JP7012589B2 - Fuel cell type industrial vehicle - Google Patents

Fuel cell type industrial vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP7012589B2
JP7012589B2 JP2018079676A JP2018079676A JP7012589B2 JP 7012589 B2 JP7012589 B2 JP 7012589B2 JP 2018079676 A JP2018079676 A JP 2018079676A JP 2018079676 A JP2018079676 A JP 2018079676A JP 7012589 B2 JP7012589 B2 JP 7012589B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
switch
storage device
stack
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018079676A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019193321A (en
Inventor
克之 立川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2018079676A priority Critical patent/JP7012589B2/en
Publication of JP2019193321A publication Critical patent/JP2019193321A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7012589B2 publication Critical patent/JP7012589B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Description

本発明は、産業車両に関し、特に、燃料電池式産業車両に関する。 The present invention relates to an industrial vehicle, and more particularly to a fuel cell type industrial vehicle.

近年、産業車両をはじめとする車両用の駆動源として、クリーンでエネルギー効率が高い燃料電池が注目されている。燃料電池を駆動源とした燃料電池式産業車両では、燃料電池で発電した電力を蓄電装置に蓄え、この蓄電装置を介して車両負荷に電力を供給する構成が採用されている(たとえば、特許文献1および特許文献2を参照)。 In recent years, clean and energy-efficient fuel cells have been attracting attention as a drive source for vehicles such as industrial vehicles. In a fuel cell type industrial vehicle using a fuel cell as a drive source, a configuration is adopted in which the electric power generated by the fuel cell is stored in a power storage device and the power is supplied to the vehicle load via the power storage device (for example, patent documents). 1 and Patent Document 2).

このような構成では、蓄電装置から車両負荷に電力を供給した場合に、蓄電装置の蓄電量の減少にともなって蓄電装置の電圧が低くなる。このため、燃料電池式産業車両においては、蓄電装置の蓄電量を一定のレベル以上に維持するために、蓄電装置の電圧をセンサで検出し、検出した蓄電装置の電圧に基づいて燃料電池の発電状態を制御している。また、燃料電池式産業車両は、コンプレッサと燃料電池スタックを含む燃料電池ユニットを備え、オペレータが車両始動用のキーを停止位置から始動位置に操作(以下、「キーオン操作」という。)したときに、コンプレッサから燃料電池スタックに空気を送ることにより、燃料電池スタックが起動するようになっている。 In such a configuration, when electric power is supplied from the power storage device to the vehicle load, the voltage of the power storage device becomes low as the storage amount of the power storage device decreases. Therefore, in a fuel cell type industrial vehicle, in order to maintain the storage amount of the power storage device above a certain level, the voltage of the power storage device is detected by a sensor, and the power generation of the fuel cell is generated based on the detected voltage of the power storage device. It controls the state. Further, the fuel cell type industrial vehicle is equipped with a fuel cell unit including a compressor and a fuel cell stack, and when the operator operates the vehicle starting key from the stop position to the start position (hereinafter referred to as "key-on operation"). , The fuel cell stack is activated by sending air from the compressor to the fuel cell stack.

特開2006-351407号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-351407 特開2009-232555号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-23255

しかしながら、燃料電池式産業車両に何らかの故障が発生し、これが原因で燃料電池スタックを起動できない状況に陥ることがある。そうした場合、燃料電池式産業車両を修理しないままオペレータが何度もキーオン操作を繰り返すと、その都度、燃料電池ユニットでは燃料電池スタックを起動しようとして電力が消費され、蓄電装置の蓄電量が減っていく。そして、蓄電量の減少によって蓄電装置の電圧が下限閾値電圧を下回ると、それ以上の電力消費を避けるために、燃料電池ユニットでは、キーオン操作が行われても燃料電池スタックを起動しないように規制をかける起動規制制御が適用される。 However, some failure may occur in the fuel cell type industrial vehicle, which may lead to a situation where the fuel cell stack cannot be started. In such a case, if the operator repeats the key-on operation many times without repairing the fuel cell type industrial vehicle, the fuel cell unit consumes power in an attempt to start the fuel cell stack, and the amount of electricity stored in the power storage device decreases. go. Then, when the voltage of the power storage device falls below the lower limit threshold voltage due to the decrease in the amount of storage, the fuel cell unit is regulated not to start the fuel cell stack even if the key-on operation is performed, in order to avoid further power consumption. The start regulation control is applied.

起動規制制御の適用の有無は、蓄電装置の電圧が下限閾値電圧未満であるかどうかによって決まっており、サービスマン等が燃料電池式産業車両を修理して故障を解消した後でも、蓄電装置の電圧が下限閾値電圧以上に回復しないかぎり適用される。このため、修理後に起動規制制御を解除するには、外部設備となる安定化電源を用意して蓄電装置に接続し、安定化電源が出力する電力によって蓄電装置を充電することにより、蓄電装置の電圧を下限閾値電圧以上に回復させる必要がある。
また、外部設備からの充電は、通常の燃料電池による充電とは異なる作業のため、例えば蓄電装置を満充電まで回復させようとした際には蓄電装置が過充電にならないよう、サービスマン等が蓄電装置の電圧を確認しながらゆっくりと充電する必要がある。このため、燃料電池式産業車両の修理を終えてから蓄電装置の電圧を回復させるまでに手間と時間がかかってしまう。
Whether or not the start regulation control is applied is determined by whether or not the voltage of the power storage device is less than the lower limit threshold voltage, and even after the serviceman or the like repairs the fuel cell type industrial vehicle to solve the failure, the power storage device It is applied unless the voltage recovers above the lower limit threshold voltage. Therefore, in order to release the start regulation control after repair, prepare a stabilized power supply as an external facility, connect it to the power storage device, and charge the power storage device with the power output by the stabilized power supply. It is necessary to recover the voltage above the lower limit threshold voltage.
In addition, charging from external equipment is different from charging with a normal fuel cell, so for example, when trying to restore the power storage device to full charge, a serviceman or the like will prevent the power storage device from becoming overcharged. It is necessary to charge slowly while checking the voltage of the power storage device. For this reason, it takes time and effort to recover the voltage of the power storage device after the repair of the fuel cell type industrial vehicle is completed.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、燃料電池ユニットにおいて蓄電装置の電圧が低くなって起動規制制御が適用された場合に、安定化電源等の外部設備を使用しなくても、蓄電装置の電圧を回復させることができる燃料電池式産業車両を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide external equipment such as a regulated power supply when the voltage of the power storage device becomes low in the fuel cell unit and the start regulation control is applied. It is an object of the present invention to provide a fuel cell type industrial vehicle capable of recovering the voltage of a power storage device without using it.

本発明は、車両本体と、前記車両本体に搭載される燃料電池ユニットとを備え、前記燃料電池ユニットは、燃料電池と、前記燃料電池が発電する電力を蓄える蓄電装置とを有し、前記車両本体は、前記蓄電装置を介して前記燃料電池ユニットから供給される電力によって動作する燃料電池式産業車両であって、前記車両本体を制御するために設けられる第1のスイッチと、前記燃料電池ユニットを制御するために設けられる第2のスイッチと、前記蓄電装置の電圧が所定閾値電圧未満となってキーオン操作による前記燃料電池スタックの起動に規制をかける起動規制制御が適用された状況であっても、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、前記燃料電池を起動して前記蓄電装置への充電を開始し、前記蓄電装置の電圧が前記所定閾値電圧以上となるまで前記蓄電装置への充電を継続するように制御する制御部と、を備える。 The present invention includes a vehicle main body and a fuel cell unit mounted on the vehicle main body, and the fuel cell unit includes a fuel cell and a power storage device for storing electric power generated by the fuel cell, and the vehicle. The main body is a fuel cell type industrial vehicle operated by electric power supplied from the fuel cell unit via the power storage device, and has a first switch provided for controlling the vehicle main body and the fuel cell unit. A second switch provided to control the fuel cell stack, and a start-up regulation control that restricts the start-up of the fuel cell stack by a key-on operation when the voltage of the power storage device becomes less than a predetermined threshold voltage are applied. Also, when the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy a predetermined condition, the fuel cell is activated to start charging the power storage device, and the power storage device is operated. A control unit for controlling to continue charging the power storage device until the voltage becomes equal to or higher than the predetermined threshold voltage is provided.

本発明に係る燃料電池式産業車両は、車両始動用のキーの操作に応じてオンオフ状態が切り替わるキースイッチを有し、前記制御部は、前記キースイッチがオン状態となっている期間中に、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが前記所定の条件を満たすようにオン状態となったか否かを判断してもよい。 The fuel cell type industrial vehicle according to the present invention has a key switch whose on / off state is switched according to the operation of a key for starting the vehicle, and the control unit is in a period in which the key switch is in the on state. It may be determined whether or not the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy the predetermined condition.

また、前記第1のスイッチは、前記車両本体の動作を制御するために操作される操作部材の動きに応じてオンオフ状態が切り替わる操作感知スイッチであってもよい。 Further, the first switch may be an operation sensing switch whose on / off state is switched according to the movement of an operating member operated to control the operation of the vehicle body.

また、前記操作部材はブレーキペダルであり、前記操作感知スイッチは、前記ブレーキペダルが押されているときにオン状態となるブレーキペダルスイッチであってもよい。 Further, the operation member may be a brake pedal, and the operation detection switch may be a brake pedal switch that is turned on when the brake pedal is pressed.

前記車両本体は、前記燃料電池ユニットを覆う開閉可能なカバーを有し、前記第2のスイッチは、前記燃料電池ユニットと共に前記カバーで覆われ、前記カバーを開けることで操作可能になるスイッチであってもよい。 The vehicle body has an openable / closable cover that covers the fuel cell unit, and the second switch is a switch that is covered with the cover together with the fuel cell unit and can be operated by opening the cover. You may.

また、前記第2のスイッチは、オートパワーオフ機能を解除するためのオートパワーオフ解除スイッチであってもよい。 Further, the second switch may be an auto power off release switch for canceling the auto power off function.

また、前記制御部は、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが前記所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、前記燃料電池が最大の発電量で発電を開始するように前記燃料電池スタックの発電状態を制御するものであってもよい。 Further, the control unit causes the fuel cell to start power generation with the maximum amount of power generation when the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy the predetermined conditions. It may control the power generation state of the fuel cell stack .

本発明によれば、燃料電池ユニットにおいて蓄電装置の電圧が低くなって起動規制制御が適用された場合に、安定化電源等の外部設備を使用しなくても、蓄電装置の電圧を回復させることができる。 According to the present invention, when the voltage of the power storage device becomes low in the fuel cell unit and the start regulation control is applied, the voltage of the power storage device is restored without using external equipment such as a regulated power supply. Can be done.

