JP2010003509A - Fuel cell vehicle and its control method in highlands - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アノードガスおよびカソードガスが供給されて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池車両およびその高地における制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle including a fuel cell that is supplied with an anode gas and a cathode gas to generate electric power, and a control method for the fuel cell vehicle.
燃料電池車両で高地を走行すると、平地を走行する場合に比べて燃料電池からの出力が低下し、走行に必要な出力が得られない場合があった。燃料電池車両に備えられる燃料電池のカソードガスには、空気(厳密には空気に含まれる酸素)が用いられている。空気は、燃料電池車両の外気からエアコンプレッサによって取り入れられ、燃料電池へ圧送される。燃料電池車両で高地を走行すると、外気の空気が薄くなっているので、平地と同じ量の空気を供給しようとするエアコンプレッサの負荷が大きくなり、走行分の電力が不足するようになる。ところで、平地の走行においては、生成水を排出するため等の理由により、発電に必要な量を超える量の過剰な空気がエアコンプレッサによって燃料電池に供給されている。そこで、高地の走行においては、発電に必要な量を超える量の過剰な空気を削減して、空気の供給量を減少させる手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来の手法では、燃料電池のカソード側が乾燥し、燃料電池の出力が低下する場合があった。 However, in the conventional method, the cathode side of the fuel cell is dried, and the output of the fuel cell may be reduced.
本発明は、前記に鑑み、高地を走行する際に、燃料電池の出力の低下を抑制し、燃料電池に走行に必要な電力を供給させることができる燃料電池車両およびその高地における制御方法を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a fuel cell vehicle capable of suppressing a decrease in the output of a fuel cell and allowing the fuel cell to supply power necessary for traveling when traveling on a high altitude, and a control method for the high altitude. The purpose is to do.
第1の本発明は、アノードガスおよびカソードガス(空気)が供給されて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池車両であって、
前記燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離し貯留する気液分離器と、前記気液分離器に貯留されている前記水分を排出するドレイン弁と、前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする。
A first aspect of the present invention is a fuel cell vehicle including a fuel cell that is supplied with anode gas and cathode gas (air) to generate power,
External pressure acquisition means for acquiring the external air pressure of the outside air of the fuel cell vehicle, a gas-liquid separator that separates and stores moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell, and is stored in the gas-liquid separator A drain valve for discharging the moisture, a bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell, and discharge control of the moisture discharged from the drain valve A control unit,
The said control part performs discharge | emission control which reduces the discharge | emission amount of the said water | moisture content discharged | emitted from the said drain valve, so that the said external pressure falls.
まず、なぜ、高地では、燃料電池のカソード側が乾燥していたかについて説明する。 First, why the cathode side of the fuel cell was dry in the highland will be explained.
エアコンプレッサの吸入側の圧力は高地になる程低くなる。その一方で、エアコンプレッサの吐出側の圧力は、高地でも平地と概ね同程度の圧力に昇圧される。このため、(吐出側の圧力)/(吸入側の圧力)で表される圧縮比は、平地よりも高地の方が高くなる。このため、断熱圧縮による温度上昇が平地より高地の方で大きくなり、エアコンプレッサから吐出される空気の温度は、平地より高地の方で高温になっている。 The pressure on the suction side of the air compressor decreases as the altitude increases. On the other hand, the pressure on the discharge side of the air compressor is increased to a pressure that is substantially the same as that on flat ground even at high altitudes. For this reason, the compression ratio represented by (pressure on the discharge side) / (pressure on the suction side) is higher in the highlands than in the flat ground. For this reason, the temperature rise by adiabatic compression becomes larger in the highlands than the flat ground, and the temperature of the air discharged from the air compressor is higher in the highlands than the flat ground.
エアコンプレッサから吐出される空気(カソードガス)を冷却するために、エアコンプレッサの後段にインタクーラが設けられている場合もあるが、インタクーラの冷却能力は、高地になると低下してしまうので、その分圧縮された空気の温度を低くし難くなる。ことに、インタクーラが空冷式の場合は、水冷式のインタクーラよりも高地での冷却能力の低下が大きい。このため、インタクーラから出される空気の温度が、平地より高地の方で高いのは変わらず、高地での空気の温度は高止まり、平地での空気の温度との温度差は一層大きくなってしまう。 In order to cool the air (cathode gas) discharged from the air compressor, an intercooler may be provided after the air compressor. However, the cooling capacity of the intercooler decreases at higher altitudes. It becomes difficult to lower the temperature of the compressed air. In particular, when the intercooler is air-cooled, the cooling capacity at high altitudes is much lower than that of the water-cooled intercooler. For this reason, the temperature of the air discharged from the intercooler does not change higher in the highlands than in the flatlands, the temperature of the air in the highlands stays high, and the temperature difference from the temperature of the air in the flatlands becomes even larger. .
そして、インタクーラの後段には、加湿器が設けられている場合もある。燃料電池のカソードでは発電を伴う化学反応の副産物として水分が生成されているので、加湿器では、この水分を含んだカソードオフガスを用いて、空気を加湿している。エアコンプレッサから加湿器に入ってくる空気の温度は、平地より高地の方が高くなっているが、空気は、温度が高い程、飽和水蒸気量が上がり、相対湿度(=湿度量/飽和水蒸気量)は下がることになる。飽和水蒸気量が上がるということは、他のものから水分を奪い取る能力が向上することであると考えられる。そして、加湿とは、この水分を奪い取る能力を低下させることであると言える。ここで、加湿器において、平地と同程度の加湿をしたのでは、平地より高地の方でこの水分を奪い取る能力が高いのは変わらない。また、高地の場合、平地より水分を奪い取る能力が高いままカソードオフガスとなって加湿器に戻ってくるので、水分を奪い取る能力が高い(逆にいうと、水分を放出する能力の低い)カソードオフガスから、空気へ水分を移動させることができず(加湿することができず)、高地での空気の水分を奪い取る能力は高止まり、平地での空気の水分を奪い取る能力との差は一層大きくなってしまう。 A humidifier may be provided after the intercooler. Since moisture is generated as a by-product of a chemical reaction accompanied by power generation at the cathode of the fuel cell, the humidifier humidifies the air using the cathode off-gas containing this moisture. The temperature of the air coming into the humidifier from the air compressor is higher in the highlands than on the flat ground, but the higher the temperature, the higher the saturated water vapor amount and the relative humidity (= humidity amount / saturated water vapor amount). ) Will go down. An increase in the amount of saturated water vapor is considered to be an improvement in the ability to take water away from others. And humidification can be said to reduce the ability to deprive this moisture. Here, if the humidifier is humidified to the same level as the flat ground, the ability to deprive this moisture in the higher ground is higher than the flat ground. In the case of high altitudes, the cathode off-gas is returned to the humidifier while being more capable of depriving moisture than the flat ground, so the cathode off-gas has a high capability of depriving moisture (in other words, the ability to release moisture is low). Inability to move moisture to the air (cannot humidify), the ability to take away moisture from the air at high altitudes remains high, and the difference from the ability to take away moisture from the air on flat ground becomes even greater End up.
