JP2015116877A - Fuel cell vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を搭載した燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.
電力を発生させる燃料電池を搭載し、その発生させた電力を用いて走行する燃料電池車両の開発が進められている。 Development of a fuel cell vehicle that is equipped with a fuel cell that generates electric power and that travels using the generated electric power is underway.
燃料電池は、その発電時に電気化学反応によって熱を発生させる。特に、燃料電池車両の車速が大きい場合や、登坂中の場合は、より大きな電力を発生させる必要があることから、電気化学反応が活発となり、熱によって燃料電池が高温となる。このため、電気化学反応を安定的に生じさせ、電力を発生させるためには、燃料電池を冷却するための冷却装置を燃料電池車両に搭載する必要がある。 A fuel cell generates heat by an electrochemical reaction during power generation. In particular, when the vehicle speed of the fuel cell vehicle is high or when the vehicle is climbing up, it is necessary to generate a larger amount of electric power, so that the electrochemical reaction becomes active and the fuel cell becomes hot due to heat. For this reason, in order to generate an electrochemical reaction stably and generate electric power, it is necessary to mount a cooling device for cooling the fuel cell in the fuel cell vehicle.
下記特許文献1には、燃料電池に冷媒(冷却水)を供給して冷却するとともに、燃料電池との熱交換によって高温となった冷媒を、ラジエータ(FC用ラジエータ)における空気との熱交換によって冷却する燃料電池車両が開示されている。この燃料電池車両には、上記ラジエータの他にも、駆動機器に供給される冷媒(冷却水)を冷却するラジエータ(駆動機器用ラジエータ)や、空調機器に用いる冷媒を冷却するコンデンサ等が搭載されている。これらラジエータ及びコンデンサの配置を工夫することにより、全体をコンパクトに構成しながらも、性能低下を抑制することを可能としている。 In Patent Document 1 below, a coolant (cooling water) is supplied to the fuel cell to cool it, and the coolant that has become hot due to heat exchange with the fuel cell is exchanged by heat exchange with air in a radiator (FC radiator). A cooling fuel cell vehicle is disclosed. In addition to the above radiator, this fuel cell vehicle is equipped with a radiator (driving device radiator) that cools the refrigerant (cooling water) supplied to the driving equipment, a condenser that cools the refrigerant used in the air conditioning equipment, and the like. ing. By devising the arrangement of these radiators and capacitors, it is possible to suppress performance degradation while making the whole compact.
しかしながら、上記特許文献1に記載の燃料電池車両は、燃料電池車両全体における冷却効率の観点で改善の余地があった。すなわち、冷媒が供給される燃料電池、駆動機器及び空調機器は、それぞれ発熱量や適正な動作温度が異なり、そのため冷媒に求められる温度も異なるにもかかわらず、ラジエータ等の配置や冷媒を供給する回路の構成は、その相違を考慮して最適化されたものとはいえなかった。 However, the fuel cell vehicle described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of cooling efficiency in the entire fuel cell vehicle. That is, the fuel cell, drive device, and air-conditioning device to which the refrigerant is supplied supply the arrangement of the radiator and the refrigerant even though the calorific value and the appropriate operating temperature are different, and thus the temperature required for the refrigerant is also different. The circuit configuration was not optimized considering the difference.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池車両全体における冷却効率を向上させた燃料電池車両を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a fuel cell vehicle in which the cooling efficiency of the entire fuel cell vehicle is improved.