本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両の構成例を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram schematically showing the structural example of the fuel cell type industrial vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両の外観を示す側面図である。It is a side view which shows the appearance of the fuel cell type industrial vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両における燃料電池スタックの発電状態を示す図である。It is a figure which shows the power generation state of the fuel cell stack in the fuel cell type industrial vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両において、FC制御装置が行う復旧制御処理を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the restoration control process performed by the FC control device in the fuel cell type industrial vehicle which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<燃料電池式産業車両の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両の構成例を模式的に示すブロック図である。本発明に係る燃料電池式産業車両は、車両本体200と、車両本体200に搭載される燃料電池ユニット100とを備える産業車両である。なお、本発明の実施形態においては、燃料電池式産業車両として、フォークリフト300を例に挙げて説明する。
<Composition of fuel cell type industrial vehicle>
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration example of a fuel cell type industrial vehicle according to an embodiment of the present invention. The fuel cell type industrial vehicle according to the present invention is an industrial vehicle including a vehicle body 200 and a fuel cell unit 100 mounted on the vehicle body 200. In the embodiment of the present invention, the forklift 300 will be described as an example of the fuel cell type industrial vehicle.

(燃料電池ユニット)
燃料電池ユニット100は、燃料電池スタック(Fuel Cell Stack)1と、水素タンク2と、コンプレッサ3と、を備えている。燃料電池スタック1(以下、「FCスタック」ともいう。)は、図示しない複数の発電セルを積層した構成になっている。各々の発電セルは、たとえば、固体高分子電解質をアノード極とカソード極とによって挟み込んで形成される。水素タンク2は、FCスタック1に対して、発電のための燃料ガスとなる水素を供給する。コンプレッサ3は、FCスタック1に対して、酸化剤ガスとなる酸素を含む空気を供給する。FCスタック1と水素タンク2の間には、流量制御弁4が設けられている。流量制御弁4は、水素タンク2からFCスタック1に供給される水素の量を調整するものである。
(Fuel cell unit)
The fuel cell unit 100 includes a fuel cell stack 1, a hydrogen tank 2, and a compressor 3. The fuel cell stack 1 (hereinafter, also referred to as “FC stack”) has a configuration in which a plurality of power generation cells (not shown) are stacked. Each power generation cell is formed, for example, by sandwiching a solid polymer electrolyte between an anode electrode and a cathode electrode. The hydrogen tank 2 supplies hydrogen as a fuel gas for power generation to the FC stack 1. The compressor 3 supplies the FC stack 1 with air containing oxygen as an oxidant gas. A flow rate control valve 4 is provided between the FC stack 1 and the hydrogen tank 2. The flow rate control valve 4 adjusts the amount of hydrogen supplied from the hydrogen tank 2 to the FC stack 1.

FCスタック1は、水素タンク2から流量制御弁4を通してFCスタック1に供給される水素と、コンプレッサ3からFCスタック1に供給される空気中の酸素との化学反応により、電気エネルギーを生成する。すなわち、FCスタック1は、水素と酸素の化学反応により発電する。 The FC stack 1 generates electric energy by a chemical reaction between hydrogen supplied from the hydrogen tank 2 to the FC stack 1 through the flow control valve 4 and oxygen in the air supplied from the compressor 3 to the FC stack 1. That is, the FC stack 1 generates electricity by a chemical reaction between hydrogen and oxygen.

FCスタック1には、FCスタック1を冷却するための冷却機構が接続されている。冷却機構は、冷却水路6と、水温センサ7と、ラジエータ8と、ウォータポンプ9と、冷却ファン10と、を備えた構成になっている。冷却水路6は、FCスタック1を冷却する冷却水が流れる水路である。冷却水路6の一部は、FCスタック1が発生する熱を吸収可能に配置されている。これにより、冷却対象となるFCスタック1と、冷却水路6を流れる冷却水との間で熱交換が行われ、この熱交換によってFCスタック1が冷却される構成になっている。 A cooling mechanism for cooling the FC stack 1 is connected to the FC stack 1. The cooling mechanism includes a cooling water channel 6, a water temperature sensor 7, a radiator 8, a water pump 9, and a cooling fan 10. The cooling water channel 6 is a water channel through which cooling water for cooling the FC stack 1 flows. A part of the cooling water channel 6 is arranged so as to be able to absorb the heat generated by the FC stack 1. As a result, heat exchange is performed between the FC stack 1 to be cooled and the cooling water flowing through the cooling water channel 6, and the FC stack 1 is cooled by this heat exchange.

水温センサ7は、冷却水路6を流れる冷却水の温度を検出するものである。水温センサ7は、FCスタック1からラジエータ8に至る冷却水路6の途中に設けられている。水温センサ7が検出する冷却水の温度は、FC制御装置5に入力される。ラジエータ8は、冷却水路6に流れる冷却水を冷却するものである。ウォータポンプ9は、冷却水路6を流れる冷却水を循環させるポンプである。ウォータポンプ9は、ラジエータ8からFCスタック1に至る冷却水路6の途中に設けられている。ウォータポンプ9は、FCスタック1の発電量に基づいて回転数が設定されており、冷却ファン10が回転している時には最大回転数で回転し冷却水を送る。 The water temperature sensor 7 detects the temperature of the cooling water flowing through the cooling water channel 6. The water temperature sensor 7 is provided in the middle of the cooling water channel 6 from the FC stack 1 to the radiator 8. The temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 7 is input to the FC control device 5. The radiator 8 cools the cooling water flowing through the cooling water channel 6. The water pump 9 is a pump that circulates the cooling water flowing through the cooling water channel 6. The water pump 9 is provided in the middle of the cooling water channel 6 from the radiator 8 to the FC stack 1. The rotation speed of the water pump 9 is set based on the amount of power generated by the FC stack 1, and when the cooling fan 10 is rotating, the water pump 9 rotates at the maximum rotation speed to send cooling water.

冷却ファン10は、ラジエータ8を冷却するものである。冷却ファン10は、冷却ファン10自身の回転によって空気流を発生させる。冷却ファン10が発生する空気流は、ラジエータ8に吹き付けられ、これによってラジエータ8が冷却される。 The cooling fan 10 cools the radiator 8. The cooling fan 10 generates an air flow by the rotation of the cooling fan 10 itself. The air flow generated by the cooling fan 10 is blown onto the radiator 8 to cool the radiator 8.

FCスタック1の出力には、DC/DCコンバータ11と蓄電装置12が電気的に接続されている。DC/DCコンバータ11は、FCスタック1から出力される直流電圧を所定の直流電圧に降圧して出力するものである。蓄電装置12は、車両負荷20に供給される直流電力を安定化させる役目を果たす。蓄電装置12は、FCスタック1が生成する電気エネルギーを充電によって蓄える充電機能と、充電によって蓄えた電気エネルギーを放出する放電機能とを有する。蓄電装置12は、たとえば、キャパシタまたは二次電池などによって構成される。充電によって蓄電装置12に蓄えられた電力は、車両本体200の車両負荷20で消費されるほか、燃料電池ユニット100のコンプレッサ3や冷却ファン10でも消費される。 A DC / DC converter 11 and a power storage device 12 are electrically connected to the output of the FC stack 1. The DC / DC converter 11 steps down the DC voltage output from the FC stack 1 to a predetermined DC voltage and outputs the DC voltage. The power storage device 12 serves to stabilize the DC power supplied to the vehicle load 20. The power storage device 12 has a charging function of storing the electric energy generated by the FC stack 1 by charging and a discharging function of discharging the electric energy stored by charging. The power storage device 12 is composed of, for example, a capacitor or a secondary battery. The electric power stored in the power storage device 12 by charging is consumed not only by the vehicle load 20 of the vehicle body 200 but also by the compressor 3 and the cooling fan 10 of the fuel cell unit 100.

蓄電装置12には電圧センサ13が電気的に接続されている。電圧センサ13は、蓄電装置12の電圧を検出するセンサである。電圧センサ13が検出する蓄電装置12の電圧値は、FC制御装置5に入力される。FCスタック1とDC/DCコンバータ11の間には、発電量センサ14が電気的に接続されている。発電量センサ14は、FCスタック1が発電する発電量を検出するセンサである。発電量センサ14が検出するFCスタック1の発電量は、FC制御装置5に入力される。 A voltage sensor 13 is electrically connected to the power storage device 12. The voltage sensor 13 is a sensor that detects the voltage of the power storage device 12. The voltage value of the power storage device 12 detected by the voltage sensor 13 is input to the FC control device 5. A power generation sensor 14 is electrically connected between the FC stack 1 and the DC / DC converter 11. The power generation amount sensor 14 is a sensor that detects the amount of power generation generated by the FC stack 1. The power generation amount of the FC stack 1 detected by the power generation amount sensor 14 is input to the FC control device 5.

FC制御装置5は、燃料電池ユニット100全体の処理および動作を制御するものである。FC制御装置5は、たとえば、マイクロコンピュータ等によって構成される。FC制御装置5には、制御対象として、コンプレッサ3と、流量制御弁4と、冷却ファン10と、DC/DCコンバータ11が、それぞれ電気的に接続されている。また、FC制御装置5には、水温センサ7と、電圧センサ13と、発電量センサ14が、それぞれ電気的に接続されている。これらのセンサは、FC制御装置5に参照情報を入力するセンサである。参照情報は、FC制御装置5が制御対象を制御する際に参照する情報である。さらに、FC制御装置5には、オートパワーオフ解除スイッチ15と蓋感知スイッチ16が、それぞれ電気的に接続されている。オートパワーオフ解除スイッチ15と蓋感知スイッチ16は、いずれも、燃料電池ユニット100を制御するためにフォークリフト300に設けられるスイッチである。 The FC control device 5 controls the processing and operation of the entire fuel cell unit 100. The FC control device 5 is configured by, for example, a microcomputer or the like. A compressor 3, a flow rate control valve 4, a cooling fan 10, and a DC / DC converter 11 are electrically connected to the FC control device 5 as control targets. Further, the water temperature sensor 7, the voltage sensor 13, and the power generation amount sensor 14 are electrically connected to the FC control device 5, respectively. These sensors are sensors that input reference information to the FC control device 5. The reference information is information referred to when the FC control device 5 controls the controlled object. Further, the auto power off release switch 15 and the lid sensing switch 16 are electrically connected to the FC control device 5, respectively. Both the auto power off release switch 15 and the lid sensing switch 16 are switches provided on the forklift 300 to control the fuel cell unit 100.

