JP7091960B2 - 燃料電池システムおよび燃料電池車両 - Google Patents
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Description
この形態の燃料電池システムによれば、水素タンク内の圧力が予め定められた基準圧力未満であることを示す信号を受信したときには水素充填を開始しない水素充填装置を用いる場合であっても、水素タンク等に漏れ等の不具合が生じていないにもかかわらず水素充填できなくなる、という事態の発生を抑えることができる。
(2)上記形態の燃料電池システムにおいて、前記送信部は、前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合であって、前記第2センサ値が前記基準圧力以上の場合には、前記第2信号を送信し、前記第2センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記第2信号に代えて前記第1信号を送信することとしてもよい。この形態の燃料電池システムによれば、水素タンク内の圧力が予め定められた基準圧力未満であることを示す信号を受信したときには水素充填を開始しない水素充填装置を用いる場合に、第1センサ値が基準圧力未満であっても、第2センサ値が前記基準圧力以上の場合には、水素タンク等に漏れ等の不具合が生じていないにもかかわらず水素充填できなくなる、という事態の発生を抑えることができる。
(3)上記形態の燃料電池システムにおいて、さらに、前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断するときに、前記第1センサ値および前記第2センサ値の双方が前記基準圧力未満の場合には、前記燃料電池システムを起動させた後に停止させる一連の動作を促す情報を報知する、報知部を備えることとしてもよい。この形態の燃料電池システムによれば、第1センサ値だけでなく第2センサ値も基準圧力未満の場合であっても、水素タンク等に漏れ等の不具合が生じていないにもかかわらず水素充填できなくなる、という事態の発生を抑えることができる。
(4)上記形態の燃料電池システムにおいて、さらに、前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断するときに、前記第1センサ値および前記第2センサ値の双方が前記基準圧力未満の場合には、前記封止弁であって、前記供給流路において前記水素タンクと前記第2圧力センサとの間に設けられた弁である第3弁を、開弁させた後に閉弁させる昇圧動作を行なう圧力調整部を備え、前記送信部は、前記第2信号として、前記水素タンク内の圧力が、前記昇圧動作の後に前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す信号を、送信することとしてもよい。この形態の燃料電池システムによれば、第1センサ値だけでなく第2センサ値も基準圧力未満の場合であっても、水素タンク等に漏れ等の不具合が生じていないにもかかわらず水素充填できなくなる、という事態の発生を抑えることができる。
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システムを搭載する燃料電池車両、水素充填システム、燃料電池システムの制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
(A-1)全体構成:
図1は、本発明の第1実施形態の燃料電池システム25の概略構成を表わす説明図である。燃料電池システム25は、燃料電池車両20に搭載されており、燃料電池車両20は、水素充填装置70と共に水素充填システム10を構成する。
図2は、本実施形態の燃料電池車両20の制御部68のCPUで実行される充填時制御処理ルーチンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、燃料電池車両20の水素タンク60に対する水素充填が開始されると判断されるときに実行される。本実施形態では、制御部68は、リッド24が開いたことを示す信号をリッドセンサ46から受信したときに、水素タンク60に対する水素充填が開始されると判断する。なお、燃料電池車両20のリッド24が開けられて図2の充填時制御処理ルーチンが開始されると、これと並行して、水素充填の動作を行なう使用者によって、水素充填装置70のノズル72がレセプタクル64に取り付けられる。
図3は、本発明の第2実施形態の燃料電池システム25において、水素タンク60への水素充填を開始する際に制御部68のCPUで実行される充填時制御処理ルーチンを表わすフローチャートである。第2実施形態の燃料電池システム25を備える水素充填システム10は、図1に示す第1実施形態の水素充填システム10と同様の構成を有する。図3に示す充填時制御処理ルーチンは、第1実施形態における図2の充填時制御処理ルーチンに代えて実行される。図3において、図2と共通する工程には、同じステップ番号を付して詳しい説明を省略する。
図4は、本発明の第3実施形態の燃料電池システム25において、水素タンク60への水素充填を開始する際に制御部68のCPUで実行される充填時制御処理ルーチンを表わすフローチャートである。第3実施形態の燃料電池システム25を備える水素充填システム10は、図1に示す第1実施形態の水素充填システム10と同様の構成を有する。図4に示す充填時制御処理ルーチンは、第1実施形態における図2の充填時制御処理ルーチンに代えて実行される。図4において、第1実施形態の図2、および第2実施形態の図3と共通する工程には、同じステップ番号を付して詳しい説明を省略する。
図5は、本発明の第4実施形態の燃料電池システム25において、水素タンク60への水素充填を開始する際に制御部68のCPUで実行される充填時制御処理ルーチンを表わすフローチャートである。第4実施形態の燃料電池システム25を備える水素充填システム10は、図1に示す第1実施形態の水素充填システム10と同様の構成を有する。図5に示す充填時制御処理ルーチンは、第1実施形態における図2の充填時制御処理ルーチンに代えて実行される。図5において、第1実施形態の図2、および第2実施形態の図3と共通する工程には、同じステップ番号を付して詳しい説明を省略する。