加湿器の後段に燃料電池のカソードは配置されており、高地では、平地より水分を奪い取る能力の高い空気(加湿不足気味の空気)が、カソードに供給されることにより、燃料電池のカソード側から、水分が奪われ、乾燥気味になる。前記が、高地で燃料電池のカソード側が乾燥する理由である。なお、理由はともかく、高地では加湿器に向かう空気の温度が高くなる。また、理由はともかく、高地になると加湿器を出た後の空気が加湿不足気味になる。 The fuel cell cathode is placed after the humidifier, and in high altitudes, air that has a high capacity to take moisture away from the flat ground (air with insufficient humidification) is supplied to the cathode from the cathode side of the fuel cell. , Dehydrated and dry. This is the reason why the cathode side of the fuel cell dries at high altitude. For whatever reason, the temperature of the air toward the humidifier becomes high at high altitude. Moreover, whatever the reason, the air after leaving the humidifier becomes damp underhumidity at high altitude.
次に、なぜ、前記制御部が、前記外気圧が下がる程、すなわち高地になる程、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出量を減少させる排出制御を行うと、燃料電池のカソード側の乾燥を防げるかについて説明する。 Next, when the control unit performs discharge control to reduce the amount of water discharged from the drain valve as the outside air pressure decreases, that is, as the altitude rises, the fuel cell cathode side is dried. I will explain how we can prevent this.
発電を伴う化学反応の副産物として生成される水分は、カソードで生成され、カソードガスのガス流路内に滞留すると共に、カソードからアノードへ拡散(ディフュージョン)し、アノードガスのガス流路内に滞留する。そして、高地で、燃料電池のカソード側が乾燥すると、水分の濃度勾配が逆転してアノード側よりカソード側の方で水分濃度が低くなるので、アノードへ拡散した水分を逆拡散(バック・ディフュージョン)によりカソードに戻すことができ、カソード側の乾燥を防止することができる。そして、ドレイン弁から排出する水分の排出量を減少させる排出制御を行えば、アノード側に残っている水分量は一層多くなり、より多くの水分を逆拡散によりカソードに戻すことができ、カソード側の乾燥を防止することができる。理由はともかく、カソードからアノードに拡散する水分量が少なくなる。 Moisture generated as a by-product of a chemical reaction involving power generation is generated at the cathode and stays in the cathode gas flow channel, diffuses from the cathode to the anode (diffuse), and stays in the anode gas flow channel. To do. And when the cathode side of the fuel cell dries at high altitude, the moisture concentration gradient reverses and the moisture concentration becomes lower on the cathode side than on the anode side, so that the moisture diffused to the anode is back-diffused (back diffusion) It can be returned to the cathode, and drying on the cathode side can be prevented. If the discharge control is performed to reduce the amount of moisture discharged from the drain valve, the amount of moisture remaining on the anode side becomes larger, and more moisture can be returned to the cathode by back diffusion. Can be prevented from drying. Whatever the reason, the amount of moisture diffusing from the cathode to the anode is reduced.
前記をまとめると、高地になる程外気圧は下がり、外気圧が下がる程空気の温度は上がり、空気の温度が上がる程カソード側は乾燥し、カソード側が乾燥する程に逆拡散する水分量を増やし、逆拡散する水分量を増やす程にドレイン弁から排出する水分の排出量を減少させているのである。 In summary, the higher the altitude, the lower the external air pressure, the lower the external air pressure, the higher the air temperature, the higher the air temperature, the more dry the cathode side, and the more dry the cathode side, the greater the amount of moisture that will diffuse back. The amount of water discharged from the drain valve is decreased as the amount of water to be back-diffused is increased.
また、第2の本発明は、アノードガスおよびカソードガス(空気)が供給されて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池車両であって、
前記燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離する気液分離器と、前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、前記水分分離後の前記アノードオフガスを排出するパージ弁と、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする。
The second aspect of the present invention is a fuel cell vehicle including a fuel cell that generates power by being supplied with an anode gas and a cathode gas (air),
An outside air pressure obtaining means for obtaining an outside air pressure of the outside air of the fuel cell vehicle, a gas-liquid separator that separates moisture from the anode off gas discharged from the fuel cell, and the anode off gas after the moisture separation A bypass path for returning to the anode supply path for supplying the anode gas to the battery, a purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation, and a controller for controlling the discharge of the anode off-gas discharged from the purge valve. Prepared,
The control unit performs discharge control for reducing the discharge amount of the anode off-gas discharged from the purge valve as the external pressure decreases.