オートパワーオフ解除スイッチ15は、フォークリフト300が有するオートパワーオフ機能を解除するためのスイッチである。オートパワーオフ機能は、フォークリフト300の電源を自動的に切断する機能である。オートパワーオフ機能は、車両始動用のキーの切り忘れを防止するための機能であって、フォークリフト300の無動作および無操作の状態が所定の時間にわたって継続したときに、フォークリフト300の電源を自動的に切断する。
一方、フォークリフト300は、燃料電池ユニット100で発電した電力を外部の電子機器等へ供給する外部給電機能を有している。そして、オートパワーオフ解除スイッチ15は、外部給電機能を使用する場合に、フォークリフト300の電源がオートパワーオフ機能によって外部給電中に自動的に切断されないようにオートパワーオフ機能を無効とするために押圧操作されるスイッチである。
The auto power off release switch 15 is a switch for canceling the auto power off function of the forklift 300. The auto power off function is a function that automatically turns off the power of the forklift 300. The auto power off function is a function to prevent forgetting to turn off the key for starting the vehicle, and automatically turns on the power of the forklift 300 when the forklift 300 has been inactive or inactive for a predetermined time. Cut to.
On the other hand, the forklift 300 has an external power supply function of supplying the electric power generated by the fuel cell unit 100 to an external electronic device or the like. Then, the auto power off release switch 15 disables the auto power off function so that the power supply of the forklift 300 is not automatically cut off during the external power supply by the auto power off function when the external power supply function is used. It is a switch that is pressed.

オートパワーオフ解除スイッチ15は、図2に示すように、フォークリフト300の車両本体200に設けられたシートスタンド201をA方向に持ち上げて開けることで操作可能になるスイッチである。オートパワーオフ解除スイッチ15は、たとえば、押しボタン式のスイッチであって、スイッチを押しているときにオン状態となり、それ以外はオフ状態となる。シートスタンド201は、燃料電池ユニット100を覆う開閉可能なカバーに相当する。シートスタンド201は、シート202およびフロアカバー203を一体に有し、図示しない支軸を中心とした回動動作により開閉可能に設けられている。 As shown in FIG. 2, the auto power off release switch 15 is a switch that can be operated by lifting and opening the seat stand 201 provided in the vehicle body 200 of the forklift 300 in the A direction. The auto power off release switch 15 is, for example, a push button type switch, and is turned on when the switch is pressed, and is turned off otherwise. The seat stand 201 corresponds to an openable / closable cover that covers the fuel cell unit 100. The seat stand 201 has a seat 202 and a floor cover 203 integrally, and is provided so as to be openable and closable by a rotational operation about a support shaft (not shown).

フォークリフト300の通常の使用時には、シートスタンド201は図2に実線で示すように閉じた状態とされ、この閉じ状態でオペレータがシート202に座ってフォークリフト300を操作する。また、図2に二点鎖線で示すように、シートスタンド201をA方向に持ち上げると、シートスタンド201と一緒にシート202とフロアカバー203が持ち上がる。これにより、シートスタンド201が開いた状態となる。 During normal use of the forklift 300, the seat stand 201 is closed as shown by the solid line in FIG. 2, and the operator sits on the seat 202 to operate the forklift 300 in this closed state. Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, when the seat stand 201 is lifted in the A direction, the seat 202 and the floor cover 203 are lifted together with the seat stand 201. As a result, the seat stand 201 is opened.

シートスタンド201を閉じた状態では、オートパワーオフ解除スイッチ15がシートスタンド201で覆われるため、オートパワーオフ解除スイッチ15を操作することはできない。これに対し、シートスタンド201を開けた状態では、オートパワーオフ解除スイッチ15が外部に露出するため、オートパワーオフ解除スイッチ15を操作することができる。 When the seat stand 201 is closed, the auto power off release switch 15 is covered with the seat stand 201, so that the auto power off release switch 15 cannot be operated. On the other hand, when the seat stand 201 is open, the auto power off release switch 15 is exposed to the outside, so that the auto power off release switch 15 can be operated.

蓋感知スイッチ16は、燃料ガス充填孔を開閉する蓋(不図示)の開閉状態に応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。具体的には、蓋感知スイッチ16は、蓋が閉じているときはオフ状態となり、蓋が開いているときはオン状態となる。燃料ガス充填孔は、燃料ガスとなる水素を水素タンク2に充填するために燃料電池ユニット100に設けられるものである。燃料ガス充填孔を開閉する蓋は、通常は閉じられており、燃料ガスを充填するときに開けられる。 The lid sensing switch 16 is a switch that switches the on / off state according to the opening / closing state of the lid (not shown) that opens / closes the fuel gas filling hole. Specifically, the lid sensing switch 16 is turned off when the lid is closed and turned on when the lid is open. The fuel gas filling hole is provided in the fuel cell unit 100 for filling the hydrogen tank 2 with hydrogen as a fuel gas. The lid that opens and closes the fuel gas filling hole is normally closed and is opened when the fuel gas is filled.

また、FC制御装置5には、燃料ガスの充填中にガス漏れの有無を検知するために、ガス漏れ検知センサ17が電気的に接続されている。FC制御装置5は、蓋感知スイッチ16がオン状態になるとガス漏れ検知センサ17を起動し、ガス漏れ検知センサ17を用いてガス漏れの有無を検知する。また、FC制御装置5は、ガス漏れ検知センサ17でガス漏れの発生を検知した場合は、それを報知するための報知処理を行う。 Further, a gas leak detection sensor 17 is electrically connected to the FC control device 5 in order to detect the presence or absence of a gas leak during filling of the fuel gas. The FC control device 5 activates the gas leak detection sensor 17 when the lid detection switch 16 is turned on, and detects the presence or absence of a gas leak using the gas leak detection sensor 17. Further, when the FC control device 5 detects the occurrence of a gas leak by the gas leak detection sensor 17, the FC control device 5 performs a notification process for notifying the occurrence of the gas leak.

FC制御装置5は、DC/DCコンバータ11に電流指令値を出力することにより、DC/DCコンバータ11がFCスタック1から取り出す出力電流を制御する。また、FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態に基づいて、冷却ファン10の回転数を制御する。 The FC control device 5 controls the output current taken out from the FC stack 1 by the DC / DC converter 11 by outputting a current command value to the DC / DC converter 11. Further, the FC control device 5 controls the rotation speed of the cooling fan 10 based on the power generation state of the FC stack 1.

FC制御装置5は、コンプレッサ3による空気の供給量と、流量制御弁4による水素の供給量とを制御することにより、FCスタック1の発電状態を制御する。FCスタック1に供給される水素の量と酸素の量が多くなると、それに応じてFCスタック1の発電量が多くなる。このため、FC制御装置5は、コンプレッサ3と流量制御弁4を制御することで、FCスタック1の発電状態を制御することができる。 The FC control device 5 controls the power generation state of the FC stack 1 by controlling the amount of air supplied by the compressor 3 and the amount of hydrogen supplied by the flow rate control valve 4. As the amount of hydrogen and the amount of oxygen supplied to the FC stack 1 increase, the amount of power generated by the FC stack 1 increases accordingly. Therefore, the FC control device 5 can control the power generation state of the FC stack 1 by controlling the compressor 3 and the flow rate control valve 4.

FCスタック1の発電状態には、FCスタック1の発電量の違いに応じて複数の状態がある。本実施形態においては、一例として、FCスタック1の発電状態が4つあるものとする。4つの発電状態は、発電停止、低発電、中発電、高発電に分かれる。発電停止は、FCスタック1の発電量がゼロ、すなわちFCスタック1が発電を停止している状態である。高発電は、FCスタック1の発電量が最大、すなわち最高発電の状態である。低発電は、FCスタック1の発電量がゼロよりも多く、かつ、中発電時の発電量よりも少ない状態である。中発電は、FCスタック1の発電量が低発電時の発電量よりも多く、かつ、高発電時の発電量よりも少ない状態である。 There are a plurality of power generation states of the FC stack 1 depending on the difference in the power generation amount of the FC stack 1. In the present embodiment, as an example, it is assumed that the FC stack 1 has four power generation states. The four power generation states are divided into power generation stop, low power generation, medium power generation, and high power generation. The power generation stop is a state in which the amount of power generated by the FC stack 1 is zero, that is, the FC stack 1 has stopped power generation. High power generation is a state in which the amount of power generated by the FC stack 1 is the maximum, that is, the highest power generation. Low power generation is a state in which the amount of power generated by the FC stack 1 is more than zero and less than the amount of power generated during medium power generation. In the medium power generation, the power generation amount of the FC stack 1 is larger than the power generation amount at the time of low power generation and less than the power generation amount at the time of high power generation.

FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が、発電停止、低発電、中発電、高発電のうちいずれか1つの状態となるように制御する。具体的には、FC制御装置5は、図3に示すように、電圧センサ13が検出する蓄電装置12の電圧Vに基づいて、FCスタック1の発電状態を制御する。以下、FC制御装置5によるFCスタック1の発電状態の制御方法を、発電量を増やす場合と、発電量を減らす場合に分けて説明する。 The FC control device 5 controls the power generation state of the FC stack 1 to be one of one of power generation stop, low power generation, medium power generation, and high power generation. Specifically, as shown in FIG. 3, the FC control device 5 controls the power generation state of the FC stack 1 based on the voltage V of the power storage device 12 detected by the voltage sensor 13. Hereinafter, the method of controlling the power generation state of the FC stack 1 by the FC control device 5 will be described separately for the case of increasing the power generation amount and the case of reducing the power generation amount.

なお、FCスタック1の発電量を増やす場合は、FC制御装置5がコンプレッサ3と流量制御弁4を制御することにより、FCスタック1に供給される水素の量と酸素の量を増やすことになる。また、FCスタック1の発電量を減らす場合は、FC制御装置5がコンプレッサ3と流量制御弁4を制御することにより、FCスタック1に供給される水素の量と酸素の量を減らすことになる。また、FCスタック1の発電を停止する場合は、FC制御装置5がコンプレッサ3と流量制御弁4を制御することにより、FCスタック1に対して水素の供給と酸素の供給を共に停止することになる。 When increasing the amount of power generation of the FC stack 1, the FC control device 5 controls the compressor 3 and the flow rate control valve 4 to increase the amount of hydrogen and the amount of oxygen supplied to the FC stack 1. .. Further, when reducing the amount of power generation of the FC stack 1, the FC control device 5 controls the compressor 3 and the flow rate control valve 4, thereby reducing the amount of hydrogen and the amount of oxygen supplied to the FC stack 1. .. Further, when the power generation of the FC stack 1 is stopped, the FC control device 5 controls the compressor 3 and the flow rate control valve 4 to stop both the supply of hydrogen and the supply of oxygen to the FC stack 1. Become.

