焼熱暖房装置または前記冷却熱暖房装置を駆動する暖房システム。 Application Example 2 In the heating system according to Application Example 1, a cooling device that cools the fuel cell, and heat generated in the cooling device as the fuel cell is cooled is introduced into a room of the moving body. A cooling system comprising: a cooling / heating apparatus, wherein the control unit drives the combustion / heating apparatus or the cooling / heating apparatus based on an operating state of the fuel cell.
このような暖房システムによれば、燃料電池のオフガスの燃焼に伴って生じる熱や、燃料電池の冷却に伴って生じる熱を移動体の室内に導入することで、これらの熱を有効に利用した暖房システムを提供することができる。 According to such a heating system, the heat generated by the combustion of the fuel cell off-gas and the heat generated by the cooling of the fuel cell are introduced into the room of the moving body, thereby effectively using these heats. A heating system can be provided.
[適用例3]適用例2に記載の暖房システムであって、前記制御部は、前記燃料電池の運転温度が所定の閾値よりも低い場合に、前記燃焼熱暖房装置を駆動し、前記燃料電池の運転温度が前記閾値よりも高い場合に、前記冷却熱暖房装置を駆動する暖房システム。 [Application Example 3] The heating system according to Application Example 2, wherein the control unit drives the combustion heat heating device when the operating temperature of the fuel cell is lower than a predetermined threshold, and the fuel cell A heating system that drives the cooling and heating device when the operating temperature of the is higher than the threshold.
このような暖房システムであれば、燃料電池の運転温度に応じて暖房に利用する熱源を、燃焼器と冷却装置とのうちから選択することができる。例えば、燃料電池の運転温度が、燃料電池の定常運転時よりも低い場合に燃焼熱暖房装置を駆動すれば、移動体の始動直後等に、迅速に移動体の室内を暖房することが可能になる。 If it is such a heating system, the heat source utilized for heating according to the operating temperature of a fuel cell can be selected from a combustor and a cooling device. For example, if the combustion heat heating device is driven when the operating temperature of the fuel cell is lower than that during steady operation of the fuel cell, the interior of the moving body can be quickly heated immediately after the moving body is started. Become.
[適用例4]適用例3に記載の暖房システムであって、前記制御部は、前記燃焼熱暖房装置を駆動する場合に、前記冷却装置を停止させる暖房システム。 Application Example 4 The heating system according to Application Example 3, wherein the control unit stops the cooling device when the combustion heat heating device is driven.
このような暖房システムであれば、移動体の始動直後など、燃料電池の運転温度が低い場合に冷却装置を停止させることができるので、燃料電池を迅速に昇温させることが可能になる。 With such a heating system, since the cooling device can be stopped when the operating temperature of the fuel cell is low, such as immediately after the moving body is started, the temperature of the fuel cell can be quickly raised.
[適用例5]適用例3または適用例4に記載の暖房システムであって、前記制御部は、前記燃焼熱暖房装置を駆動する場合に、前記冷却熱暖房装置を駆動する場合よりも、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を高める暖房システム。 Application Example 5 In the heating system according to Application Example 3 or Application Example 4, in the case where the control unit drives the combustion heat heating apparatus, the control unit is more than the case where the cooling heat heating apparatus is driven. A heating system that increases the concentration of reaction gas contained in off-gas.
このような暖房システムであれば、燃料電池の運転温度が低い場合に、オフガス中に含まれる反応ガスの濃度を高めることができるので、燃焼器によるオフガスの燃焼量が増加し、移動体の室内を迅速に暖房することができる。 With such a heating system, when the operating temperature of the fuel cell is low, the concentration of the reaction gas contained in the off gas can be increased, so the amount of off gas burned by the combustor increases, and the interior of the moving body is increased. Can be heated quickly.
