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JP6139354B2 - Fuel cell vehicle and control method of fuel cell vehicle - Google Patents

Fuel cell vehicle and control method of fuel cell vehicle Download PDF

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JP6139354B2 JP2013196644A JP2013196644A JP6139354B2 JP 6139354 B2 JP6139354 B2 JP 6139354B2 JP 2013196644 A JP2013196644 A JP 2013196644A JP 2013196644 A JP2013196644 A JP 2013196644A JP 6139354 B2 JP6139354 B2 JP 6139354B2
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Description

この発明は、燃料電池車両及び燃料電池車両の制御方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell vehicle and a fuel cell vehicle control method.

燃料電池車両の燃料電池を冷却する冷却回路の冷却水を熱源として空調用空気を加熱するヒータコアを備える燃料電池車両が知られている(例えば特許文献1)。   2. Description of the Related Art There is known a fuel cell vehicle including a heater core that heats air for air conditioning using cooling water of a cooling circuit that cools the fuel cell of the fuel cell vehicle as a heat source (for example, Patent Document 1).

特開2013−14268号公報JP2013-14268A

燃料電池車両は、走行状況により燃料電池の負荷が大きく変動する。燃料電池に高負荷がかかる場合には、燃料電池の温度が上がり、冷却水の温度が上昇する。冷却水の熱は、暖房用のヒータコアを加熱するために用いられる。過剰な熱は、ラジエータから放熱される。一方、燃料電池の負荷が小さくなると、燃料電池の温度が下がり、冷却水の温度が下降し、ヒータコアの温度が下がる。ここで、冷却水からの加熱では十分な空調温度を維持できない場合には、空調系に設けられた電熱ヒータにより加熱する。このように、高負荷では熱を捨て、低負荷では足りない熱を電熱ヒータにより加熱するため、全体として燃料電池車両の効率を高め難い、という問題があった。   In the fuel cell vehicle, the load of the fuel cell greatly varies depending on the traveling state. When a high load is applied to the fuel cell, the temperature of the fuel cell rises and the temperature of the cooling water rises. The heat of the cooling water is used to heat the heater core for heating. Excess heat is dissipated from the radiator. On the other hand, when the load of the fuel cell is reduced, the temperature of the fuel cell is lowered, the temperature of the cooling water is lowered, and the temperature of the heater core is lowered. Here, when sufficient air conditioning temperature cannot be maintained by heating from cooling water, heating is performed by an electric heater provided in the air conditioning system. As described above, since heat is thrown away at high loads and heat that is insufficient at low loads is heated by the electric heater, there is a problem that it is difficult to improve the efficiency of the fuel cell vehicle as a whole.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料電池と、冷却水を用いて前記燃料電池を冷却する燃料電池用冷却回路と、前記燃料電池用冷却回路から分岐し、前記冷却水の熱を用いて前記燃料電池車両の車内を暖房する暖房用冷却水回路と、前記燃料電池用冷却回路の前記冷却水の温度を制御する制御部と、外気温センサと、車内温度センサと、エアコン設定部と、を備える。前記制御部は、前記外気温センサで測定された外気温と、前記車内温度センサで測定された車内温度と、前記エアコン設定部の設定温度の少なくとも1つと前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度との関係を定めたマップを用いて、前記外気温と前記車内温度と前記設定温度の少なくとも1つから前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度を設定し、(a1)外気温が予め定められた温度以上、及び前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度が予め定められた温度未満、の2つの条件のいずれかを満たす場合には、前記冷却水の前記燃料電池の出口における冷却水出口水温を第1の水温にする第1の制御処理を実行し、(b1)前記2つの条件をいずれも満たさない場合には、前記冷却水出口水温を前記第1の水温よりも温度の高い第2の水温とする第2の制御処理を実行する。この形態の燃料電池車両によれば、外気温が予め定められた温度以上、及び前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度が予め定められた温度未満、の2つの条件のいずれも満たさない場合には、冷却水の温度を高くすることにより、冷却水に熱を蓄熱して暖房に用い、燃料電池の発熱が少なくなった場合には、冷却水に蓄熱された熱を暖房に用いるので、捨てる熱が少なくて済み、全体として燃料電池車両の熱効率を高めることが可能となる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
According to one aspect of the present invention, a fuel cell vehicle is provided. The fuel cell vehicle branches from the fuel cell, a fuel cell cooling circuit that cools the fuel cell using cooling water, and the fuel cell cooling circuit, and uses the heat of the cooling water. A cooling water circuit for heating the interior of the vehicle, a control unit for controlling the temperature of the cooling water in the cooling circuit for the fuel cell, an outside air temperature sensor, an in-vehicle temperature sensor, and an air conditioner setting unit. The control unit includes at least one of an outside air temperature measured by the outside air temperature sensor, an inside temperature measured by the in-vehicle temperature sensor, a set temperature of the air conditioner setting unit, and the cooling water of the cooling water circuit for heating. A target temperature of the cooling water in the heating cooling water circuit is set from at least one of the outside air temperature, the in-vehicle temperature, and the set temperature, using a map that defines a relationship with the target temperature of (a1), When the outside air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and the target temperature of the cooling water in the heating water circuit is less than a predetermined temperature, the cooling water A first control process is performed to set the coolant outlet water temperature at the outlet of the fuel cell to the first water temperature. (B1) When neither of the two conditions is satisfied, the coolant outlet water temperature is set to the first temperature. Temperature than water temperature Performing a second control process of the high second temperature. According to the fuel cell vehicle of this aspect, both of the two conditions that the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature and the target temperature of the cooling water of the heating cooling water circuit is lower than the predetermined temperature are satisfied. If not, heat is stored in the cooling water by increasing the temperature of the cooling water and used for heating. If the fuel cell generates less heat, the heat stored in the cooling water is used for heating. Therefore, less heat is discarded, and the overall thermal efficiency of the fuel cell vehicle can be increased.

(1)本発明の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料電池と、冷却水を用いて前記燃料電池を冷却する燃料電池用冷却回路と、前記冷却水の熱を用いて前記燃料電池車両の車内を暖房する暖房用冷却水回路と、前記燃料電池用冷却回路の冷却水の温度を制御する制御部と、外気温センサと、を備え、前記制御部は、(a1)外気温が予め定められた温度以上、または、(a2)暖房用冷却水回路の冷却水の目標温度が予め定められた温度未満の場合には、前記冷却水の前記燃料電池出口における冷却水出口水温を第1の水温にする第1の制御処理を実行し、(b1)前記外気温が前記予め定められた温度未満であり、且つ、(b2)前記目標温度が前記予め定められた温度以上である場合に、前記冷却水出口水温を前記第1の水温よりも温度の高い第2の水温とする第2の制御処理を実行する。この形態の燃料電池車両によれば、(b1)前記外気温が前記予め定められた温度未満であり、且つ、(b2)前記目標温度が前記予め定められた温度以上である場合に冷却水の温度を高くすることにより、冷却水に熱を蓄熱して暖房に用い、燃料電池の発熱が少なくなった場合には、冷却水に蓄熱された熱を暖房に用いるので、捨てる熱が少なくて済み、全体として燃料電池車両の熱効率を高めることが可能となる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fuel cell vehicle is provided. The fuel cell vehicle includes a fuel cell, a fuel cell cooling circuit that cools the fuel cell using cooling water, and a heating coolant circuit that heats the interior of the fuel cell vehicle using heat of the cooling water. And a control unit for controlling the temperature of the cooling water in the fuel cell cooling circuit, and an outside air temperature sensor, wherein the control unit is (a1) an outside air temperature equal to or higher than a predetermined temperature, or (a2 ) When the target temperature of the cooling water in the heating cooling water circuit is lower than a predetermined temperature, a first control process is performed to set the cooling water outlet water temperature at the fuel cell outlet of the cooling water to the first water temperature. And (b1) when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature and (b2) the target temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the cooling water outlet water temperature is set to the first temperature. The second water temperature is higher than the water temperature of the second To execute the control processing. According to the fuel cell vehicle of this aspect, when (b1) the outside air temperature is lower than the predetermined temperature and (b2) the target temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the cooling water When the temperature is increased, heat is stored in the cooling water and used for heating. When the fuel cell generates less heat, the heat stored in the cooling water is used for heating, so less heat is wasted. As a whole, it becomes possible to increase the thermal efficiency of the fuel cell vehicle.

(2)上記形態の燃料電池車両において、前記制御部は、(a1)前記外気温が前記予め定められた温度以上、(a2)前記目標温度が予め定められた温度未満、(a3)前記燃料電池の負荷が予め定められた値未満、のうちの少なくとも一つを満たす場合には、前記第1の制御処理を実行し、(b1)外気温が前記予め定められた温度未満であり、且つ、(b2)前記目標温度が予め定められた温度以上であり、且つ、(b3)前記燃料電池の負荷が予め定められた値以上である場合に、前記第2の制御処理を実行してもよい。燃料電池が予め定められた出力以上の出力を発生させているときは、発熱量も大きいため、効率的に冷却水に熱をためることが可能となる。 (2) In the fuel cell vehicle according to the above aspect, the control unit is configured such that (a1) the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, (a2) the target temperature is lower than a predetermined temperature, (a3) the fuel When the load of the battery satisfies at least one of the predetermined values, the first control process is executed, (b1) the outside air temperature is less than the predetermined temperature, and (B2) When the target temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and (b3) the load of the fuel cell is equal to or higher than a predetermined value, the second control process is executed. Good. When the fuel cell is generating an output that is greater than or equal to a predetermined output, the amount of heat generated is also large, so that heat can be efficiently stored in the cooling water.