(発電量を増やす場合)
FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が発電停止のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth01を下回ると、FCスタック1の発電状態を発電停止から低発電に切り換える。また、FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が低発電のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth12を下回ると、FCスタック1の発電状態を低発電から中発電に切り換える。また、FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が中発電のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth23を下回ると、FCスタック1の発電状態を中発電から高発電に切り換える。
(When increasing the amount of power generation)
When the voltage V of the power storage device 12 falls below the predetermined threshold voltage Vth01 when the power generation state of the FC stack 1 is stopped, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from the power generation stop to low power generation. Switch to. Further, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from the low power generation when the voltage V of the power storage device 12 falls below the predetermined threshold voltage Vth12 when the power generation state of the FC stack 1 is low power generation. Switch to medium power generation. Further, when the power generation state of the FC stack 1 is medium power generation and the voltage V of the power storage device 12 is lower than the predetermined threshold voltage Vth23, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from the medium power generation. Switch to high power generation.

(発電量を減らす場合)
FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が高発電のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth32を上回ると、FCスタック1の発電状態を高発電から中発電に切り換える。また、FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が中発電のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth21を上回ると、FCスタック1の発電状態を中発電から低発電に切り換える。また、FC制御装置5は、FCスタック1の発電状態が低発電のときに、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた閾値電圧Vth10を上回ると、FCスタック1の発電状態を低発電から発電停止に切り換える。
(When reducing the amount of power generation)
When the voltage V of the power storage device 12 exceeds the predetermined threshold voltage Vth32 when the power generation state of the FC stack 1 is high power generation, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from high power generation to medium power generation. Switch to. Further, when the power generation state of the FC stack 1 is medium power generation, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from the medium power generation when the voltage V of the power storage device 12 exceeds the predetermined threshold voltage Vth21. Switch to low power generation. Further, the FC control device 5 changes the power generation state of the FC stack 1 from the low power generation when the voltage V of the power storage device 12 exceeds the predetermined threshold voltage Vth10 when the power generation state of the FC stack 1 is low power generation. Switch to power generation stop.

図1の説明に戻って、DC/DCコンバータ11の出力側には、蓄電装置12を介して車両負荷20が電気的に接続されている。本実施形態においては、車両負荷20の一例として、走行モータ21および荷役モータ22を挙げる。 Returning to the description of FIG. 1, the vehicle load 20 is electrically connected to the output side of the DC / DC converter 11 via the power storage device 12. In the present embodiment, the traveling motor 21 and the cargo handling motor 22 are given as an example of the vehicle load 20.

(車両本体)
車両本体200は、走行モータ21を駆動源として走行動作する走行装置(不図示)と、荷役モータ22を駆動源として荷役動作する荷役装置(不図示)と、走行装置による走行動作および荷役装置による荷役動作を制御するためにオペレータによって操作される操作部材(後述)と、車両本体200全体の処理および動作を制御する車両制御装置30と、を備えている。車両制御装置30とFC制御装置5とは、たとえばCAN(Controller Area Network)により、互いに通信可能に構成されている。
(Vehicle body)
The vehicle body 200 includes a traveling device (not shown) that travels with the traveling motor 21 as a drive source, a cargo handling device (not shown) that operates with the cargo handling motor 22 as a drive source, and a traveling operation and cargo handling device by the traveling device. It includes an operation member (described later) operated by an operator to control the cargo handling operation, and a vehicle control device 30 for controlling the processing and operation of the entire vehicle body 200. The vehicle control device 30 and the FC control device 5 are configured to be communicable with each other by, for example, a CAN (Controller Area Network).

車両負荷20を構成する走行モータ21および荷役モータ22は、それぞれ、車両制御装置30に電気的に接続されている。また、走行モータ21および荷役モータ22は、それぞれ、燃料電池ユニット100から車両本体200に供給される直流電力によって駆動する。車両制御装置30は、たとえば、マイクロコンピュータ等によって構成される。車両制御装置30は、制御対象となる走行モータ21および荷役モータ22をそれぞれ個別に制御するものである。 The traveling motor 21 and the cargo handling motor 22 constituting the vehicle load 20 are each electrically connected to the vehicle control device 30. Further, the traveling motor 21 and the cargo handling motor 22 are each driven by the DC electric power supplied from the fuel cell unit 100 to the vehicle body 200. The vehicle control device 30 is configured by, for example, a microprocessor or the like. The vehicle control device 30 individually controls the traveling motor 21 and the cargo handling motor 22 to be controlled.

車両制御装置30には、車両本体200の動作を制御するために操作される操作部材の動きに応じてオンオフ状態が切り替わる操作感知スイッチが電気的に接続されている。本実施形態においては、操作部材の一例として、図示しないアクセルペダル、ブレーキペダル、リフトレバー、チルトレバーを挙げる。アクセルペダルおよびブレーキペダルは、車両本体200の走行動作を制御するために操作される。リフトレバーおよびチルトレバーは、車両本体200の荷役動作を制御するために操作される。また、本実施形態においては、上述した操作部材に対応する操作感知スイッチとして、アクセルペダルスイッチ33、ブレーキペダルスイッチ34、リフトレバースイッチ35およびチルトレバースイッチ36が、それぞれ車両制御装置30に電気的に接続されている。アクセルペダルスイッチ33、ブレーキペダルスイッチ34、リフトレバースイッチ35およびチルトレバースイッチ36は、いずれも、車両本体200を制御するためにフォークリフト300に設けられるスイッチである。 The vehicle control device 30 is electrically connected to an operation sensing switch that switches between on and off states according to the movement of an operating member operated to control the operation of the vehicle body 200. In the present embodiment, an accelerator pedal, a brake pedal, a lift lever, and a tilt lever (not shown) are given as examples of operating members. The accelerator pedal and the brake pedal are operated to control the traveling operation of the vehicle body 200. The lift lever and the tilt lever are operated to control the cargo handling operation of the vehicle body 200. Further, in the present embodiment, the accelerator pedal switch 33, the brake pedal switch 34, the lift lever switch 35, and the tilt lever switch 36 are electrically supplied to the vehicle control device 30 as operation sensing switches corresponding to the above-mentioned operation members. It is connected. The accelerator pedal switch 33, the brake pedal switch 34, the lift lever switch 35, and the tilt lever switch 36 are all switches provided on the forklift 300 to control the vehicle body 200.

アクセルペダルスイッチ33は、アクセルペダルの動きに応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。アクセルペダルスイッチ33は、アクセルペダルが押されているときにオン状態となり、アクセルペダルが押されていないときにオフ状態となる。ブレーキペダルスイッチは、ブレーキペダルの動きに応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。ブレーキペダルスイッチ34は、ブレーキペダルが押されているときにオン状態となり、ブレーキペダルが押されていないときにオフ状態となる。 The accelerator pedal switch 33 is a switch that switches the on / off state according to the movement of the accelerator pedal. The accelerator pedal switch 33 is turned on when the accelerator pedal is pressed, and turned off when the accelerator pedal is not pressed. The brake pedal switch is a switch that switches between on and off states according to the movement of the brake pedal. The brake pedal switch 34 is turned on when the brake pedal is pressed, and turned off when the brake pedal is not pressed.

リフトレバースイッチ35は、リフトレバーの動きに応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。リフトレバースイッチ35は、リフトレバーがフォーク上昇指令位置(後傾位置)またはフォーク下降指令位置(前傾位置)にあるときにオン状態となり、リフトレバーが中立の位置にあるときにオフ状態となる。チルトレバースイッチ36は、チルトレバーの動きに応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。チルトレバースイッチ36は、チルトレバーがマスト前傾指令位置(前傾位置)またはマスト後傾指令位置(後傾位置)にあるときにオン状態となり、チルトレバーが中立の位置にあるときにオフ状態となる。 The lift lever switch 35 is a switch that switches the on / off state according to the movement of the lift lever. The lift lever switch 35 is turned on when the lift lever is in the fork ascending command position (backward tilting position) or fork lowering commanding position (forward tilting position), and is turned off when the lift lever is in the neutral position. .. The tilt lever switch 36 is a switch that switches the on / off state according to the movement of the tilt lever. The tilt lever switch 36 is turned on when the tilt lever is in the mast forward tilt command position (forward tilt position) or mast backward tilt command position (backward tilt position), and is in the off state when the tilt lever is in the neutral position. Will be.

また、車両制御装置30には、キースイッチ31が電気的に接続されている。キースイッチ31は、図示しない車両始動用のキーの操作に応じてオンオフ状態が切り替わるスイッチである。車両始動用のキーの操作にはオン操作とオフ操作がある。オン操作は、車両始動用のキーをキー穴等に差し込んで停止位置から始動位置に回す操作、すなわちキーオン操作である。オフ操作は、車両始動用のキーを始動位置から停止位置へと回す操作、すなわちキーオフ操作である。キースイッチ31は、車両始動用のキーが始動位置にあるときにオン状態となり、車両始動用のキーが停止位置にあるときにオフ状態となる。 Further, a key switch 31 is electrically connected to the vehicle control device 30. The key switch 31 is a switch whose on / off state is switched according to the operation of a key for starting a vehicle (not shown). There are two types of key operations for starting the vehicle: on operation and off operation. The on operation is an operation of inserting the key for starting the vehicle into a key hole or the like and turning the key from the stop position to the start position, that is, a key on operation. The off operation is an operation of turning the vehicle starting key from the starting position to the stopping position, that is, a key-off operation. The key switch 31 is turned on when the vehicle starting key is in the starting position, and turned off when the vehicle starting key is in the stopped position.

<燃料電池式産業車両の処理および動作>
次に、本発明の実施形態に係る燃料電池式産業車両の処理および動作の一例として、フォークリフト300を始動するときに適用される始動制御処理と、フォークリフト300を故障等から復旧させるときに適用される復旧制御処理について説明する。
<Processing and operation of fuel cell type industrial vehicles>
Next, as an example of the processing and operation of the fuel cell type industrial vehicle according to the embodiment of the present invention, the start control processing applied when starting the forklift 300 and the start control processing applied when the forklift 300 is recovered from a failure or the like are applied. The recovery control process will be described.