[適用例6]適用例5に記載の暖房システムであって、前記燃料電池に供給する反応ガスの量を調整する調整部を備え、前記制御部は、前記調整部を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する暖房システム。 Application Example 6 In the heating system according to Application Example 5, the heating system includes an adjustment unit that adjusts the amount of reaction gas supplied to the fuel cell, and the control unit controls the adjustment unit, thereby A heating system that adjusts the concentration of reaction gas contained in off-gas.
このような暖房システムであれば、燃料電池に供給する反応ガスの量を制御することで、オフガス中に含まれる反応ガスの濃度を調整することができる。 With such a heating system, the concentration of the reaction gas contained in the offgas can be adjusted by controlling the amount of the reaction gas supplied to the fuel cell.
[適用例7]適用例5に記載の暖房システムであって、前記オフガスを前記燃料電池に循環させて供給する循環部を備え、前記制御部は、前記循環部によって、前記オフガスの循環量を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する暖房システム。 Application Example 7 In the heating system according to Application Example 5, the heating system includes a circulation unit that circulates and supplies the off gas to the fuel cell, and the control unit controls the circulation amount of the off gas by the circulation unit. A heating system that adjusts the concentration of the reaction gas contained in the off-gas by controlling.
このような暖房システムであれば、オフガスの循環量を低減させれば、燃焼器に排出されるオフガス中の反応ガスの濃度を高めることができる。つまり、オフガスの循環量を制御することで、オフガス中に含まれる反応ガスの濃度を調整することができる。 With such a heating system, the concentration of the reaction gas in the off-gas discharged to the combustor can be increased by reducing the amount of off-gas circulation. That is, the concentration of the reaction gas contained in the off gas can be adjusted by controlling the circulation amount of the off gas.
[適用例8]適用例5に記載の暖房システムであって、前記燃料電池に供給する反応ガスの量を調整する調整部と、前記オフガスを前記燃料電池に循環させて供給する循環部とを備え、前記制御部は、前記調整部によって前記燃料電池に供給する反応ガスの量を制御し、かつ、前記循環部によって前記オフガスの循環量を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する暖房システム。 Application Example 8 In the heating system according to Application Example 5, an adjustment unit that adjusts the amount of reaction gas supplied to the fuel cell, and a circulation unit that circulates and supplies the off gas to the fuel cell. The control unit controls the amount of reaction gas supplied to the fuel cell by the adjustment unit, and controls the circulation amount of the off gas by the circulation unit, so that the reaction gas contained in the off gas can be controlled. Heating system that adjusts the concentration.
このような暖房システムであれば、燃料電池に供給する反応ガスの量とオフガスの循環量との両者を制御することで、オフガス中に含まれる反応ガスの濃度を調整することができる。 With such a heating system, the concentration of the reaction gas contained in the off gas can be adjusted by controlling both the amount of the reaction gas supplied to the fuel cell and the circulation amount of the off gas.
[適用例9]移動体であって、適用例1ないし適用例8のいずれかに記載の暖房システムと、前記燃料電池によって前記移動体を駆動するモータとを備える移動体。このように、本発明は、上述した暖房システムとしての態様に限らず、この暖房システムを備える移動体としても構成することができる。移動体としては、例えば、車両や航空機、船舶などを適用することができる。 [Application Example 9] A moving object comprising the heating system according to any one of Application Examples 1 to 8, and a motor that drives the moving object by the fuel cell. Thus, this invention can be comprised not only as the aspect as a heating system mentioned above but as a mobile body provided with this heating system. For example, a vehicle, an aircraft, a ship, or the like can be applied as the moving body.
