JP2023157656A - Cooling system of fuel cell automobile - Google Patents

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Kenji Sato
亮介 山田
Ryosuke Yamada
俊二郎 木川
Shunjiro Kikawa
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Abstract

To provide a fuel cell automobile including a fuel cell and a heating component capable of solving a problem that when a fuel cell cooling flow path and a heating component cooling flow path are connected in parallel, a non-return valve is required to prevent backflow, and the non-return valve acts as a resistance and the pump drive power increases undesirably.SOLUTION: A bypass flow path that bypasses a series flow path that connects a fuel cell cooling flow path and a heating component cooling flow path in series and a heating component cooling flow path is provided. With this, a non-return valve is not required and the pump drive power does not increase undesirably.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書が開示する技術は、燃料電池自動車の冷却装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a cooling device for a fuel cell vehicle.

燃料電池自動車は、燃料電池を冷却する必要がある。また、動作時に発熱する部品（例えば、蓄電池が満充電の状態で制動するような場合は、回生ブレーキで発生した回生電力を消費する回生抵抗が発熱する。）を備えており、その発熱部品を冷却する必要がある。 Fuel cell vehicles require cooling of the fuel cells. It is also equipped with parts that generate heat during operation (for example, when braking with a fully charged storage battery, the regenerative resistor that consumes the regenerative power generated by the regenerative brake generates heat). Needs to be cooled.

特許文献１に、燃料電池と発熱部品を冷却液で冷却する技術が開示されている。特許文献１の技術では、燃料電池冷却流路と発熱部品冷却流路を並列に接続し、燃料電池冷却流路に燃料電池冷却ポンプを配置し、発熱部品冷却流路に発熱部品冷却ポンプを配置する。 Patent Document 1 discloses a technique for cooling a fuel cell and heat-generating components with a cooling liquid. In the technology of Patent Document 1, a fuel cell cooling channel and a heat generating component cooling channel are connected in parallel, a fuel cell cooling pump is arranged in the fuel cell cooling channel, and a heat generating component cooling pump is arranged in the heat generating component cooling channel. do.

燃料電池を冷却する必要がある期間と発熱部品を冷却する必要がある期間は一致せず、燃料電池冷却ポンプと発熱部品冷却ポンプの一方のみを運転することがある。一方のみを運転する場合、ポンプを運転しない冷却流路を冷却液が逆流する現象が生じる。逆流の発生を防止するために、特許文献１の技術では、各冷却流路に逆止弁を挿入している。 The period during which it is necessary to cool the fuel cell and the period during which it is necessary to cool the heat-generating components may not coincide, and only one of the fuel cell cooling pump and the heat-generating component cooling pump may be operated. When only one of the pumps is operated, a phenomenon occurs in which the coolant flows backward through the cooling channel where the pump is not operated. In order to prevent the occurrence of backflow, the technique disclosed in Patent Document 1 inserts a check valve in each cooling flow path.

特開２０２１－１１１４８８号公報JP 2021-111488 Publication

冷却流路に逆止弁が挿入されていると、その逆止弁が抵抗となり、必要流量を確保するのに必要なポンプ駆動電力が増大する。本明細書では、ポンプ駆動電力を増大させない冷却装置を開示する。 If a check valve is inserted into the cooling flow path, the check valve acts as a resistance, increasing the pump driving power required to ensure the required flow rate. A cooling device that does not increase pump drive power is disclosed herein.