前記した第1の発明では、気液分離して液化した水分をドレイン弁から外部へ排出している。この第2の発明では、気化している水分等をアノードオフガスごとパージ弁から外部へ排出している。アノードオフガスの排出量を減少させれば、アノード側に残留する水分量を増やすことができるので、逆拡散する水分量が増え、カソード側の乾燥を防止することができる。また、アノードオフガスの排出量が減れば、高圧水素タンクから供給される乾燥したアノードガスの供給量を減らすことができる。このことでもアノード側の湿潤を維持でき、逆拡散する水分量を増やせてカソード側の乾燥を防止することができる。 In the first invention described above, moisture liquefied by gas-liquid separation is discharged from the drain valve to the outside. In the second aspect of the invention, vaporized water and the like are discharged from the purge valve together with the anode off gas. If the discharge amount of the anode off-gas is decreased, the amount of water remaining on the anode side can be increased, so that the amount of water that is back-diffused increases and drying on the cathode side can be prevented. Moreover, if the discharge amount of the anode off gas is reduced, the supply amount of the dried anode gas supplied from the high-pressure hydrogen tank can be reduced. This also allows the anode side to be kept moist and increases the amount of water to be back-diffused, thereby preventing the cathode side from being dried.
また、前記第1の本発明のおいては、前記水分分離後の前記アノードオフガスを排出するパージ弁を備え、前記制御部は、前記排出制御で前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させることが好ましい。ドレイン弁とパージ弁の両方で、排出する水分量をより多く削減でき、逆拡散する水分量を増やし(拡散する水分量を減らし)、カソード側の乾燥を防止することができる。 In the first aspect of the present invention, a purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation is provided, and the control unit discharges from the purge valve as the external pressure decreases in the discharge control. It is preferable to reduce the discharge amount of the anode off gas. Both the drain valve and the purge valve can reduce the amount of water to be discharged more, increase the amount of water to be back-diffused (reduce the amount of water to be diffused), and prevent drying on the cathode side.
また、前記第1及び第2の本発明においては、前記制御部は、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定し、前記カソードガスが乾燥状態であると判定した場合に、前記排出制御を行うことが好ましい。これにより、カソード側の乾燥状態を特定でき、カソード側が乾燥している場合に前記排出制御を行うことができる。 In the first and second aspects of the present invention, the control unit determines whether or not the cathode gas supplied to the fuel cell is in a dry state, and the cathode gas is in a dry state. It is preferable to perform the discharge control when it is determined. Thereby, the dry state on the cathode side can be specified, and the discharge control can be performed when the cathode side is dry.
また、前記第1及び第2の本発明においては、燃料電池車両は、前記燃料電池の発電状態を計測する発電状態計測装置を備え、前記制御部は、計測された前記発電状態に基づいて、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定することが好ましい。発電状態計測装置は、前記燃料電池に容易に装備させることができるので、容易に乾燥状態の判定結果を取得することができる。 In the first and second aspects of the present invention, the fuel cell vehicle includes a power generation state measuring device that measures a power generation state of the fuel cell, and the control unit is based on the measured power generation state. It is preferable to determine whether or not the cathode gas supplied to the fuel cell is in a dry state. Since the power generation state measuring device can be easily installed in the fuel cell, the dry state determination result can be easily obtained.
また、前記第1及び第2の本発明においては、燃料電池車両は、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスの湿度を計測する湿度計を備え、前記制御部は、計測された前記湿度に基づいて、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定することが好ましい。湿度計によれば、直接的に乾燥状態を特定することができ、乾燥状態の正確な判定結果を取得することができる。 In the first and second aspects of the present invention, the fuel cell vehicle includes a hygrometer for measuring the humidity of the cathode gas supplied to the fuel cell, and the control unit is configured to measure the humidity. Based on the above, it is preferable to determine whether or not the cathode gas supplied to the fuel cell is in a dry state. According to the hygrometer, the dry state can be directly specified, and an accurate determination result of the dry state can be acquired.
また、前記第1及び第2の本発明においては、前記制御部は、前記燃料電池に供給されている前記カソードガス(空気)の供給量を削減するか否かを判定し、前記カソードガスが乾燥状態であると判定し、前記カソードガスの供給量を削減すると判定した場合に、前記外気圧が下がる程、前記カソードガスの供給量を削減する制御を行うことが好ましい。 In the first and second aspects of the present invention, the control unit determines whether or not to reduce the supply amount of the cathode gas (air) supplied to the fuel cell, and the cathode gas When it is determined that the cathode gas supply amount is reduced and it is determined that the cathode gas supply amount is reduced, it is preferable to perform control to reduce the cathode gas supply amount as the external pressure decreases.
空気の供給量を削減することで、エアコンプレッサの消費電力を減らすことができるのはもちろん、空気(加湿不足気味)がカソード側から奪い取る水分量を減らすことができ、カソード側の乾燥を防止することができる。なお、空気の供給量を削減すると燃料電池の発電量も減ると考えられるが、空気の供給量には、発電に必須な必須供給量に、余剰分となる過剰供給量が追加されている。削減するのは過剰供給量の分であり、この過剰供給量の分を削減することで、空気の供給量を削減すれば、必須供給量までは削減していないので、発電量を減らすことはない。過剰供給量を追加している目的は、平地において、カソードで発生し滞留する水分を排出側に押し出すことであるので、高地において、カソード側が乾燥し、滞留する水分が僅かな場合には、過剰供給量を削減できるのである。 By reducing the amount of air supplied, the power consumption of the air compressor can be reduced, as well as the amount of moisture taken away from the cathode side by air (insufficient humidification) can be reduced, preventing drying of the cathode side. be able to. Note that reducing the amount of air supplied is considered to reduce the amount of power generated by the fuel cell. However, the amount of air supplied includes an excess supply amount that is a surplus in addition to the essential supply amount essential for power generation. The amount of excess supply is reduced, and by reducing this excess supply amount, if the air supply amount is reduced, the required supply amount has not been reduced. Absent. The purpose of adding the excess supply amount is to push out the moisture generated and retained at the cathode on the flat ground to the discharge side. The supply amount can be reduced.
