JP2019079650A - 車両用燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
車両の走行負荷に応じて発熱する燃料電池を、熱媒体と熱交換させて冷却する冷却装置(21)と、
燃料電池における電気化学反応により生じた水を回収する水分回収部(30)と、
水分回収部で回収した水を貯留する貯留部(31)と、
貯留部に貯留された水を前記冷却装置に対して散布する散布部(36、37)と、
熱媒体の温度に影響を与える外部情報を提供する外部情報提供部(50)と、
外部情報提供部によって提供された外部情報を用いて、車両の走行期間中における前記燃料電池の発熱量を予測した予測発熱量(H)を特定する予測発熱量特定部(40a)と、
予測発熱量で発熱する燃料電池を冷却装置で冷却する為に、散布部での散布に必要な水の必要水量(Qr)を、外部情報提供部にて提供された外部情報を用いて特定する必要水量特定部(40b)と、
車両の走行期間中に燃料電池にて生じる水の水量と、貯留部に貯留されている水の水量とを含む散布可能水量(Qs)を特定する散布可能水量特定部(40c)と、
必要水量が散布可能水量よりも大きい場合に、散布部から散布される水の散布量を、前記必要水量が散布可能水量よりも大きくない場合の標準散布量(Ws)よりも少なくなるように調整する散布量調整部(40d)と、を有する。
先ず、本発明の第1実施形態について、図1〜図5を参照しつつ説明する。第1実施形態に係る車両用燃料電池システム1は、燃料電池10を走行用動力源として搭載した燃料電池車両Cに適用されており、走行用電動モータやバッテリ等の電気機器(図示せず)に対し、燃料電池10で発電された電力を供給するように構成されている。
(負極側)H2→2H++2e−
(正極側)2H++1/2O2+2e−→H2O
この電気化学反応に用いられなかった未反応の酸素及び水素は、排気ガス及び排気水素として燃料電池10から排出される。水素通路12における燃料電池10の下流側には、排出弁13が配置されている。当該排出弁13は、燃料電池10の電解質膜を透過した水素系の窒素や水を排出する際に開弁される。
続くステップS4においては、ステップS3で算出された走行負荷に基づいて、当該走行経路を走行した場合における燃料電池10の予測発熱量Hが算出され、当該予測発熱量Hが走行期間中の予測発熱量として特定される。
続いて、上述した第1実施形態とは異なる第2実施形態について、図6を参照しつつ説明する。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
10 燃料電池
21 ラジエータ
30 気液分離器
37 散布ノズル
40a 予測発熱量特定部
40b 必要水量特定部
40c 散布可能水量特定部
40d 散布量調整部
50 ナビゲーション装置
Claims (5)
- 車両(C)の走行用動力源として配置され、酸素と水素とを電気化学反応させて電気エネルギを発生させる燃料電池(10)と、
車両の走行負荷に応じて発熱する前記燃料電池を、熱媒体と熱交換させて冷却する冷却装置(21)と、
前記燃料電池における電気化学反応により生じた水を回収する水分回収部(30)と、
前記水分回収部で回収した水を貯留する貯留部(31)と、
前記貯留部に貯留された水を前記冷却装置に対して散布する散布部(36、37)と、
前記熱媒体の温度に影響を与える外部情報を提供する外部情報提供部(50)と、
前記外部情報提供部によって提供された前記外部情報を用いて、車両の走行期間中における前記燃料電池の発熱量を予測した予測発熱量(H)を特定する予測発熱量特定部(40a)と、
前記予測発熱量で発熱する前記燃料電池を前記冷却装置で冷却する為に、前記散布部での散布に必要な水の必要水量(Qr)を、前記外部情報提供部にて提供された前記外部情報を用いて特定する必要水量特定部(40b)と、
前記車両の走行期間中に前記燃料電池にて生じる水の水量と、前記貯留部に貯留されている水の水量とを含む散布可能水量(Qs)を特定する散布可能水量特定部(40c)と、
前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、前記散布部から散布される水の散布量を、前記必要水量が散布可能水量よりも大きくない場合の標準散布量(Ws)よりも少なくなるように調整する散布量調整部(40d)と、を有する車両用燃料電池システム。 - 前記散布量調整部は、
前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、前記外部情報によって定められる走行期間中にて、前記散布可能水量の範囲内で前記散布部による水の散布を継続するように、前記散布量を調整する請求項1に記載の車両用燃料電池システム。 - 前記散布量調整部は、
前記予測発熱量特定部にて特定された前記燃料電池の予測発熱量が大きい程、前記散布部から散布される水の散布量を、前記標準散布量に対する差が小さくなるように調整する請求項1又は2に記載の車両用燃料電池システム。 - 車両の走行速度を取得する走行速度取得部(44)を有し、
前記散布量調整部は、
前記走行速度取得部にて取得された前記走行速度と、予め定められた基準速度との偏差(Vd)が大きい程、前記散布部から散布される水の散布量を、前記標準散布量に対する差が小さくなるように調整する請求項1又は2に記載の車両用燃料電池システム。 - 前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、車両の走行期間中における水の散布に必要な水量が不足している旨を報知する報知部(45)を有する請求項1ないし4の何れか1つに記載の車両用燃料電池システム。
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