本明細書が開示する燃料電池自動車の冷却装置は、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」と「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」を直列に接続する直列流路と、「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」をバイパスするバイパス流路を備えている。
上記の「」で示す「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」の表現は単位を構成していることを示し、「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」も同様である。「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」と「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」を直列に接続するという表現は、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」の単位と「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」の単位を直列に接続することを意味し、例えば、燃料電池冷却ポンプと発熱部品冷却ポンプと燃料電池と発熱部品を、その順序で直列に接続するものを含まない。
「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」の単位と「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」の単位の接続順序には制約がなく、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」が上流側に位置していてもよいし、「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」が上流側に位置していてもよい。
燃料電池冷却ポンプと燃料電池の接続順序にも制約がなく、燃料電池冷却ポンプの吐出側（下流側）に燃料電池が位置していてもよいし、燃料電池冷却ポンプの吸入側（上流側）に燃料電池が位置していてもよい。発熱部品冷却ポンプと発熱部品の位置関係についても同様である。
「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」をバイパスするバイパス流路を備えているという表現は、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」をバイパスする流路の存在を排除しない。前者のバイパス流路は必須であるのに対し、後者のバイパス流路の有無は選択可能である。
流路が燃料電池に接続されているという表現は、流路が燃料電池に設けられている熱交換器に接続されていることを意味し、流路を通過する冷却液が燃料電池の熱交換器を通過する関係にあることをいう。流路が発熱部品に接続されているという場合も同様である。 The cooling device for a fuel cell vehicle disclosed in this specification includes a series flow path connecting a "fuel cell cooling pump and a fuel cell" and a "heat generating component cooling pump and a heat generating component" in series, and a "heat generating component cooling pump and a heat generating component" connected in series. It is equipped with a bypass flow path that bypasses the parts.
The expression "fuel cell cooling pump and fuel cell" indicated by "" above indicates that they constitute a unit, and the same applies to "heat-generating component cooling pump and heat-generating component." The expression "fuel cell cooling pump and fuel cell" and "heat-generating component cooling pump and heat-generating components" are connected in series. It means connecting units in series, and does not include, for example, connecting a fuel cell cooling pump, a heat generating component cooling pump, a fuel cell, and a heat generating component in series in that order.
There is no restriction on the connection order of the units of "fuel cell cooling pump and fuel cell" and the units of "heat-generating component cooling pump and heat-generating components", and even if "fuel cell cooling pump and fuel cell" is located on the upstream side, Alternatively, "the heat generating component cooling pump and the heat generating component" may be located on the upstream side.
There are no restrictions on the order in which the fuel cell cooling pump and the fuel cell are connected; the fuel cell may be located on the discharge side (downstream side) of the fuel cell cooling pump, or the fuel cell may be located on the suction side (upstream side) of the fuel cell cooling pump. The fuel cell may be located at. The same applies to the positional relationship between the heat generating component cooling pump and the heat generating component.
The expression "having a bypass flow path that bypasses the heat generating component cooling pump and the heat generating component" does not exclude the existence of a flow path that bypasses the "fuel cell cooling pump and the fuel cell." The former bypass flow path is essential, whereas the latter bypass flow path is optional.
The expression that the flow path is connected to the fuel cell means that the flow path is connected to a heat exchanger provided in the fuel cell, and the coolant passing through the flow path is used for heat exchange in the fuel cell. It means that there is a relationship that passes through the vessel. The same applies when the flow path is connected to a heat generating component.

上記装置によると、逆流の発生を防止するための逆止弁が必要とされない。逆止弁が抵抗となって必要流量を確保するためのポンプ駆動電力が増大することがない。また、燃料電池のみを冷却して発熱部品を冷却しない場合には、冷却液がバイパス流路を流れるために、発熱部品冷却流路が抵抗となって必要流量を確保するための燃料電池冷却ポンプの駆動電力が増大することもない。また燃料電池を適切に冷却するのに必要な流量が発熱部品を適切に冷却するのに必要な流量より大きい場合はバイパス流路を利用してそれぞれを適切に冷却することができる。 According to the above device, no check valve is required to prevent backflow from occurring. The check valve does not act as a resistance and the pump driving power for securing the required flow rate does not increase. In addition, when only the fuel cell is cooled and the heat generating components are not cooled, the coolant flows through the bypass flow path, so the heat generating component cooling flow path acts as a resistance and the fuel cell cooling pump is used to ensure the required flow rate. There is no increase in driving power. Further, if the flow rate required to appropriately cool the fuel cell is larger than the flow rate required to appropriately cool the heat generating components, each of them can be appropriately cooled using the bypass flow path.