また、前記第1及び第2の本発明においては、燃料電池車両は、前記燃料電池の負荷状態を計測する負荷状態計測装置を備え、前記制御部は、計測された前記負荷状態が負荷状態閾値より小さい場合に、前記カソードガス(空気)の供給量を削減すると判定することが好ましい。前記過剰供給量は、燃料電池の負荷状態によって変化し、負荷が小さくなる程過剰供給量の割合は大きくなり、負荷が大きくなる程過剰供給量の割合は小さくなる。このことを、いわゆるストイキで言い換えると、ストイキは、(過剰供給量+必須供給量)/(必須供給量)で表され、負荷が小さくなる程大きくなり、負荷が大きくなる程小さくなり1に近づく。これは負荷が大きくなると発電に必須な必須供給量も多くなるため、発電に必須な必須供給量で水分を排出側に押し出すことが可能になるからである。 In the first and second aspects of the present invention, the fuel cell vehicle includes a load state measuring device that measures a load state of the fuel cell, and the control unit determines that the measured load state is a load state threshold value. When it is smaller, it is preferable to determine that the supply amount of the cathode gas (air) is reduced. The excess supply amount varies depending on the load state of the fuel cell. The smaller the load, the larger the excess supply rate, and the larger the load, the smaller the excess supply rate. In other words, so-called stoichiometry, stoichiometry is expressed by (excess supply amount + essential supply amount) / (essential supply amount). The stoichiometry increases as the load decreases and decreases as the load increases. . This is because when the load increases, the amount of essential supply necessary for power generation also increases, so that moisture can be pushed out to the discharge side with the amount of essential supply necessary for power generation.
また、前記第1及び第2の本発明においては、燃料電池車両は、前記アノードオフガスを、前記燃料電池から排出されるカソードオフガスで希釈し排出する希釈器を備え、前記制御部は、前記アノードオフガスが排出されているか否かを判定し、前記アノードオフガスが排出されていないと判定した場合に、前記カソードガスの供給量を削減すると判定することが好ましい。希釈率の低下を抑制することができる。 In the first and second aspects of the invention, the fuel cell vehicle includes a diluter that dilutes and discharges the anode off gas with the cathode off gas discharged from the fuel cell, and the control unit includes the anode off gas. It is preferable to determine whether or not the supply amount of the cathode gas is reduced when it is determined whether or not the off-gas is discharged and it is determined that the anode off-gas is not discharged. A decrease in dilution rate can be suppressed.
また、第3の本発明は、アノードガスおよびカソードガスが供給されて発電を行う燃料電池と、
燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離し貯留する気液分離器と、
前記気液分離器に貯留されている前記水分を排出するドレイン弁と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出制御する制御部と、を備えた燃料電池車両の高地における制御方法であって、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする。この第3の本発明によれば、前記第1の本発明と同様の効果を得ることができる。
Further, the third aspect of the present invention is a fuel cell that generates power by being supplied with an anode gas and a cathode gas;
An outside air pressure acquisition means for acquiring the outside air pressure of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates and stores moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A drain valve for discharging the water stored in the gas-liquid separator;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A control unit for controlling the discharge of the water discharged from the drain valve, in a high altitude of a fuel cell vehicle,
The said control part performs discharge | emission control which reduces the discharge | emission amount of the said water | moisture content discharged | emitted from the said drain valve, so that the said external pressure falls. According to the third aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the present invention can be obtained.
また、第4の本発明は、アノードガスおよびカソードガスが供給されて発電を行う燃料電池と、
燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離する気液分離器と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを排出するパージ弁と、
前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出制御する制御部と、を備えた燃料電池車両の高地における制御方法であって、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする。この第4の本発明によれば、前記第2の本発明と同様の効果を得ることができる。
Further, the fourth aspect of the present invention is a fuel cell that generates electricity by being supplied with an anode gas and a cathode gas;
An outside air pressure acquisition means for acquiring the outside air pressure of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation;
A control unit for controlling the discharge of the anode off-gas discharged from the purge valve at a high altitude of a fuel cell vehicle,
The control unit performs discharge control for reducing the discharge amount of the anode off-gas discharged from the purge valve as the external pressure decreases. According to the fourth aspect of the present invention, the same effect as that of the second aspect of the present invention can be obtained.
本発明によれば、高地を走行する際に、燃料電池の出力の低下を抑制し、燃料電池に走行に必要な電力を供給させることができる燃料電池車両およびその高地における制御方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when drive | working a high altitude, the fuel cell vehicle which can suppress the fall of the output of a fuel cell and can supply electric power required for driving | running | working to a fuel cell, and the control method in the high altitude can be provided.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1に、本発明の実施形態に係る燃料電池車両1の構成図を示す。燃料電池車両1は燃料電池システム2を搭載しており、燃料電池システム2は、アノードガスおよびカソードガスが供給されて発電を行う燃料電池(スタック)5を備えている。燃料電池5では、発電する際に、アノードガスとカソードガスとが電気化学反応し、水が生成される。水分は、カソードで生成され、カソードガスのガス流路内に滞留すると共に、カソードからアノードへ拡散(ディフュージョン)し、アノードガスのガス流路内に滞留する。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a
アノードガスとしては、例えば水素(H2)を用いることができる。アノードガスは、エゼクタ6を経由して、燃料電池5のアノードガスのガス経路さらにはアノードに供給される。アノードで未反応のアノードガスや生成・滞留する水分等は、アノードオフガスとして、燃料電池5のアノードガスのガス経路から排出される。気液分離器(キャッチタンク)7において、アノードオフガスの水分の一部を液体成分としてアノードガス等のガス成分から分離される。分離された水分は気液分離器7に貯留される。貯留される水分は、ドレイン弁8が開弁されると、希釈器10を経由して、燃料電池システム2の外部に排出される。
As the anode gas, for example, hydrogen (H 2 ) can be used. The anode gas is supplied to the anode gas path of the fuel cell 5 and further to the anode via the
水分分離後のアノードオフガスは、エゼクタ6で発生する負圧によりエゼクタ6に吸引され、バイパス路19を経由して、燃料電池5にアノードガスを供給するアノード供給路に戻される。このような、いわゆるアノード循環により、未反応のアノードガスを反応させて減らし、アノードガスの反応効率を高めている。
The anode off gas after the moisture separation is sucked into the
また、水分の一部は、ガス成分として、水分分離後のアノードオフガスに含まれている。未循環のアノードガスは乾燥しているのでアノードから水分を奪い乾燥させる傾向があるところ、アノードオフガスに含まれる水分はアノードに戻ることになるので、アノードを湿潤に保ち、乾燥を防止することができる。また、アノードオフガスを循環せずに排出すれば、排出分の替わりとして、乾燥した未循環のアノードガスが、高圧水素タンク等から供給され、アノードから水分を奪い、滞留する水分を減少させる。アノードオフガスを循環させると、これらのことも起こらないので、アノードを湿潤に保ち、乾燥を防止することができる。つまり、高地では、乾燥気味なので、パージやドレインを減らすことができ、このことで、アノードガスの外部への排出が少なくなり、さらに、乾燥が防止でき、燃費の点からも都合がよい。 A part of the water is contained in the anode off-gas after the water separation as a gas component. Since the uncirculated anode gas is dry and tends to take moisture away from the anode and dry it, the moisture contained in the anode off-gas will return to the anode, keeping the anode moist and preventing drying. it can. Further, if the anode off gas is discharged without being circulated, dried uncirculated anode gas is supplied from a high-pressure hydrogen tank or the like as a substitute for the discharged amount, and moisture is deprived from the anode and the remaining moisture is reduced. When the anode off-gas is circulated, neither of these occur, so the anode can be kept moist and dryness can be prevented. That is, since it is dry at high altitudes, purging and draining can be reduced, which reduces the discharge of the anode gas to the outside and further prevents drying, which is convenient from the viewpoint of fuel consumption.