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池車両であって、電力を発生させる燃料電池と、前記燃料電池で発生させた電力を用いて前記燃料電池車両の駆動力を発生させる駆動機器と、前記燃料電池車両の乗員室の温度調整を行う空調機器と前記燃料電池に冷媒を供給する第1冷却回路であって、空気との熱交換によって該冷媒を冷却する第1ラジエータを有する前記第1冷却回路と、前記駆動機器及び前記空調機器に冷媒を供給する第2冷却回路であって、空気との熱交換によって該冷媒を冷却する第2ラジエータを有する前記第2冷却回路と、前記燃料電池車両の外部から取り込んだ空気を前記第1ラジエータ及び前記第2ラジエータに供給する空気供給路と、を備え、前記第2ラジエータは、前記第1ラジエータの上流側における前記空気供給路に設けられ、前記空調機器は、前記第2ラジエータの下流側であって、且つ前記駆動機器の上流側における前記第2冷却回路に設けられることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a fuel cell vehicle according to the present invention is a fuel cell vehicle, which generates a power and a driving force of the fuel cell vehicle using the power generated by the fuel cell. A first cooling circuit that supplies a refrigerant to the fuel cell, and that cools the refrigerant by heat exchange with air. A first cooling circuit having one radiator, and a second cooling circuit for supplying a refrigerant to the driving device and the air conditioning device, the second cooling circuit having a second radiator for cooling the refrigerant by heat exchange with air. A cooling circuit; and an air supply path for supplying air taken from the outside of the fuel cell vehicle to the first radiator and the second radiator, wherein the second radiator is the first radiator. Provided in the air supply passage at the upstream side of the air-conditioning equipment is a downstream side of the second radiator is characterized in that and is provided in the second cooling circuit at the upstream side of the driving device.
本発明に係る燃料電池車両では、第2ラジエータによって冷却される冷媒は、駆動機器のみならず空調機器にも供給されるため、第2ラジエータは、外部から取り込む空気との間で高い効率で熱交換を行う必要がある。本発明では、第2ラジエータを、第1ラジエータの上流側における空気供給路に設けることで、大流量且つ低温の空気を優先的に第2ラジエータに供給し、その要求を満たしている。 In the fuel cell vehicle according to the present invention, since the refrigerant cooled by the second radiator is supplied not only to the driving device but also to the air conditioning device, the second radiator heats with high efficiency between the air taken in from the outside. It is necessary to exchange. In the present invention, the second radiator is provided in the air supply path on the upstream side of the first radiator, whereby a large flow rate and low temperature air is preferentially supplied to the second radiator, and the requirement is satisfied.
また、駆動機器及び空調機器に供給する冷媒の冷却を、それぞれ別個のラジエータあるいはコンデンサによって行うのではなく、いずれも第2ラジエータによって行うことで、空気供給路において第1ラジエータへの空気供給の抵抗となる部品の数を少なくすることができる。これにより、第1ラジエータにおける熱交換の効率低下を抑制することができる。 In addition, the cooling of the refrigerant supplied to the driving device and the air conditioning device is not performed by the separate radiator or condenser, but is performed by the second radiator, so that the resistance of air supply to the first radiator in the air supply path is achieved. The number of parts to be reduced can be reduced. Thereby, the efficiency fall of the heat exchange in a 1st radiator can be suppressed.
さらに、本発明に係る燃料電池車両では、空調機器を、第2ラジエータの下流側であって、且つ駆動機器の上流側における第2冷却回路に設けている。これにより、第2ラジエータによって冷却された冷媒を、より低い温度の冷媒を必要とする空調機器に優先的に供給し、冷媒の吸熱効果を効率的に利用することができる。この結果、第2ラジエータは過度に高い性能を要求されることがなく、また、外部から取り込んだ空気を、より多く第1ラジエータとの熱交換に利用することができるようになるなど、燃料電池車両全体の冷却効率を向上させることが可能となる。 Furthermore, in the fuel cell vehicle according to the present invention, the air conditioning device is provided in the second cooling circuit on the downstream side of the second radiator and on the upstream side of the driving device. Thereby, the refrigerant cooled by the second radiator can be preferentially supplied to an air conditioning device that requires a refrigerant having a lower temperature, and the endothermic effect of the refrigerant can be used efficiently. As a result, the second radiator is not required to have an excessively high performance, and more air taken from the outside can be used for heat exchange with the first radiator. It becomes possible to improve the cooling efficiency of the entire vehicle.