「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」をバイパスする流路を設けない場合、発熱部品のみを冷却して燃料電池を冷却する必要がない場合には、冷却液を燃料電池に無用に流す無駄が生じるように思われる。しかしながら、燃料電池を冷却する必要がない場合の多くは、燃料電池が適切に動作する最低温度にまで昇温する必要がある暖気運転が必要な場合に相当する。この場合、発熱部品を冷却して昇温した冷却液によって燃料電池を加熱することになり、暖気運転時間が短縮化される。 If there is no flow path to bypass the fuel cell cooling pump and fuel cell, or if there is no need to cool the fuel cell by cooling only the heat-generating parts, there will be a waste of the coolant flowing unnecessarily to the fuel cell. It seems so. However, many cases in which the fuel cell does not need to be cooled correspond to cases in which a warm-up operation is required, in which the fuel cell needs to be heated to a minimum temperature at which it will operate properly. In this case, the fuel cell is heated by the coolant whose temperature has been increased by cooling the heat-generating components, and the warm-up operation time is shortened.

燃料電池を適切に冷却するのに必要な流量が発熱部品を適切に冷却するのに必要な流量より小さい場合、燃料電池冷却ポンプの駆動電力が増大する可能性がある。しかしながら、このような場合の出現頻度は低く、実際の燃料電池自動車では上記の問題が不都合を生じることがない。また、この問題が無視できない場合には、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」をバイパスするバイパス流路を付加すればよい。 If the flow rate required to properly cool the fuel cell is lower than the flow rate required to properly cool the heat generating components, the driving power of the fuel cell cooling pump may increase. However, the frequency of occurrence of such cases is low, and the above-mentioned problem does not cause any inconvenience in actual fuel cell vehicles. Furthermore, if this problem cannot be ignored, a bypass flow path that bypasses "the fuel cell cooling pump and the fuel cell" may be added.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be explained in the following "Detailed Description of the Invention".

実施例１の冷却装置の全体構成を示している。1 shows the overall configuration of a cooling device according to a first embodiment. 実施例２の冷却装置の全体構成を示している。2 shows the overall configuration of a cooling device according to a second embodiment. 実施例３の冷却装置の全体構成を示している。7 shows the overall configuration of a cooling device according to a third embodiment. 実施例１と２の運転状態を示している。The operating conditions of Examples 1 and 2 are shown. 従来技術等との比較結果を示している。It shows the results of comparison with conventional technology, etc.

下記の実施例の特徴を列記する。
（特徴１）放熱装置、燃料電池冷却ポンプ、燃料電池、ブレーキレジスタ冷却ポンプ、ブレーキレジスタ、三方弁の順序で接続する直列流路を備えている。
（特徴２）放熱装置、ブレーキレジスタ冷却ポンプ、ブレーキレジスタ、燃料電池冷却ポンプ、燃料電池、三方弁の順序で接続する直列流路を備えている。
（特徴３）放熱装置を迂回する迂回流路が存在し、三方弁が放熱装置を通過する流量と迂回流路を通過する流量の比を調整する。
（特徴４）「ブレーキレジスタ冷却ポンプとブレーキレジスタ」をバイパスするバイパス流路が存在し、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」をバイパスするバイパス流路は存在しない。
（特徴５）「ブレーキレジスタ冷却ポンプとブレーキレジスタ」をバイパスするバイパス流路と、「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」をバイパスするバイパス流路が存在する。 The features of the embodiments are listed below.
(Feature 1) Equipped with a series flow path that connects a heat dissipation device, a fuel cell cooling pump, a fuel cell, a brake register cooling pump, a brake register, and a three-way valve in this order.
(Feature 2) Equipped with a series flow path that connects the heat dissipation device, brake register cooling pump, brake resistor, fuel cell cooling pump, fuel cell, and three-way valve in this order.
(Feature 3) There is a detour passage that detours around the heat radiating device, and the three-way valve adjusts the ratio of the flow rate passing through the heat radiating device and the flow rate passing through the detour passage.
(Feature 4) There is a bypass flow path that bypasses the "brake register cooling pump and brake resistor," but there is no bypass flow path that bypasses the "fuel cell cooling pump and fuel cell."
(Feature 5) There is a bypass flow path that bypasses the "brake register cooling pump and brake resistor" and a bypass flow path that bypasses the "fuel cell cooling pump and fuel cell."

実施例の燃料電池自動車は、通電すると発熱するブレーキレジスタを備えている。この実施例では、発熱部品がブレーキレジスタとなっており、発熱部品冷却ポンプがブレーキレジスタ冷却ポンプとなっている。 The fuel cell vehicle of the embodiment includes a brake resistor that generates heat when energized. In this embodiment, the heat generating component is a brake resistor, and the heat generating component cooling pump is a brake register cooling pump.