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
A.暖房システムの構成:
B.暖房制御処理:
C.他の実施例:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Heating system configuration:
B. Heating control process:
C. Other examples:
A.暖房システムの構成:
図1は、本発明の実施例としての暖房システム100の概略構成図である。図示するように、本実施例の暖房システム100は、車両10に搭載される暖房システムであり、車両10を駆動するモータ11や、モータ11の電力源となる燃料電池12、高圧の水素ガスを貯蔵する水素ボンベ20、燃料電池12に対して圧縮空気を供給するエアコンプレッサ30、車室内に暖房風を送り込むブロア40、触媒反応によってアノードオフガスを燃焼させる触媒燃焼器50、冷却液によって燃料電池12を冷却するラジエータ60、暖房システム100の動作を制御する制御ユニット70などを備えている。
A. Heating system configuration:
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
燃料電池12は、固体高分子電解質型の燃料電池であり、構成単位である単セルを複数積層したスタック構造を有している。各単セルは、電解質膜を挟んで水素極(以下、アノードと呼ぶ)と酸素極(以下、カソードと呼ぶ)とが配置された構成をとっている。各々の単セルのアノードに水素を含有する燃料ガスを供給し、カソードに酸素を含有する酸化ガスを供給することで電気化学反応が進行し、起電力が生じる。こうして発電された電力は、燃料電池12に接続された車両駆動用のモータ11に供給される。燃料電池12の運転温度は、概ね70℃〜100℃である。
The
燃料電池12の内部には、冷却液が流れるウォータジャケット63が形成されている。このウォータジャケット63には、冷却液流路61を通じてラジエータ60が接続されている。冷却液流路61には、冷却液ポンプ62と水温センサ64とが設けられている。制御ユニット70は、冷却液ポンプ62を制御することで、燃料電池12内のウォータジャケット63に冷却液を送り込み、燃料電池12を冷却する。燃料電池12の冷却によって暖められた冷却液は、ラジエータ60に戻り、ラジエータ60に設けられたフィン65によって熱交換される。水温センサ64は、冷却液の温度を測定することで、燃料電池12の運転温度を検出する。
A
燃料電池12のカソード側入口には、酸化ガス供給管32が接続され、出口にはカソードオフガス排出管34が接続されている。燃料電池12のカソードには、酸化ガス供給管32を通じて、エアコンプレッサ30により圧縮された空気が酸化ガスとして供給される。この空気は、燃料電池12内での電気化学反応に伴う発電の結果、水素が消費され、カソードオフガスとして、カソードオフガス排出管34を通じ、触媒燃焼器50に導入される。
An oxidizing
燃料電池12のアノード側入口には、燃料ガス供給管42が接続され、出口にはアノードオフガス排出管44が接続されている。燃料電池12のアノードには、燃料ガス供給管42を通じて、水素ボンベ20から燃料ガスとしての水素が供給される。この燃料ガスは、燃料電池12内での電気化学反応に伴う発電の結果、水素が消費され、アノードオフガスとして、アノードオフガス排出管44を通じ、触媒燃焼器50に導入される。燃料ガス供給管42には、シャットバルブ46と調圧弁48とが備えられている。シャットバルブ46は、水素ボンベ20からの燃料ガスの供給を遮断するためのバルブである。調圧弁48は、水素ボンベ20から供給される燃料ガスの圧力を、燃料電池12による発電に適した圧力まで減圧するためのバルブである。
A fuel
触媒燃焼器50は、内部に水素と酸素の反応を促進する白金等の触媒を備えている。カソードオフガス排出管34とアノードオフガス排出管44とを通じて触媒燃焼器50に、カソードオフガスとアノードオフガスとが流入すると、触媒燃焼器50内の触媒の作用によって、アノードオフガスに含まれる残留水素とカソードオフガスに含まれる酸素とが反応し、水が生成される。こうして生成された水や、カソードオフガス中の窒素は、車両10の外部に排出される。
The
