JP2021153006A - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の燃料供給装置は、圧縮された水素が貯留される複数の水素タンクと、複数の水素タンクに貯留される水素を燃料電池に供給するための水素供給配管と、を備えている。水素供給配管は、燃料電池に接続される統合配管と、統合配管から第1の水素タンクに向けて分岐する第1の分岐配管と、統合配管から第2の水素タンクに向けて分岐する第2の分岐配管と、により形成されている。
上記の燃料供給装置において、前記第1の圧力レギュレータが降圧する水素の圧力の設定値である第1の設定値と、前記第2の圧力レギュレータが降圧する水素の圧力の設定値である第2の設定値とは、同じであるとよい。
所定条件は、総合水素供給制御から第1水素供給制御への切り換え、総合水素供給制御から第2水素供給制御への切り換えの契機である。当該契機を燃料電池車両のキーオフにすることにより、既存の構成を利用して所定条件を決めることができる。したがって、燃料供給装置の制御をより簡易的にすることができる。
図2に示すように、FCECU65は、燃料電池車両がキーオンして、燃料電池10が起動した場合、燃料電池車両のキーオフ時に次回起動時に第1の主止弁31を開弁すると判断したか否かを判定する(ステップS101)。FCECU65は、燃料電池車両のキーオフ時に次回起動時に第1の主止弁31を開弁すると判断した場合(ステップS101がYES)、ステップS102を実施する。FCECU65は、燃料電池車両のキーオフ時に次回起動時に第1の主止弁31を開弁すると判断しなかった場合(ステップS101がNO)、ステップS108を実施する。
図4に示すように、FCECU65は、所定条件を満たした場合、第1の差分値ΔP1h及び第2の差分値ΔP2hを演算する(ステップS201)。所定条件は、燃料電池車両のキーオフである。FCECU65は、ステップS201を実施した後、第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きいか否かを判定する(ステップS202)。第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きいことは、第1の圧力レギュレータ41の設定値Pmが第2の圧力レギュレータ42の設定値Pmよりも大きいことを示している。第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きくないことは、第1の圧力レギュレータ41の設定値Pmが第2の圧力レギュレータ42の設定値Pmよりも小さいことを示している。FCECU65は、第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きいと判定した場合(ステップS202がYES)、ステップS203を実施する。FCECU65は、第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きくないと判定した場合(ステップS202がNO)、ステップS204を実施する。
図5に示すように、FCECU65は、第1の圧力P1hが第1の圧力レギュレータ41の設定値Pmよりも小さいか否かを判定する(ステップS301)。第1の水素タンクT1に貯留される水素が少なくなると、第1の圧力P1hが小さくなる。すなわち、FCECU65は、ステップS301において、第1の水素タンクT1に貯留される水素の残量が設定値Pmを満たすことができる程度に残っているか否かを判定している。FCECU65は、第1の圧力P1hが設定値Pmよりも小さいと判定した場合(ステップS301がYES)、すなわち、第1の水素タンクT1に貯留される水素が設定値Pmに満たないと判定した場合、ステップS302を実施する。FCECU65は、第1の圧力P1hが設定値Pmよりも小さくないと判定した場合(ステップS301がNO)、すなわち、第1の水素タンクT1に貯留される水素が設定値Pmを満たすことができると判定した場合、ステップS303を実施する。
第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも大きい場合とは、第1の圧力レギュレータ41が降圧する水素の圧力の設定値Pmが、第2の圧力レギュレータ42が降圧する水素の圧力の設定値Pmよりも大きいことを示している。第1の差分値ΔP1hが第2の差分値ΔP2hよりも小さい場合とは、第1の圧力レギュレータ41が降圧する水素の圧力の設定値Pmが、第2の圧力レギュレータ42が降圧する水素の圧力の設定値Pmよりも小さいことを示している。
