JP7420572B2 - Hydrogen filling system for fuel cell vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池車両の水素充填システムに関する。 The present invention relates to a hydrogen filling system for a fuel cell vehicle.
従来、二次電池からの供給電力を用いて駆動される駆動用モータの出力により走行する電気自動車として、燃料電池を発電機として搭載した燃料電池車両がある。燃料電池は、水素ガスと酸素ガス(空気)とを反応させて発電する発電機である。燃料電池車両では、水素タンクに充填された高圧水素を減圧した水素ガスが燃料電池に供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell as a generator, which is an electric vehicle that runs by the output of a drive motor that is driven using power supplied from a secondary battery. A fuel cell is a generator that generates electricity by reacting hydrogen gas and oxygen gas (air). In a fuel cell vehicle, hydrogen gas, which is obtained by reducing the pressure of high-pressure hydrogen filled in a hydrogen tank, is supplied to the fuel cell.
水素タンクに高圧水素を充填する装置として、特許文献1には、燃料電池車両に備えられた通信システムから外部のディスペンサへデータ信号を送信し、ディスペンサにより圧力及び温度に応じた流量で水素タンクへ高圧水素を充填させる通信充填と、通信システムからデータ信号を送信せず、ディスペンサにより予め定められた流量で高圧水素を充填させる非通信充填と、を選択的に実行可能な通信充填ECUが開示されている。
ここで、特許文献1の通信充填ECUは、車両の側部に設けられたリッドボックスのリッドの開閉を契機として起動又は停止するように構成されている。利用者がリッドを開いてからディスペンサの充填ノズルをリッドボックス内のリセプタクルに接続し、高圧水素の充填作業を完了してリッドを閉じるまでの時間は、利用者の要領によって変わり得る。充填作業に手間取ると、充填を管理する車両の水素充填管理装置の起動時間が長くなり、水素充填管理装置へ電力を供給するバッテリの電力消費量が多くなる。
Here, the communication filling ECU of
また、高圧水素の充填中に、水素充填管理装置により車両の走行が禁止される場合がある。このような場合、リッドが外力を受けて閉まらなくなると、充填作業が完了しているにもかかわらず水素充填管理装置を停止させることができなくなる。その結果、車両の走行禁止を解除することができなかったり、バッテリの電力が枯渇したりするおそれがある。 Further, during filling with high-pressure hydrogen, the hydrogen filling management device may prohibit the vehicle from running. In such a case, if the lid becomes unable to close due to external force, the hydrogen filling management device cannot be stopped even though the filling operation has been completed. As a result, there is a risk that the prohibition of driving the vehicle may not be canceled or that the battery power may be exhausted.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、水素タンクへの高圧水素の充填開始及び充填完了に応じて水素充填管理装置を起動又は停止させ、起動状態での待機時間を短縮することができる燃料電池車両の水素充填システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to start or stop a hydrogen filling management device in response to the start and completion of filling high-pressure hydrogen into a hydrogen tank, and to An object of the present invention is to provide a hydrogen filling system for a fuel cell vehicle that can shorten standby time in a state.