(3)上記形態の燃料電池車両において、さらに、前記燃料電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部を備え、前記制御部は、請求項1又は2に記載の前記第2の制御処理を実行する条件が成立した場合であっても、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値以上の場合には、前記第1の制御処理を実行し、請求項1又は2に記載の前記第2の制御処理を実行する条件が成立し、且つ、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値未満の場合には、前記第2の制御処理を実行してもよい。燃料電池は、電解質膜が乾燥すると効率が悪くなる。インピーダンスの抵抗成分は、電解質膜の乾燥の度合いに依存し、乾燥状態では高くなり、湿潤状態では低くなる。この形態の燃料電池車両によれば、制御部は、インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値以下の場合(十分に湿潤しており、燃料電池の温度を上げて電解質膜の水分が蒸発しても乾燥しにくい場合)には第2の制御処理を実行して冷却水の温度を上げ、インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値を越える場合(十分に湿潤しておらず、燃料電池の温度を上げて電解質膜の水分が蒸発すると乾燥するおそれがある場合)には、第1の制御処理を実行して冷却水の温度を上げない。すなわち、燃料電池の温度を上げても電解質膜が乾燥しにくい場合に、冷却水の温度を上げることにより、冷却水により多くの熱をため、この熱を暖房に用いるので、燃料電池車両の熱効率を高めることが可能となる。   (3) The fuel cell vehicle according to the above aspect further includes an impedance measurement unit that measures the impedance of the fuel cell, and the control unit is configured to execute the second control process according to claim 1 or 2. 3. The second control according to claim 1 or 2, wherein even if is established, if the magnitude of the resistance component of the impedance is equal to or greater than a predetermined value, the first control process is executed, If the condition for executing the control process is satisfied and the magnitude of the resistance component of the impedance is less than a predetermined value, the second control process may be executed. Fuel cells become less efficient when the electrolyte membrane is dried. The resistance component of impedance depends on the degree of drying of the electrolyte membrane, and increases in a dry state and decreases in a wet state. According to the fuel cell vehicle of this aspect, the control unit is configured such that when the resistance component of the impedance is equal to or smaller than a predetermined value (sufficiently wet, the temperature of the fuel cell is raised and the moisture of the electrolyte membrane is increased). If it is difficult to dry even if it evaporates), the second control process is executed to raise the temperature of the cooling water, and when the resistance component of the impedance exceeds a predetermined value (is sufficiently wet) In the case where the temperature of the fuel cell is raised and there is a risk of drying when the water content of the electrolyte membrane evaporates), the first control process is executed and the temperature of the cooling water is not raised. In other words, if the electrolyte membrane is difficult to dry even if the temperature of the fuel cell is raised, the heat of the fuel cell vehicle is increased because the heat is used for heating by increasing the temperature of the cooling water, so that this heat is used for heating. Can be increased.

なお、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、燃料電池車両の他、燃料電池車両における制御方法、燃料電池の冷却制御方法等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, in the form of a control method in a fuel cell vehicle, a fuel cell cooling control method, and the like in addition to a fuel cell vehicle.

燃料電池車両の燃料電池用冷却回路と暖房用冷却水回路とを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the cooling circuit for fuel cells of a fuel cell vehicle, and the cooling water circuit for heating. 三方弁が非連携モード状態のときの冷却水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the cooling water when a three-way valve is a non-cooperation mode state. 三方弁が連携モード状態のときの冷却水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the cooling water when a three-way valve is a cooperation mode state. 空調ダクトの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of an air conditioning duct. 本願発明における一実施形態の制御フローチャートの一例である。It is an example of the control flowchart of one Embodiment in this invention. 外気温と判定パラメータJ1との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between external temperature and the determination parameter J1. ヒータコア入口水温の目標温度と判定パラメータJ2との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the target temperature of heater core inlet water temperature, and the determination parameter J2. インピーダンスと冷却水出口水温の目標温度との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between an impedance and the target temperature of a cooling water exit water temperature. 冷却水出口水温と三方弁の状態との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a cooling water exit water temperature and the state of a three-way valve. ヒータコア入口水温Tと三方弁の状態との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the heater core inlet water temperature T and the state of a three-way valve. 本実施形態の効果を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect of this embodiment typically.

図1は、燃料電池車両の燃料電池用冷却回路200と、暖房用冷却水回路300とを模式的に示す説明図である。燃料電池車両10は、燃料電池100と、燃料電池用冷却回路200と、暖房用冷却水回路300と、制御部400(ECU:Electronic Control Unit)を備える。   FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a fuel cell cooling circuit 200 and a heating coolant circuit 300 for a fuel cell vehicle. The fuel cell vehicle 10 includes a fuel cell 100, a fuel cell cooling circuit 200, a heating coolant circuit 300, and a control unit 400 (ECU: Electronic Control Unit).

燃料電池100は、例えば、水素と、酸素とを反応させて発電する発電装置である。燃料電池100には、インピーダンス測定部110と負荷120とが接続されている。インピーダンス測定部110は、例えば交流インピーダンス法を用いて燃料電池100のインピーダンスの抵抗成分(以下、「内部抵抗」とも呼ぶ。)を測定する。例えば、特開2009−252706によれば、印加する電流の周波数が大きい場合(ω=∞)、インピーダンスとして電解質膜抵抗を取得でき、印加する電流の周波数が小さい場合(ω=0)インピーダンスとして電解質膜抵抗と電気化学反応による反応抵抗との和を取得できる。本実施形態では、インピーダンス測定部110は、インピーダンスの抵抗成分として電解質膜抵抗を取得することが好ましい。負荷120には、燃料電池車両10を動かす電気モーター(図示せず)等、燃料電池100の電気エネルギーを使用する装置が含まれる。   The fuel cell 100 is, for example, a power generation device that generates electricity by reacting hydrogen and oxygen. An impedance measuring unit 110 and a load 120 are connected to the fuel cell 100. The impedance measuring unit 110 measures a resistance component (hereinafter, also referred to as “internal resistance”) of the impedance of the fuel cell 100 using, for example, an AC impedance method. For example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2009-252706, when the frequency of the applied current is large (ω = ∞), the electrolyte membrane resistance can be acquired as the impedance, and when the frequency of the applied current is small (ω = 0), the electrolyte as the impedance Sum of membrane resistance and reaction resistance due to electrochemical reaction can be obtained. In the present embodiment, it is preferable that the impedance measurement unit 110 obtains an electrolyte membrane resistance as a resistance component of impedance. The load 120 includes a device that uses the electric energy of the fuel cell 100, such as an electric motor (not shown) that moves the fuel cell vehicle 10.

燃料電池用冷却回路200は、冷却水供給管210と、冷却水排出管215と、三方弁245と、ラジエータ管220と、ラジエータ230と、バイパス管240と、ポンプ225と、を備える。冷却水供給管210は、燃料電池100に冷却水を供給するための管であり、冷却水供給管210にはポンプ225が配置されている。冷却水排出管215は、燃料電池100から冷却水を排出するための管である。冷却水排出管215の下流部は、三方弁245を介して、ラジエータ管220と、バイパス管240と、に接続されている。ラジエータ管220には、ラジエータ230が設けられている。ラジエータ230には、ラジエータファン235が設けられている。ラジエータファン235は、ラジエータ230に風を送り、ラジエータ230からの放熱を促進する。ラジエータ管220の下流部と、バイパス管240の下流部とは、冷却水供給管210に接続されている。冷却水供給管210のポンプ225の上流側(ラジエータ管220の下流部)及び、冷却水排出管215には、それぞれ温度センサ250、255が設けられている。   The fuel cell cooling circuit 200 includes a cooling water supply pipe 210, a cooling water discharge pipe 215, a three-way valve 245, a radiator pipe 220, a radiator 230, a bypass pipe 240, and a pump 225. The cooling water supply pipe 210 is a pipe for supplying cooling water to the fuel cell 100, and a pump 225 is disposed in the cooling water supply pipe 210. The cooling water discharge pipe 215 is a pipe for discharging cooling water from the fuel cell 100. A downstream portion of the cooling water discharge pipe 215 is connected to the radiator pipe 220 and the bypass pipe 240 via a three-way valve 245. A radiator 230 is provided in the radiator pipe 220. The radiator 230 is provided with a radiator fan 235. The radiator fan 235 sends wind to the radiator 230 and promotes heat dissipation from the radiator 230. The downstream part of the radiator pipe 220 and the downstream part of the bypass pipe 240 are connected to the cooling water supply pipe 210. Temperature sensors 250 and 255 are provided on the upstream side of the pump 225 of the cooling water supply pipe 210 (downstream part of the radiator pipe 220) and the cooling water discharge pipe 215, respectively.

冷却水は、ポンプ225により、冷却水供給管210を通して燃料電池100に供給され、燃料電池100を冷却する。冷却水は、燃料電池100から熱を回収することで暖められ、冷却水排出管215から排出される。暖められた冷却水は三方弁245により、ラジエータ管220とバイパス管240に分配して流される。ラジエータ管220に流された冷却水は、ラジエータ230により冷却される。三方弁245によるラジエータ管220とバイパス管240への冷却水の分配割合と、外気温と、ラジエータファン235からの風量と、により、冷却水の温度が制御される。例えば、燃料電池100の起動直後などにおいては、冷却水の大部分をバイパス管240に流すことにより、冷却水の温度を急速に上げることが可能となる。   The cooling water is supplied to the fuel cell 100 by the pump 225 through the cooling water supply pipe 210 to cool the fuel cell 100. The cooling water is warmed by recovering heat from the fuel cell 100 and discharged from the cooling water discharge pipe 215. The warmed cooling water is distributed and fed to the radiator pipe 220 and the bypass pipe 240 by the three-way valve 245. The cooling water that has flowed to the radiator pipe 220 is cooled by the radiator 230. The temperature of the cooling water is controlled by the distribution ratio of the cooling water to the radiator pipe 220 and the bypass pipe 240 by the three-way valve 245, the outside air temperature, and the air volume from the radiator fan 235. For example, immediately after the fuel cell 100 is started, the temperature of the cooling water can be rapidly increased by flowing most of the cooling water through the bypass pipe 240.

