JP5474898B2 - 燃料電池車両 - Google Patents
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Description
次に、ECU24における基本制御の動作について説明する。この基本制御を前提として、第1〜第3実施例を後述する。
Pthp=0.8[V]×Nfc×Icellp (1)
ステップS61において、FCスタック40の温度Tfcが低温(低温判断閾値温度Tlthが5[℃]以下、又は10[℃]以下)であるか否かが判定される。FCスタック40の温度Tfcは、冷媒の出口温度(図3中、配管82a中を流れる冷媒の温度)、FCスタック40のカソードオフガスの出口温度(図3中、配管62bを流れるカソードオフガスの温度)、又はFCスタック40のアノードオフガスの出口温度(図3中、配管48bを流れるアノードオフガスの温度)で代替することができる。この第1実施例及び次に説明する第2実施例では、カソードオフガスの温度を検出する温度センサ72で測定される温度をFCスタック40の温度Tfcであるとしている。
以上説明したように、第1実施例に係る燃料電池車両10は、酸素を含む第1ガスと水素を含む第2ガスが供給され、触媒によって反応が促進されて発電するFCスタック40と、このFCスタック40に、前記第1ガス及び前記第2ガスの少なくとも一方を供給するガス供給手段{燃料ガス供給手段(水素タンク44)、酸化剤ガス供給手段(エアポンプ60)}と、FCスタック40のFC電圧Vfcを調整するDC/DCコンバータ22(電圧調整手段)と、FCスタック40の出力電力により駆動される負荷としてのモータ14(駆動モータ)と、モータ14からの回生発電による電力を蓄電するバッテリ20(蓄電装置)と、FCスタック40、前記ガス供給手段、DC/DCコンバータ22、モータ14、及びバッテリ20を制御するECU24(制御手段)と、を有する。
一方、ステップS61において、FCスタック40の温度Tfcが低温(Tfc≦Tlth)であると判定された場合(ステップS61:YES)、ステップS65において、モータ14が回生中であるか否かが判定される。
Preg=k×Tqreg×Nm×Mη …(2)
Pfctgtlt=Pbchg−Preg+Pa …(3)
上述した第2実施例では、ECU24は、ステップS61において、FCスタック40の温度Tfcが閾値温度Tlth以下である低温時に、回生電力Pregを取りきる(全て回収する)ためにステップS66〜S69でFCスタック40の目標FC電圧Vfctgtを、FCスタック40の酸化還元進行電圧範囲外の下限電圧v2以下の電圧に固定(第2実施例では、v2に固定)して電圧固定・ストイキ比可変電流可変制御(CVVC制御)とするが、下限電圧v2に固定するために、FCスタック40での熱損失が増加し、その分、FCスタック40の暖機を促進することができる。
図29は、第3実施例に係るFCユニット18の概略構成を示している。この第3実施例に係るFCユニット18において、カソード系56aに、エアポンプ60、加湿器62、及び背圧弁64の他、循環弁(カソード循環弁)66が含まれる。
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
14…駆動モータ 16…インバータ
18…燃料電池ユニット 20…高電圧バッテリ(蓄電装置)
22…DC/DCコンバータ(電圧調整手段)
24…ECU(電子制御装置) 33…負荷
40…FC 44…水素タンク
60…エアポンプ 80…ウォータポンプ
90…エアコンディショナ
Claims (5)
- 酸素を含む第1ガスと水素を含む第2ガスが供給され、触媒によって反応が促進されて発電する燃料電池と、
前記燃料電池に、前記第1ガス及び前記第2ガスの少なくとも一方を供給するガス供給ポンプと、
前記燃料電池の出力電圧を調整する電圧調整手段と、
前記燃料電池の出力電力により駆動される負荷としての駆動モータと、
前記駆動モータからの回生発電による電力を蓄電する蓄電装置と、
を備えた燃料電池車両において、
前記燃料電池、前記ガス供給ポンプ、前記電圧調整手段、前記駆動モータ、及び前記蓄電装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記駆動モータの回生発電時に前記燃料電池の電圧を、前記電圧調整手段により酸化還元進行電圧範囲外の所定電圧に固定した状態で前記ガス供給ポンプの回転数を低下させることにより前記酸素又は水素の濃度を低下させて前記燃料電池の出力電力を減少させる
ことを特徴とする燃料電池車両。 - 請求項1記載の燃料電池車両において、
前記燃料電池の前記酸化還元進行電圧範囲外の前記所定電圧は、前記酸化還元進行電圧範囲の上限電圧を上回る電圧とする
ことを特徴とする燃料電池車両。 - 請求項2記載の燃料電池車両において、
前記燃料電池の前記酸化還元進行電圧範囲外の前記所定電圧は、前記酸化還元進行電圧範囲の前記上限電圧を上回る前記電圧中、前記燃料電池の劣化量が少ない電圧とする
ことを特徴とする燃料電池車両。 - 請求項1記載の燃料電池車両において、
さらに、前記燃料電池の温度を検出する温度センサを有し、
前記制御手段は、
前記温度センサにより検出される前記燃料電池の温度が閾値温度以下の温度であると判断したとき、前記燃料電池の前記酸化還元進行電圧範囲外の前記所定電圧を、前記酸化還元進行電圧範囲の下限電圧を下回る電圧にする
ことを特徴とする燃料電池車両。 - 請求項4記載の燃料電池車両において、
さらに、前記燃料電池を冷媒により冷却する冷却手段を有し、
前記制御手段は、
前記温度センサにより検出される前記燃料電池の温度が閾値温度以下の温度であると判断したとき、
前記冷却手段を通じて前記冷媒の流量を低下させる
ことを特徴とする燃料電池車両。
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