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、起動状態で水素供給ステーション側へ水素充填のための所定の制御情報を送信する水素充填管理装置を備えた燃料電池車両の水素充填システムであって、水素供給ステーション側のノズルが接続される接続部と、ノズルと前記接続部との接続時に、ノズルを接続部側へ押し込むことにより変位する可動部と、ノズルと接続部とが接続されて可動部が変位することにより作動可能なスイッチと、水素充填管理装置の電力源から、スイッチを介して水素充填管理装置へ電力を供給する第1の電力供給経路と、水素充填管理装置の電力源から、自己電源保持リレーを介して水素充填管理装置へ電力を供給する第2の電力供給経路と、を備え、スイッチが、可動部が押し込まれている間に第1の電力供給経路を閉状態とし、可動部の押し込みが解除されたときに第1の電力供給経路を開放状態とするモーメンタリスイッチであり、水素充填管理装置は、ノズルと接続部とが接続されてスイッチが閉状態となったときに自己電源保持リレーが閉状態となって起動し、その後スイッチが開放状態になった場合であっても水素充填管理装置への電力供給を維持する燃料電池車両の水素充填システムが提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, hydrogen filling of a fuel cell vehicle equipped with a hydrogen filling management device that transmits predetermined control information for hydrogen filling to the hydrogen supply station side in an activated state is provided. The system includes a connecting part to which a nozzle on the hydrogen supply station side is connected, a movable part that is displaced by pushing the nozzle toward the connecting part when the nozzle and the connecting part are connected, and the nozzle and the connecting part. a switch that is connected and can be actuated by displacement of a movable part ; a first power supply path that supplies power from a power source of the hydrogen filling management device to the hydrogen filling management device via the switch; and a hydrogen filling management device. a second power supply path for supplying power from the power source to the hydrogen filling management device via the self-power holding relay, and the switch is configured to connect the first power supply path while the movable part is pushed in. It is a momentary switch that closes the switch and opens the first power supply path when the movable part is released from pushing.The hydrogen filling management device is a momentary switch that closes the switch when the nozzle and the connecting part are connected. The hydrogen filling system of a fuel cell vehicle maintains the power supply to the hydrogen filling management device even if the self-power holding relay closes and activates when the switch becomes open. provided.
上記の燃料電池車両の水素充填システムにおいて、スイッチが、可動部により外部と区切られた内部空間に設けられてもよい。 In the above hydrogen filling system for a fuel cell vehicle, the switch may be provided in an internal space separated from the outside by a movable part.
上記の燃料電池車両の水素充填システムにおいて、水素充填管理装置は、接続部からノズルを取り外したことを検知したときに起動を停止してもよい。 In the above hydrogen filling system for a fuel cell vehicle, the hydrogen filling management device may stop starting when it detects that the nozzle is removed from the connection part.