暖房用冷却水回路300は、分岐管305と、三方弁340と、温水供給管310と、ポンプ325と、電熱ヒータ330と、ヒータコア320と、温水排出管315と、温水還流管335と、を備える。分岐管305は、燃料電池用冷却回路200の冷却水排出管215に接続されており、燃料電池100から排出される暖められた冷却水の一部を暖房用冷却水回路300に分配する。三方弁340は、燃料電池用冷却回路200から暖房用冷却水回路300への冷却水の流入を制御する。電熱ヒータ330は、暖房用冷却水回路300を流れる冷却水を加熱する。ヒータコア320は、暖房用冷却水回路300を流れる冷却水の熱を用いて空気を暖める。暖められた空気は、燃料電池車両10の車内に送られて車内の暖房に用いられる。温水排出管315は、ヒータコア320からの排水を燃料電池用冷却回路200に戻す。温水還流管335は、温水排出管315と、三方弁340との間を接続しており、ヒータコア320からの排水を、温水供給管310に戻す。電熱ヒータ330と、ヒータコア320との間には、温度センサ345が配置されている。   The heating coolant circuit 300 includes a branch pipe 305, a three-way valve 340, a hot water supply pipe 310, a pump 325, an electric heater 330, a heater core 320, a hot water discharge pipe 315, and a hot water reflux pipe 335. Prepare. The branch pipe 305 is connected to the coolant discharge pipe 215 of the fuel cell cooling circuit 200, and distributes a part of the warmed coolant discharged from the fuel cell 100 to the heating coolant circuit 300. The three-way valve 340 controls the inflow of coolant from the fuel cell cooling circuit 200 to the heating coolant circuit 300. The electric heater 330 heats the coolant flowing through the heating coolant circuit 300. The heater core 320 warms the air using the heat of the cooling water flowing through the heating cooling water circuit 300. The warmed air is sent into the fuel cell vehicle 10 and used for heating the vehicle. The hot water discharge pipe 315 returns the waste water from the heater core 320 to the fuel cell cooling circuit 200. The warm water reflux pipe 335 connects between the warm water discharge pipe 315 and the three-way valve 340, and returns the waste water from the heater core 320 to the warm water supply pipe 310. A temperature sensor 345 is disposed between the electric heater 330 and the heater core 320.

制御部400には、エアコン設定部410と、外気温センサ420と、車内温度センサ430と、が接続されている。制御部400は、エアコン設定部410の設定と、外気温と、車内温度と、燃料電池用冷却回路200の温水供給管310のポンプ225の上流部の水温と、燃料電池用冷却回路200の燃料電池100の出口における冷却水の温度(以下「冷却水出口水温T255」と呼ぶ。)と、暖房用冷却水回路300のヒータコア320の入口における冷却水の温度(以下「ヒータコア入口水温T345」と呼ぶ。)と、に基づいて、三方弁245、340と、ポンプ225、325と、ラジエータファン235と、電熱ヒータ330の動作を制御する。   An air conditioner setting unit 410, an outside air temperature sensor 420, and an in-vehicle temperature sensor 430 are connected to the control unit 400. The control unit 400 sets the air conditioner setting unit 410, the outside air temperature, the vehicle interior temperature, the water temperature upstream of the pump 225 of the hot water supply pipe 310 of the fuel cell cooling circuit 200, and the fuel of the fuel cell cooling circuit 200. The temperature of the cooling water at the outlet of the battery 100 (hereinafter referred to as “cooling water outlet water temperature T255”) and the temperature of the cooling water at the inlet of the heater core 320 of the heating cooling water circuit 300 (hereinafter referred to as “heater core inlet water temperature T345”). )), The operations of the three-way valves 245 and 340, the pumps 225 and 325, the radiator fan 235, and the electric heater 330 are controlled.

図2は、三方弁340が非連携モード状態のときの冷却水の流れを示す説明図である。本実施形態において、非連携モード状態とは、三方弁340の3つの弁体のうちの、分岐管305に接続された弁体が閉状態となり、温水供給管310に接続された弁体と温水還流管335に接続された弁体とが開状態となる状態を言う。非連携モード状態では、燃料電池用冷却回路200を流れる冷却水は、冷却水供給管210と、燃料電池100と、冷却水排出管215と、三方弁245と、ラジエータ管220(またはバイパス管240)と、ポンプ225を循環する。暖房用冷却水回路300の冷却水は、温水供給管310と、ポンプ325と、電熱ヒータ330と、ヒータコア320と、温水排出管315と、温水還流管335と、三方弁340と、を循環する。非連携モード状態では、燃料電池用冷却回路200の冷却水排出管215から暖房用冷却水回路300に冷却水が流入せず、暖房用冷却水回路300から燃料電池用冷却回路200の冷却水排出管215へ冷却水が流出しない。燃料電池用冷却回路200と、暖房用冷却水回路300とは、独立状態にあり、燃料電池用冷却回路200を流れる冷却水と、暖房用冷却水回路300を流れる冷却水は、混合しない。例えば、燃料電池100の始動直後のように燃料電池100の温度が低い場合には、燃料電池用冷却回路200中の冷却水の温度は低い。そのため、制御部400は、燃料電池用冷却回路200中の冷却水を暖房用冷却水回路300に分配して暖房の熱源として使用するよりは、燃料電池用冷却回路200を流れる冷却水と、暖房用冷却水回路300を流れる冷却水とを独立させ、電熱ヒータ330を用いて暖房用冷却水回路300を流れる冷却水のみを加熱させる方が、効率が良い。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the flow of cooling water when the three-way valve 340 is in the non-cooperation mode state. In the present embodiment, the non-cooperative mode state means that the valve body connected to the branch pipe 305 among the three valve bodies of the three-way valve 340 is closed, and the valve body connected to the hot water supply pipe 310 and the hot water A state in which the valve body connected to the reflux pipe 335 is in an open state. In the non-cooperation mode state, the cooling water flowing through the fuel cell cooling circuit 200 is the cooling water supply pipe 210, the fuel cell 100, the cooling water discharge pipe 215, the three-way valve 245, the radiator pipe 220 (or the bypass pipe 240). ) And the pump 225 is circulated. The cooling water of the heating cooling water circuit 300 circulates through the hot water supply pipe 310, the pump 325, the electric heater 330, the heater core 320, the hot water discharge pipe 315, the hot water return pipe 335, and the three-way valve 340. . In the non-cooperation mode state, the cooling water does not flow from the cooling water discharge pipe 215 of the fuel cell cooling circuit 200 into the heating cooling water circuit 300, and the cooling water discharge of the fuel cell cooling circuit 200 from the heating cooling water circuit 300 occurs. The cooling water does not flow out to the pipe 215. The cooling circuit for fuel cell 200 and the cooling water circuit for heating 300 are in an independent state, and the cooling water flowing through the cooling circuit for fuel cell 200 and the cooling water flowing through the cooling water circuit for heating 300 are not mixed. For example, when the temperature of the fuel cell 100 is low, such as immediately after the start of the fuel cell 100, the temperature of the cooling water in the fuel cell cooling circuit 200 is low. Therefore, the control unit 400 distributes the cooling water in the fuel cell cooling circuit 200 to the heating cooling water circuit 300 and uses it as a heating heat source, It is more efficient to make the cooling water flowing through the cooling water circuit 300 independent and to heat only the cooling water flowing through the heating cooling water circuit 300 using the electric heater 330.

図3は、三方弁340が連携モード状態のときの冷却水の流れを示す説明図である。連携モード状態には、部分連携モードと完全連携モードとがある。図3(a)は、部分連携モード状態を示し、図3(b)は、完全連携モードを示す。本実施形態において、部分連携モード状態とは、分岐管305に接続された弁体と、温水供給管310に接続された弁体と、温水還流管335に接続された弁体とのいずれもが開状態となる状態を言う。完全連携モードとは、分岐管305に接続された弁体と、温水供給管310に接続された弁体とが開状態となり、温水還流管335に接続された弁体が閉状態となる状態を言う。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the flow of cooling water when the three-way valve 340 is in the cooperation mode state. The cooperation mode state includes a partial cooperation mode and a complete cooperation mode. 3A shows the partial cooperation mode state, and FIG. 3B shows the complete cooperation mode. In the present embodiment, the partial cooperation mode state refers to any of the valve body connected to the branch pipe 305, the valve body connected to the hot water supply pipe 310, and the valve body connected to the hot water reflux pipe 335. The state which becomes an open state. The complete cooperation mode is a state in which the valve body connected to the branch pipe 305 and the valve body connected to the hot water supply pipe 310 are opened, and the valve body connected to the hot water reflux pipe 335 is closed. say.

三方弁340が部分連携モード状態のとき場合、燃料電池100から排出された暖められた冷却水の一部が三方弁340を通って温水供給管310に供給される。また、温水排出管315を流れる冷却水の一部は、燃料電池用冷却回路200(図1)の冷却水排出管215に流され、残部は温水還流管335、三方弁340を通って、温水供給管310に還流される。完全連携モードでは、燃料電池100から排出された暖められた冷却水の一部が三方弁340を通って温水供給管310に供給される点は部分連携モードと共通するが、温水排出管315を流れる冷却水の全量は、燃料電池用冷却回路200の冷却水排出管215に流れる。   When the three-way valve 340 is in the partial cooperation mode state, a part of the warmed cooling water discharged from the fuel cell 100 is supplied to the hot water supply pipe 310 through the three-way valve 340. Further, a part of the cooling water flowing through the hot water discharge pipe 315 flows into the cooling water discharge pipe 215 of the fuel cell cooling circuit 200 (FIG. 1), and the remaining part passes through the hot water reflux pipe 335 and the three-way valve 340, It is refluxed to the supply pipe 310. In the full cooperation mode, the point that the part of the warmed cooling water discharged from the fuel cell 100 is supplied to the hot water supply pipe 310 through the three-way valve 340 is common to the partial cooperation mode. The total amount of the flowing cooling water flows to the cooling water discharge pipe 215 of the fuel cell cooling circuit 200.