本発明によれば、燃料電池車両全体における冷却効率を向上させた燃料電池車両を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel cell vehicle which improved the cooling efficiency in the whole fuel cell vehicle can be provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible in the drawings, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両10を上面から表す模式図であり、図2は、本発明の実施形態に係る燃料電池車両10を側面から表す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a
図1に表すように、燃料電池車両10(以下、単に「車両10」ともいう)は、燃料電池20と、駆動機器30と、空調機器40と、第1冷却回路100と、第2冷却回路200と、ファン15と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the fuel cell vehicle 10 (hereinafter, also simply referred to as “
燃料電池20は、外部から供給される水素及び酸素によって電気化学反応を生じさせ、電力を発生させる。燃料電池20の形式としては、固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell)や固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell)等、種々のものを採用し得る。燃料電池20への酸素の供給は、エアコンプレッサ用モータ23によって駆動するエアコンプレッサ(図示せず)から空気が供給されることで行われる。このエアコンプレッサや、燃料電池20に燃料を供給する燃料ポンプ(図示せず)等の、燃料電池20の運転に使用される補機類には、補機用インバータ21を介して駆動用の電力が供給される。
The
駆動機器30は、燃料電池20で発生させた電力を用いて車両10を走行させるための駆動力を発生させる機器であり、走行モータ用インバータ31と、走行モータ32と、DC/DCコンバータ33と、二次電池34と、を有している。走行モータ用インバータ31は、例えば、パルス幅変調方式で駆動されるPWMインバータであり、燃料電池20から出力される直流電力を三相交流電力に変換する。走行モータ32は、この走行モータ用インバータ31から供給される三相交流電力によって回転することで、燃料電池20の駆動力を発生させる。DC/DCコンバータ33は、走行モータ32に対して燃料電池20と並列に接続され、燃料電池20から入力された直流電圧を調整して二次電池34に出力する機能を有する電圧変換器である。二次電池34は、DC/DCコンバータ33を介して供給される電力の充電を行うほか、放電して走行モータ32に電力を供給することが可能とされている。
The
空調機器40は、車両10の乗員室(図示せず)の温度調整を行う機器であり、コンプレッサ41と、水冷コンデンサ42と、膨張弁43と、エバポレータ44と、を有し、これらは空調冷媒が循環する循環流路46として構成されている。コンプレッサ41は、当該空調冷媒を圧縮して高温高圧のガス状とする。水冷コンデンサ42は、圧縮された空調冷媒を冷却水との熱交換によって冷却し、高圧の液状とする熱交換器である。膨張弁43は、冷却された空調冷媒を急激に膨張させて低温低圧の霧状とする。エバポレータ44は、低温低圧の空調冷媒と乗員室内の空気とを熱交換させることにより、冷媒を蒸発させて低温低圧のガス状にする。
The
第1冷却回路100は、冷媒となる冷却水を燃料電池20に供給する回路であり、連絡管101と、FCラジエータ102と、冷却水ポンプ103と、を有している。連絡管101は、その内部に冷却水を流す管であり、燃料電池20に接続されて循環流路を形成している。FCラジエータ102は、その内部を流れる冷却水を空気との熱交換によって冷却する熱交換機である。FCラジエータ102は、フロントグリル11を介して車両10の外部から取り込んだ空気の流路となる空気供給路13に配置され、連絡管101に接続されている。冷却水ポンプ103は、連絡管101に設けられ、その駆動により連絡管101内の冷却水を加圧して循環させる。
The