カソードガスには、例えば、空気(Air)、厳密には、空気に含まれる酸素を用いることができる。空気(カソードガス)は、燃料電池システム2の外部の大気から取り入れられ、エアコンプレッサ11で圧送されて、インタクーラ12と加湿器14を経由して、燃料電池5のカソードガスのガス経路さらにはカソードに供給される。インタクーラ12は、エアコンプレッサ11で断熱圧縮により昇温したカソードガスを冷却している。
As the cathode gas, for example, air (Air), strictly speaking, oxygen contained in air can be used. Air (cathode gas) is taken in from the atmosphere outside the fuel cell system 2, is pumped by the
カソードで未反応のカソードガスや滞留する水分等は、カソードオフガスとして、燃料電池5のカソードガスのガス経路から排出される。カソードオフガスは、加湿器14に送られる。加湿器14は、カソードオフガスに含まれる水分で、燃料電池5に供給するカソードガスを加湿する。未加湿のカソードガスは乾燥しているのでカソードから水分を奪い乾燥させる傾向があるところ、カソードガスを加湿することで、カソードの乾燥を防止する。ただし、加湿器14で加湿しても、高地では加湿気味である。背圧弁15は、燃料電池5のカソードガスのガス経路の圧力を、安定して昇圧している。カソードオフガスは、加湿器14、背圧弁15、希釈器10を経由して、燃料電池システム2の外部に排出される。希釈器10は、パージ弁9、ドレイン弁8から流入するアノードオフガスを、カソードオフガスで希釈して、外部に排出している。また、加湿器14の後段で、燃料電池5の前段には、カソードガスの湿度を計測するために、湿度計13が設けられている。なお、この湿度計は13は、カソード側の乾燥状態を計測するために設けるものであるので、カソード側の乾燥状態が特定できるのであれば、図1のように配置してカソードガスの湿度からカソード側の乾燥状態を特定してもよいし、湿度計を燃料電池5の後段に配置してカソードオフガスの湿度を測定し、カソードオフガスの湿度からカソード側の乾燥状態を特定してもよい。
Unreacted cathode gas and remaining moisture at the cathode are discharged from the cathode gas gas path of the fuel cell 5 as cathode off-gas. The cathode off gas is sent to the
また、燃料電池システム2には、燃料電池5の発電状態を計測する発電状態計測装置5aが設けられている。発電状態計測装置5aは、燃料電池5の温度を計測する温度計16や、燃料電池5の出力電圧を計測する電圧計17や、燃料電池5の出力電流を計測する電流計18を含んでいる。また、燃料電池システム2には、燃料電池5の負荷状態を計測する負荷状態計測装置5bが設けられている。負荷状態計測装置5bは、発電状態計測装置5aによって兼ねてもよい。すなわち、発電状態計測装置5a又は制御部3は、発電状態を示す出力電圧と出力電流とから、負荷状態を示す出力電力や出力電流を取得してもよい。
In addition, the fuel cell system 2 is provided with a power generation state measuring device 5 a that measures the power generation state of the fuel cell 5. The power generation state measuring device 5a includes a
また、燃料電池システム2には、ECU(電子制御ユニット:制御部)3が設けられている。制御部3は、詳細は後記するが、ドレイン弁8とパージ弁9から排出する水分の排出制御等を行っている。また、燃料電池システム2には、燃料電池車両1の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段4が設けられている。外気圧取得手段4は、エアコンプレッサ11に吸気される空気の圧力を取得することを目的にしている。このため、外気圧取得手段4として、気圧計を用いて、空気の圧力(外気圧)を直接計測してもよい。また、GPSナビを用いて、取得した位置情報から地図データベースに基づいて標高を取得し標高から外気圧を算出してもよい。また、標高測定手段を用いて、取得した標高から外気圧を算出してもよい。
The fuel cell system 2 is provided with an ECU (electronic control unit: control unit) 3. Although details will be described later, the control unit 3 controls the discharge of moisture discharged from the drain valve 8 and the purge valve 9. Further, the fuel cell system 2 is provided with an external air
図2に、本発明の実施形態に係る燃料電池車両1の高地における制御方法のフローチャートを示す。
FIG. 2 shows a flowchart of a control method at a high altitude of the
まず、ステップS1で、制御部3は、イグニションスイッチ(IG)がオフ(OFF)されたか否か判定する。イグニションスイッチがオフされていれば(ステップS1、Yes)、燃料電池車両1の高地における制御方法をストップする。イグニションスイッチがオフされていなければ(ステップS1、No)、ステップS2に進む。
First, in step S1, the control unit 3 determines whether or not the ignition switch (IG) is turned off. If the ignition switch is turned off (step S1, Yes), the control method in the high altitude of the
次に、ステップS2で、外気圧取得手段4は、外気圧を取得する。
Next, in step S2, the external air
ステップS3で、制御部3は、取得した外気圧に基づいて、現在位置が高地か否かの判定を行う。具体的には、外気圧が例えば90kPaのような圧力閾値以下であれば高地であると判定し、外気圧が圧力閾値を超えていれば高地でないと判定する。高地であれば(ステップS3、Yes)、ステップS4に進み、高地でなければ(ステップS3、No)、ステップS16に進み、制御部3は平地同様の通常動作を行い、その後ステップS1に戻る。 In step S3, the control unit 3 determines whether or not the current position is a high altitude based on the acquired external atmospheric pressure. Specifically, if the outside air pressure is equal to or lower than a pressure threshold such as 90 kPa, for example, it is determined to be highland, and if the outside air pressure exceeds the pressure threshold, it is determined not to be highland. If it is a highland (step S3, Yes), it will progress to step S4, and if it is not a highland (step S3, No), it will progress to step S16, and the control part 3 will perform normal operation like a flat ground, and will return to step S1 after that.