図6は、第5実施形態の燃料電池システム125の概略構成を表わす説明図である。燃料電池システム125は、燃料電池車両120に搭載されており、燃料電池車両120は、水素充填装置70と共に水素充填システム110を構成する。第5実施形態の水素充填システム110において、第1実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して、詳しい説明を省略する。
(E1)上記各実施形態では、燃料電池システムは単一の水素タンクを備えることとしたが、複数の水素タンクを備えることとしてもよい。複数の水素タンクを備える構成を採用する場合には、例えば、複数の水素タンクを、供給配管および充填配管のそれぞれに対して、並列に接続すればよい。このようにして、図1に示した燃料電池システム25において複数の水素タンク60を設ける場合には、バルブ機構62の第2流路36において、第1バルブ53よりも燃料電池66側の位置に、水素タンク60側から燃料電池66側に向かう水素の流れのみを許容する逆止弁をさらに設けることが望ましい。このような構成とすることで、複数の水素タンク間での水素の逆流を抑えることができる。
52…第2逆止弁、53…第1バルブ、54…減圧弁、55…インジェクタ、58…第2バルブ、60,160…水素タンク、62,162…バルブ機構、64…レセプタクル、65…送信部、66…燃料電池、67…報知部、68…制御部、70…水素充填装置、72…ノズル、74…受信部、75…タンク圧センサ、76…水素供給ホース、78…制御部、131…接続配管、153…第3バルブ
Claims (5)
- 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
水素を貯蔵する水素タンクと、
前記水素タンクに水素を充填するための水素充填装置が接続される充填口と、
前記充填口と前記水素タンクとを接続する充填流路と、
前記燃料電池と前記水素タンクとを接続する供給流路と、
前記充填流路に設けられて前記充填流路内の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記充填流路において前記充填口と前記第1圧力センサとの間に設けられ、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第1弁と、
前記充填流路において前記第1圧力センサと前記水素タンクとの間に設けられ、前記水素タンクに水素を充填する際には、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第2弁と、
前記供給流路に設けられて前記供給流路内の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記供給流路において前記第2圧力センサが配置された部位を、前記燃料電池の非発電時に封止するための封止弁と、
前記水素タンク内の圧力を示す信号を前記水素充填装置に送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断したときに、
前記第1圧力センサが検出した第1センサ値が、大気圧よりも高い圧力として予め定められた基準圧力以上の場合には、前記水素タンク内の圧力が前記第1センサ値であることを示す第1信号を送信し、
前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記水素タンク内の圧力が、前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す第2信号を送信し、
前記送信部は、前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合であって、
前記第2センサ値が前記基準圧力以上の場合には、前記第2信号を送信し、
前記第2センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記第2信号に代えて前記第1信号を送信する
燃料電池システム。 - 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
水素を貯蔵する水素タンクと、
前記水素タンクに水素を充填するための水素充填装置が接続される充填口と、
前記充填口と前記水素タンクとを接続する充填流路と、
前記燃料電池と前記水素タンクとを接続する供給流路と、
前記充填流路に設けられて前記充填流路内の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記充填流路において前記充填口と前記第1圧力センサとの間に設けられ、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第1弁と、
前記充填流路において前記第1圧力センサと前記水素タンクとの間に設けられ、前記水素タンクに水素を充填する際には、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第2弁と、
前記供給流路に設けられて前記供給流路内の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記供給流路において前記第2圧力センサが配置された部位を、前記燃料電池の非発電時に封止するための封止弁と、
前記水素タンク内の圧力を示す信号を前記水素充填装置に送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断したときに、
前記第1圧力センサが検出した第1センサ値が、大気圧よりも高い圧力として予め定められた基準圧力以上の場合には、前記水素タンク内の圧力が前記第1センサ値であることを示す第1信号を送信し、
前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記水素タンク内の圧力が、前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す第2信号を送信し、