アノードオフガス排出管44のパージバルブ43の上流側(燃料電池側)には、循環管45が接続されている。この循環管45の他端は、燃料ガス供給管42に接続されている。循環管45には、循環ポンプ80が備えられている。制御ユニット70によって、パージバルブ43が閉弁されて、循環ポンプ80が駆動されると、アノードオフガス排出管44に排出されたアノードオフガスが、循環管45を通って、燃料ガス供給管42に供給される。このとき、燃料ガス供給管42から水素がアノードオフガス排出管44に流出しないように、循環管45には、逆止弁82が備えられている。このように、アノードオフガスを循環させて、再度、燃料電池12に供給すれば、アノードオフガス中の残留水素を、再び、燃料電池12による発電に供することができるので、効率的に水素を利用することができる。なお、循環ポンプ80によってアノードオフガスを循環させている間にも、制御ユニット70は、パージバルブ43を定期的に開弁することで、アノードオフガスの排出を行う。こうすることで、カソードからアノードに透過する窒素等の不純物を、循環させているアノードオフガスの中から低減させることができる。
A
触媒燃焼器50には、触媒反応によって生じた熱を外部に放出する熱交換機構としてフィン55が設けられている。このフィン55には、ブロア40から大気が送風される第1風路56が接続されている。この第1風路56は、フィン55を介して、車室内まで通じている。また、ラジエータ60にも、燃料電池12によって暖められた冷却液の熱を外部に放出する熱交換機構としてフィン65が設けられている。このフィン65には、ブロア40から大気が送風される第2風路66が接続されている。この第2風路66も、フィン65を介して、車室内まで通じている。
The catalyst combustor 50 is provided with fins 55 as a heat exchange mechanism for releasing heat generated by the catalytic reaction to the outside. A
ブロア40から送風された大気が、第1風路56と第2風路66のうち、いずれかに送風されるかは、風路切換器90によって選択される。風路切換器90は、第1風路56および第2風路66の入口に設けられたダンパとこのダンパを駆動するアクチュエータとを備えている。制御ユニット70による制御によってアクチュエータが駆動されると、ダンパが開閉動作し、第1風路56または第2風路66にブロア40が連通する。
Whether the air blown from the
本実施例において、風路切換器90によってブロア40と第1風路56とを連通させ、大気を触媒燃焼器50に備えられたフィン55によって暖めて車室内に導入する暖房状態ことを、「強暖房モード」という。また、風路切換器90によってブロア40と第2風路66とを連通させて、大気をラジエータ60に設けられたフィン65によって暖めて車室内に導入する暖房状態ことを、「通常暖房モード」という。強暖房モードに関わる上記の各装置は、本発明の燃焼熱暖房装置に対応し、通常暖房モードに関わる上記の各装置は、本発明の冷却熱暖房装置に対応する。
In the present embodiment, the air
制御ユニット70は、CPUやRAM、ROMを備えている。ROMには、車両10や暖房システム100の動作を制御するためのプログラムが記録されている。CPUは、RAMをワークエリアとしてこのプログラムを実行することにより、後述する制御処理を実現する。
The
制御ユニット70は、複数のI/Oポートを備えている。このI/Oポートには、車両10のセンタコンソールに設けられた暖房スイッチ92や、ブロア40、風路切換器90、水温センサ64、冷却液ポンプ62、循環ポンプ80、エアコンプレッサ30、シャットバルブ46、調圧弁48、パージバルブ43等が接続されている。制御ユニット70は、I/Oポートを通じて、これらの装置の制御を行う。
The
B.暖房制御処理:
続いて、上述した暖房システム100を制御するための処理について説明する。
図2は、制御ユニット70によって実行される暖房制御処理ルーチンのフローチャートである。この暖房制御処理ルーチンは、車両が起動されている場合に繰り返し実行される。
B. Heating control process:
Then, the process for controlling the
FIG. 2 is a flowchart of a heating control process routine executed by the
この暖房制御処理ルーチンの実行が開始されると、まず、制御ユニット70は、暖房スイッチ92がオンにされているかを検出する(ステップS10)。暖房スイッチ92がオフの場合には、制御ユニット70は、当該ルーチンを終了する。これに対して、暖房スイッチ92がオンにされている場合には、制御ユニット70は、水温センサ64を用いて、燃料電池12の運転温度Tを測定する(ステップS12)。
When the execution of the heating control processing routine is started, first, the
燃料電池12の運転温度Tを測定すると、制御ユニット70は、この運転温度Tが、所定の閾値よりも低いかを判断する(ステップS14)。所定の閾値は、燃料電池の定常運転温度に応じて適宜決定することができ、例えば、定常運転温度よりもやや低い40〜60℃の温度することができる。
