JP2021012820A - 無人搬送車用燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
上記の車両用電源装置は、燃料電池と、二次電池と、燃料電池の近傍及び二次電池の近傍に冷媒を循環させる循環通路と、を備えている。循環通路において冷媒が循環することにより燃料電池及び二次電池の冷却を実施できる。また、燃料電池の発熱により温度上昇した冷媒により二次電池が暖められるため、二次電池が効率良く充放電できる温度に到達するまでの暖気時間を短縮できる。
車両制御装置70において、冷却制御部72は、二次電池30の温度T2や切替機構60の開閉状態といった二次電池30の冷却及び暖気の情報をハイブリッド制御部71に送信している。ハイブリッド制御部71は、図示しないが二次電池30の充電率(SOC)をモニタしている。ハイブリッド制御部71は、冷却制御部72から送信された情報に基づき切替機構60が開状態になっていると判断し、且つ二次電池30のSOCに余裕があると判断した場合、燃料電池20の発電量を増やすように二次電池30から補機としての電磁弁及び電動圧縮機に対して電力を供給させる。このとき、二次電池30は暖気されている状態であり、二次電池30の放電効率が低い場合があるが、ハイブリッド制御部71は、冷却制御部72から送信される温度T2によって二次電池30から放電させる電力量を調整する。すなわち、ハイブリッド制御部71と冷却制御部72との間で情報を共有しつつ燃料電池20の発電量を多くすることにより燃料電池20で発生する熱量が増えるため、二次電池30の暖気時間をより短縮させることができる。
(1)本実施形態では、車両制御装置70は、二次電池30の温度T2が規定値Tthに達していないときに燃料電池20で発生した熱を二次電池30に供給することができる。そのため、二次電池30を暖気することができる。また、車両制御装置70は、二次電池30の温度T2が規定値Tth以上になったときに切替機構60を閉状態とする。そのため、二次電池30の温度T2が規定値Tth以上になったときに二次電池30を冷却するための第2冷媒C2には、燃料電池20で発生する熱が伝達されない。よって、二次電池30が効率良く充放電できる温度になったときには、二次電池30の温度T2が高くなり過ぎないように冷却することができる。したがって、二次電池30の冷却及び暖気を好適に実施できる。
〇 無人搬送車用燃料電池システム1の起動時には、燃料電池20の温度T1も十分に上昇していないことが考えられる。その点を鑑みて、燃料電池20で発生する熱により温度T1が所定値を超えて、且つ温度T2が規定値Tthに達していないときに、切替機構60を開状態とするように変更してもよい。所定値は、二次電池30を十分に暖気できることを予め確認した上で設定された温度である。
図4に示すように、燃料電池20の近傍に直接的に配置するように変更してもよい。このように変更する場合、熱交換器41の構成としてファン41aを追加して、燃料電池20で発生する熱を熱交換器41の配管に向けて吹き付けるように変更するとよい。
図5に示すように、第2冷媒経路52の構成として、第2冷媒往路53aに接続される第2冷媒接続往路55を追加し、当該第2冷媒接続往路55と第1冷媒往路42aとの間に第1切替弁63を配置してもよい。第1切替弁63は、第1冷媒往路42aと第2冷媒接続往路55とを連通させる開状態と、第1冷媒往路42aと第2冷媒接続往路55とを連通させない閉状態とを切り替える。なお、第1切替弁63は、第2切替弁62と同様に電磁バルブである。
〇 燃料電池用温度検出部21は燃料電池20に内蔵され、二次電池用温度検出部31は二次電池30に内蔵されていたが、これに限らない。例えば燃料電池用温度検出部21を冷却水復路82bに設け、冷却水の温度から燃料電池20の温度T1を検出してもよい。また、二次電池用温度検出部31を第2冷媒復路53bに設け、第2冷媒C2の温度から二次電池30の温度T2を検出してもよい。
Claims (1)
- 燃料電池と、
二次電池と、
前記燃料電池で発生した熱を熱交換可能な熱交換機構と、
前記二次電池を冷却する二次電池用冷却機構と、を備え、
前記熱交換機構は、
前記燃料電池で発生した熱を熱交換可能な熱交換器と、
前記熱交換器に接続されるとともに第1冷媒が流動する第1冷媒経路と、を有し、
前記二次電池用冷却機構は、
前記二次電池に接続されるとともに前記第1冷媒と同じ種類の冷媒である第2冷媒が流動する第2冷媒経路を有し、
前記第1冷媒経路と前記第2冷媒経路とを連通させる開状態と、前記第1冷媒経路と前記第2冷媒経路とを連通させない閉状態とを切り替える切替機構と、
前記二次電池の温度を検出する温度検出部と、
前記温度が規定値に達していないときに前記切替機構を前記開状態にし、前記温度が前記規定値以上になったときに前記切替機構を前記閉状態にする制御装置と、を備える無人搬送車用燃料電池システム。
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