(始動制御処理)
フォークリフト300を始動する場合、オペレータは、車両始動用のキーをキー穴等に差し込んでキーオン操作する。これにより、キースイッチ31がオフ状態からオン状態に切り替わる。キースイッチ31がオン状態になると、その旨を知らせる信号(以下、「キーオン信号」ともいう。)が車両制御装置30からFC制御装置5に出力され、この信号を受けてFC制御装置5がFCスタック1を起動する。その際、FC制御装置5は、FCスタック1を起動する前に、蓄電装置12の電圧Vを電圧センサ13から読み出す。このとき、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin以上であれば、FC制御装置5はFCスタック1の起動を許可し、下限閾値電圧Vmin未満であれば、FC制御装置5はFCスタック1の起動を不許可とする。
つまり、FC制御装置5は、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin未満になると、キーオン操作によってキースイッチ31がオン状態になってもFCスタック1を起動しないように規制をかける。
下限閾値電圧Vminは、蓄電装置12への電力の供給がない状態で蓄電装置12の電力を消費し続けた場合に、蓄電装置12に残っている蓄電量が過度に少なくなって蓄電装置12の特性に悪影響をおよぼさないようそれ以上の電力消費を避けるために、予め設定される閾値電圧である。
(Start control process)
When starting the forklift 300, the operator inserts a key for starting the vehicle into a key hole or the like to perform a key-on operation. As a result, the key switch 31 is switched from the off state to the on state. When the key switch 31 is turned on, a signal notifying that effect (hereinafter, also referred to as “key-on signal”) is output from the vehicle control device 30 to the FC control device 5, and the FC control device 5 receives this signal and FC. Start stack 1. At that time, the FC control device 5 reads the voltage V of the power storage device 12 from the voltage sensor 13 before starting the FC stack 1. At this time, if the voltage V of the power storage device 12 is equal to or higher than the lower limit threshold voltage Vmin, the FC control device 5 permits the activation of the FC stack 1, and if it is less than the lower limit threshold voltage Vmin, the FC control device 5 allows the FC stack 1 to start. Is not allowed to start.
That is, when the voltage V of the power storage device 12 becomes less than the lower limit threshold voltage Vmin, the FC control device 5 regulates that the FC stack 1 is not started even if the key switch 31 is turned on by the key-on operation.
When the lower limit voltage voltage Vmin continues to consume the power of the power storage device 12 without supplying power to the power storage device 12, the amount of power stored in the power storage device 12 becomes excessively small, and the power storage device 12 It is a preset threshold voltage in order to avoid further power consumption so as not to adversely affect the characteristics.

また、下限閾値電圧VminはFCスタック1の起動において、蓄電装置12に悪影響を及ぼさずFCスタック1を起動するのに最小限必要となる電力が蓄電装置12に残っているときの蓄電装置12の電圧をVpとすると、Vmin>Vpの条件を満たすように設定される。この条件は、その後の何らかの放電等によっても蓄電装置12の電圧がVp以下とならないように、ある程度余裕を持って設定される。なお、電圧Vpは蓄電装置12の種類や構造等によって決まっており、下限閾値電圧Vminは、電圧Vpの値に基づいて、車両の特性や使用状況などの情報を考慮して実験又は計算等に基づいて決定する。したがって、蓄電装置12の電圧が下限閾値電圧Vmin未満であっても、電圧Vp以上であれば、蓄電装置の特性に悪影響を及ぼすことなくFCスタック1を起動するための電力は有している。また、下限閾値電圧Vminは、FCスタック1の発電状態を制御する際に適用される3つの閾値電圧Vth01、Vth12、Vth23(図3参照)と比較すると、いずれの閾値電圧よりも低い電圧値に設定される。 Further, the lower limit threshold voltage Vmin does not adversely affect the power storage device 12 when the FC stack 1 is started, and the power storage device 12 when the minimum power required for starting the FC stack 1 remains in the power storage device 12. Assuming that the voltage is Vp, it is set so as to satisfy the condition of Vmin> Vp. This condition is set with a certain margin so that the voltage of the power storage device 12 does not become Vp or less even due to some subsequent discharge or the like. The voltage Vp is determined by the type and structure of the power storage device 12, and the lower limit threshold voltage Vmin is used for experiments or calculations based on the value of the voltage Vp in consideration of information such as vehicle characteristics and usage conditions. Determine based on. Therefore, even if the voltage of the power storage device 12 is less than the lower limit threshold voltage Vmin, if the voltage is Vp or more, the power for starting the FC stack 1 is possessed without adversely affecting the characteristics of the power storage device. Further, the lower limit threshold voltage Vmin has a lower voltage value than any of the three threshold voltages Vth01, Vth12, and Vth23 (see FIG. 3) applied when controlling the power generation state of the FC stack 1. Set.

そして、FC制御装置5がFCスタック1の起動を許可する場合は、車両制御装置30からキーオン信号が出力されたとき、すなわちキースイッチ31がオン状態になったときに、FC制御装置5はコンプレッサ3を起動してFCスタック1に空気を供給し、これによってFCスタック1を起動する。しかし、フォークリフト300や燃料電池システムに何らかの故障が発生している場合は、FC制御装置5がFCスタック1を起動しようとしても、その故障が直接または間接的な原因となってFCスタック1を起動できないことがある。FCスタック1の起動の際には蓄電装置12の電力を使用するため、起動の繰り返し、具体的には、キースイッチ31がオフ状態からオン状態に切り替えることを繰り返すと蓄電装置12の蓄電量が減っていく。 When the FC control device 5 permits the activation of the FC stack 1, the FC control device 5 uses the compressor when the key-on signal is output from the vehicle control device 30, that is, when the key switch 31 is turned on. 3 is activated to supply air to the FC stack 1, thereby activating the FC stack 1. However, when the forklift 300 or the fuel cell system has some trouble, even if the FC control device 5 tries to start the FC stack 1, the failure directly or indirectly causes the FC stack 1 to start. There are things you can't do. Since the power of the power storage device 12 is used when the FC stack 1 is started, the amount of electricity stored in the power storage device 12 is increased when the start is repeated, specifically, the key switch 31 is repeatedly switched from the off state to the on state. It will decrease.

そして、FC制御装置5は、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin未満になると、キーオン操作によってキースイッチ31がオン状態になってもFCスタック1を起動しないように規制をかける起動規制制御を適用する。すなわち、燃料電池ユニット100においては、キーオン操作によるFCスタック1の起動に規制をかける起動規制制御がFC制御装置5によって適用された状態となる。FC制御装置5がFCスタック1の起動を不許可とする場合は、車両制御装置30からキーオン信号が出力されたときでも、FC制御装置5はFCスタック1を起動しない。起動規制制御は、蓄電装置12の電圧Vを下限閾値電圧Vmin以上に回復させないかぎり適用される。
なお、FCスタック1はコンプレッサ3から空気を供給しないと起動できないため、コンプレッサ3の起動とFCスタック1の起動は、実質的に同義である。
Then, when the voltage V of the power storage device 12 becomes less than the lower limit threshold voltage Vmin, the FC control device 5 regulates the start of the FC stack 1 even if the key switch 31 is turned on by the key-on operation. To apply. That is, in the fuel cell unit 100, the start regulation control that restricts the start of the FC stack 1 by the key-on operation is applied by the FC control device 5. When the FC control device 5 disallows the activation of the FC stack 1, the FC control device 5 does not activate the FC stack 1 even when the key-on signal is output from the vehicle control device 30. The start regulation control is applied unless the voltage V of the power storage device 12 is restored to the lower limit threshold voltage Vmin or more.
Since the FC stack 1 cannot be started unless air is supplied from the compressor 3, the start of the compressor 3 and the start of the FC stack 1 are substantially synonymous.

(復旧制御処理)
上述した起動規制制御が適用された場合は、その後、サービスマン等がフォークリフト300を修理して故障を解消しても、蓄電装置12の電圧Vは下限閾値電圧Vmin未満のままである。このため、キーオン操作によってFCスタック1を起動できる状態に戻すためには、蓄電装置12の電圧Vを下限閾値電圧Vmin以上に回復させる必要がある。そこでFC制御装置5は次のような復旧制御処理を行う。なお、本実施形態においては、復旧制御処理を行うにあたって、キースイッチ31と、これ以外の2つのスイッチ、すなわちオートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を適用するものとする。この適用例においては、アクセルペダルスイッチ33が第1のスイッチに相当し、オートパワーオフ解除スイッチ15が第2のスイッチに相当する。
(Recovery control processing)
When the above-mentioned start regulation control is applied, the voltage V of the power storage device 12 remains less than the lower limit threshold voltage Vmin even if the serviceman or the like subsequently repairs the forklift 300 to solve the failure. Therefore, in order to return the FC stack 1 to a state in which the FC stack 1 can be started by the key-on operation, it is necessary to recover the voltage V of the power storage device 12 to the lower limit threshold voltage Vmin or more. Therefore, the FC control device 5 performs the following recovery control processing. In this embodiment, the key switch 31 and the other two switches, that is, the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33, are applied to perform the recovery control process. In this application example, the accelerator pedal switch 33 corresponds to the first switch, and the auto power off release switch 15 corresponds to the second switch.

図4は、FC制御装置が行う復旧制御処理を説明するタイムチャートである。
まず、サービスマン等によるキーオン操作によってキースイッチ31がオン状態にされる。ただし、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin未満であると、キーオン操作による起動規制制御が適用された状況であるため、FC制御装置5は、FCスタック1を起動しない。そして、FC制御装置5は、キースイッチ31がオン状態となっている状態で、サービスマン等による操作によってオートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が所定の条件を満たすようにオン状態となったか否かを判断する。アクセルペダルスイッチ33のオンオフ状態は、車両制御装置30からFC制御装置5に通知され、この通知を受けてFC制御装置5はアクセルペダルスイッチ33のオンオフ状態を判別する構成となっている。本実施形態では、一例として、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態になったときに、FC制御装置5は、それら2つのスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態になったと判断するものとする。
FIG. 4 is a time chart illustrating the recovery control process performed by the FC control device.
First, the key switch 31 is turned on by a key-on operation by a serviceman or the like. However, if the voltage V of the power storage device 12 is less than the lower limit threshold voltage Vmin, the FC control device 5 does not start the FC stack 1 because the start regulation control by the key-on operation is applied. Then, the FC control device 5 is turned on so that the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 satisfy a predetermined condition by an operation by a serviceman or the like while the key switch 31 is turned on. Judge whether or not. The on / off state of the accelerator pedal switch 33 is notified from the vehicle control device 30 to the FC control device 5, and the FC control device 5 is configured to determine the on / off state of the accelerator pedal switch 33 in response to this notification. In the present embodiment, as an example, when both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on, the FC control device 5 is turned on so that the two switches satisfy a predetermined condition. It shall be judged that it has become.