When the operating temperature T of the
燃料電池12の運転温度Tが、所定の閾値よりも低い場合には、制御ユニット70は、風路切換器90を制御して、ブロア40と第1風路56とを連通させることで、触媒燃焼器50によって暖めた大気を車室内に導入する強暖房モードによって暖房の運転を行う(ステップS16)。一方、車両の運転温度Tが、所定の閾値よりも高い場合には、制御ユニット70は、風路切換器90を制御して、ブロア40と第2風路66とを連通させることで、ラジエータ60によって暖めた大気を車室内に導入する通常暖房モードによって暖房の運転を行う(ステップS18)。制御ユニット70は、以上で説明した処理を繰り返し実行することで、燃料電池12の運転温度Tに応じた暖房の運転を行う。
When the operating temperature T of the
以上で説明した本実施例の暖房システム100によれば、燃料電池12の運転温度が低い場合には、触媒燃焼器50で発生した熱によって暖めた大気を、車室内に導入することができる。そのため、車両10の始動直後などにおいても、即座に、車室内を暖めることができる。また、燃料電池12の運転温度が十分に上がれば、ラジエータ60によって暖めた大気を車室内に導入することができる。そのため、燃料電池12による発電によって生じた熱を、暖房として効率的に利用することが可能になる。
According to the
C.他の実施例:
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、上記実施例では、燃料電池の運転温度に応じて暖房のモードを切り換えているが、燃料電池の発電量や電圧値、電流値、燃料電池が始動されてからの経過時間などに応じて切り換えてもよい。また、例えば、以下のような変形も可能である。
C. Other examples:
As mentioned above, although one Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to such an Example, but can take a various structure in the range which does not deviate from the meaning. For example, in the above embodiment, the heating mode is switched according to the operating temperature of the fuel cell, but depending on the amount of power generated by the fuel cell, the voltage value, the current value, the elapsed time since the fuel cell was started, etc. It may be switched. Further, for example, the following modifications are possible.
上述した実施例では、強暖房モードにおいては、風路切換器90によってブロア40と第1風路56とを連通させて、大気を触媒燃焼器50によって暖めて車室内に導入している。また、通常暖房モードにおいては、風路切換器90によってブロア40と第2風路66とを連通させて、大気をラジエータ60によって暖めて車室内に導入している。制御ユニット70は、このような制御に加えて、次のような制御を行うことが可能である。つまり、強暖房モード時には、冷却液ポンプ62を停止させ、通常暖房モード時には、冷却液ポンプ62を駆動する制御を行ってもよい。このように、燃料電池12の運転温度に応じてラジエータ60の駆動を制御することで、車両10の始動直後など、燃料電池12の運転温度が低い場合に、燃料電池12を迅速に昇温させることが可能になる。
In the above-described embodiment, in the strong heating mode, the
また、制御ユニット70は、強暖房モード時には、エアコンプレッサ30を制御することにより、燃料電池12に供給する酸素の量を多くし、更に、調圧弁48を制御して、燃料電池12に供給する水素の量を多くしてもよい。このように、燃料電池12の運転温度が低い場合に、反応ガス(酸素や水素)の供給量を高めれば、燃料電池12の起電力を迅速に高めることが可能になる。また、燃料電池12に供給する反応ガスの供給量が高まれば、オフガスに含まれる反応ガスの濃度も必然的に高まることになる。この結果、触媒燃焼器50によって生成される熱量も多くなるため、車両10の始動時に車室内を迅速に暖めることが可能になる。なお、触媒燃焼器50に流入する水素の濃度を高めるためには、例えば、燃料ガス供給管42から直接、触媒燃焼器50に水素を供給するバイパス流路を設け、このバイパス流路を通じて、触媒燃焼器50に直接水素を供給することとしてもよい。