制御部400は、上述したように、三方弁340のモード状態の制御により、燃料電池用冷却回路200から暖房用冷却水回路300への冷却水及び熱の移動を制御する。連携モードでは、燃料電池100の廃熱を車内の暖房に用いることができる。なお、部分連携モードと完全連携モードは、いずれか一方のみが採用される形態であってもよい。   As described above, the control unit 400 controls the movement of cooling water and heat from the fuel cell cooling circuit 200 to the heating cooling water circuit 300 by controlling the mode state of the three-way valve 340. In the cooperation mode, the waste heat of the fuel cell 100 can be used for heating in the vehicle. Note that only one of the partial cooperation mode and the complete cooperation mode may be adopted.

図4は、空調ダクト350の構成を示す説明図である。空調ダクト350は、車内空気取入部355と、外気取入部360と、車内循環・外気導入切換ドア365と、加熱流路370と、非加熱流路375と、仕切板380と、エアミックスドア385と、車内吹出部390と、を備える。加熱流路370には、ヒータコア320(図1)が配置されている。車内循環・外気導入切換ドア365は、エアコン設定部410(図1)の設定により、空調ダクト350に、車内空気取入部355から空気を取り入れるか、外気取入部360から空気を取り入れるか、を切り換える。仕切板380は、加熱流路370と、非加熱流路375と、を分離する。エアミックスドア385は、取り入れた空気を、加熱流路370と、非加熱流路375に分配する。加熱流路370に分配された空気は、ヒータコア320により暖められるが、非加熱流路375に分配された空気は暖められない。加熱流路370と、非加熱流路375に分配された空気は、車内吹出部390で合流し、車内に吹き出される。制御部400(図1)は、エアコン設定部410(図1)の設定と、車内の温度と、暖房用冷却水回路300中の冷却水の温度(ヒータコア入口水温T345)、に基づいて、エアミックスドア385における加熱流路370と、非加熱流路375とへの空気の分配割合を制御し、車内へ吹き出す空気の温度を制御し、車内温度を制御する。例えば、ヒータコア入口水温T345が高い場合には、ヒータコア320の温度も高いため、制御部400は、エアミックスドア385の開度を変更して加熱流路370を流れる空気の量を減少させることにより、車内温度が上がりすぎないようにする。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the air conditioning duct 350. The air conditioning duct 350 includes an in-vehicle air intake unit 355, an outside air intake unit 360, an in-vehicle circulation / outside air introduction switching door 365, a heating channel 370, a non-heating channel 375, a partition plate 380, and an air mix door 385. And an in-car blowing part 390. A heater core 320 (FIG. 1) is disposed in the heating channel 370. The in-vehicle circulation / outside air introduction switching door 365 switches between taking in air from the in-vehicle air intake unit 355 or taking in air from the outside air intake unit 360 into the air-conditioning duct 350 according to the setting of the air conditioner setting unit 410 (FIG. 1). . The partition plate 380 separates the heating channel 370 and the non-heating channel 375. The air mix door 385 distributes the taken-in air to the heating channel 370 and the non-heating channel 375. The air distributed to the heating channel 370 is warmed by the heater core 320, but the air distributed to the non-heating channel 375 is not warmed. The air distributed to the heating channel 370 and the non-heating channel 375 merges at the in-vehicle outlet 390 and is blown into the vehicle. The control unit 400 (FIG. 1) determines the air temperature based on the setting of the air conditioner setting unit 410 (FIG. 1), the temperature in the vehicle, and the temperature of the cooling water in the heating coolant circuit 300 (heater core inlet water temperature T345). The distribution ratio of the air to the heating flow path 370 and the non-heating flow path 375 in the mix door 385 is controlled, the temperature of the air blown out into the vehicle is controlled, and the vehicle interior temperature is controlled. For example, when the heater core inlet water temperature T345 is high, the temperature of the heater core 320 is also high, so the control unit 400 changes the opening of the air mix door 385 to reduce the amount of air flowing through the heating flow path 370. Make sure that the temperature inside the vehicle does not rise too much.

図5は、本願発明における一実施形態の制御フローチャートの一例である。ステップS100では、制御部400は、燃料電池100の負荷が予め定められた値以上か否かを判断する。制御部400は、燃料電池100の電圧と電流とを用いて負荷を算出できる。負荷が予め定められた値未満の場合には、制御部400は、処理をステップS110に移行し、燃料電池用冷却回路200の冷却水の目標温度を予め定められた値(後述するTL)に設定する。一方、負荷が予め定められた値以上の場合には、制御部400は、処理をステップS120に移行する。   FIG. 5 is an example of a control flowchart according to an embodiment of the present invention. In step S100, control unit 400 determines whether or not the load of fuel cell 100 is equal to or greater than a predetermined value. The controller 400 can calculate the load using the voltage and current of the fuel cell 100. When the load is less than the predetermined value, the control unit 400 proceeds to step S110, and sets the target temperature of the cooling water of the fuel cell cooling circuit 200 to a predetermined value (TL described later). Set. On the other hand, when the load is greater than or equal to a predetermined value, control unit 400 proceeds to step S120.

ステップS120では、制御部400は、外気温を取得し、外気温に基づいて判定パラメータJ1を決定する。図6は、外気温と判定パラメータJ1との関係を示す説明図である。外気温が予め定められた温度であるT2以上の場合には、制御部400は、判定パラメータJ1を0とする。一方、外気温が予め定められた温度であるT1以下(T1<T2)の場合には、制御部400は、判定パラメータJ1を1とする。外気温がT1〜T2の間の場合には、外気温の変化と、判定パラメータJ1の前の値と、に依存する。外気温が下がる場合であって、判定パラメータJ1が0の時には、外気温がT2未満であってもT1に下がるまでは、判定パラメータJ1は0のままであり、外気温がT1に達すると判定パラメータJ1は1になる。外気温がT1に達する前に外気温が下がる方向から上がる方向に変化すると、判定パラメータJ1は0のままである。外気温が上がる場合であって、判定パラメータJ1が1の時には、外気温がT1を越えていてもT2に上がるまでは、判定パラメータJ1は1であり、外気温がT2に達すると判定パラメータJ1は0になる。外気温がT2に達する前に外気温が上がる方向から下がる方向に変化すると、判定パラメータJ1は1のままである。このよう外気温と判定パラメータJ1との間にヒステリシスを持たせないように、例えば、外気温がT2より高いか低いかで判定パラメータJ1を決定すると、外気温がT2を横切って上がる変化、T2を横切って下がる変化、のいずれにおいても、判定パラメータJ1は変動する。一方、本実施形態では、外気温と判定パラメータJ1との関係にヒステリシスを持たせているので、外気温がT2を横切って上がるような変化の場合には判定パラメータJ1は変化するが、外気温がT2を横切って下がる変化の場合には判定パラメータJ1は変化しない。したがって、判定パラメータJ1の頻繁な変動を抑制できる。本実施形態では、例えば温度T1として20℃、T2として25℃を採用している。T2として25℃とした理由は、自動車用エアコンの場合、シーズンを通して25℃に設定される場合が多く、外気温がこの温度(25℃)よりも高い場合には、暖房される可能性が低いので蓄熱する必要性に乏しい。また、蓄熱の効果も小さいからである。T1を20℃とした理由は、T1=T2、あるいはT1とT2の温度差が小さいと、上述したように判定パラメータJ1が頻繁に変動するため、T2との間で5℃の温度差を設けたものである。なお、T1、T2の温度は、それぞれ20℃、25℃で無くても良い。   In step S120, control unit 400 acquires the outside air temperature and determines determination parameter J1 based on the outside air temperature. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the outside air temperature and the determination parameter J1. When the outside air temperature is equal to or higher than T2, which is a predetermined temperature, control unit 400 sets determination parameter J1 to zero. On the other hand, when the outside air temperature is equal to or lower than T1, which is a predetermined temperature (T1 <T2), the control unit 400 sets the determination parameter J1 to 1. When the outside air temperature is between T1 and T2, it depends on the change in the outside air temperature and the previous value of the determination parameter J1. When the outside air temperature falls and the judgment parameter J1 is 0, even if the outside air temperature is less than T2, the judgment parameter J1 remains 0 until the temperature falls to T1, and it is judged that the outside air temperature reaches T1. The parameter J1 becomes 1. If the outside air temperature changes from the decreasing direction to the increasing direction before the outside temperature reaches T1, the determination parameter J1 remains zero. When the outside air temperature rises and the judgment parameter J1 is 1, even if the outside air temperature exceeds T1, the judgment parameter J1 is 1 until it rises to T2, and when the outside air temperature reaches T2, the judgment parameter J1 Becomes 0. If the outside air temperature changes from the rising direction to the decreasing direction before the outside temperature reaches T2, the determination parameter J1 remains at 1. For example, when the determination parameter J1 is determined based on whether the outside air temperature is higher or lower than T2 so as not to have hysteresis between the outside air temperature and the determination parameter J1, a change in which the outside air temperature rises across T2, T2 The determination parameter J1 fluctuates in any of the changes that fall across. On the other hand, in this embodiment, since the relationship between the outside air temperature and the judgment parameter J1 is provided with hysteresis, the judgment parameter J1 changes when the outside air temperature changes across T2, but the outside air temperature changes. In the case of a change that falls across T2, the determination parameter J1 does not change. Therefore, frequent fluctuations in the determination parameter J1 can be suppressed. In this embodiment, for example, 20 ° C. is adopted as the temperature T1, and 25 ° C. is adopted as the T2. The reason why T2 is set to 25 ° C. is that in the case of an air conditioner for automobiles, it is often set to 25 ° C. throughout the season, and when the outside temperature is higher than this temperature (25 ° C.), the possibility of heating is low. So there is little need to store heat. Moreover, it is because the effect of heat storage is also small. The reason why T1 is set to 20 ° C. is that if T1 = T2 or the temperature difference between T1 and T2 is small, the determination parameter J1 frequently fluctuates as described above. It is a thing. The temperatures at T1 and T2 do not have to be 20 ° C. and 25 ° C., respectively.