第2冷却回路200は、駆動機器30及び空調機器40に冷媒となる冷却水を供給する回路であり、連絡管201と、LTラジエータ202と、冷却水ポンプ203と、切換弁205と、を有している。連絡管201は、その内部に冷却水を流通させる管であり、水冷コンデンサ42、走行モータ用インバータ31、補機用インバータ21、DC/DCコンバータ33、走行モータ32及びエアコンプレッサ用モータ23に接続されて循環流路を形成している。LTラジエータ202は、内部を流れる冷却水を空気との熱交換によって冷却する熱交換機である。LTラジエータ202は、FCラジエータ102の上流側における空気供給路13に配置され、連絡管201に接続されている。冷却水ポンプ203は、連絡管201に設けられ、その駆動により連絡管201内の冷却水を加圧して循環させる。切換弁205は、連絡管201に設けられ、連絡管201内をエアコンプレッサ用モータ23側から流れてくる冷却水を、矢印A4又は矢印A5で表す方向のいずれかに流すよう切り換えられる。
The
ファン15は、FCラジエータ102よりも下流側の空気供給路13に配置される。ファン15は、その回転軸に取り付けられたファンモータ(図示せず)によって回転することで、フロントグリル11から空気を取り込む。
The
次に、以上のように構成された車両10における燃料電池20、駆動機器30及び空調機器40の冷却について説明する。
Next, cooling of the
図1に矢印A1で表す前進方向への車両10の走行と、ファン15の回転により、矢印A2で表すように、フロントグリル11から走行風として空気が車両10内に取り込まれる。車両10内に取り込まれた空気は、空気供給路13に流入し、空気供給路13に配置されたLTラジエータ202及びFCラジエータ102に供給され、熱交換用流体として機能する。すなわち、この空気は、LTラジエータ202を車両10の前方側から後方側に通過することで、LTラジエータ202の内部の冷却水と熱交換を行い、その後、FCラジエータ102を車両10の前方側から後方側に通過することで、FCラジエータ102の内部の冷却水と熱交換を行う。
As the
LTラジエータ202及びFCラジエータ102における熱交換について、図2を参照しながら詳述する。矢印A11で表す前進方向へ走行する車両10に対し、矢印A21で表す方向に走行風として空気が供給される。空気供給路13には、上流側からLTラジエータ202、FCラジエータ102が順に配置されている。LTラジエータ202は、入口部202aと、本体部202bと、出口部202cとを有している。FCラジエータ102は、入口部102aと、本体部102bと、出口部102cとを有している。LTラジエータ202及びFCラジエータ102は、そのコア面積が等しくなるように設定されている。
The heat exchange in the
LTラジエータ202に供給される冷却水は、その上部に設けられた入口部202aから本体部202b内に流入する。本体部202b内には、冷却水を図2の紙面奥行方向に往復させながら下方へと流す流路が形成されている。本体部202b内を流れる冷却水は、この冷却水と交差するようにLTラジエータ202を通過する空気と、本体部202bを介して熱交換を行った後、LTラジエータ202の下部に設けられた出口部202cから本体部202b外に流出する。
The cooling water supplied to the
LTラジエータ202の本体部202b内の上部202Uを流れる冷却水は、本体部202b内に流入した直後であるため、まだ空気と十分な熱交換を行っておらず、比較的高温である。一方、LTラジエータ202の本体部202b内の下部202Lを流れる冷却水は、本体部202b内を流れてくる間に空気との熱交換を行っているため、比較的低温である。
Since the cooling water flowing through the
したがって、LTラジエータ202の下流側の空気供給路13のうち、上部AUを流れる空気は、LTラジエータ202において比較的高温の冷却水と熱交換を行ったことで高温となっており、下部ALを流れる空気は、LTラジエータ202において比較的低温の冷却水と熱交換を行ったことで低温となっている。このため、FCラジエータ102の本体部102bに供給される空気は、上部102Uに供給される空気ほど高温となる。
Therefore, in the
FCラジエータ102に供給される冷却水は、その上部に設けられた入口部102aから本体部102b内に流入する。本体部102b内には、冷却水を図2の紙面奥行方向に往復させながら下方へと流す流路が形成されている。本体部102b内を流れる冷却水は、この冷却水と交差するようにLTラジエータ102を通過する空気と、本体部102bを介して熱交換を行った後、LTラジエータ102の下部に設けられた出口部102cから本体部102b外に流出する。