ステップS4で、湿度計13は、カソードガスの湿度の計測を行う。又は、発電状態計測装置5aは、発電状態の計測を行う。具体的には、温度計16で、燃料電池5の温度の計測を行い、電圧計17で、負荷への出力電圧の計測を行い、電流計18で、負荷への出力電流の計測を行う。
In step S4, the
ステップS5で、制御部3は、燃料電池5のカソード側が乾燥状態か否かの判定を行う。乾燥状態であれば(ステップS5、Yes)、ステップS6に進み、乾燥状態でなければ(ステップS5、No)、ステップS16に進み、制御部3は平地同様の通常動作を行い、その後ステップS1に戻る。 In step S5, the control unit 3 determines whether or not the cathode side of the fuel cell 5 is in a dry state. If it is a dry state (step S5, Yes), it will progress to step S6, and if it is not a dry state (step S5, No), it will progress to step S16, and the control part 3 will perform normal operation like a flat ground, and then will go to step S1. Return.
そして、例えば、ステップS4でカソードガスの湿度の計測を行っているのであれば、湿度が所定の湿度閾値以下であれば乾燥状態であると判定し、湿度が所定の湿度閾値を超えていれば乾燥状態でないと判定する。 Then, for example, if the humidity of the cathode gas is measured in step S4, it is determined that the humidity is below a predetermined humidity threshold value, and the dry state is determined. If the humidity exceeds the predetermined humidity threshold value, It is determined that it is not dry.
また、例えば、ステップS4で発電状態の計測を行い、燃料電池5の温度、出力電圧、出力電流の計測を行っているのであれば、制御部3は、予め、温度と出力電圧とが与えられたときに、高地か否かの判定可能な出力電流の閾値電流を出力可能なデータベースを記憶している。制御部3は、計測した温度と出力電圧に基づいて、データベースを利用して対応する閾値電流を取得する。そして、計測した出力電流が閾値電流以下であれば乾燥状態であると判定し、計測した出力電流が閾値電流を超えていれば乾燥状態でないと判定する。なお、制御部3は、温度と出力電流とが与えられたときに、高地か否かの判定可能な出力電圧の閾値電圧を出力可能なデータベースを記憶していてもよい。制御部3は、計測した温度と出力電流に基づいて、データベースを利用して対応する閾値電圧を取得する。そして、計測した出力電圧が閾値電圧以下であれば乾燥状態であると判定し、計測した出力電圧が閾値電圧を超えていれば乾燥状態でないと判定する。 For example, if the power generation state is measured in step S4 and the temperature, output voltage, and output current of the fuel cell 5 are measured, the control unit 3 is given the temperature and the output voltage in advance. A database that can output a threshold current of an output current that can be determined whether the altitude is high or not. Based on the measured temperature and output voltage, the controller 3 acquires a corresponding threshold current using a database. And if the measured output current is below a threshold current, it will determine with it being a dry state, and if the measured output current exceeds the threshold current, it will determine with not being a dry state. The control unit 3 may store a database that can output a threshold voltage of an output voltage that can be determined whether or not the vehicle is at a high altitude when temperature and output current are given. Based on the measured temperature and output current, the control unit 3 acquires a corresponding threshold voltage using a database. And if the measured output voltage is below a threshold voltage, it will determine with it being a dry state, and if the measured output voltage exceeds the threshold voltage, it will determine with not being a dry state.
ステップS6で、制御部3は、水の排出量を削減する排出制御を、パージ弁9とドレイン弁8に実施する。ステップS6では、ステップS7のパージ弁9による排出制御と、ステップS8のドレイン弁8による排出制御とが実施される。 In step S <b> 6, the control unit 3 performs the discharge control for reducing the water discharge amount on the purge valve 9 and the drain valve 8. In step S6, the discharge control by the purge valve 9 in step S7 and the discharge control by the drain valve 8 in step S8 are performed.
図3(a)に示すように、ステップS7のパージ弁9による排出制御では、パージ弁9を、インターバル毎に開弁し、開弁における開弁時間が設定されている。そして、図3(a)に示す平地に比べ、図3(b)に示す高地において、水の排出量(パージ量)を削減するためには、インターバル毎の開弁時間を短くすればよい。 As shown in FIG. 3A, in the discharge control by the purge valve 9 in step S7, the purge valve 9 is opened at every interval, and the valve opening time is set. And in order to reduce the discharge | emission amount (purge amount) of water in the highland shown in FIG.3 (b) compared with the flat land shown in Fig.3 (a), what is necessary is just to shorten the valve opening time for every interval.