以上説明したように本発明によれば、水素タンクへの高圧水素の充填開始及び充填完了に応じて水素充填管理装置を起動又は停止させ、起動状態での待機時間を短縮することができる。 As described above, according to the present invention, the hydrogen filling management device can be started or stopped in response to the start and completion of filling high-pressure hydrogen into the hydrogen tank, thereby shortening the standby time in the starting state.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that, in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configurations are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.
<1.燃料電池車両のシステム構成例>
まず、本発明の実施の形態に係る水素充填システムを適用可能な燃料電池車両1のシステム構成例を説明する。図1は、燃料電池車両1のシステム構成の一例を示す模式図である。燃料電池車両1は、水素タンク11と、燃料電池13と、二次電池17と、駆動モータ21と、駆動輪23と、DCDCコンバータ15と、インバータ19と、制御装置30とを備える。
<1. Example of system configuration of fuel cell vehicle>
First, a system configuration example of a
例えば、燃料電池車両1は、二次電池17からの供給電力を用いて駆動される駆動モータ21を駆動源として車両の駆動トルクを得る。また、燃料電池車両1は、二次電池17の残存容量SOCが低下したときに燃料電池13を起動して発電を行い、二次電池17の充電を行う。また、燃料電池車両1は、車両の要求負荷が高く、二次電池17からの供給電力だけでは不足する場合に、燃料電池13を起動して駆動モータ21への供給電力を補う。
For example, the
水素タンク11には、燃料電池13に供給される高圧水素が充填されている。水素タンク11の数は特に限定されない。水素タンク11は1台であってもよく、複数台であってもよい。
The
燃料電池13は、制御装置30により制御され、水素ガスと酸素ガスとを反応させて発電を行う。水素タンク11と燃料電池13とは配管12を介して接続されており、水素タンク11から燃料電池13に水素ガスが供給される。また、燃料電池13には、図示しないコンプレッサ等により酸素ガスとしての空気が供給される。燃料電池13は、上記の機能を有する限り公知の燃料電池13であってよい。
The
DCDCコンバータ15は、燃料電池13から出力された発電電力の電圧を所定の直流ステージ電圧に変換する。燃料電池13の発電電力は、直流電力のままで電圧変換される。DCDCコンバータ15の駆動は、制御装置30により制御される。DCDCコンバータ15は、例えば燃料電池13側から二次電池17又はインバータ19側への単方向の電力変換を行う。DCDCコンバータ15は、上記の機能を有する限り公知の電力変換器であってよい。
The
二次電池17は、駆動モータ21の電力供給源であり、駆動モータ21に対して供給される電力を蓄電する。二次電池17は、所定の出力電圧(バッテリ電圧)の直流電力をインバータ19に供給する。また、二次電池17は、燃料電池13の発電電力及び駆動モータ21の回生発電電力を充電可能になっている。燃料電池13の発電電力又は駆動モータ21の回生発電電力は直流電力として二次電池17に供給されて充電される。
The
なお、二次電池17は、DCDCコンバータ等の図示しない電力変換器を介してDCDCコンバータ15及びインバータ19に接続されていてもよい。この場合、電力変換器は、二次電池17の出力電圧を所定の直流ステージ電圧に変換してインバータ19に供給してもよい。また、電力変換器は、燃料電池13の発電電力及び駆動モータ21の回生発電電力の電圧(直流ステージ電圧)を所定の充電電圧に変換して、二次電池17の充電電力としてもよい。
Note that the
また、二次電池17は、降圧コンバータ25を介して補機用バッテリ75に接続されている。二次電池17に充電された電力は、降圧コンバータ25によって降圧されて補機用バッテリ75に充電される。降圧コンバータ25によって降圧された電力は、補機用バッテリ75を介さずに直接補機に供給されてもよい。
Further, the
二次電池17にはバッテリ管理装置(BMS:Battery Management System)18が設けられている。例えば、バッテリ管理装置18は、二次電池17の出力電圧(バッテリ電圧)及び残存容量SOC等を算出し、これらの情報を示す信号を制御装置30に出力する。
The
駆動モータ21は、供給される電力によって駆動されて車両の駆動トルクを出力する。駆動モータ21は、例えば三相交流式のモータであり、二次電池17及び燃料電池13からの供給電力を用いて駆動(力行駆動)されて駆動トルクを生成する。また、駆動モータ21は、車両の減速時に回生駆動されて駆動輪23の回転トルクを用いて発電する発電機としての機能(回生機能)を有してもよい。駆動モータ21は、上記の機能を有する限り公知の駆動モータ21であってよい。
The
インバータ19は、燃料電池13又は二次電池17から供給される直流電力を交流電力に変換する。また、インバータ19は、駆動モータ21により回生発電された交流電力を直流電力に変換する。インバータ19の駆動は、制御装置30により制御される。