The cooling water supplied to the
FCラジエータ102の本体部102b内の上部102Uを流れる冷却水は、本体部102b内に流入した直後であるため、まだ空気との間で十分な熱交換を行っておらず、比較的高温である。一方、FCラジエータ102の本体部102b内の下部102Lを流れる冷却水は、本体部102b内を流れてくる間に空気と熱交換を行っているため、比較的低温である。
Since the cooling water flowing through the
上述したように、LTラジエータ202を通過してFCラジエータ102の本体部102bに供給される空気は、上部102Uに供給される空気ほど高温となる。したがって、FCラジエータ102の上部102Uの比較的高温の冷却水は、比較的高温の空気と熱交換を行い、FCラジエータ102の下部102Lの比較的低温の冷却水は、比較的低温の空気と熱交換を行うこととなる。この関係は、空気と水を互いに対向する向きに流す、いわゆる対向流における熱交換と近似したものとなる。このため、FCラジエータ102を通過する冷却水は、高い効率で空気との熱交換を行うことが可能となる。
As described above, the air supplied to the
また、LTラジエータ202及びFCラジエータ102は、車両10の前進方向から見た場合に、LTラジエータ202がFCラジエータ102を完全に覆うように配置されている。このため、LTラジエータ202とFCラジエータ102との間の空気供給路13において空気を淀ませることなく、スムーズに下流側に排出させることが可能となる。
Further, the
図1に表すように、FCラジエータ102の内部を通過し、空気との熱交換によって冷却され、低温となった冷却水は、冷却水ポンプ103によって加圧されて燃料電池20に供給される。冷却水は燃料電池20の内部に流入し、熱交換を行うことで燃料電池20を冷却する。詳細には、冷却水は、燃料電池20の内部で電気化学反応を生じさせているセルスタック(図示せず)と熱交換を行う。
As shown in FIG. 1, the cooling water which has passed through the inside of the
この熱交換によって吸熱し、高温となった冷却水は、燃料電池20の外部に排出された後、連絡管101によって再びFCラジエータ102の内部へと戻される。このように、第1冷却回路100を循環する冷却水によって燃料電池20を冷却することで、燃料電池20は適正な動作温度に維持され、安定的に電力を発生させることができる。
The cooling water that has absorbed heat by this heat exchange and has reached a high temperature is discharged outside the
LTラジエータ202の内部を通過し、空気との熱交換によって冷却され、低温となった冷却水は、冷却水ポンプ203によって加圧されてまず水冷コンデンサ42に供給される。水冷コンデンサ42の内部では、第2冷却回路200を循環する冷却水と、空調機器40の循環流路46を流れる空調冷媒との熱交換が行われる。この熱交換により、循環流路46の空調冷媒は冷却され、その後膨張弁43に供給され、空調機器40による乗員室の温度調整に供される。
Cooling water that has passed through the
水冷コンデンサ42の内部を通過した冷却水は、次に走行モータ用インバータ31に供給される。走行モータ用インバータ31の動作中は、その内部に設けられたコイル等が内部抵抗によって発熱し、高温となっている。冷却水は、この走行モータ用インバータ31の内部に設けられた流路を通過することによって熱交換を行い、走行モータ用インバータ31を冷却して適正な動作温度に維持している。
The cooling water that has passed through the inside of the water-cooled
走行モータ用インバータ31を通過した冷却水は、次に補機用インバータ21に供給される。さらに、補機用インバータ21を通過した冷却水は、次にDC/DCコンバータ33に供給される。走行モータ用インバータ31同様に、補機用インバータ21及びDC/DCコンバータ33も内部抵抗によって発熱し、高温となっている。そのため、これらに冷却水を順次供給し、それぞれの内部に設けられた流路を通過させることによって熱交換を行わせ、冷却して適正な動作温度に維持している。