Further, the
また、制御ユニット70は、通常暖房モード時には、循環ポンプ80を駆動して水素の循環を行わせ、強暖房モード時には、循環ポンプ80を制御して水素の循環を停止させるか、もしくは、水素の循環量を低減させることとしてもよい。このような制御を行えば、車両の始動直後など燃料電池12の運転温度が低い場合に、アノードオフガスの循環量が低減するため、触媒燃焼器50に水素が比較的多く含まれるアノードオフガスが流入する。この結果、触媒燃焼器50の燃焼量が多くなり、車室内を迅速に暖めることが可能になる。
In the normal heating mode, the
上述したラジエータ60の制御や、反応ガスの濃度の制御、水素の循環量の制御は、すべて組み合わせて実行してもよい。これらの制御を実行するためのフローチャートを図3に示した。図3に示したフローチャートによれば、制御ユニット70は、ステップS14において、燃料電池12の運転温度が所定の閾値よりも低いと判断すれば、ステップS16において、強暖房モードに設定し、その後、ラジエータを停止し(ステップS16a)、反応ガスの濃度を増加させ(ステップS16b)、アノードオフガスの循環量を低減させる(ステップS16c)。また、ステップS14において、燃料電池12の運転温度が所定の閾値よりも高いと判断すれば、制御ユニット70は、ステップS18において、通常暖房モードに設定し、その後、ラジエータを駆動し(ステップS18a)、反応ガスの濃度を通常の濃度とし(ステップS18b)、アノードオフガスの循環量を通常の循環量とする(ステップS18c)。なお、これらの制御はすべて行うこととしてもよいが、いずれかを組み合わせて行うこととしてもよい。また、これらの制御は、暖房スイッチ92がオンにされた場合にのみ実行することとしてもよいし、暖房スイッチ92の状態にかかわらず、燃料電池の運転温度に基づいて実行するか否かを決定してもよい。
The above-described control of the
上述した実施例では、車室内に、暖房スイッチ92が設けられている。これに加えて、車室内には温度設定ボタンを設けてもよい。制御ユニット70は、この温度設定ボタンによって、車室内の温度の設定を受けると、車室内に設けた温度センサによって、車室内の温度を測定し、この測定値に基づいてブロア40の回転数をフィードバック制御する。具体的には、制御ユニット70は、設定温度よりも室温が高ければ、ブロア40を停止させるか回転数を低減させ、設定温度よりも室温が低ければ、ブロア40の回転数を高める。このような制御を行うことで、車室内の温度を自動的に調節することが可能になる。
In the embodiment described above, the
10…車両
11…モータ
12…燃料電池
20…水素ボンベ
30…エアコンプレッサ
32…酸化ガス供給管
34…カソードオフガス排出管
40…ブロア
42…燃料ガス供給管
43…パージバルブ
44…アノードオフガス排出管
45…循環管
46…シャットバルブ
48…調圧弁
50…触媒燃焼器
55…フィン
56…第1風路
60…ラジエータ
61…冷却液流路
62…冷却液ポンプ
63…ウォータジャケット
64…水温センサ
65…フィン
66…第2風路
70…制御ユニット
80…循環ポンプ
82…逆止弁
90…風路切換器
92…暖房スイッチ
100…暖房システム
DESCRIPTION OF
Claims (9)
燃料電池のアノードから排出されたオフガスを燃焼させる燃焼器と、
前記オフガスの燃焼によって前記燃焼器に生じた熱を前記移動体の室内に導入する燃焼熱暖房装置と、
前記燃料電池の運転状態に基づいて、前記燃焼熱暖房装置を駆動する制御部と
を備える暖房システム。 A heating system for a moving body equipped with a fuel cell,
A combustor for burning off-gas discharged from the anode of the fuel cell;
A combustion heat heating device that introduces heat generated in the combustor by combustion of the off-gas into the interior of the moving body;
A heating system comprising: a control unit that drives the combustion heat heating device based on an operating state of the fuel cell.