図4(a)に示すように、ステップS8のドレイン弁8による排出制御では、ドレイン弁8を、インターバル毎に開弁し、開弁における開弁時間が設定されている。そして、図4(a)に示す平地に比べ、図4(b)に示す高地において、水の排出量(ドレイン量)を削減するためには、インターバル毎の開弁時間を短くすればよい。 As shown in FIG. 4A, in the discharge control by the drain valve 8 in step S8, the drain valve 8 is opened at every interval, and the valve opening time in the valve opening is set. And in order to reduce water discharge | emission amount (drain amount) in the highland shown in FIG.4 (b) compared with the flat ground shown in Fig.4 (a), the valve opening time for every interval should just be shortened.
そして、図5に示すような、外気圧に対する、ドレイン弁とパージ弁の開弁時間(ドレイン量、パージ量)の関係が、データベースとして制御部3に記憶されている。このデータベースによれば、外気圧が低くなる程、ドレイン弁とパージ弁の開弁時間が短くなるように設定することができる。なお、例えば、90kPa以下が高地に相当し、90kPaを超えると平地に相当すると判定することができる(ステップS3)のであるが、図5に示すように、90kPaを超えるような外気圧に対しても、ドレイン弁とパージ弁の開弁時間を、制御部3のデータベースに記憶しておくことにより、ステップS3の高地か否かの判定と、ステップS16の通常動作を省くことができる。この場合、ステップS5と後記するステップS10の乾燥状態か否かの判定で否定判定(No)の場合は、ステップS1に戻せばよい。 Then, as shown in FIG. 5, the relationship between the opening time of the drain valve and the purge valve (drain amount, purge amount) with respect to the external air pressure is stored in the control unit 3 as a database. According to this database, it can be set so that the opening time of the drain valve and the purge valve becomes shorter as the external air pressure becomes lower. Note that, for example, 90 kPa or less corresponds to a highland, and if it exceeds 90 kPa, it can be determined that it corresponds to a flat land (step S3). However, as shown in FIG. In addition, by storing the opening times of the drain valve and the purge valve in the database of the control unit 3, it is possible to omit the determination as to whether or not the ground is high in step S3 and the normal operation in step S16. In this case, in the case of a negative determination (No) in the determination of whether or not the drying state in Step S5 and Step S10 which will be described later, it is only necessary to return to Step S1.
ステップS9で、ステップS4と同様に、湿度計13は、カソードガスの湿度の計測を行う。又は、発電状態計測装置5aは、発電状態の計測を行う。具体的には、温度計16で、燃料電池5の温度の計測を行い、電圧計17で、負荷への出力電圧の計測を行い、電流計18で、負荷への出力電流の計測を行う。
In step S9, as in step S4, the
ステップS10で、ステップS5と同様に、制御部3は、燃料電池5のカソード側が乾燥状態か否かの判定を行う。乾燥状態であれば(ステップS10、Yes)、ステップS11に進み、乾燥状態でなければ(ステップS10、No)、ステップS16に進み、制御部3は平地同様の通常動作を行い、その後ステップS1に戻る。 In step S10, as in step S5, the control unit 3 determines whether or not the cathode side of the fuel cell 5 is in a dry state. If it is a dry state (step S10, Yes), it will progress to step S11, and if it is not a dry state (step S10, No), it will progress to step S16, and the control part 3 will perform normal operation like a flat ground, and then will go to step S1. Return.
ステップS11で、制御部3は、パージ弁9とドレイン弁8の開閉信号等に基づいて、アノードオフガスの排出状況を取得する。 In step S <b> 11, the control unit 3 acquires the discharge state of the anode off gas based on the opening / closing signals of the purge valve 9 and the drain valve 8.
ステップS12で、制御部3は、排出状況に基づいて、アノードオフガスが排出中か否かの判定を行う。アノードオフガスが排出中であれば(ステップS12、Yes)、ステップS1に戻り、アノードオフガスが排出中でなければ(ステップS12、No)、ステップS13に進む。 In step S12, the control unit 3 determines whether or not the anode off gas is being discharged based on the discharge state. If the anode off gas is being discharged (step S12, Yes), the process returns to step S1, and if the anode off gas is not being discharged (step S12, No), the process proceeds to step S13.
ステップS13で、負荷状態計測装置5bは、燃料電池5の負荷状態、例えば、出力電力や出力電流を取得する。 In step S13, the load state measuring device 5b acquires the load state of the fuel cell 5, for example, output power or output current.
ステップS14で、制御部3は、取得した負荷状態に基づいて、燃料電池5が低負荷状態か否かの判定を行う。具体的には、取得した出力電力や出力電流が所定の閾値以下であれば低負荷状態であると判定し、取得した出力電力や出力電流が所定の閾値を超えていれば低負荷状態でないと判定する。 In step S14, the control unit 3 determines whether or not the fuel cell 5 is in a low load state based on the acquired load state. Specifically, if the acquired output power or output current is below a predetermined threshold, it is determined that the load is low, and if the acquired output power or output current exceeds a predetermined threshold, the load is not low. judge.
ステップS15で、制御部3は、カソードガスの供給量を削減することにより、水の排出量を削減する排出制御を実施する。 In step S15, the control unit 3 performs discharge control for reducing the discharge amount of water by reducing the supply amount of the cathode gas.