The cooling water that has passed through the traveling
DC/DCコンバータ33を通過した冷却水は、次に走行モータ32に供給される。さらに、走行モータ32を通過した冷却水は、次にエアコンプレッサ用モータ23に供給される。走行モータ32及びエアコンプレッサ用モータ23の動作中は、その内部に設けられたコイル等が内部抵抗によって発熱し、高温となっている。冷却水は、走行モータ32及びエアコンプレッサ用モータ23の内部に設けられた流路を通過することによって熱交換を行い、走行モータ32及びエアコンプレッサ用モータ23を冷却して適正な動作温度に維持している。
The cooling water that has passed through the DC / DC converter 33 is then supplied to the traveling
エアコンプレッサ用モータ23を通過した冷却水は、次に切換弁205に供給される。切換弁205は、第2冷却回路200に設けられた各要素の状態に応じて流路の切り換えを行う。
The cooling water that has passed through the
詳細には、空調機器40が乗員室の冷房及び暖房のいずれも行わない場合、又は、暖房を行う場合は、まず、駆動機器30が最適な動作温度まで昇温する間は、LTラジエータ202にて冷却水の冷却を行うことなく冷却水を循環させるべく、LTラジエータ202をバイパスする矢印A4で表す方向に冷却水を流す。ここでの駆動機器30の最適な動作温度は、駆動機器30の耐熱性能及び運転効率によって適宜決定される。その後、駆動機器30が最適な動作温度を超えた場合は、LTラジエータ202にて冷却水の冷却を行うべく、冷却水を流す方向を矢印A5で表す方向に切り換え、LTラジエータ202を含めた流路にて冷却水の循環を行う。
Specifically, when the
一方、空調機器40が乗員室の冷房を行う場合は、最初からLTラジエータ202にて冷却水の冷却を行うべく、矢印A5で表す方向に冷却水を流し、LTラジエータ202を含めた流路にて冷却水の循環を行う。
On the other hand, when the
以上のように構成された車両10では、LTラジエータ202によって冷却される冷却水は、駆動機器30のみならず空調機器40にも供給されるため、LTラジエータ202は、外部から取り込む空気との間で高い効率で熱交換を行う必要がある。車両10では、LTラジエータ202を、FCラジエータ102の上流側における空気供給路13に設けることで、大流量且つ低温の空気を優先的にLTラジエータ202に供給し、その要求を満たしている。
In the
また、駆動機器30及び空調機器40に供給する冷却水の冷却を、それぞれ別個のラジエータあるいはコンデンサによって行うのではなく、いずれもLTラジエータ202によって行うことで、空気供給路においてFCラジエータ102への空気供給の抵抗となる部品の数を少なくすることができる。これにより、FCラジエータ102における熱交換の効率低下を抑制することができる。
Further, the cooling water supplied to the driving
さらに、車両10では、空調機器40を、LTラジエータ202の下流側であって、且つ駆動機器30の上流側における第2冷却回路200に設けている。これにより、LTラジエータ202によって冷却された冷却水を、より低い温度の冷媒を必要とする空調機器40に優先的に供給し、冷却水の吸熱効果を効率的に利用することができる。この結果、LTラジエータ202は過度に高い性能を要求されることがなく、また、外部から取り込んだ空気を、より多くFCラジエータ102との熱交換に利用することができるようになるなど、車両10全体の冷却効率を向上させることが可能となる。
Further, in the
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.
さらに、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 Furthermore, the elements included in each of the above-described embodiments can be combined as far as technically possible, and combinations thereof are included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.