図5のステップS120において、判定パラメータJ1が0のときには、制御部400は、処理をステップS110に移行し、判定パラメータJ1が1のときには、制御部400は、処理をステップS130に移行する。外気温が高い場合には、暖房要求の可能性が低いため、制御部400は、判定パラメータJ1を0とし、燃料電池用冷却回路200の冷却水の目標温度を予め定められた値(後述するTL)に設定する。   In step S120 of FIG. 5, when determination parameter J1 is 0, control unit 400 proceeds to step S110, and when determination parameter J1 is 1, control unit 400 proceeds to step S130. Since the possibility of a heating request is low when the outside air temperature is high, the control unit 400 sets the determination parameter J1 to 0 and sets the target temperature of the cooling water of the fuel cell cooling circuit 200 to a predetermined value (described later). TL).

ステップS130では、制御部400は、ヒータコア入口水温T345の目標温度を用いて、次の処理ステップを判断する。ヒータコア入口水温T345とは、ヒータコア320に入る直前の冷却水の温度を言う。なお、ヒータコア入口水温T345は、温度センサ345により測定可能である。ヒータコア入口水温T345の目標温度は、外気温と、車内温度と、エアコン設定部410における設定温度の少なくとも1つを用いて、予め定められたマップに従って、制御部400が設定してもよい。   In step S130, the control unit 400 determines the next processing step using the target temperature of the heater core inlet water temperature T345. The heater core inlet water temperature T345 refers to the temperature of the cooling water immediately before entering the heater core 320. The heater core inlet water temperature T345 can be measured by the temperature sensor 345. The controller 400 may set the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 according to a predetermined map using at least one of the outside air temperature, the in-vehicle temperature, and the set temperature in the air conditioner setting unit 410.

図7は、ヒータコア入口水温T345の目標温度と判定パラメータJ2との関係を示す説明図である。ヒータコア入口水温T345の目標温度がT4以上の場合には、制御部400は、判定パラメータJ2を1とする。一方、ヒータコア入口水温T345の目標温度がT3以下(T3<T4)の場合には、制御部400は、判定パラメータJ2を0とする。なおヒータコア入口水温T345の目標温度がT3からT4の間では、図6のグラフと同様に、ヒータコア入口水温T345の目標温度と判定パラメータJ2との関係にヒステリシスを持たせてある。本実施形態では、例えば温度T3として35℃(T3=T1+15℃)、T4として40℃(T4=T2+15℃)を採用している。車内を暖房する場合、ヒータコア320から空気を暖める。ここで、ヒータコア入口水温T345は、エアコン設定温度(例えば25℃)よりもある程度温度が高くなければ、暖房の効率が悪い。そのため、T4を25℃よりも15℃高い40℃とし、ヒステリシスを持たせるためT3をT4より5℃低い35℃としたものである。なお、T3、T4の温度は、それぞれ35℃、40℃で無くても良い。なお、ヒータコア入口水温T345の目標温度は、冷房か、暖房かを判断するパラメータでもある。したがって、ステップS130では、制御部400は、ヒータコア入口水温T345の目標温度の代わりに、エアコン設定部410における、冷房・暖房の切り替えスイッチにより判定パラメータJ2を判断しても良い。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 and the determination parameter J2. When the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 is equal to or higher than T4, the control unit 400 sets the determination parameter J2 to 1. On the other hand, when the target temperature of the heater core inlet coolant temperature T345 is T3 following (T3 <T4), the control unit 400, a determination parameter J2 to 0. Incidentally, when the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 is between T3 and T4, as in the graph of FIG. 6, the relationship between the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 and the determination parameter J2 is provided with hysteresis. In the present embodiment, for example, 35 ° C. (T3 = T1 + 15 ° C.) is adopted as the temperature T3, and 40 ° C. (T4 = T2 + 15 ° C.) is adopted as the T4. When heating the interior of the vehicle, air is heated from the heater core 320. Here, the heater core inlet water temperature T345 has poor heating efficiency unless the temperature is somewhat higher than the air conditioner set temperature (for example, 25 ° C.). Therefore, T4 is set to 40 ° C which is 15 ° C higher than 25 ° C, and T3 is set to 35 ° C which is 5 ° C lower than T4 in order to provide hysteresis. Note that the temperatures of T3 and T4 may not be 35 ° C. and 40 ° C., respectively. Note that the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 is also a parameter for determining whether it is cooling or heating. Therefore, in step S130, the control unit 400 may determine the determination parameter J2 by a cooling / heating switching switch in the air conditioner setting unit 410 instead of the target temperature of the heater core inlet water temperature T345.

図5のステップS130において、判定パラメータJ2が0のときには、制御部400は、処理をステップS110に移行し、判定パラメータJ2が1のときには、制御部400は、処理をステップS140に移行する。冷房の場合には、冷却水を温めておく必要がないため、制御部400は、判定パラメータJ2を0とし、燃料電池用冷却回路200の冷却水の目標温度を予め定められた値(後述するTL)に設定する。   In step S130 of FIG. 5, when determination parameter J2 is 0, control unit 400 proceeds to step S110, and when determination parameter J2 is 1, control unit 400 proceeds to step S140. In the case of cooling, since it is not necessary to warm the cooling water, the control unit 400 sets the determination parameter J2 to 0 and sets the target temperature of the cooling water of the fuel cell cooling circuit 200 to a predetermined value (described later). TL).

図8は、インピーダンスと冷却水出口水温T255の目標温度との関係を示す説明図である。図5のステップS140では、制御部400は、燃料電池100のインピーダンスの抵抗成分(内部抵抗)に基づいて、燃料電池用冷却回路200の冷却水の冷却水出口水温T255の目標温度を設定する。インピーダンスの抵抗成分が予め定められた値であるR2以上の場合、制御部400は、燃料電池用冷却回路200の冷却水の温度の目標値を初期値であるTLに設定する。一方、インピーダンスの抵抗成分が予め定められた値であるR1(R1<R2)以下の場合、制御部400は、燃料電池用冷却回路200の冷却水の温度の目標値をTH(TH>TL)に設定する。燃料電池100のインピーダンスの抵抗成分は、特開2009−252706に示されているように、燃料電池100の電解質膜(図示せず)の水分量(湿潤状態)に依存する。すなわち、インピーダンスが小さい場合には、電解質膜は、十分に湿潤している。かかる場合、燃料電池100の温度がTLからTHに多少上がって電解質膜から水分が蒸発しても、電解質膜は乾燥しにくい。R1の値は、電解質膜の水分量と、温度による電解質膜の乾きの進捗の程度から実験的に求めることが可能である。なお、R1よりも大きな抵抗値のR2を設定することで、燃料電池100のインピーダンスの抵抗成分と冷却水の目標温度との間にも、ヒステリシスが設定されてもよい。また、温度TL、THは、燃料電池100の適切な運転温度範囲であり、温度THは、その適切な運転温度範囲のうちの上限近くであってもよい。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the impedance and the target temperature of the coolant outlet water temperature T255. In step S140 of FIG. 5, the control unit 400 sets a target temperature of the coolant outlet water temperature T255 for the coolant of the fuel cell cooling circuit 200 based on the resistance component (internal resistance) of the impedance of the fuel cell 100. When the resistance component of the impedance is equal to or greater than R2 that is a predetermined value, the control unit 400 sets the target value of the coolant temperature of the fuel cell cooling circuit 200 to the initial value TL. On the other hand, when the resistance component of the impedance is equal to or less than a predetermined value R1 (R1 <R2), the control unit 400 sets the target value of the coolant temperature of the fuel cell cooling circuit 200 to TH (TH> TL). Set to. The resistance component of the impedance of the fuel cell 100 depends on the moisture content (wet state) of the electrolyte membrane (not shown) of the fuel cell 100 as disclosed in JP-A-2009-252706. That is, when the impedance is small, the electrolyte membrane is sufficiently wet. In such a case, even if the temperature of the fuel cell 100 rises slightly from TL to TH and moisture is evaporated from the electrolyte membrane, the electrolyte membrane is difficult to dry. The value of R1 can be experimentally determined from the amount of water in the electrolyte membrane and the degree of progress of drying of the electrolyte membrane depending on the temperature. Note that hysteresis may be set between the resistance component of the impedance of the fuel cell 100 and the target temperature of the cooling water by setting R2 having a resistance value larger than R1. Further, the temperatures TL and TH may be appropriate operating temperature ranges of the fuel cell 100, and the temperature TH may be close to the upper limit of the appropriate operating temperature range.

なお、外気温がT1以上であり、ヒータコア入口水温T345の目標温度がT4未満の場合には、冷却水出口水温T255の目標温度を第2の水温(TH)よりも低い第1の水温(TL)とするように構成されていても良い。外気温が高い(T1以上)ため、車内の暖房が行われる可能性が低い。従って車内の暖房の為に冷却水出口水温T255を第2の温度(TH)まで温度を上げて蓄熱しなくてもよい。また、外気温が高いため燃料電池100の停止時(アイドル時)においても、冷却水温の低下量が低い。従って、車内の暖房のための熱を要求されたときに備えて、冷却水にあらかじめ蓄熱しておく必要性が低い。   When the outside air temperature is equal to or higher than T1 and the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 is lower than T4, the target temperature of the cooling water outlet water temperature T255 is set to the first water temperature (TL) lower than the second water temperature (TH). ). Since the outside air temperature is high (T1 or higher), the possibility of heating the inside of the vehicle is low. Therefore, it is not necessary to increase the temperature of the coolant outlet water temperature T255 to the second temperature (TH) and store the heat for heating the inside of the vehicle. Further, since the outside air temperature is high, the amount of decrease in the coolant temperature is low even when the fuel cell 100 is stopped (during idling). Therefore, it is less necessary to store heat in the cooling water in advance when heat for heating the vehicle is required.