図１は実施例１の冷却装置２０の構成を示している。冷却装置２０は、放熱装置２，燃料電池冷却ポンプ４，燃料電池６，ブレーキレジスタ冷却ポンプ８，ブレーキレジスタ１０，三方弁１２を、その順序で直列に接続した直列流路Ｌ２を備えている。図では、燃料電池をＦＣ(Fuel Cell), 燃料電池冷却ポンプをＦＰ(Fuel cell Pump),ブレーキレジスタをＢＲ(Break Register)、ブレーキレジスタ冷却ポンプをＢＰ(Break register Pump)、三方弁をＲＶ(Rotary Valve)、放熱装置をＲＡＤ(Radiator)としている。
冷却装置２０は、「ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０」をバイパスするバイパス流路Ｌ６を備えている。バイパス流路Ｌ６は、分岐点Ｐ４で直列流路Ｌ２から分岐し、合流点Ｐ６で直列流路Ｌ２に合流する。また、放熱装置２を迂回する迂回流路Ｌ４を備えている。迂回流路Ｌ４は、分岐点Ｐ８で直列流路Ｌ２から分岐し、合流点Ｐ２で直列流路Ｌ２に合流する。三方弁１２は分岐点Ｐ８に配置されている。三方弁１２は任意の開度に調整可能であり、放熱装置２を通過する流量と迂回流路Ｌ４を通過する流量の比を調整し、合流点Ｐ２直後の冷却液（燃料電池冷却ポンプ４に流入する冷却液）の温度を所定の温度に調整する。迂回流路Ｌ４には、冷却液を清浄化するイオン交換器を挿入してもよい。イオン交換器の配置位置は迂回流路Ｌ４に限られず、冷却液の清浄化に適した位置に配置することができる。 FIG. 1 shows the configuration of a cooling device 20 according to a first embodiment. The cooling device 20 includes a series flow path L2 in which a heat radiating device 2, a fuel cell cooling pump 4, a fuel cell 6, a brake register cooling pump 8, a brake register 10, and a three-way valve 12 are connected in series in that order. In the figure, the fuel cell is FC (Fuel Cell), the fuel cell cooling pump is FP (Fuel cell Pump), the brake register is BR (Break Register), the brake register cooling pump is BP (Break register Pump), and the three-way valve is RV ( Rotary Valve), and the heat dissipation device is RAD (Radiator).
The cooling device 20 includes a bypass passage L6 that bypasses "the brake register cooling pump 8 and the brake register 10." The bypass flow path L6 branches from the series flow path L2 at a branch point P4, and merges into the series flow path L2 at a confluence point P6. Further, a detour passage L4 that detours around the heat dissipation device 2 is provided. The detour flow path L4 branches from the series flow path L2 at a branch point P8, and merges into the series flow path L2 at a confluence point P2. The three-way valve 12 is arranged at the branch point P8. The three-way valve 12 can be adjusted to an arbitrary opening degree, and adjusts the ratio of the flow rate passing through the heat dissipation device 2 and the flow rate passing through the bypass flow path L4, and directs the cooling liquid (to the fuel cell cooling pump 4) immediately after the confluence point P2. Adjust the temperature of the inflowing cooling liquid to a predetermined temperature. An ion exchanger for cleaning the coolant may be inserted into the detour path L4. The arrangement position of the ion exchanger is not limited to the detour channel L4, but can be arranged at any position suitable for cleaning the coolant.

燃料電池冷却ポンプ４は燃料電池６に向けて冷却液を吐出し、ブレーキレジスタ冷却ポンプ８はブレーキレジスタ１０に向けて冷却液を吐出する。燃料電池冷却ポンプ４とブレーキレジスタ冷却ポンプ８の一方または双方を運転すると、冷却液は直列流路Ｌ２を時計回りに流れ、逆流しない。逆流の発生を防止する逆止弁は利用していないし不要である。 The fuel cell cooling pump 4 discharges coolant toward the fuel cell 6 , and the brake register cooling pump 8 discharges coolant toward the brake register 10 . When one or both of the fuel cell cooling pump 4 and the brake register cooling pump 8 are operated, the coolant flows clockwise in the series flow path L2 and does not flow backwards. A check valve to prevent backflow is not used or necessary.