例えば、本発明に係る燃料電池車両は、図3に表す燃料電池車両10Aのように構成してもよい。図3は、本発明の他の実施形態に係る燃料電池車両10Aの一部を上面から表す模式図である。燃料電池車両10A(以下、単に「車両10A」ともいう)は、車両10に構成を付加したものであり、車両10と同一の構成については適宜同一の符合を付して、説明を省略する。
For example, the fuel cell vehicle according to the present invention may be configured as a
この燃料電池車両10Aは、第1冷却回路100及び第2冷却回路200に加えて、第3冷却回路300を備えている。この第3冷却回路300は、連絡管301と、サイドラジエータ302と、を有している。連絡管301は、その内部に冷却水を流す管であり、分岐部D及び合流部Jにおいて第1冷却回路100に接続されている。FCラジエータ102は、その内部を流れる冷却水を空気との熱交換によって冷却する熱交換機である。
The
矢印A1で表す前進方向への車両10Aの走行により、矢印A7で表すように、サイドグリル17から走行風として空気が車両10内に取り込まれる。
この空気は、サイド空気供給路18に流入し、サイド空気供給路18に配置されたサイドラジエータ302に供給され、熱交換用流体として機能する。
As the
The air flows into the side
第1冷却回路100の冷却水ポンプ103の駆動によって加圧され、連絡管101内を流れる冷却水は、分岐部Dから第3冷却回路300の連絡管301内に流入する。冷却水は連絡管301内を流れてサイドラジエータ302の内部に流入し、空気との熱交換によって冷却される。サイドラジエータ302の内部を通過した冷却水は、連絡管301内を流れ、合流部Jから再び第1冷却回路100の連絡管101内に戻る。
The cooling water pressurized by the driving of the cooling
以上のように構成された車両10Aによれば、FCラジエータ102の冷却性能が十分でない場合に、サイドラジエータ302を用いて第1冷却回路100の冷却水を十分に冷却することが可能となる。これにより、車両10Aの車速が大きい場合や、登坂中の場合など、より大きな電力を発生させる必要が生じて燃料電池20が高温となるおそれがある場合でも、その動作温度を適正なものとするように冷却することができる。
According to the
10、10A:燃料電池車両
13 :空気供給路
20 :燃料電池
30 :駆動機器
40 :空調機器
100:第1冷却回路
102:FCラジエータ(第1ラジエータ)
200:第2冷却回路
202:LTラジエータ(第2ラジエータ)
DESCRIPTION OF
200: Second cooling circuit 202: LT radiator (second radiator)
Claims (1)
電力を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池で発生させた電力を用いて前記燃料電池車両の駆動力を発生させる駆動機器と、
前記燃料電池車両の乗員室の温度調整を行う空調機器と
前記燃料電池に冷媒を供給する第1冷却回路であって、空気との熱交換によって該冷媒を冷却する第1ラジエータを有する前記第1冷却回路と、
前記駆動機器及び前記空調機器に冷媒を供給する第2冷却回路であって、空気との熱交換によって該冷媒を冷却する第2ラジエータを有する前記第2冷却回路と、
前記燃料電池車両の外部から取り込んだ空気を前記第1ラジエータ及び前記第2ラジエータに供給する空気供給路と、を備え、
前記第2ラジエータは、前記第1ラジエータの上流側における前記空気供給路に設けられ、
前記空調機器は、前記第2ラジエータの下流側であって、且つ前記駆動機器の上流側における前記第2冷却回路に設けられることを特徴とする燃料電池車両。 A fuel cell vehicle,
A fuel cell for generating electric power;
A driving device that generates driving force of the fuel cell vehicle using electric power generated by the fuel cell;
An air conditioner that adjusts the temperature of a passenger compartment of the fuel cell vehicle, and a first cooling circuit that supplies refrigerant to the fuel cell, the first radiator having a first radiator that cools the refrigerant by heat exchange with air. A cooling circuit;
A second cooling circuit for supplying a refrigerant to the drive device and the air conditioner, the second cooling circuit having a second radiator for cooling the refrigerant by heat exchange with air;
An air supply path for supplying air taken from the outside of the fuel cell vehicle to the first radiator and the second radiator;
The second radiator is provided in the air supply path on the upstream side of the first radiator,
The fuel cell vehicle, wherein the air conditioning device is provided in the second cooling circuit on the downstream side of the second radiator and on the upstream side of the driving device.
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