具体的に、駆動モータ21を力行駆動させる場合、制御装置30は、インバータ19を制御して直流電力を交流電力に変換して駆動モータ21に供給し、駆動モータ21を駆動する。また、駆動モータ21を回生駆動させる場合、制御装置30は、インバータ19を制御して駆動モータ21で発電された交流電力を直流電力に変換し、二次電池17の充電電力として二次電池17に供給する。インバータ19は、燃料電池13及び二次電池17側から駆動モータ21側と、駆動モータ21側から二次電池17側との双方向の電力変換を行う。インバータ19は、上記の機能を有する限り公知の電力変換器であってよい。
Specifically, when driving the
なお、インバータ19の数は1台に限定されるものではなく、複数台の電力変換器が備えられてもよい。また1台のインバータ19に対して接続される駆動モータ21の数は1台に限定されるものではなく、1台のインバータ19に対して複数台の駆動モータ21が接続されていてもよい。
Note that the number of
<2.水素充填システムの構成例>
次に、本実施形態に係る水素充填システムの構成例を説明する。図2は、本実施形態に係る水素充填システム50の構成の一例を示す模式図である。
<2. Configuration example of hydrogen filling system>
Next, a configuration example of the hydrogen filling system according to this embodiment will be explained. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the
水素充填システム50は、レセプタクル61、スイッチ73及び水素充填管理装置80を備える。レセプタクル61は、外部の水素供給ステーション側の充填ノズル91が接続される接続部としての機能を有する。レセプタクル61は、図示しない水素タンク(11)に接続された配管62の先端部に設けられている。また、レセプタクル61は、図示しない逆止弁を含み、充填ノズル91を取り外した状態において配管62内の高圧水素が外部に放出されないようにする。なお、レセプタクル61あるいは充填ノズル91は、接続状態を保持あるいは解除可能なロック機構を備えていてもよい。
The
レセプタクル61は、例えば車両のボディ53の側面の後方に設けられたリッドボックス55内に設けられている。リッドボックス55は、ヒンジ51aを介して取り付けられたリッド51を開閉することにより、ボディ53の開口部57を介して外部に開放又は閉塞される。また、レセプタクル61は、リッドボックス55内に変位可能に設けられた可動部63に取り付けられている。可動部63は、開口部57を前側とする奥行き方向へ変位可能に構成されている。
The
図2に示した可動部63は、プレート状の可動部63であり、可動部63とリッドボックス55の底部55aとの間に一つ又は複数のバネ65が配置されている。バネ65の両端は、可動部63及びリッドボックス55の底部55aに固定されており、可動部63は、バネ65によって開口部57側に付勢されている。可動部63の周囲とリッドボックス55の内面との間に、リッドボックス55内の可動部63よりも奥の内部空間への雨水の侵入を抑制するための防水手段が設けられていてもよい。また、リッドボックス55内の可動部63よりも開口部57側の空間の下部に、リッドボックス55内に侵入した雨水等を排出するドレン口が設けられていてもよい。
The
可動部63及びレセプタクル61をリッドボックス55の底部55a側へ押すことにより、可動部63及びレセプタクル61はバネ65の付勢力に抗して底部55a側に移動する。一方、可動部63及びレセプタクル61を底部55a側へ押す力を弱めることにより、可動部63及びレセプタクル61はバネ65の付勢力により開口部57側へ移動する。
By pushing the
可動部63には、車両側通信部71が設けられている。車両側通信部71は、水素供給ステーション側の充填ノズル91に設けられたノズル側通信部93との間で通信を行う。車両側通信部71は、例えば赤外線通信ユニットであり、赤外線を受信可能に構成されたノズル側通信部93に対して所定の制御情報を含む赤外線信号を送信する。なお、車両側通信部71及びノズル側通信部93は、互いに通信可能に構成されている限り、通信手段や設置位置は特に限定されない。ただし、車両側通信部71及びノズル側通信部93は、充填ノズル91がレセプタクル61に接続されている状態でのみ通信可能となることが好ましい。
The
また、可動部63には、レセプタクル61又は可動部63と充填ノズル91との距離を検知するための近接センサ72が設けられている。近接センサ72は、充填ノズル91がレセプタクル61から取り外されたことを検出するために用いられる。これにより、レセプタクル61から充填ノズル91が取り外されたことを適時に検出することができる。近接センサ72が設けられる位置は可動部63に限られず、リッドボックス55の内部の適宜の位置であってもよい。
Further, the
なお、リッド51の開閉に伴って電気信号を生成する開閉スイッチや、リッド51の開閉動作に伴うリッド51の回転角度を検出する回転角センサ等を用いてリッド51が閉じられたことを検出して、充填ノズル91が取り外されたと判別してもよい。これにより、充填ノズル91が確実に取り外れたことを検出することができる。
Note that closing of the
スイッチ73は、可動部63により区切られたリッドボックス55の底部55a側の内部空間に設けられている。図2に示した例では、スイッチ73は、リッドボックス55の底部55aに固定されている。本実施形態において、スイッチ73は、モーメンタリスイッチとして構成され、可動部63がリッドボックス55の底部55a側へ押されている状態で閉状態となる一方、可動部63が開口部57側に位置する状態で開放状態となる。