この冷却装置は、下記のように運転する。
（燃料電池６を冷却し、ブレーキレジスタ１０に冷却しない場合）
この場合は、燃料電池冷却ポンプ４のみを運転し、ブレーキレジスタ冷却ポンプ８は運転しない。燃料電池冷却ポンプ４から吐出された冷却液はバイパス流路Ｌ６を通過できることから、ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０が抵抗となることがなく、燃料電池冷却ポンプ４の駆動電力を増大させることがない。 This cooling device operates as follows.
(When cooling the fuel cell 6 but not cooling the brake register 10)
In this case, only the fuel cell cooling pump 4 is operated, and the brake register cooling pump 8 is not operated. Since the coolant discharged from the fuel cell cooling pump 4 can pass through the bypass flow path L6, the brake resistor cooling pump 8 and the brake resistor 10 do not act as resistance, and the driving power of the fuel cell cooling pump 4 can be increased. There is no.

（燃料電池６とブレーキレジスタ１０の双方を冷却する必要があり、燃料電池６を適切に冷却するのに必要な流量がブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量より大きい場合）
この場合は、燃料電池６を適切に冷却するのに必要な流量が得られるように燃料電池冷却ポンプ４の駆動電力を調整し、ブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量が得られるようにブレーキレジスタ冷却ポンプ８の駆動電力を調整すればよい。バイパス流路Ｌ６が存在することから、燃料電池６を適切に冷却するのに必要な流量を得るのに必要な燃料電池冷却ポンプ４の駆動電力が増大することがない。ブレーキレジスタ１０を冷却した冷却水が昇温して燃料電池６の冷却量が不足する場合があり得る。この場合は、燃料電池６の発電量を抑制して燃料電池の過熱を防止する技術を併用する。 (When it is necessary to cool both the fuel cell 6 and the brake resistor 10, and the flow rate required to properly cool the fuel cell 6 is larger than the flow rate required to properly cool the brake resistor 10)
In this case, the driving power of the fuel cell cooling pump 4 is adjusted to obtain the flow rate necessary to appropriately cool the fuel cell 6, and the flow rate necessary to appropriately cool the brake resistor 10 is obtained. The driving power of the brake register cooling pump 8 may be adjusted as follows. Since the bypass passage L6 exists, the driving power of the fuel cell cooling pump 4 required to obtain the flow rate necessary to appropriately cool the fuel cell 6 does not increase. There may be cases where the temperature of the cooling water that cooled the brake register 10 rises and the amount of cooling of the fuel cell 6 becomes insufficient. In this case, a technique for suppressing the amount of power generated by the fuel cell 6 to prevent overheating of the fuel cell is also used.

（ブレーキレジスタ１０を冷却し、燃料電池６に冷却しない場合）
この場合は、ブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量が得られるように燃料電池冷却ポンプ４とブレーキレジスタ冷却ポンプ８の駆動電力を調整する。燃料電池６は適切に動作する温度領域を備えており、低温すぎても性能が低下する。燃料電池には冷却する必要がないだけでなく昇温させることが好ましい場合も存在する。この場合、ブレーキレジスタ１０を冷却して昇温した水が燃料電池６を加熱することになり、燃料電池の暖気運転時間が短縮化される。 (When the brake resistor 10 is cooled and the fuel cell 6 is not cooled)
In this case, the driving power of the fuel cell cooling pump 4 and the brake register cooling pump 8 is adjusted so that the flow rate necessary to appropriately cool the brake register 10 is obtained. The fuel cell 6 has a temperature range in which it operates properly, and its performance deteriorates if the temperature is too low. There are cases where it is not only not necessary to cool the fuel cell, but also where it is preferable to raise the temperature. In this case, the water heated by cooling the brake register 10 heats the fuel cell 6, and the warm-up operation time of the fuel cell is shortened.