ここで、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態にするための具体的な操作方法について説明する。この操作方法には3つの方法がある。第1の操作方法は、オートパワーオフ解除スイッチ15を押したまま、アクセルペダルを押すように操作する場合である。第2の操作方法は、アクセルペダルを押したまま、オートパワーオフ解除スイッチ15を押すように操作する場合である。第3の操作方法は、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルの両方を同時に押すように操作する場合である。 Here, a specific operation method for turning on both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 will be described. There are three methods for this operation. The first operation method is a case of operating so as to press the accelerator pedal while pressing the auto power off release switch 15. The second operation method is a case of operating so as to press the auto power off release switch 15 while pressing the accelerator pedal. The third operation method is a case where both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal are pressed at the same time.

第1の操作方法では、オートパワーオフ解除スイッチ15がオン状態に立ち上がった後、アクセルペダルスイッチ33がオン状態に立ち上がる。そして、アクセルペダルスイッチ33がオン状態に立ち上がったタイミングで、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態になる。第2の操作方法では、アクセルペダルスイッチ33がオン状態に立ち上がった後、オートパワーオフ解除スイッチ15がオン状態に立ち上がる。そして、オートパワーオフ解除スイッチ15がオン状態に立ち上がったタイミングで、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態になる。第3の操作方法では、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が同時にオン状態に立ち上がり、これによってオートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態になる。 In the first operation method, after the auto power off release switch 15 is turned on, the accelerator pedal switch 33 is turned on. Then, at the timing when the accelerator pedal switch 33 is turned on, both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on. In the second operation method, after the accelerator pedal switch 33 is turned on, the auto power off release switch 15 is turned on. Then, at the timing when the auto power off release switch 15 is turned on, both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on. In the third operation method, the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are simultaneously turned on, whereby the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are both turned on.

また、オートパワーオフ解除スイッチ15に関しては、フォークリフト300の通常の使用時において、オートパワーオフ解除スイッチ15がシートスタンド201の下に隠れている。このため、オートパワーオフ解除スイッチ15を操作するには、シートスタンド201を持ち上げてオートパワーオフ解除スイッチ15を外部に露出させる必要がある。また、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態にするためには、たとえば、フォークリフト300の脇に立つオペレータやサービスマンなどの操作者が、一方の手でオートパワーオフ解除スイッチ15を操作し、かつ、他方の手でアクセルペダルを操作する必要がある。 Regarding the auto power off release switch 15, the auto power off release switch 15 is hidden under the seat stand 201 during normal use of the forklift 300. Therefore, in order to operate the auto power off release switch 15, it is necessary to lift the seat stand 201 to expose the auto power off release switch 15 to the outside. Further, in order to turn on both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33, for example, an operator such as an operator or a serviceman standing beside the forklift 300 can use one hand to turn on the auto power off release switch. It is necessary to operate 15 and operate the accelerator pedal with the other hand.

図4に示す例では、まず、キースイッチ31がタイミングT0でオフ状態からオン状態に立ち上がった後、オートパワーオフ解除スイッチ15がタイミングT1でオフ状態からオン状態に立ち上がっている。次に、オートパワーオフ解除スイッチ15がオン状態に保持されている期間内のタイミングT2でアクセルペダルスイッチ33がオフ状態からオン状態に立ち上がっている。その後、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33は、いずれもタイミングT3で、オン状態からオフ状態に立ち下がっている。この場合、操作者は、上述した第1の操作方法に従ってオートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルを操作したことが分かる。 In the example shown in FIG. 4, first, the key switch 31 rises from the off state to the on state at the timing T0, and then the auto power off release switch 15 rises from the off state to the on state at the timing T1. Next, the accelerator pedal switch 33 rises from the off state to the on state at the timing T2 within the period in which the auto power off release switch 15 is held in the on state. After that, both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are down from the on state to the off state at the timing T3. In this case, it can be seen that the operator has operated the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal according to the first operation method described above.

このような場合、FC制御装置5は、タイミングT2において、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態になったと判断する。また、FC制御装置5は、アクセルペダルスイッチ33がタイミングT2でオン状態に立ち上がると、上述した起動規制制御が適用された状況であっても、FCスタック1の起動を許可する。すなわち、FC制御部5は、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を共にオン状態となったタイミングT2でFCスタック1を起動する。これにより、FCスタック1による発電が開始する。
FCスタック1の起動において、上述のように蓄電装置12の電圧が下限閾値電圧Vmin未満であっても、電圧Vp以上であれば、蓄電装置12の特性に悪影響を及ぼすことなくFCスタック1を起動するための電力は有している。フォークリフト300の故障が解消されていれば、蓄電装置12に残っている電力を使ってFCスタック1を起動し、FCスタック1の発電を開始することができる。その際、FC制御装置5は、FCスタック1が最大の発電量Wmax、すなわち高発電で発電を開始するようにFCスタック1の発電状態を制御する。
In such a case, the FC control device 5 determines that both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on at the timing T2. Further, when the accelerator pedal switch 33 is turned on at the timing T2, the FC control device 5 permits the start of the FC stack 1 even in the situation where the above-mentioned start restriction control is applied. That is, the FC control unit 5 activates the FC stack 1 at the timing T2 when both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on. As a result, power generation by the FC stack 1 starts.
When starting the FC stack 1, even if the voltage of the power storage device 12 is less than the lower limit threshold voltage Vmin as described above, if the voltage is Vp or higher, the FC stack 1 is started without adversely affecting the characteristics of the power storage device 12. Has the power to do. If the failure of the forklift 300 is resolved, the FC stack 1 can be started by using the electric power remaining in the power storage device 12, and the power generation of the FC stack 1 can be started. At that time, the FC control device 5 controls the power generation state of the FC stack 1 so that the FC stack 1 starts power generation with the maximum power generation amount Wmax, that is, high power generation.

このようにFCスタック1の発電を開始すると、FCスタック1が発電する電力が蓄電装置12に蓄えられ、これによって蓄電装置12が充電される。このため、蓄電装置12の電圧Vが徐々に高くなる。蓄電装置12を充電している間、FC制御装置5は、蓄電装置12の電圧Vを電圧センサ13から読み出す。そして、たとえばタイミングT4において、蓄電装置12の電圧Vが、予め決められた上限閾値電圧Vmaxに達した場合、すなわち蓄電装置12が満充電の状態になると、FC制御装置5は、FCスタック1の発電を自動的に停止し、以降は通常制御モードに移行する。通常制御モードは、図3を用いて説明したように、蓄電装置12の電圧Vに基づいてFCスタック1の発電状態を制御する制御モードである。
なお、復旧制御処理のFCスタック1の起動において、FC制御装置5は、蓄電装置12の電圧がVp以上であるか否か判断する。もし、蓄電装置12の電圧がVp未満の場合には、FCスタック1の起動を不許可とする。この場合には、外部設備となる安定化電源を用意して起動規制制御を解除する必要がある。
したがって、復旧制御処理のFCスタック1の起動は、蓄電装置の電圧がVmin未満で、かつ、Vp以上のときに行われる。
When the power generation of the FC stack 1 is started in this way, the electric power generated by the FC stack 1 is stored in the power storage device 12, thereby charging the power storage device 12. Therefore, the voltage V of the power storage device 12 gradually increases. While charging the power storage device 12, the FC control device 5 reads the voltage V of the power storage device 12 from the voltage sensor 13. Then, for example, at the timing T4, when the voltage V of the power storage device 12 reaches a predetermined upper limit threshold voltage Vmax, that is, when the power storage device 12 is in a fully charged state, the FC control device 5 causes the FC stack 1 to be in a fully charged state. Power generation is automatically stopped, and then the normal control mode is entered. As described with reference to FIG. 3, the normal control mode is a control mode for controlling the power generation state of the FC stack 1 based on the voltage V of the power storage device 12.
When starting the FC stack 1 in the recovery control process, the FC control device 5 determines whether or not the voltage of the power storage device 12 is Vp or higher. If the voltage of the power storage device 12 is less than Vp, the activation of the FC stack 1 is disallowed. In this case, it is necessary to prepare a stabilized power supply as an external facility and cancel the start regulation control.
Therefore, the FC stack 1 of the recovery control process is started when the voltage of the power storage device is less than Vmin and more than Vp.

<実施形態の効果>
本発明の実施形態においては、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin未満となってキーオン操作による前記燃料電池スタックの起動に規制をかける起動規制制御が適用された状況であっても、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態となった場合に、FC制御装置5が、FCユニット1を起動して蓄電装置12への充電を開始する。このため、燃料電池ユニット100において蓄電装置12の電圧Vが低くなって起動規制制御が適用された場合に、緊急的な処理として復旧制御処理をおこなうことで、安定化電源等の外部設備を使用しなくても、蓄電装置12の電圧Vを回復させることができる。
<Effect of embodiment>
In the embodiment of the present invention, even in a situation where the voltage V of the power storage device 12 is less than the lower limit threshold voltage Vmin and the start regulation control for restricting the start of the fuel cell stack by the key-on operation is applied, the auto operation is performed. When both the power-off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on, the FC control device 5 activates the FC unit 1 to start charging the power storage device 12. Therefore, when the voltage V of the power storage device 12 becomes low in the fuel cell unit 100 and the start regulation control is applied, the recovery control process is performed as an urgent process to use external equipment such as a stabilized power supply. Even if this is not done, the voltage V of the power storage device 12 can be recovered.

また、本発明の実施形態においては、車両本体200を制御するために設けられるアクセルペダルスイッチ33を第1のスイッチとする一方、燃料電池ユニット100を制御するために設けられるオートパワーオフ解除スイッチ15を第2のスイッチとしている。この場合、フォークリフト300の通常の使用において、アクセルペダルスイッチ33は、フォークリフト300の操中にオペレータがアクセルペダルを踏み込んだときにオン状態となる。これに対し、オートパワーオフ解除スイッチ15は、フォークリフト300を操作するためのスイッチではない。このため、フォークリフト300の通常の使用中に、オートパワーオフ解除スイッチ15が誤って押されることがない。よって、本発明の実施形態によれば、フォークリフト300の通常の使用とは別の用途である、蓄電装置12の電圧Vを回復させるための復旧制御処理のために、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33といった2つのスイッチを有効に活用することができる。 Further, in the embodiment of the present invention, the accelerator pedal switch 33 provided for controlling the vehicle body 200 is used as the first switch, while the auto power off release switch 15 provided for controlling the fuel cell unit 100 is used. Is the second switch. In this case, in normal use of the forklift 300, the accelerator pedal switch 33 is turned on when the operator depresses the accelerator pedal while operating the forklift 300. On the other hand, the auto power off release switch 15 is not a switch for operating the forklift 300. Therefore, the auto power off release switch 15 is not accidentally pressed during normal use of the forklift 300. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the auto power off release switch 15 is used for the recovery control process for recovering the voltage V of the power storage device 12, which is an application different from the normal use of the forklift 300. Two switches such as the accelerator pedal switch 33 can be effectively used.