The
スイッチ73は、水素充填管理装置80と、水素充填管理装置80に電力を供給する電力源としての補機用バッテリ75とを結ぶ電気回路の途中に設けられている。スイッチ73が閉状態となったときに、スイッチ73を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80へ電力が供給される。一方、スイッチ73が開放状態となったときに、スイッチ73を介する補機用バッテリ75から水素充填管理装置80への電力供給が遮断される。
The
また、リッドボックス55の底部55aには、ストッパ69が固定されている。ストッパ69は、底部55a側へ移動する可動部63の最大移動範囲を規定する。リッドボックス55の奥行き方向に沿うストッパ69の幅は、スイッチ73の幅に対応している。つまり、可動部63が底部55a側に押されてスイッチ73を押すときに、スイッチ73が押圧力により破損しないように、ストッパ69の幅が設計されている。なお、バネ65の付勢力、あるいは、可動部63がスイッチ73を押すまでの変位量は、利用者が通常の動作で充填ノズル91をレセプタクル61に接続する際の力で可動部63がスイッチ73を押すことができるように設定されていることが好ましい。
Further, a
また、可動部63とリッドボックス55の内面との間に防水手段が設けられていたり、あるいは、可動部63よりも開口部57側の空間の下部にドレン口が設けられていたりする場合、開口部57からリッドボックス55内へ雨水等が侵入した場合であっても、スイッチ73が水にさらされることが抑制される。したがって、スイッチ73の破損や漏電を防ぐことができる。
In addition, if a waterproof means is provided between the
水素充填管理装置80は、電源回路81及び制御回路83を備えている。水素充填管理装置80は、スイッチ73が設けられた第1の電力供給経路85、及び、自己電源保持リレー77が設けられた第2の電力供給経路87を介して補機用バッテリ75と接続されている。スイッチ73は、上述のとおりモーメンタリスイッチである一方、自己電源保持リレー77は、内部に設けられたコイルに通電されてリレーが一旦閉状態になった後、コイルへの通電が遮断されない限りリレーを閉状態に維持する。
The hydrogen
電源回路81は、水素充填管理装置80への電力の供給を制御する。上述のとおり、スイッチ73が閉状態となったときに、第1の電力供給経路85を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80へ電力が供給される。電源回路81は、電力の供給を受けて水素充填管理装置80を起動させる。
The
制御回路83は、水素充填管理装置80の起動状態において、レセプタクル61あるいは可動部63に設けられた車両側通信部71を介して、水素タンク11の圧力の情報を含む制御情報をノズル側通信部93へ送信する。ノズル側通信部93を介して圧力の情報を受信した水素供給ステーションの制御装置は、水素タンク11への高圧水素の供給を制御する。具体的に、水素供給ステーションの制御装置は、水素タンク11へ供給する高圧水素の圧力又は流量の少なくとも一方を制御する。
When the hydrogen
また、制御回路83は、スイッチ73が閉状態となって、第1の電力供給経路85を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80へ電力が供給され、電源回路81により水素充填管理装置80が起動されたときに、自己電源保持リレー77のコイルに通電し、自己電源保持リレー77を閉状態で維持させる。自己電源保持リレー77が閉状態となった場合、第2の電力供給経路87を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80へ電力が供給されるため、スイッチ73が開放状態となったとしても水素充填管理装置80への電力の供給が維持される。
In addition, the
また、制御回路83は、充填ノズル91がレセプタクル61から取り外されたときに、自己電源保持リレー77のコイルへの通電を停止し、自己電源保持リレー77のリレーを開放状態とする。これにより、水素充填管理装置80への電力の供給が遮断される。制御回路83は、例えば、近接センサ72のセンサ信号に基づいて充填ノズル91がレセプタクル61から取り外されたことを検出することができる。
Further, when the filling
また、制御回路83は、水素充填管理装置80が起動した場合、図示しない車両の制御装置(30)に車両の走行を禁止させる。これにより、水素タンク11への高圧水素の充填作業中に、誤って車両の走行が開始されることを防ぐことができる。また、制御回路83は、充填ノズル91が取り外されたときに、車両の制御装置(30)に車両の走行を許可する。例えば、水素充填管理装置80が起動状態になっていることを示す電気信号を車両の制御装置30が検出できるように構成されていてもよい。これにより、車両の制御装置30は、当該電気信号が検出されている間は車両を走行させる制御の実行を禁止する一方、当該電気信号が検出されなくなった場合に、車両を走行させる制御が許可されたものと判定することができる。
Furthermore, when the hydrogen
<3.水素充填システムの動作例>
次に、図2~図4を参照して、本実施形態に係る水素充填システム50の動作例を説明する。
<3. Example of hydrogen filling system operation>
Next, an example of the operation of the