（燃料電池６とブレーキレジスタ１０の双方を冷却する必要があり、燃料電池６を適切に冷却するのに必要な流量がブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量より小さい場合）
この場合は、ブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量が得られるように燃料電池冷却ポンプ４とブレーキレジスタ冷却ポンプ８の駆動電力を調整する。この場合三方弁１２の開度（ＲＶ開度）を調整することによって燃料電池６が過剰に冷却されることを防止できる。燃料電池冷却ポンプの駆動電力が増大する可能性はあるが、出現頻度が低く、実際の燃料電池自動車で問題となることはない。またこれが問題となる場合は、後記する実施例３の技術を活用する。ブレーキレジスタ１０を冷却した冷却水が昇温して燃料電池６の冷却量が不足する場合があり得る。この場合は、燃料電池６の発電量を抑制して燃料電池の過熱を防止する技術を併用する。 (When it is necessary to cool both the fuel cell 6 and the brake resistor 10, and the flow rate required to properly cool the fuel cell 6 is smaller than the flow rate required to properly cool the brake resistor 10)
In this case, the driving power of the fuel cell cooling pump 4 and the brake register cooling pump 8 is adjusted so that the flow rate necessary to appropriately cool the brake register 10 is obtained. In this case, by adjusting the opening degree of the three-way valve 12 (RV opening degree), it is possible to prevent the fuel cell 6 from being excessively cooled. Although there is a possibility that the driving power of the fuel cell cooling pump will increase, the frequency of occurrence is low and it does not pose a problem in actual fuel cell vehicles. If this becomes a problem, the technique of Example 3, which will be described later, is utilized. There may be cases where the temperature of the cooling water that cooled the brake register 10 rises and the amount of cooling of the fuel cell 6 becomes insufficient. In this case, a technique for suppressing the amount of power generated by the fuel cell 6 to prevent overheating of the fuel cell is also used.

図２は、第２実施例の冷却装置３０を示しており、以下では、第１実施例との相違点のみを説明する。冷却装置３０では、「燃料電池冷却ポンプ４と燃料電池６」が、「ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０」の下流側に配置されている。冷却装置３０は冷却装置２０と同様に運転することができる。
図４に、第１実施例と第２実施例の燃料電池冷却ポンプ４の回転数（ＦＰ回転数）と、ブレーキレジスタ冷却ポンプ８の回転数（ＢＰ回転数）と、三方弁１２の開度（ＲＶ開度）と、燃料電池６の発電量（ＦＣ発電量）を場合分けして示す。 FIG. 2 shows a cooling device 30 according to a second embodiment, and only the differences from the first embodiment will be described below. In the cooling device 30, the "fuel cell cooling pump 4 and the fuel cell 6" are arranged downstream of the "brake register cooling pump 8 and the brake register 10." Cooling device 30 can be operated similarly to cooling device 20.
FIG. 4 shows the rotation speed of the fuel cell cooling pump 4 (FP rotation speed), the rotation speed of the brake register cooling pump 8 (BP rotation speed), and the opening degree of the three-way valve 12 in the first embodiment and the second embodiment. (RV opening degree) and the power generation amount of the fuel cell 6 (FC power generation amount) are shown for each case.

図３は、第３実施例の冷却装置４０を示しており、以下では、第１実施例との相違点のみを説明する。冷却装置４０では、「ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０」をバイパスするバイパス流路Ｌ６に加えて、「燃料電池冷却ポンプ４と燃料電池６」をバイパスするバイパス流路Ｌ８を備えている。バイパス流路Ｌ８は、分岐点Ｐ１０で直列流路Ｌ２から分岐し、合流点Ｐ１２で直列流路Ｌ２に合流する。
冷却装置４０では、燃料電池６を適切に冷却するのに必要な流量がブレーキレジスタ１０を適切に冷却するのに必要な流量より小さい場合は、その差にあたる流量がバイパス流路Ｌ８を流れる。燃料電池冷却ポンプ４とブレーキレジスタ冷却ポンプ８の双方を、夫々が必要とする電力で駆動すればよい。 FIG. 3 shows a cooling device 40 according to a third embodiment, and only the differences from the first embodiment will be described below. The cooling device 40 includes a bypass flow path L6 that bypasses "the brake register cooling pump 8 and the brake register 10" and a bypass flow path L8 that bypasses the "fuel cell cooling pump 4 and the fuel cell 6." The bypass flow path L8 branches from the series flow path L2 at a branch point P10, and merges into the series flow path L2 at a confluence point P12.
In the cooling device 40, when the flow rate required to appropriately cool the fuel cell 6 is smaller than the flow rate required to appropriately cool the brake register 10, the flow rate corresponding to the difference flows through the bypass flow path L8. Both the fuel cell cooling pump 4 and the brake register cooling pump 8 may be driven with the power that each requires.