ステップS150では、制御部400は、燃料電池用冷却回路200の冷却水の温度(燃料電池100から排出される冷却水の温度(冷却水出口水温T255)と、暖房用冷却水回路300中の冷却水の温度(ヒータコア入口水温T345)と、に基づいて、三方弁340の状態を制御する。なお、請求項の第1の制御処理は、ステップS140、S150の処理を合わせた処理である。   In step S150, the control unit 400 controls the temperature of the cooling water in the fuel cell cooling circuit 200 (the temperature of the cooling water discharged from the fuel cell 100 (cooling water outlet water temperature T255)) and the cooling in the cooling water circuit 300 for heating. Based on the temperature of the water (heater core inlet water temperature T345), the state of the three-way valve 340 is controlled, and the first control process in the claims is a process in which the processes in steps S140 and S150 are combined.

図9は、冷却水出口水温と、三方弁340の状態との関係を示す説明図である。三方弁340の状態としては、値0(上述した非連携モード)、値1(上述した部分連携モード)、値2(上述した完全連携モード)の3つの状態がある。冷却水出口水温T255がT7以下のとき、三方弁340は非連携モード(図2の状態)であり、冷却水出口水温T255がT10以上の時は、三方弁340は完全連携モード(図3(B)の状態)である。図9のグラフは、ヒステリシスを有している。三方弁340が非連携モードで冷却水出口水温T255が上がるときは、冷却水出口水温T255がT9になると三方弁340は部分連携モード(図3(A)の状態)となり、T10になると、完全連携モードとなる。逆に、三方弁340が完全連携モードで冷却水出口水温T255が下がるときは、冷却水出口水温T255がT8になると三方弁340は部分連携モードとなり、T7になると、非連携モードとなる。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the coolant outlet water temperature and the state of the three-way valve 340. There are three states of the three-way valve 340: a value 0 (the above-described non-cooperation mode), a value 1 (the above-described partial cooperation mode), and a value 2 (the above-described complete cooperation mode). When the cooling water outlet water temperature T255 is equal to or lower than T7, the three-way valve 340 is in the non-cooperative mode (the state shown in FIG. 2), and when the cooling water outlet water temperature T255 is equal to or higher than T10, the three-way valve 340 is in the complete cooperative mode (see FIG. B)). The graph of FIG. 9 has hysteresis. When the three-way valve 340 is in the non-cooperation mode and the cooling water outlet water temperature T255 is increased, the three-way valve 340 is in the partial cooperation mode (the state shown in FIG. 3A) when the cooling water outlet water temperature T255 is T9. It becomes cooperation mode. Conversely, when the three-way valve 340 is in the complete cooperation mode and the cooling water outlet water temperature T255 is lowered, the three-way valve 340 is in the partial cooperation mode when the cooling water outlet water temperature T255 is T8, and is in the non-cooperation mode when T7 is reached.

図10は、ヒータコア入口水温T345と三方弁340の状態との関係を示す説明図である。ヒータコア入口水温T345がT11以下のとき、三方弁340は非連携モード(図2の状態)であり、ヒータコア入口水温T345がT14以上の時は、三方弁340は完全連携モード(図3(B)の状態)である。なお、図10においても、ヒステリシスを有している。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the heater core inlet water temperature T345 and the state of the three-way valve 340. When the heater core inlet water temperature T345 is equal to or lower than T11, the three-way valve 340 is in the non-cooperative mode (the state shown in FIG. 2). State). Note that FIG. 10 also has hysteresis.

三方弁340が完全連携モードあるいは部分完全連携モードの状態では、燃料電池用冷却回路200の冷却水が暖房用冷却水回路300に流れ込むため、冷却水出口水温T255とヒータコア入口水温T345の動きは連動し、冷却水出口水温T255が上がる場合には、ヒータコア入口水温T345が上がり、冷却水出口水温T255下がる場合には、ヒータコア入口水温T345も下がる。本実施形態では、図9と図10により得られる三方弁の状態が矛盾する場合は、三方弁の状態は、以下の様に決定される。制御部400は、冷却水出口水温T255が下がる場合には、制御部400は、優先度を完全連携モード、部分連携モード、非連携モードの順にする。すなわち、いずれか一方の判断で完全連携モードとなっていれば、他方の判断が部分連携モード、あるいは非連携モードであっても、完全連携モードとする。一方、冷却水出口水温T255が上がる場合には、優先度を非連携モード、部分連携モード、完全連携モードの順にする。すなわち、いずれか一方の判断で非連携モードとなっていれば、他方の判断が部分連携モード、あるいは完全連携モードであっても、非連携モードとする。なお、制御部400は、三方弁340の状態の判断を、冷却水出口水温T255のみに基づいて行っても良い。   When the three-way valve 340 is in the fully linked mode or the partially fully linked mode, the cooling water of the fuel cell cooling circuit 200 flows into the heating cooling water circuit 300. Therefore, the movement of the cooling water outlet water temperature T255 and the heater core inlet water temperature T345 is linked. When the cooling water outlet water temperature T255 increases, the heater core inlet water temperature T345 increases. When the cooling water outlet water temperature T255 decreases, the heater core inlet water temperature T345 also decreases. In this embodiment, when the state of the three-way valve obtained by FIGS. 9 and 10 contradicts, the state of the three-way valve is determined as follows. When the cooling water outlet water temperature T255 is lowered, the control unit 400 sets the priority in the order of complete cooperation mode, partial cooperation mode, and non-cooperation mode. In other words, if one of the determinations is in the complete cooperation mode, the full cooperation mode is set even if the other determination is in the partial cooperation mode or the non-cooperation mode. On the other hand, when the coolant outlet water temperature T255 increases, the priority is set in the order of the non-cooperation mode, the partial cooperation mode, and the complete cooperation mode. That is, if any one of the determinations indicates the non-cooperation mode, the non-cooperation mode is set even if the other determination is the partial cooperation mode or the complete cooperation mode. Note that the controller 400 may determine the state of the three-way valve 340 based only on the coolant outlet water temperature T255.

ステップS160では、制御部400は、エアミックスドア385を開閉し、車内温度が、エアコン設定部410で設定された目標温度に近づくように制御する。例えば、ヒータコア入口水温T345が高く、ヒータコア320の温度が高い場合には、ヒータコア入口水温T345が低い場合 に比べて加熱流路370を通る空気の量を減らし、非加熱流路375を通る空気の量を減らすことにより、同じ温度の空気を車内吹出部390から吹き出すことが可能である。   In step S <b> 160, the control unit 400 opens and closes the air mix door 385 and controls the vehicle interior temperature to approach the target temperature set by the air conditioner setting unit 410. For example, when the heater core inlet water temperature T345 is high and the temperature of the heater core 320 is high, the amount of air passing through the heating channel 370 is reduced compared to when the heater core inlet water temperature T345 is low, and the amount of air passing through the non-heating channel 375 is reduced. By reducing the amount, it is possible to blow out air at the same temperature from the in-vehicle blowing unit 390.

図11は、本実施形態の効果を模式的に示す説明図である。燃料電池100の出力(負荷)が大きくなっていくと、燃料電池100の発熱が大きくなり、冷却水出口水温T255が上がっていく。冷却水出口水温T255がT10になると、制御部400は、三方弁340を完全連携モードとし、電熱ヒータ330による暖房用冷却水回路300中の冷却水の加熱を停止する。比較例の場合、冷却水出口水温T255がTLを越えないように制御され、余分の熱は、ラジエータ230から放熱される。一方、本実施形態では、インピーダンスが小さい場合には、冷却水出口水温T255がTHを越えないように、制御され、余分の熱は、ラジエータ230から放熱される。本実施形態では、比較例と比較すると、ハッチングXに対応する熱量を、余分に冷却水にためることができる。   FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the effect of the present embodiment. As the output (load) of the fuel cell 100 increases, the heat generation of the fuel cell 100 increases and the coolant outlet water temperature T255 increases. When the coolant outlet water temperature T255 reaches T10, the control unit 400 sets the three-way valve 340 to the complete linkage mode, and stops heating the coolant in the heating coolant circuit 300 by the electric heater 330. In the case of the comparative example, the coolant outlet water temperature T255 is controlled so as not to exceed TL, and excess heat is radiated from the radiator 230. On the other hand, in the present embodiment, when the impedance is small, the cooling water outlet water temperature T255 is controlled so as not to exceed TH, and excess heat is radiated from the radiator 230. In this embodiment, as compared with the comparative example, the amount of heat corresponding to the hatching X can be accumulated in the cooling water.