図3は、充填ノズル91をレセプタクル61に接続して水素充填管理装置80を起動させる状態を示す模式図である。水素タンク11への高圧水素の充填作業を行う際に、利用者は、リッド51を開いて充填ノズル91をレセプタクル61に接続するとともに、そのままレセプタクル61が取り付けられた可動部63を押し込む。これにより、可動部63とリッドボックス55の底部55aとの間に配置されたバネ65が圧縮され、可動部63が変位することによってスイッチ73が押され、スイッチ73が閉状態になる。このとき、可動部63は、ストッパ69に当接した位置を超えて変位することがなく、スイッチ73が保護される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the filling
スイッチ73が閉状態になると、第1の電力供給経路85を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80へ電力が供給される。これにより、水素充填管理装置80の電源回路81は、水素充填管理装置80を起動させる。水素充填管理装置80が起動すると、水素充填管理装置80の制御回路83は、自己電源保持リレー77のコイルに通電し、自己電源保持リレー77を閉状態で維持させる。また、制御回路83は、水素タンク11の圧力を検出し、車両側通信部71を介して当該圧力の情報を示す信号を水素供給ステーションへ送信する。これにより、水素供給ステーションの制御装置は、水素タンク11へ充填する高圧水素の圧力又は流量の少なくとも一方を制御しながら高圧水素の充填を行う。
When the
図4は、充填ノズル91をレセプタクル61に接続した後、可動部63の押し込み動作を解除した状態を示す模式図である。可動部63の押し込み動作が解除された場合、可動部63とリッドボックス55の底部55aとの間に配置されたバネ65の付勢力により、可動部63が開口部57側に戻される。これにより、モーメンタリスイッチとして構成されたスイッチ73は開放状態に切り替わり、第1の電力供給経路85を介する補機用バッテリ75から水素充填管理装置80への電力供給は遮断される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the pushing operation of the
ただし、自己電源保持リレー77が閉状態で維持されているために、第2の電力供給経路87を介して補機用バッテリ75から水素充填管理装置80への電力供給が維持され、水素充填管理装置80から水素供給ステーションへの通信及び水素供給ステーションから水素タンク11への高圧水素の充填は継続される。この間、車両の制御装置30による車両の走行は禁止される。
However, since the self-
水素供給ステーションから水素タンク11への高圧水素の充填が完了し、充填ノズル91がレセプタクル61から取り外されると、制御回路83は、近接センサ72のセンサ信号に基づいて充填ノズル91が取り外されたことを検出し、自己電源保持リレー77のコイルへの通電を停止する。これにより、図2に示すように、スイッチ73及び自己電源保持リレー77ともに開放状態となって、水素充填管理装置80の起動は停止する。水素充填管理装置80の起動が停止すると、車両の制御装置30による車両の走行禁止が解除され、車両の走行が可能になる。
When filling the
このように、本実施形態に係る水素充填システム50では、充填ノズル91をレセプタクル61に接続した状態で、さらにレセプタクル61が取り付けられた可動部63を押し込むことによって、スイッチ73が作動して水素充填管理装置80が起動する。このため、利用者がリッド51を開いてから充填ノズル91をレセプタクル61に接続するまでに長時間を要した場合であっても、その間に補機用バッテリ75の電力消費を抑制することができる。したがって、補機用バッテリ75の電力が枯渇して、車両の走行を開始できなくなるような事態を抑制することができる。かかる押し込み動作は、利用者が充填ノズル91をレセプタクル61に接続する際の動作に付随して発生するため、利用者は特別の動作を行って力を加えることなく水素充填管理装置80を起動させることができる。
As described above, in the
本実施形態に係る水素充填システム50は、水素充填管理装置80が起動している間、車両の制御装置30による車両の走行を禁止させるように構成されている。このため、充填ノズル91がレセプタクル61に接続され、高圧水素を充填している間に、誤って車両が走行を開始することを防ぐことができる。また、本実施形態に係る水素充填システム50において、レセプタクル61から充填ノズル91が取り外されたことを検出して、水素充填管理装置80の起動を停止させてもよい。このため、充填ノズル91がレセプタクル61に接続され、高圧水素を充填している間に、誤って車両が走行を開始することを防ぐことができる。
The
また、本実施形態に係る水素充填システム50においては、スイッチ73がモーメンタリスイッチであり、制御回路83は、スイッチ73が閉状態となったときに自己電源保持リレー77を閉状態とし、その後スイッチ73が開放状態になった場合であっても水素充填管理装置80への電力供給を維持することできる。このため、スイッチ73としてモーメンタリスイッチを利用して、充填ノズル91とレセプタクル61とを接続した状態で作動可能なスイッチ73を容易に構成することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る水素充填システム50において、近接センサ72を用いて、充填ノズル91がレセプタクル61から取り外されたことを検出することにより、リッド51が外力を受けて閉まらなくなったりした場合であっても、水素充填管理装置80の起動を停止させることができるため、補機用バッテリ75の充電率が著しく低下したり、車両の走行禁止が解除されなくなったりすることを防ぐことができる。