実施例３では、「燃料電池冷却ポンプ４と燃料電池６」の単位が「ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ」の単位より上流に配置されているが、実施例２のように「燃料電池冷却ポンプ４と燃料電池６」の単位が「ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０」の単位より下流に配置されていてもよい（実施例４）。
図５に、燃料電池冷却流路と発熱部品冷却流路を並列に接続する場合と、燃料電池冷却流路と発熱部品冷却流路を直列に接続する（ただしバイパス流路の設けない）場合と、実施例１,２と、実施例３，４の対比表を示す。実施例の技術によって、無駄が生じないことを確認できる。 In the third embodiment, the unit of "fuel cell cooling pump 4 and fuel cell 6" is arranged upstream of the unit of "brake register cooling pump 8 and brake register," but as in the second embodiment, the unit of "fuel cell cooling pump 4 and fuel cell 6" is arranged upstream of the unit of "brake register cooling pump 8 and brake register. The unit "pump 4 and fuel cell 6" may be arranged downstream from the unit "brake register cooling pump 8 and brake register 10" (Embodiment 4).
Figure 5 shows two cases: one in which the fuel cell cooling channel and the heat generating component cooling channel are connected in parallel, and the other in which the fuel cell cooling channel and the heat generating component cooling channel are connected in series (but without a bypass channel). , shows a comparison table of Examples 1 and 2 and Examples 3 and 4. By using the technique of the embodiment, it can be confirmed that no waste occurs.

実施例１～４では、燃料電池冷却ポンプ４の吐出側（下流側）に燃料電池６が位置しているが、燃料電池冷却ポンプ４の吸入側（上流側）に燃料電池６が位置していてもよい。ブレーキレジスタ冷却ポンプ８とブレーキレジスタ１０との位置関係についても同様である。
また、冷却装置がさらに他の部品を冷却することもある。例えば、燃料電池冷却ポンプが燃料電池だけでなくインタークーラをも冷却することがある。実施例では、ブレーキレジスタが発熱部品である場合を例示したが、それに限られない。ブレーキレジスタ以外の発熱部品の冷却にも展開可能である。 In Examples 1 to 4, the fuel cell 6 is located on the discharge side (downstream side) of the fuel cell cooling pump 4, but the fuel cell 6 is located on the suction side (upstream side) of the fuel cell cooling pump 4. It's okay. The same applies to the positional relationship between the brake register cooling pump 8 and the brake register 10.
In addition, the cooling device may further cool other components. For example, a fuel cell cooling pump may cool not only the fuel cell but also the intercooler. In the embodiment, a case where the brake resistor is a heat generating component is illustrated, but the present invention is not limited thereto. It can also be used to cool heat-generating components other than brake resistors.

２ ：ＲＡＤ：放熱装置
４ ：ＦＰ ：燃料電池冷却ポンプ
６ ：ＦＣ ：燃料電池
８ ：ＢＰ ：ブレーキレジスタ冷却ポンプ
１０：ＢＲ ：ブレーキレジスタ
１２：ＲＶ ：三方弁
Ｌ２：直列流路
Ｌ４：迂回流路
Ｌ６：バイパス流路
Ｌ８：バイパス流路 2: RAD: Heat dissipation device 4: FP: Fuel cell cooling pump 6: FC: Fuel cell 8: BP: Brake resistor cooling pump 10: BR: Brake resistor 12: RV: Three-way valve L2: Series flow path L4: Detour flow path L6: Bypass flow path L8: Bypass flow path

Claims (1)

燃料電池と発熱部品を備えている燃料電池自動車の冷却装置であり、
「燃料電池冷却ポンプと燃料電池」と「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」を直列に接続する直列流路と、
「発熱部品冷却ポンプと発熱部品」をバイパスするバイパス流路を備えている冷却装置。 This is a cooling system for fuel cell vehicles equipped with fuel cells and heat generating parts.
A series flow path that connects the "fuel cell cooling pump and the fuel cell" and the "heat-generating component cooling pump and the heat-generating component" in series;
A cooling device equipped with a bypass flow path that bypasses the "heat-generating component cooling pump and heat-generating components."
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