その後、例えば、燃料電池100がアイドリング状態となって、出力が小さくなっていくと、燃料電池100の発熱は小さくなり、冷却水出口水温T255が下がっていく。燃料電池車両10において、アイドリング状態とは、燃料電池車両10は停車しており、燃料電池100には走行のための負荷は掛かっていないが、燃料電池100からエアコンなどの補機類には電力が供給されている状態を言う。燃料電池車両10がアイドリング状態となった場合、同時刻では、本実施形態の冷却水出口水温T255は、比較例の冷却水出口水温T255よりも高い。冷却水出口水温T255がT7まで下がると、三方弁340は非連携モードとされ、電熱ヒータ330がオンとなる。比較例では、冷却水出口水温T255がT7に落ちて電熱ヒータ330がオンとなる時刻はt1であるが、本実施形態では、t2である。したがって、本実施形態では、電熱ヒータ330がオンとなる時刻をt1からt2に遅らせることができる。すなわち、本実施形態では、冷却水出口水温T255を上げることにより熱エネルギーを冷却水にため、この熱エネルギーを暖房に用いる。冷却水出口水温T255が下がる場合、本実施形態の方が、比較例よりも、冷却水出口水温T255がT7に落ちる時刻が遅くなるため、電熱ヒータ330のオンする時刻を遅らせることができ、その分だけ電熱ヒータ330を使用しないで済むため、電気エネルギーを節約できる。   Thereafter, for example, when the fuel cell 100 is in an idling state and the output decreases, the heat generation of the fuel cell 100 decreases, and the coolant outlet water temperature T255 decreases. In the fuel cell vehicle 10, the idling state means that the fuel cell vehicle 10 is stopped and the fuel cell 100 is not subjected to a load for traveling, but power from the fuel cell 100 to an auxiliary device such as an air conditioner is electric power. Says the state that is being supplied. When the fuel cell vehicle 10 is in an idling state, at the same time, the coolant outlet water temperature T255 of the present embodiment is higher than the coolant outlet water temperature T255 of the comparative example. When the cooling water outlet water temperature T255 falls to T7, the three-way valve 340 is set to the non-cooperation mode, and the electric heater 330 is turned on. In the comparative example, the time when the coolant outlet water temperature T255 falls to T7 and the electric heater 330 is turned on is t1, but in this embodiment, it is t2. Therefore, in this embodiment, the time when the electric heater 330 is turned on can be delayed from t1 to t2. That is, in this embodiment, the heat energy is used for heating by increasing the cooling water outlet water temperature T255, and this heat energy is used for heating. When the cooling water outlet water temperature T255 is lowered, the time when the cooling water outlet water temperature T255 falls to T7 is later than that of the comparative example, so that the time when the electric heater 330 is turned on can be delayed. Since it is not necessary to use the electric heater 330 by the amount, electric energy can be saved.

本実施形態では、燃料電池100の温度が下がりやすいアイドリング状態に変化する場合を例にとって説明したが、燃料電池100の負荷が小さくなる状態であってもよい。   In the present embodiment, the case where the temperature of the fuel cell 100 is changed to an idling state in which the temperature of the fuel cell 100 is likely to decrease has been described as an example, but the load of the fuel cell 100 may be reduced.

本実施形態では、三方弁340の動作状態を3つのモード(非連携モード、部分連携モード、完全連携モード)としたが、部分連携モード、完全連携モードは、いずれか一方のみ採用されても良い。この場合は、三方弁340は、非連携モードと連携モードの2つのモード状態(開閉状態)を有するものとする。また、本実施形態では三方弁340を用いたが、三方弁340の代わりに、燃料電池用冷却回路200と暖房用冷却水回路300との間に、他の種類の弁(例えば、開閉弁や流調弁)を設け、温水還流管335を備えない構成であってもよい。この場合にも、開閉弁(流調弁)の動作状態は、非連携モードと連携モード(完全連携モード)のいずれかとなる。また、本実施形態では、三方弁340を備えているが、三方弁340等の弁を設けずに、燃料電池用冷却回路200と、暖房用冷却水回路300とが一体となった一つの冷却水回路を備える構成であっても良い。   In this embodiment, the operation state of the three-way valve 340 is set to three modes (non-cooperation mode, partial cooperation mode, and complete cooperation mode). However, only one of the partial cooperation mode and the complete cooperation mode may be adopted. . In this case, the three-way valve 340 is assumed to have two mode states (open / closed state), that is, a non-cooperation mode and a cooperation mode. Further, in the present embodiment, the three-way valve 340 is used, but instead of the three-way valve 340, another type of valve (for example, an on-off valve or an on-off valve) is provided between the fuel cell cooling circuit 200 and the heating coolant circuit 300. A flow control valve) may be provided, and the hot water reflux pipe 335 may not be provided. Also in this case, the operating state of the on-off valve (flow control valve) is either the non-cooperation mode or the cooperation mode (complete cooperation mode). In the present embodiment, the three-way valve 340 is provided. However, the cooling circuit 200 for the fuel cell and the cooling water circuit 300 for heating are integrated without providing a valve such as the three-way valve 340. The structure provided with a water circuit may be sufficient.

本実施形態では、燃料電池用冷却回路200のうちの冷却水出口温度T255の温度を制御目標として構成したが、燃料電池用冷却回路200の他の箇所における冷却水の温度を測定して制御目標として使用しても良い。   In the present embodiment, the temperature of the coolant outlet temperature T255 in the fuel cell cooling circuit 200 is configured as a control target. However, the control target is measured by measuring the temperature of the coolant in other locations of the fuel cell cooling circuit 200. May be used as

図5におけるステップS100、S120、S130の3つの判断のうちの一部は省略されてもよい。   Some of the three determinations of steps S100, S120, and S130 in FIG. 5 may be omitted.

本実施形態では、ラジエータからの放熱量により冷却水の温度を制御しているが、冷却水の温度制御は、他の方法により行われてもよい。例えば、制御部400は、燃料電池100に流入させる冷却水の量を増減しても良い。例えば、燃料電池100に流入させる冷却水の量を減少させれば、冷却水の温度をより高温にできる。また、制御部400は、燃料電池100の動作点を変更することによって、燃料電池100の発熱量を増減しても良い。この場合にも、冷却水の温度を上昇又は下降させることができる。   In the present embodiment, the temperature of the cooling water is controlled by the amount of heat released from the radiator, but the temperature control of the cooling water may be performed by other methods. For example, the controller 400 may increase or decrease the amount of cooling water that flows into the fuel cell 100. For example, if the amount of cooling water flowing into the fuel cell 100 is decreased, the temperature of the cooling water can be increased. Further, the controller 400 may increase or decrease the amount of heat generated by the fuel cell 100 by changing the operating point of the fuel cell 100. Also in this case, the temperature of the cooling water can be raised or lowered.

本実施形態では、制御部400は、インピーダンスの抵抗成分の大きさに基づいて、燃料電池用冷却回路200の冷却水の冷却水出口水温T255の目標温度を設定している。上述したように、インピーダンスの抵抗成分は、燃料電池100の電解質膜の乾燥の度合いに依存している。すなわち、本実施形態で、制御部400がインピーダンスの抵抗成分の大きさを考慮するのは、燃料電池100の電解質膜が乾燥しすぎるのを抑制するためである。制御部400は、電解質膜の乾燥、すなわち、インピーダンスの抵抗成分の大きさを考慮せず、外気温と、ヒータコア入口水温T345の目標温度に基づいて、燃料電池用冷却回路200の冷却水の冷却水出口水温T255の目標温度を設定してもよい。具体的には、図5のステップS140において、J2=1のときに、冷却水出口水温T255の目標温度をTHにしてもよい。   In the present embodiment, the control unit 400 sets the target temperature of the coolant outlet water temperature T255 for the coolant of the fuel cell cooling circuit 200 based on the magnitude of the impedance resistance component. As described above, the resistance component of the impedance depends on the degree of drying of the electrolyte membrane of the fuel cell 100. That is, in the present embodiment, the reason why the control unit 400 considers the magnitude of the resistance component of the impedance is to prevent the electrolyte membrane of the fuel cell 100 from being dried too much. The control unit 400 does not consider the drying of the electrolyte membrane, that is, the magnitude of the resistance component of the impedance, and cools the cooling water of the fuel cell cooling circuit 200 based on the outside air temperature and the target temperature of the heater core inlet water temperature T345. A target temperature of the water outlet water temperature T255 may be set. Specifically, in step S140 of FIG. 5, when J2 = 1, the target temperature of the coolant outlet water temperature T255 may be set to TH.

上記実施形態では、制御部400は、ステップS100において、燃料電池100の負荷が予め定められた値以上か否かを判断し、燃料電池100の負荷が予め定められた値以上の場合であり、且つ、ヒータコア入口水温T345の目標温度が予め定められた温度以上の場合に、冷却水出口水温T255の目標温度を高く(TH)設定している。この理由は、燃料電池100の負荷が大きいほど燃料電池100が発熱し易く、その熱を冷却水に蓄熱しやすいからである。制御部400は、燃料電池100の負荷を判断せず、外気温と、ヒータコア入口水温T345の目標温度に基づいて、冷却水出口水温T255の目標温度を設定してもよい。   In the above embodiment, the control unit 400 determines whether or not the load of the fuel cell 100 is equal to or greater than a predetermined value in step S100, and the load of the fuel cell 100 is equal to or greater than a predetermined value. When the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 is equal to or higher than a predetermined temperature, the target temperature of the cooling water outlet water temperature T255 is set high (TH). This is because the greater the load on the fuel cell 100, the more easily the fuel cell 100 generates heat, and the heat is easily stored in the cooling water. The controller 400 may set the target temperature of the coolant outlet water temperature T255 based on the outside air temperature and the target temperature of the heater core inlet water temperature T345 without determining the load of the fuel cell 100.