さらに、
前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断するときに、前記第1センサ値および前記第2センサ値の双方が前記基準圧力未満の場合には、前記封止弁であって、前記供給流路において前記水素タンクと前記第2圧力センサとの間に設けられた弁である第3弁を、開弁させた後に閉弁させる昇圧動作を行なう圧力調整部を備え、
前記送信部は、前記第2信号として、前記水素タンク内の圧力が、前記昇圧動作の後に前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す信号を、送信する
燃料電池システム。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムを搭載する
燃料電池車両。 - 燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池システムは、
燃料電池と、
水素を貯蔵する水素タンクと、
前記水素タンクに水素を充填するための水素充填装置が接続される充填口と、
前記充填口と前記水素タンクとを接続する充填流路と、
前記燃料電池と前記水素タンクとを接続する供給流路と、
前記充填流路に設けられて前記充填流路内の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記充填流路において前記充填口と前記第1圧力センサとの間に設けられ、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第1弁と、
前記充填流路において前記第1圧力センサと前記水素タンクとの間に設けられ、前記水素タンクに水素を充填する際には、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第2弁と、
前記供給流路に設けられて前記供給流路内の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記供給流路において前記第2圧力センサが配置された部位を、前記燃料電池の非発電時に封止するための封止弁と、
前記水素タンク内の圧力を示す信号を前記水素充填装置に送信する送信部と、
を備え、
前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断したときに、
前記第1圧力センサが検出した第1センサ値が、大気圧よりも高い圧力として予め定められた基準圧力以上の場合には、前記水素タンク内の圧力が前記第1センサ値であることを示す第1信号を、前記送信部に送信させ、
前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記水素タンク内の圧力が、前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す第2信号を、前記送信部に送信させ、
前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合であって、
前記第2センサ値が前記基準圧力以上の場合には、前記第2信号を前記送信部に送信させ、
前記第2センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記第2信号に代えて前記第1信号を前記送信部に送信させる
燃料電池システムの制御方法。 - 燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池システムは、
燃料電池と、
水素を貯蔵する水素タンクと、
前記水素タンクに水素を充填するための水素充填装置が接続される充填口と、
前記充填口と前記水素タンクとを接続する充填流路と、
前記燃料電池と前記水素タンクとを接続する供給流路と、
前記充填流路に設けられて前記充填流路内の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記充填流路において前記充填口と前記第1圧力センサとの間に設けられ、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第1弁と、
前記充填流路において前記第1圧力センサと前記水素タンクとの間に設けられ、前記水素タンクに水素を充填する際には、前記充填口側から前記水素タンク側に向かう水素の流れのみを許容する第2弁と、
前記供給流路に設けられて前記供給流路内の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記供給流路において前記第2圧力センサが配置された部位を、前記燃料電池の非発電時に封止するための封止弁と、
前記水素タンク内の圧力を示す信号を前記水素充填装置に送信する送信部と、
を備え、
前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断したときに、
前記第1圧力センサが検出した第1センサ値が、大気圧よりも高い圧力として予め定められた基準圧力以上の場合には、前記水素タンク内の圧力が前記第1センサ値であることを示す第1信号を、前記送信部に送信させ、
前記第1センサ値が前記基準圧力未満の場合には、前記水素タンク内の圧力が、前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す第2信号を、前記送信部に送信させ、
前記燃料電池システムは、さらに、
前記水素タンクに対する水素充填が開始されると判断するときに、前記第1センサ値および前記第2センサ値の双方が前記基準圧力未満の場合には、前記封止弁であって、前記供給流路において前記水素タンクと前記第2圧力センサとの間に設けられた弁である第3弁を、開弁させた後に閉弁させる昇圧動作を行なう圧力調整部、を備え、
前記第2信号として、前記水素タンク内の圧力が、前記昇圧動作の後に前記第2圧力センサが検出した第2センサ値であることを示す信号を、前記送信部に送信させる
燃料電池システムの制御方法。
Priority Applications (4)
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