(1)設定値Pmが小さい方の第1の圧力レギュレータ41又は第2の圧力レギュレータ42の上流に設けられる第1の主止弁31又は第2の主止弁32に作用する圧力差が大きくなることを抑制できる。したがって、圧力差に起因する主止弁31,32の閉弁不良を抑制できる。
○ 燃料供給装置50は、燃料電池車両に搭載されるものであったがこれに限らない。例えば、定置型燃料電池や燃料電池が搭載されたフォークリフト等の産業車両に搭載されるものであってもよい。
○ 第1の水素タンクT1及び第2の水素タンクT2に水素を充填する際、第1の水素タンクT1及び第2の水素タンクT2の両者に同時に水素を充填してもよいし、第1の水素タンクT1のみに水素を充填してもよいし、第2の水素タンクT2のみに水素を充填してもよい。
Claims (4)
- 圧縮された水素が貯留される第1の水素タンク及び第2の水素タンクと、
前記第1の水素タンク及び前記第2の水素タンクに貯留される水素を燃料電池に供給する配管であって、前記燃料電池に接続される統合配管と、前記統合配管から前記第1の水素タンクに向けて分岐する第1の分岐配管と、前記統合配管から前記第2の水素タンクに向けて分岐する第2の分岐配管とにより形成される水素供給配管と、
前記第1の分岐配管に接続され、前記第1の分岐配管に水素が流動する状態と、前記第1の分岐配管に水素が流動しない状態と、を切り換える第1の主止弁と、
前記第2の分岐配管に接続され、前記第2の分岐配管に水素が流動する状態と、前記第2の分岐配管に水素が流動しない状態とを切り換える第2の主止弁と、
前記第1の分岐配管に接続され、前記第1の主止弁を通過した水素の圧力を降圧する第1の圧力レギュレータと、
前記第2の分岐配管に接続され、前記第2の主止弁を通過した水素の圧力を降圧する第2の圧力レギュレータと、
前記第1の主止弁、及び前記第2の主止弁の動作を制御する制御部と、を備え、
前記第1の分岐配管における前記第1の主止弁と前記第1の圧力レギュレータとの間の圧力を第1の圧力とし、前記第2の分岐配管における前記第2の主止弁と前記第2の圧力レギュレータとの間の圧力を第2の圧力とすると、
前記制御部は、
前記第1の水素タンク及び前記第2の水素タンクのうち予め定められた方に水素が充填された後、最初に前記燃料電池が起動する第1の起動時に前記第1の主止弁及び前記第2の主止弁を開弁させる総合水素供給制御と、
前記第1の起動時の前記第1の圧力と、所定条件を満たしたときの前記第1の圧力との差分である第1の差分値が、前記第1の起動時の前記第2の圧力と、前記所定条件を満たしたときの前記第2の圧力との差分である第2の差分値よりも大きい場合、前記所定条件を満たした場合に行う制御を実施した次の前記燃料電池の起動時において、前記第1の水素タンク及び前記第2の水素タンクのうち予め定められた方に水素が充填されていなければ、前記第2の主止弁を閉弁させた状態で前記第1の主止弁を開弁させる第1水素供給制御と、
前記第1の差分値が前記第2の差分値よりも小さい場合、前記所定条件を満たした場合に行う制御を実施した次の前記燃料電池の起動時において、前記第1の水素タンク及び前記第2の水素タンクのうち予め定められた方に水素が充填されていなければ、前記第1の主止弁を閉弁させた状態で前記第2の主止弁を開弁させる第2水素供給制御と、を実施することを特徴とする燃料供給装置。 - 前記制御部は、前記所定条件を満たしたとき、前記第1水素供給制御が終了したとき、及び前記第2水素供給制御が終了したときの前記第1の圧力及び前記第2の圧力を更新して記憶する前回圧記憶制御を実施し、
前記前回圧記憶制御を実施した後、最初に前記燃料電池が起動したときの前記第1の圧力と、前記前回圧記憶制御にて記憶された前記第1の圧力との差分、又は前記前回圧記憶制御を実施した後、最初に前記燃料電池が起動したときの前記第2の圧力と、前記前回圧記憶制御にて記憶された前記第2の圧力との差分が所定値を上回る場合、前記前回圧記憶制御を実施した後、最初の前記燃料電池の起動時に前記総合水素供給制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。 - 前記第1の圧力レギュレータが降圧する水素の圧力の設定値である第1の設定値と、前記第2の圧力レギュレータが降圧する水素の圧力の設定値である第2の設定値とは、同じであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料供給装置。
- 前記燃料供給装置は、燃料電池車両に搭載されるものであり、
前記所定条件は、前記燃料電池車両のキーオフであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
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