また、フォークリフト300の通常の使用では、オートパワーオフ解除スイッチ15がシートスタンド201で隠されているため、フォークリフト300の通常の使用中にオペレータがオートパワーオフ解除スイッチ15を操作することはできない。よって、緊急的な処理である復旧制御処理においてのみ、第1のスイッチと第2のスイッチを使用して蓄電装置12の電圧Vを回復させることができる。 Further, in normal use of the forklift 300, since the auto power off release switch 15 is hidden by the seat stand 201, the operator cannot operate the auto power off release switch 15 during normal use of the forklift 300. Therefore, the voltage V of the power storage device 12 can be recovered by using the first switch and the second switch only in the recovery control process, which is an urgent process.

また、起動規制制御の適用を避けるための手段としては、蓄電装置12の電圧Vが下限閾値電圧Vmin未満でもFC制御装置5がFCユニット1の起動を許可するよう、起動規制制御の適用を解除するための新たなスイッチを設けることが考えられる。ただし、現状のフォークリフトではスペース上の制約が大きく、そのようなスイッチを新たに設けることは困難な状況にある。また、新たなスイッチを設けるにはコストアップをともなう。これに対し、本発明の実施形態においては、フォークリフトが備える既存のスイッチであるオートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33を使用している。このため、スペース上の制約を受けることなく、またコストアップをともなうことなく、起動規制制御の適用を避けてFCユニット1を起動することができる。 Further, as a means for avoiding the application of the start regulation control, the application of the start regulation control is canceled so that the FC control device 5 permits the start of the FC unit 1 even if the voltage V of the power storage device 12 is less than the lower limit threshold voltage Vmin. It is conceivable to provide a new switch for this purpose. However, the current forklift has a large space limitation, and it is difficult to newly install such a switch. In addition, it is costly to install a new switch. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33, which are existing switches included in the forklift, are used. Therefore, it is possible to start the FC unit 1 without being restricted by space and without increasing the cost and avoiding the application of the start regulation control.

また、本発明の実施形態においては、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態となった場合に、FCスタック1が最大の発電量で発電を開始するように、FC制御装置5がFCスタック1の発電状態を制御する。このため、蓄電装置12を急速に充電し、短い時間で蓄電装置12の電圧Vを回復させることができる。また、蓄電装置12の充電を開始してから、蓄電装置12が満充電の状態になるまでの時間を極力短縮することができる。 Further, in the embodiment of the present invention, when both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on, the FC control device starts power generation with the maximum power generation amount of the FC stack 1. 5 controls the power generation state of the FC stack 1. Therefore, the power storage device 12 can be rapidly charged and the voltage V of the power storage device 12 can be recovered in a short time. Further, it is possible to shorten the time from the start of charging of the power storage device 12 until the power storage device 12 is fully charged as much as possible.

<変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
<Modification example, etc.>
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and improvements as long as the specific effects obtained by the constituent requirements of the invention and the combination thereof can be derived.

たとえば、上記実施形態においては、FCスタック1の発電状態を、発電停止、低発電、中発電および高発電の4つに分けて制御する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、FCスタック1の発電状態を2つ、3つ、あるいは5つ以上に分けて制御する構成を採用してもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which the power generation state of the FC stack 1 is controlled by dividing it into four categories of power generation stop, low power generation, medium power generation, and high power generation is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which the power generation state of the FC stack 1 is controlled by dividing it into two, three, or five or more.

また、上記実施形態においては、復旧制御処理によってFCユニット1を起動する場合に、FCスタック1の発電を高発電で開始するものとしたが、本発明はこれに限らず、中発電または低発電でFCスタック1の発電を開始してもかまわない。 Further, in the above embodiment, when the FC unit 1 is started by the recovery control process, the power generation of the FC stack 1 is started with high power generation, but the present invention is not limited to this, and medium power generation or low power generation is not limited to this. You may start the power generation of FC stack 1 with.

また、上記実施形態においては、復旧制御処理に適用する第1のスイッチとして、操作感知センサの1つであるアクセルペダルスイッチ33を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。たとえば、アクセルペダルスイッチ33に代えて、ブレーキペダルスイッチ34、リフトレバースイッチ35またはチルトレバースイッチ36を復旧制御処理に適用してもよい。また、車両本体200のライトを点灯させるためのスイッチやクラクションを鳴らすためのスイッチを第1のスイッチとして復旧制御処理に適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the accelerator pedal switch 33, which is one of the operation sensing sensors, has been described as an example as the first switch applied to the recovery control process, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the accelerator pedal switch 33, the brake pedal switch 34, the lift lever switch 35, or the tilt lever switch 36 may be applied to the recovery control process. Further, a switch for turning on the light of the vehicle body 200 and a switch for sounding the horn may be applied to the recovery control process as the first switch.

特に、復旧制御処理にブレーキペダルスイッチ34を適用した場合は、これに対応するブレーキペダルが、車両本体200の走行動作を強制的に停止するときに操作される操作部材となる。このため、復旧制御処理に際してブレーキペダルを操作する操作者に対し、「ブレーキペダルを押していれば車両本体200が動かない」という安心感を与えることができる。なお、ブレーキペダルスイッチ34、リフトレバースイッチ35またはチルトレバースイッチ36を復旧制御処理に適用する場合は、実際に適用するセンサのオンオフ状態が車両制御装置30からFC制御装置5に通知され、この通知を受けてFC制御装置5がセンサのオンオフ状態を判別することになる。 In particular, when the brake pedal switch 34 is applied to the recovery control process, the corresponding brake pedal becomes an operating member operated when the traveling operation of the vehicle body 200 is forcibly stopped. Therefore, it is possible to give the operator who operates the brake pedal during the restoration control process a sense of security that "the vehicle body 200 does not move if the brake pedal is pressed". When the brake pedal switch 34, the lift lever switch 35, or the tilt lever switch 36 is applied to the recovery control process, the vehicle control device 30 notifies the FC control device 5 of the on / off state of the sensor to be actually applied, and this notification. In response to this, the FC control device 5 determines the on / off state of the sensor.

また、上記実施形態においては、キースイッチ31がオン状態となっている期間中に、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態になったか否かをFC制御装置5で判断するようにしたが、本発明はこれに限らない。たとえば、車両始動用のキーがキー穴等から抜かれてキースイッチ31がオフ状態となっている場合にも、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態となったか否かをFC制御装置5で判断し、この判断結果を基にFCユニット1を起動するように制御してもよい。その場合は、蓄電装置12が満充電の状態になったときにFC制御装置5がFCスタック1の発電を自動的に停止することにより、それ以降は、通常の始動時と同様にキーオン操作によってFCユニット1を起動できるようになる。 Further, in the above embodiment, the FC control device 5 determines whether or not both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on during the period when the key switch 31 is turned on. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the key for starting the vehicle is pulled out from the key hole or the like and the key switch 31 is in the off state, whether or not both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are in the on state is FC. The control device 5 may make a determination, and the FC unit 1 may be controlled to be activated based on the determination result. In that case, the FC control device 5 automatically stops the power generation of the FC stack 1 when the power storage device 12 is fully charged, and thereafter, by the key-on operation as in the normal start-up. FC unit 1 can be started.

また、上記実施形態においては、オートパワーオフ解除スイッチ15とアクセルペダルスイッチ33が共にオン状態になったときに、FC制御装置5は、それら2つのスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態になったと判断する構成を採用したが、本発明はこれに限らない。すなわち、FC制御装置5で判断の基準とする所定の条件は、種々の変更が可能である。たとえば、第1のスイッチと第2のスイッチのうち、一方のスイッチがオン状態になってから他方のスイッチがオン状態になるまでの時間をタイマー等で計測し、その計測した時間が、予め決められた規定の時間内(たとえば、5秒以内)である場合に、それら2つのスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態になったと判断する構成を採用してもよい。また、これ以外にも、たとえば、2つのスイッチが、予め決められた順序でオン状態となった場合に、2つのスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態になったと判断する構成を採用してもよい。 Further, in the above embodiment, when both the auto power off release switch 15 and the accelerator pedal switch 33 are turned on, the FC control device 5 is turned on so that the two switches satisfy a predetermined condition. However, the present invention is not limited to this. That is, the predetermined conditions used as the judgment criteria in the FC control device 5 can be changed in various ways. For example, of the first switch and the second switch, the time from when one switch is turned on to when the other switch is turned on is measured by a timer or the like, and the measured time is determined in advance. A configuration may be adopted in which it is determined that the two switches are turned on so as to satisfy a predetermined condition when the specified time is within the specified time (for example, within 5 seconds). In addition to this, for example, when two switches are turned on in a predetermined order, a configuration is adopted in which it is determined that the two switches are turned on so as to satisfy a predetermined condition. You may.

また、上記実施形態においては、キーオン操作による起動規制制御が適用された状況の下で、第1のスイッチと第2のスイッチが共にオン状態となった場合に、燃料電池スタックを起動して蓄電装置への充電を開始するように制御したが、本発明はこれに限らない。
すなわち、キーオン操作による起動規制制御が適用されているかどうかにかかわず、第1のスイッチと第2のスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、燃料電池スタックを起動して蓄電装置への充電を開始するように制御する構成を採用してもよい。これにより、様々な要因で復旧制御処理が必要になった場合にも、第1のスイッチと第2のスイッチを適宜操作することにより、燃料電池スタックを起動して蓄電装置への充電を開始することができる。
Further, in the above embodiment, when the first switch and the second switch are both turned on under the condition that the activation regulation control by the key-on operation is applied, the fuel cell stack is activated to store electricity. The device is controlled to start charging, but the present invention is not limited to this.
That is, regardless of whether the start regulation control by the key-on operation is applied, when the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy a predetermined condition, the fuel cell stack is started. A configuration may be adopted in which the power storage device is controlled to start charging. As a result, even when recovery control processing is required due to various factors, the fuel cell stack is activated and the power storage device is started to be charged by appropriately operating the first switch and the second switch. be able to.

また、上記実施形態においては、燃料電池式産業車両として、フォークリフトを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、たとえばトーイング車(Towing Car)などの他の燃料電池式産業車両に適用してもよい。トーイング車に適用する場合は、運転席の前部または後部に配置されるボンネットの下に燃料電池ユニットが搭載されることもあるため、燃料電池ユニットを覆うカバーに相当するものはボンネットになる。 Further, in the above embodiment, the forklift has been described as an example of the fuel cell type industrial vehicle, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this, for example, to other fuel cell type industrial vehicles such as a towing car. May be applied. When applied to a towing vehicle, the fuel cell unit may be mounted under the bonnet arranged at the front or rear of the driver's seat, so the equivalent of the cover covering the fuel cell unit is the bonnet.