そして、図6に示すような、外気圧に対する、エアコンプレッサ11から燃料電池5へ供給されるエア供給量(カソードガスの供給量)の関係が、データベースとして制御部3に記憶されている。このデータベースによれば、外気圧が低くなる程、エア供給量が少なくなるように設定することができる。
The relationship of the air supply amount (cathode gas supply amount) supplied from the
1 燃料電池車両
2 燃料電池システム
3 ECU(制御部)
4 外気圧取得手段
5 燃料電池(スタック)
5a 発電状態計測装置
5b 負荷状態計測装置
6 エゼクタ
7 気液分離器(キャッチタンク)
8 ドレイン弁
9 パージ弁
10 希釈器
11 エアコンプレッサ
12 インタクーラ
13 湿度計
14 加湿器
15 背圧弁
16 温度計
17 電圧計
18 電流計
19 バイパス路
DESCRIPTION OF
4 External pressure acquisition means 5 Fuel cell (stack)
5a Power generation state measuring device 5b Load
8 Drain valve 9
Claims (11)
前記燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離し貯留する気液分離器と、
前記気液分離器に貯留されている前記水分を排出するドレイン弁と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする燃料電池車両。 A fuel cell vehicle including a fuel cell that is supplied with anode gas and cathode gas to generate power,
An external air pressure acquisition means for acquiring an external air pressure of the outside air of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates and stores moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A drain valve for discharging the water stored in the gas-liquid separator;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A controller for controlling the discharge of the water discharged from the drain valve,
The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the control unit performs a discharge control for reducing a discharge amount of the water discharged from the drain valve as the external pressure decreases.
前記燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離する気液分離器と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを排出するパージ弁と、
前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする燃料電池車両。 A fuel cell vehicle including a fuel cell that is supplied with anode gas and cathode gas to generate power,
An external air pressure acquisition means for acquiring an external air pressure of the outside air of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation;
A controller for controlling the discharge of the anode off-gas discharged from the purge valve,
The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the control unit performs a discharge control to decrease a discharge amount of the anode off gas discharged from the purge valve as the external pressure decreases.
前記制御部は、前記排出制御で前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両。 A purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation;
2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the control unit decreases the discharge amount of the anode off-gas discharged from the purge valve as the external pressure decreases in the discharge control.
前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定し、
前記カソードガスが乾燥状態であると判定した場合に、前記排出制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池車両。 The controller is
Determining whether the cathode gas being supplied to the fuel cell is in a dry state;
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge control is performed when it is determined that the cathode gas is in a dry state.
前記制御部は、計測された前記発電状態に基づいて、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両。 A power generation state measuring device for measuring the power generation state of the fuel cell;
The fuel cell according to claim 4, wherein the control unit determines whether or not the cathode gas supplied to the fuel cell is in a dry state based on the measured power generation state. vehicle.
前記制御部は、計測された前記湿度に基づいて、前記燃料電池に供給されている前記カソードガスが乾燥状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両。 Comprising a hygrometer for measuring the humidity of the cathode gas supplied to the fuel cell;
The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein the control unit determines whether or not the cathode gas supplied to the fuel cell is in a dry state based on the measured humidity. .
前記燃料電池に供給されている前記カソードガスの供給量を削減するか否かを判定し、
前記カソードガスが乾燥状態であると判定し、かつ、前記カソードガスの供給量を削減すると判定した場合に、前記外気圧が下がる程、前記カソードガスの供給量を削減する制御を行うことを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の燃料電池車両。 The controller is
Determining whether to reduce the amount of cathode gas supplied to the fuel cell;
When it is determined that the cathode gas is in a dry state and the supply amount of the cathode gas is reduced, control is performed to reduce the supply amount of the cathode gas as the external pressure decreases. The fuel cell vehicle according to any one of claims 4 to 6.
前記制御部は、計測された前記負荷状態が負荷状態閾値より小さい場合に、前記カソードガスの供給量を削減すると判定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両。 A load state measuring device for measuring the load state of the fuel cell;
5. The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein the control unit determines to reduce the supply amount of the cathode gas when the measured load state is smaller than a load state threshold.
前記制御部は、
前記アノードオフガスが排出されているか否かを判定し、
前記アノードオフガスが排出されていないと判定した場合に、前記カソードガスの供給量を削減すると判定することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両。 A diluter for diluting and discharging the anode off gas with the cathode off gas discharged from the fuel cell;
The controller is
Determining whether the anode off-gas has been exhausted;
The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein when it is determined that the anode off gas is not discharged, it is determined that the supply amount of the cathode gas is reduced.
燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離し貯留する気液分離器と、
前記気液分離器に貯留されている前記水分を排出するドレイン弁と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出制御する制御部と、を備えた燃料電池車両の高地における制御方法であって、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記ドレイン弁から排出する前記水分の排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする燃料電池車両の高地における制御方法。 A fuel cell that is supplied with anode gas and cathode gas to generate power;
An outside air pressure acquisition means for acquiring the outside air pressure of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates and stores moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A drain valve for discharging the water stored in the gas-liquid separator;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A control unit for controlling the discharge of the water discharged from the drain valve, in a high altitude of a fuel cell vehicle,
A control method in a high altitude of a fuel cell vehicle, wherein the control unit performs discharge control for reducing the discharge amount of the water discharged from the drain valve as the outside air pressure decreases.
燃料電池車両の外気の外気圧を取得する外気圧取得手段と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスから水分を分離する気液分離器と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを、前記燃料電池に前記アノードガスを供給するアノード供給路に戻すバイパス路と、
前記水分分離後の前記アノードオフガスを排出するパージ弁と、
前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出制御する制御部と、を備えた燃料電池車両の高地における制御方法であって、
前記制御部は、前記外気圧が下がる程、前記パージ弁から排出する前記アノードオフガスの排出量を減少させる排出制御を行うことを特徴とする燃料電池車両の高地における制御方法。 A fuel cell that is supplied with anode gas and cathode gas to generate power;
An outside air pressure acquisition means for acquiring the outside air pressure of the fuel cell vehicle;
A gas-liquid separator that separates moisture from the anode off-gas discharged from the fuel cell;
A bypass path for returning the anode off-gas after the moisture separation to an anode supply path for supplying the anode gas to the fuel cell;
A purge valve for discharging the anode off-gas after the moisture separation;
A control unit for controlling the discharge of the anode off-gas discharged from the purge valve at a high altitude of a fuel cell vehicle,
A control method in a high altitude of a fuel cell vehicle, wherein the control unit performs a discharge control to decrease a discharge amount of the anode off-gas discharged from the purge valve as the external pressure decreases.
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