前記燃料電池を冷却する冷却装置と、
前記燃料電池の冷却に伴い前記冷却装置に生じた熱を前記移動体の室内に導入する冷却熱暖房装置とを備え、
前記制御部は、前記燃料電池の運転状態に基づいて、前記燃焼熱暖房装置または前記冷却熱暖房装置を駆動する
暖房システム。 The heating system according to claim 1,
A cooling device for cooling the fuel cell;
A cooling and heating device that introduces heat generated in the cooling device with cooling of the fuel cell into the interior of the mobile body,
The said control part drives the said combustion heat heating apparatus or the said cooling heat heating apparatus based on the driving | running state of the said fuel cell.
前記制御部は、前記燃料電池の運転温度が所定の閾値よりも低い場合に、前記燃焼熱暖房装置を駆動し、前記燃料電池の運転温度が前記閾値よりも高い場合に、前記冷却熱暖房装置を駆動する
暖房システム。 The heating system according to claim 2,
The control unit drives the combustion thermal heating device when the operating temperature of the fuel cell is lower than a predetermined threshold, and the cooling thermal heating device when the operating temperature of the fuel cell is higher than the threshold. Driving the heating system.
前記制御部は、前記燃焼熱暖房装置を駆動する場合に、前記冷却装置を停止させる
暖房システム。 The heating system according to claim 3,
The control unit stops the cooling device when driving the combustion heat heating device.
前記制御部は、前記燃焼熱暖房装置を駆動する場合に、前記冷却熱暖房装置を駆動する場合よりも、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を高める
暖房システム。 The heating system according to claim 3 or 4, wherein
The said control part raises the density | concentration of the reactive gas contained in the said off gas, when driving the said combustion heat heating apparatus rather than the case where the said cooling heat heating apparatus is driven.
前記燃料電池に供給する反応ガスの量を調整する調整部を備え、
前記制御部は、前記調整部を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する
暖房システム。 The heating system according to claim 5,
An adjustment unit for adjusting the amount of reaction gas supplied to the fuel cell;
The said control part adjusts the density | concentration of the reactive gas contained in the said off gas by controlling the said adjustment part. Heating system.
前記オフガスを前記燃料電池に循環させて供給する循環部を備え、
前記制御部は、前記循環部によって、前記オフガスの循環量を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する
暖房システム。 The heating system according to claim 5,
A circulation unit that circulates and supplies the off gas to the fuel cell;
The said control part adjusts the density | concentration of the reactive gas contained in the said off gas by controlling the circulation amount of the said off gas by the said circulation part.
前記燃料電池に供給する反応ガスの量を調整する調整部と、
前記オフガスを前記燃料電池に循環させて供給する循環部とを備え、
前記制御部は、前記調整部によって前記燃料電池に供給する反応ガスの量を制御し、かつ、前記循環部によって前記オフガスの循環量を制御することで、前記オフガスに含まれる反応ガスの濃度を調整する
暖房システム。 The heating system according to claim 5,
An adjusting unit for adjusting the amount of the reaction gas supplied to the fuel cell;
A circulation unit that circulates and supplies the off gas to the fuel cell;
The control unit controls the amount of reaction gas supplied to the fuel cell by the adjustment unit, and controls the circulation amount of the off gas by the circulation unit, thereby reducing the concentration of the reaction gas contained in the off gas. Regulate the heating system.
請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の暖房システムと、
前記燃料電池によって前記移動体を駆動するモータと
を備える移動体。 A moving object,
A heating system according to any one of claims 1 to 8,
A moving body comprising: a motor that drives the moving body by the fuel cell.
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