以上、いくつかの実施形態に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。   The embodiments of the present invention have been described above based on some embodiments. However, the embodiments of the present invention described above are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

10…燃料電池車両
100…燃料電池
110…インピーダンス測定部
120…負荷
200…燃料電池用冷却回路
210…冷却水供給管
215…冷却水排出管
220…ラジエータ管
225…ポンプ
230…ラジエータ
235…ラジエータファン
240…バイパス管
245…三方弁
250…温度センサ
300…暖房用冷却水回路
305…分岐管
310…温水供給管
315…温水排出管
320…ヒータコア
325…ポンプ
330…電熱ヒータ
335…温水還流管
340…三方弁
345…温度センサ
350…空調ダクト
355…車内空気取入部
360…外気取入部
365…外気導入切換ドア
370…加熱流路
375…非加熱流路
380…仕切板
385…エアミックスドア
390…車内吹出部
400…制御部
410…エアコン設定部
420…外気温センサ
430…車内温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell vehicle 100 ... Fuel cell 110 ... Impedance measuring part 120 ... Load 200 ... Cooling circuit for fuel cells 210 ... Cooling water supply pipe 215 ... Cooling water discharge pipe 220 ... Radiator pipe 225 ... Pump 230 ... Radiator 235 ... Radiator fan 240 ... Bypass pipe 245 ... Three-way valve 250 ... Temperature sensor 300 ... Heating cooling water circuit 305 ... Branch pipe 310 ... Hot water supply pipe 315 ... Hot water discharge pipe 320 ... Heater core 325 ... Pump 330 ... Electric heater 335 ... Hot water reflux pipe 340 ... Three-way valve 345 ... Temperature sensor 350 ... Air conditioning duct 355 ... Vehicle air intake section 360 ... Outside air intake section 365 ... Outside air introduction switching door 370 ... Heating channel 375 ... Non-heating channel 380 ... Partition plate 385 ... Air mix door 390 ... Vehicle interior Air outlet 400 ... Control unit 410 ... Air conditioner installation Fixed portion 420 ... Outside air temperature sensor 430 ... In-vehicle temperature sensor

Claims (6)

燃料電池車両であって、
燃料電池と、
冷却水を用いて前記燃料電池を冷却する燃料電池用冷却回路と、
前記燃料電池用冷却回路から分岐し、前記冷却水の熱を用いて前記燃料電池車両の車内を暖房する暖房用冷却水回路と、
前記燃料電池用冷却回路の前記冷却水の温度を制御する制御部と、
外気温センサと、
車内温度センサと、
エアコン設定部と、
を備え、
前記制御部は、
前記外気温センサで測定された外気温と、前記車内温度センサで測定された車内温度と、前記エアコン設定部の設定温度とのうちの少なくとも1つと前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度との関係を定めたマップを用いて、前記外気温と前記車内温度と前記設定温度の少なくとも1つから前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度を設定し、
(a1)外気温が予め定められた温度以上、及び、前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度が予め定められた温度未満、の2つの条件のいずれかを満たす場合には、前記冷却水の前記燃料電池出口における冷却水出口水温を第1の水温にする第1の制御処理を実行し、
(b1)前記2つの条件をいずれも満たさない場合には、前記冷却水出口水温を前記第1の水温よりも温度の高い第2の水温とする第2の制御処理を実行する、
燃料電池車両。
A fuel cell vehicle,
A fuel cell;
A fuel cell cooling circuit for cooling the fuel cell using cooling water;
A cooling water circuit for heating that branches from the cooling circuit for the fuel cell and heats the interior of the fuel cell vehicle using heat of the cooling water;
A control unit for controlling the temperature of the cooling water of the fuel cell cooling circuit,
An outside temperature sensor,
An in-vehicle temperature sensor;
An air conditioner setting unit;
With
The controller is
At least one of the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor, the inside temperature measured by the inside temperature sensor, and the set temperature of the air conditioner setting unit, and the target of the cooling water of the cooling water circuit for heating Using a map that defines a relationship with temperature, setting a target temperature of the cooling water of the heating cooling water circuit from at least one of the outside air temperature, the vehicle interior temperature, and the set temperature,
(A1) the outside air temperature is the predetermined temperature or higher, and, if it meets any of the below target temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature, two conditions that the heating cooling water circuit, said Performing a first control process of setting a coolant outlet water temperature at the outlet of the fuel cell of the coolant to a first water temperature;
(B1) When neither of the two conditions is satisfied , a second control process is performed in which the cooling water outlet water temperature is set to a second water temperature higher than the first water temperature.
Fuel cell vehicle.
請求項1に記載の燃料電池車両において、
前記制御部は、
(a)前記2つの条件に、前記燃料電池の負荷が予め定められた値未満、という条件を加えた3つの条件のいずれかを満たす場合には、前記第1の制御処理を実行し、
(b前記3つの条件のいずれも満たさない場合に、前記第2の制御処理を実行する、
燃料電池車両。
The fuel cell vehicle according to claim 1,
The controller is
(A 2 ) When satisfying any one of three conditions obtained by adding a condition that the load of the fuel cell is less than a predetermined value to the two conditions , the first control process is executed,
If (b 2) satisfies none of the three conditions, it executes the second control process,
Fuel cell vehicle.
請求項1又は2に記載の燃料電池車両において、さらに、
前記燃料電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部を備え、
前記制御部は、
記第2の制御処理を実行する条件が成立した場合であっても、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値以上の場合には、前記第1の制御処理を実行し、
記第2の制御処理を実行する条件が成立し、且つ、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値未満の場合には、前記第2の制御処理を実行する、
燃料電池車両。
The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2, further comprising:
An impedance measuring unit for measuring the impedance of the fuel cell;
The controller is
Even if the conditions for executing the pre-Symbol second control process is established, in the case of more than magnitude predetermined value of the resistance component of the impedance may execute the first control process,
Condition for executing the pre-Symbol second control process is established, and, in the case of less than the magnitude of the resistance component of the impedance is predetermined value, executes the second control process,
Fuel cell vehicle.
冷却水を流して燃料電池からの熱を回収する燃料電池用冷却回路と、前記燃料電池用冷却回路から分岐し、前記冷却水の熱を燃料電池車両の車内の空調における暖房に用いる暖房用冷却水回路と、備える燃料電池車両の制御方法であって、
外気温を測定する工程と、
車内温度を測定する工程と、
エアコン設定部の設定温度を取得する工程と、
前記外気温と、前記車内温度と、前記エアコン設定部の設定温度とのうちの少なくとも1つと前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度との関係を定めたマップを用いて、前記外気温と前記車内温度と前記設定温度の少なくとも1つから前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度を設定する工程と、
前記冷却水の前記燃料電池の出口における冷却水出口水温を制御する工程と、備え、
前記冷却水出口水温を制御する工程では、
(a1)外気温が予め定められた温度以上、及び、前記暖房用冷却水回路の前記冷却水の目標温度が予め定められた温度未満、の2つの条件のいずれかを満たす場合には、前記冷却水の前記燃料電池出口における前記冷却水出口水温を第1の水温にする第1の制御処理が実行され、
(b1)前記2つの条件をいずれも満たさない場合には、前記冷却水出口水温を前記第1の水温よりも温度の高い第2の水温とする第2の制御処理が実行される、
燃料電池車両の制御方法。
A cooling circuit for a fuel cell that collects heat from the fuel cell by flowing cooling water, and cooling for heating that branches from the cooling circuit for the fuel cell and that uses the heat of the cooling water for heating in the air conditioning of the interior of the fuel cell vehicle A water circuit and a method for controlling a fuel cell vehicle comprising:
Measuring the outside air temperature,
Measuring the temperature inside the vehicle;
Acquiring the set temperature of the air conditioner setting unit;
Using a map that defines a relationship between at least one of the outside air temperature, the in-vehicle temperature, and a set temperature of the air conditioner setting unit and a target temperature of the cooling water in the heating cooling water circuit, Setting a target temperature of the cooling water in the heating cooling water circuit from at least one of an air temperature, an in-vehicle temperature, and the set temperature;
Controlling the cooling water outlet water temperature at the outlet of the fuel cell of the cooling water,
In the step of controlling the cooling water outlet water temperature,
(A1) the outside air temperature is the predetermined temperature or higher, and, if it meets any of the below target temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature, two conditions that the heating cooling water circuit, said first control processing is executed for the cooling water outlet temperature at the outlet of the fuel cell cooling water to the first water temperature,
(B1) When neither of the two conditions is satisfied , a second control process is performed in which the cooling water outlet water temperature is set to a second water temperature higher than the first water temperature.
Fuel cell vehicle control method.
請求項4に記載の燃料電池車両の制御方法において、
前記燃料電池の負荷を取得する工程を備え、
前記冷却水出口水温を制御する工程では、
(a)前記2つの条件に、前記燃料電池の負荷が予め定められた値未満、という条件を加えた3つの条件のいずれかを満たす場合には、前記第1の制御処理が実行され、
(b前記3つの条件のいずれも満たさない場合に、前記第2の制御処理が実行される、
燃料電池車両の制御方法。
In the control method of the fuel cell vehicle according to claim 4,
Obtaining a load of the fuel cell,
In the step of controlling the cooling water outlet water temperature,
(A 2 ) When satisfying any one of the three conditions including the condition that the load of the fuel cell is less than a predetermined value in addition to the two conditions , the first control process is executed,
If (b 2) satisfies none of the three conditions, the second control process is executed,
Fuel cell vehicle control method.
請求項4又は5に記載の燃料電池車両の制御方法において、
前記燃料電池のインピーダンスを測定する工程を備え、
記第2の制御処理が実行される条件が成立し、且つ、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値未満の場合には、前記第2の制御処理が実行され、
記第2の制御処理が実行される条件が成立した場合であっても、前記インピーダンスの抵抗成分の大きさが予め定められた値以上の場合には、前記第1の制御処理が実行される、
燃料電池車両の制御方法。
In the control method of the fuel cell vehicle according to claim 4 or 5,
Measuring the impedance of the fuel cell,
It satisfied the conditions before Symbol second control process is executed, and, if less than the size reaches a predetermined value of the resistive component of the impedance, the second control process is executed,
Even when the condition before Symbol second control processing is executed it is satisfied, when the size of the resistance component of the impedance is greater than or equal to a predetermined, the first control process is executed The
Fuel cell vehicle control method.
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