1 FCスタック(燃料電池スタック)、5 FC制御装置(制御部)、12 蓄電装置、15 オートパワーオフ解除スイッチ(第2のスイッチ)、33 アクセルペダルスイッチ(第1のスイッチ)、34 ブレーキペダルスイッチ(操作感知スイッチ)、100 燃料電池ユニット、200 車両本体、201 シートスタンド(カバー)、300 フォークリフト。 1 FC stack (fuel cell stack), 5 FC control device (control unit), 12 power storage device, 15 auto power off release switch (second switch), 33 accelerator pedal switch (first switch), 34 brake pedal switch (Operation detection switch), 100 fuel cell unit, 200 vehicle body, 201 seat stand (cover), 300 forklift.

Claims (8)

車両本体と、前記車両本体に搭載される燃料電池ユニットとを備え、前記燃料電池ユニットは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックが発電する電力を蓄える蓄電装置とを有し、前記車両本体は、前記蓄電装置を介して前記燃料電池ユニットから供給される電力によって動作する燃料電池式産業車両であって、
前記車両本体を制御するために設けられる第1のスイッチと、
前記燃料電池ユニットを制御するために設けられる第2のスイッチと、
前記蓄電装置の電圧が所定閾値電圧未満となってキーオン操作による前記燃料電池スタックの起動に規制をかける起動規制制御が適用された状況であっても、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、前記燃料電池スタックを起動して前記蓄電装置への充電を開始し、前記蓄電装置の電圧が前記所定閾値電圧以上となるまで前記蓄電装置への充電を継続するように制御する制御部と、
を備える燃料電池式産業車両。
The vehicle body includes a vehicle body and a fuel cell unit mounted on the vehicle body, and the fuel cell unit has a fuel cell stack and a power storage device for storing electric power generated by the fuel cell stack, and the vehicle body is , A fuel cell type industrial vehicle operated by electric power supplied from the fuel cell unit via the power storage device.
A first switch provided to control the vehicle body,
A second switch provided to control the fuel cell unit, and
Even in a situation where the voltage of the power storage device becomes less than a predetermined threshold voltage and the start regulation control for restricting the start of the fuel cell stack by the key-on operation is applied, the first switch and the second switch are applied. Is turned on so as to satisfy a predetermined condition, the fuel cell stack is activated to start charging the power storage device, and the power storage device is charged until the voltage of the power storage device becomes equal to or higher than the predetermined threshold voltage. A control unit that controls the device to continue charging,
Fuel cell type industrial vehicle equipped with.
車両始動用のキーの操作に応じてオンオフ状態が切り替わるキースイッチを有し、
前記制御部は、前記キースイッチがオン状態となっている期間中に、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが前記所定の条件を満たすようにオン状態となったか否かを判断する
請求項1に記載の燃料電池式産業車両。
It has a key switch that switches on and off according to the operation of the key for starting the vehicle.
The control unit determines whether or not the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy the predetermined condition during the period when the key switch is turned on. Item 1. The fuel cell type industrial vehicle according to item 1.
記第1のスイッチは、前記車両本体の動作を制御するために操作される操作部材の動きに応じてオンオフ状態が切り替わる操作感知スイッチである
請求項1または2に記載の燃料電池式産業車両。
The fuel cell type industrial vehicle according to claim 1 or 2, wherein the first switch is an operation sensing switch whose on / off state is switched according to the movement of an operating member operated to control the operation of the vehicle body. ..
前記操作部材はブレーキペダルであり、前記操作感知スイッチは、前記ブレーキペダルが押されているときにオン状態となるブレーキペダルスイッチである
請求項3に記載の燃料電池式産業車両。
The fuel cell type industrial vehicle according to claim 3, wherein the operating member is a brake pedal, and the operation sensing switch is a brake pedal switch that is turned on when the brake pedal is pressed.
前記車両本体は、前記燃料電池ユニットを覆う開閉可能なカバーを有し、
前記第2のスイッチは、前記燃料電池ユニットと共に前記カバーで覆われ、前記カバーを開けることで操作可能になるスイッチである
請求項1~4のいずれか1項に記載の燃料電池式産業車両。
The vehicle body has an openable / closable cover that covers the fuel cell unit.
The fuel cell type industrial vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the second switch is a switch that is covered with the cover together with the fuel cell unit and can be operated by opening the cover.
前記第2のスイッチは、オートパワーオフ機能を解除するためのオートパワーオフ解除スイッチである
請求項5に記載の燃料電池式産業車両。
The fuel cell type industrial vehicle according to claim 5, wherein the second switch is an auto power off release switch for canceling the auto power off function.
前記制御部は、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが前記所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、前記燃料電池スタックが最大の発電量で発電を開始するように前記燃料電池スタックの発電状態を制御する
請求項1~6のいずれか1項に記載の燃料電池式産業車両。
The control unit causes the fuel cell stack to start power generation with the maximum amount of power generation when the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy the predetermined conditions. The fuel cell type industrial vehicle according to any one of claims 1 to 6, which controls the power generation state of the fuel cell stack .
車両本体と、前記車両本体に搭載される燃料電池ユニットとを備え、前記燃料電池ユニットは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックが発電する電力を蓄える蓄電装置とを有し、前記車両本体は、前記蓄電装置を介して前記燃料電池ユニットから供給される電力によって動作する燃料電池式産業車両であって、
前記車両本体を制御するために設けられる第1のスイッチと、
前記燃料電池ユニットを制御するために設けられる第2のスイッチと、
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチが所定の条件を満たすようにオン状態となった場合に、前記燃料電池スタックを起動して前記蓄電装置への充電を開始し、前記蓄電装置の電圧が所定閾値電圧以上となるまで前記蓄電装置への充電を継続するように制御
する制御部と、
を備える燃料電池式産業車両。
The vehicle body includes a vehicle body and a fuel cell unit mounted on the vehicle body, and the fuel cell unit has a fuel cell stack and a power storage device for storing electric power generated by the fuel cell stack, and the vehicle body is , A fuel cell type industrial vehicle operated by electric power supplied from the fuel cell unit via the power storage device.
A first switch provided to control the vehicle body,
A second switch provided to control the fuel cell unit, and
When the first switch and the second switch are turned on so as to satisfy a predetermined condition, the fuel cell stack is activated to start charging the power storage device, and the voltage of the power storage device is started. A control unit that controls to continue charging the power storage device until the voltage becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage.
Fuel cell type industrial vehicle equipped with.
JP2018079676A 2018-04-18 2018-04-18 Fuel cell type industrial vehicle Active JP7012589B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018079676A JP7012589B2 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Fuel cell type industrial vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018079676A JP7012589B2 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Fuel cell type industrial vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019193321A JP2019193321A (en) 2019-10-31
JP7012589B2 true JP7012589B2 (en) 2022-02-14

Family

ID=68391132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018079676A Active JP7012589B2 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Fuel cell type industrial vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7012589B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006077970A1 (en) 2005-01-24 2006-07-27 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel cell system and start method thereof
JP2006351407A (en) 2005-06-17 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2007059218A (en) 2005-08-25 2007-03-08 Xanavi Informatics Corp System mounted on fuel cell vehicle
JP2007294294A (en) 2006-04-26 2007-11-08 Toyota Industries Corp Operation control device of fuel cell
JP2008258072A (en) 2007-04-06 2008-10-23 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2012016163A (en) 2010-06-30 2012-01-19 Honda Motor Co Ltd Discharge control apparatus for electric vehicle
WO2012114391A1 (en) 2011-02-24 2012-08-30 パナソニック株式会社 Fuel cell system and operation method therefor
JP2014041808A (en) 2012-08-21 2014-03-06 Hyundai Motor Company Co Ltd Fuel cell startup apparatus and method
JP2017143714A (en) 2016-02-12 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Power source control device of vehicle control system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006077970A1 (en) 2005-01-24 2006-07-27 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel cell system and start method thereof
JP2006351407A (en) 2005-06-17 2006-12-28 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2007059218A (en) 2005-08-25 2007-03-08 Xanavi Informatics Corp System mounted on fuel cell vehicle
JP2007294294A (en) 2006-04-26 2007-11-08 Toyota Industries Corp Operation control device of fuel cell
JP2008258072A (en) 2007-04-06 2008-10-23 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2012016163A (en) 2010-06-30 2012-01-19 Honda Motor Co Ltd Discharge control apparatus for electric vehicle
WO2012114391A1 (en) 2011-02-24 2012-08-30 パナソニック株式会社 Fuel cell system and operation method therefor
JP2014041808A (en) 2012-08-21 2014-03-06 Hyundai Motor Company Co Ltd Fuel cell startup apparatus and method
JP2017143714A (en) 2016-02-12 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Power source control device of vehicle control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019193321A (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3687991B2 (en) Hybrid power supply
US8859158B2 (en) System and method for controlling operation of fuel cell hybrid system by switching to battery power in response to idle stop condition
JP3679070B2 (en) Control device for fuel cell vehicle
CN110997395B (en) Power supply system for vehicle
KR101151748B1 (en) Fuel cell system and fuel cell vehicle
JP5395116B2 (en) Fuel cell system and control method thereof
JP5109362B2 (en) Fuel cell system and method for starting fuel cell system
JP4724207B2 (en) Fuel cell vehicle
CA2604650A1 (en) Fuel cell system
JP7268998B2 (en) moving body
JP2010238529A (en) Fuel cell system and vehicle equipped with the same
JP7012589B2 (en) Fuel cell type industrial vehicle
JP5284126B2 (en) Fuel cell vehicle
JPH02168802A (en) Electric vehicle
JP5081738B2 (en) Fuel cell vehicle
JP4114525B2 (en) FUEL CELL SYSTEM, VEHICLE HAVING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL CELL SYSTEM
US20120015267A1 (en) Fuel cell system, control method for the fuel cell system, and electric vehicle equipped with the fuel cell system
JP6104637B2 (en) Dual power load drive system and fuel cell vehicle
JP6133623B2 (en) Dual power load drive system and fuel cell vehicle
JP6948270B2 (en) Fuel cell system for industrial vehicles
JP6025285B2 (en) Industrial vehicle
JP2004146118A (en) Fuel cell system
US7138198B2 (en) Ventilation apparatus for fuel cell system
JP4478707B2 (en) Fuel cell vehicle
JP2014076717A (en) Electric power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200709

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7012589

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150