In addition, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea stated in the claims. It is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
1…燃料電池車両、11…水素タンク、50…水素充填システム、51…リッド、55…リッドボックス、55a…底部、61…レセプタクル、63…可動部、65…バネ、71…車両側通信部、73…スイッチ、75…補機用バッテリ、77…自己電源保持リレー、80…水素充填管理装置、91…充填ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記水素供給ステーション側のノズルが接続される接続部と、
前記ノズルと前記接続部との接続時に、前記ノズルを前記接続部側へ押し込むことにより変位する可動部と、
前記ノズルと前記接続部とが接続されて前記可動部が変位することにより作動可能なスイッチと、
前記水素充填管理装置の電力源から、前記スイッチを介して前記水素充填管理装置へ電力を供給する第1の電力供給経路と、
前記水素充填管理装置の電力源から、自己電源保持リレーを介して前記水素充填管理装置へ電力を供給する第2の電力供給経路と、を備え、
前記スイッチが、前記可動部が押し込まれている間に前記第1の電力供給経路を閉状態とし、前記可動部の押し込みが解除されたときに前記第1の電力供給経路を開放状態とするモーメンタリスイッチであり、
前記水素充填管理装置は、前記ノズルと前記接続部とが接続されて前記スイッチが閉状態となったときに前記自己電源保持リレーが閉状態となって起動し、その後前記スイッチが開放状態になった場合であっても前記水素充填管理装置への電力供給を維持する、燃料電池車両の水素充填システム。 In a hydrogen filling system for a fuel cell vehicle equipped with a hydrogen filling management device that transmits predetermined control information for hydrogen filling to a hydrogen supply station in an activated state,
a connection part to which a nozzle on the hydrogen supply station side is connected;
a movable part that is displaced by pushing the nozzle toward the connecting part when the nozzle and the connecting part are connected;
a switch that can be operated when the nozzle and the connecting part are connected and the movable part is displaced ;
a first power supply path that supplies power from the power source of the hydrogen filling management device to the hydrogen filling management device via the switch;
a second power supply path that supplies power from the power source of the hydrogen filling management device to the hydrogen filling management device via a self-power holding relay;
The switch is a momentary switch that closes the first power supply route while the movable part is pushed in, and opens the first power supply route when the movable part is released from being pushed. is a switch,
The hydrogen filling management device is configured such that when the nozzle and the connecting portion are connected and the switch is closed, the self-power holding relay is closed and activated , and then the switch is opened. A hydrogen filling system for a fuel cell vehicle that maintains power supply to the hydrogen filling management device even when
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JP2013198294A (en) | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Honda Motor Co Ltd | Moving body |
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