(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池を備えた燃料電池車両であって、
前記燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、
前記酸化剤ガス供給経路上に配置されたインタークーラと、
空調冷媒を電動コンプレッサから室外熱交換器、膨張弁、及びエバポレータの順に循環させる空調冷媒循環経路を有して、当該車両の室内の温度を調整する空調システムと、
前記インタークーラを通過した酸化剤ガスの少なくとも一部と、空調冷媒の少なくとも一部とを熱交換する熱交換システムと、
制御装置と、を備え、
前記熱交換システムは、
前記インタークーラよりも下流側で前記酸化剤ガス供給経路から分岐し、更に下流側で前記酸化剤ガス供給経路に合流した酸化剤ガス分岐経路と、
前記酸化剤ガス分岐経路を開閉する酸化剤ガス開閉弁と、
前記膨張弁及びエバポレータ間で前記空調冷媒循環経路から分岐し、前記エバポレータ及び電動コンプレッサ間で前記空調冷媒循環経路に合流した空調冷媒分岐経路と、
前記空調冷媒分岐経路を開閉する空調冷媒開閉弁と、
前記酸化剤ガス分岐経路を流通する酸化剤ガスと前記空調冷媒分岐経路を流通する空調冷媒との間で熱交換する熱交換器と、を有し、
前記制御装置は、イグニッションオンから所定期間経過した状態で前記燃料電池の湿潤状態が乾燥状態を示し且つ前記電動コンプレッサの回転数が閾値未満の場合に、前記酸化剤ガス開閉弁を制御することにより前記酸化剤ガス分岐経路に酸化剤ガスを流通させ、前記空調冷媒開閉弁を制御することにより前記空調冷媒分岐経路に空調冷媒を流通させ、前記電動コンプレッサの回転数を所定量だけ増大させる、燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池の冷却に用いられる冷媒と、空調に用いられる空調冷媒とを熱交換することによって、燃料電池の冷媒を冷却できる技術が開示されている。この技術によれば、燃料電池に供給される酸化剤ガスも冷却されて相対湿度を上昇させることができるため、燃料電池の湿潤状態を良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、燃料電池全体が冷却されることになるため、燃料電池の酸化剤ガスの出口側での相対湿度が上昇しすぎてフラッディングが発生する可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、燃料電池の酸化剤ガス出口側でのフラッディングを抑制しつつ、酸化剤ガス入口側の湿潤状態を良好にした燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料電池を備えた燃料電池車両であって、前記燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給経路と、前記酸化剤ガス供給経路上に配置されたインタークーラと、空調冷媒を電動コンプレッサから室外熱交換器、膨張弁、及びエバポレータの順に循環させる空調冷媒循環経路を有して、当該車両の室内の温度を調整する空調システムと、前記インタークーラを通過した酸化剤ガスの少なくとも一部と、空調冷媒の少なくとも一部とを熱交換する熱交換システムと、制御装置と、を備え、前記熱交換システムは、前記インタークーラよりも下流側で前記酸化剤ガス供給経路から分岐し、更に下流側で前記酸化剤ガス供給経路に合流した酸化剤ガス分岐経路と、前記酸化剤ガス分岐経路を開閉する酸化剤ガス開閉弁と、前記膨張弁及びエバポレータ間で前記空調冷媒循環経路から分岐し、前記エバポレータ及び電動コンプレッサ間で前記空調冷媒循環経路に合流した空調冷媒分岐経路と、前記空調冷媒分岐経路を開閉する空調冷媒開閉弁と、前記酸化剤ガス分岐経路を流通する酸化剤ガスと前記空調冷媒分岐経路を流通する空調冷媒との間で熱交換する熱交換器と、を有し、前記制御装置は、イグニッションオンから所定期間経過した状態で前記燃料電池の湿潤状態が乾燥状態を示し且つ前記電動コンプレッサの回転数が閾値未満の場合に、前記酸化剤ガス開閉弁を制御することにより前記酸化剤ガス分岐経路に酸化剤ガスを流通させ、前記空調冷媒開閉弁を制御することにより前記空調冷媒分岐経路に空調冷媒を流通させ、前記電動コンプレッサの回転数を所定量だけ増大させる、燃料電池車両である。
【発明の効果】
【０００７】
燃料電池の酸化剤ガス出口側でのフラッディングを抑制しつつ、酸化剤ガス入口側の湿潤状態を良好にした燃料電池車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、燃料電池車両のシステム構成の概略図である。
【図２】図２は、制御装置が実行する空気冷却制御の一例を示したフローチャートである。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、燃料電池の空気入口から空気出口までの空気の相対湿度及び温度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、燃料電池車両（以下、車両と称する）１のシステム構成の概略図である。燃料電池システム１０、空調システム１８０、及び熱交換システム１９０を備えている。燃料電池システム１０は、燃料電池２０、水素ガス供給システム１２０、空気供給システム１４０、及び冷却システム１６０を含む。燃料電池システム１０は、燃料電池２０の発電電力を車両走行用のモータ等に供給する。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、アクセルＡＰ等のセンサ入力を受けて車両１の種々の制御を実行する。また制御装置３０は、詳しくは後述する空気冷却制御を実行する。
【００１０】
燃料電池２０は、固体高分子電解質型であり、多数の単電池（セル）が積層され、水素（燃料ガス）と空気中の酸素（酸化剤ガス）との電気化学反応によって発電する。燃料電池２０の発電電流及び発電電圧は、それぞれ電流センサ１０６及び電圧センサ１０７により計測され、その計測結果が制御装置３０に出力される。
【００１１】
水素ガス供給システム１２０は、燃料電池２０に発電に供する水素を供給する。具体的には、水素ガス供給システム１２０は、タンク１１０、水素供給経路１２１、循環経路１２２、放出経路１２３、タンク弁１２４、圧力調整弁１２５、噴射弁１２６、循環ポンプ１２７、気液分離器１２８、開閉弁１２９を備えている。
【００１２】
水素ガスは、タンク１１０から水素供給経路１２１を介して燃料電池２０に供給される。タンク弁１２４、圧力調整弁１２５、及び噴射弁１２６は、水素供給経路１２１の上流側から順に設けられている。循環経路１２２は、燃料電池２０から排出されたアノードオフガスを水素供給経路１２１に循環させる。水素ガスの供給量は、アクセルペダルＡＰの操作に基づいて、制御装置３０により各種弁の開閉が制御されることによって調整される。
【００１３】
循環ポンプ１２７及び気液分離器１２８は、循環経路１２２上に設けられ、循環ポンプ１２７は、気液分離器１２８で分離したアノードオフガスを水素供給経路１２１に循環させる。気液分離器１２８で分離した水分と一部のアノードオフガスは、気液分離器１２８から分岐した放出経路１２３及び開閉弁１２９を介して放出経路１４２に放出される。
【００１４】
空気供給システム１４０は、燃料電池２０に空気を供給する。具体的には、空気供給システム１４０は、エアコンプレッサ１３０、空気供給経路１４１、放出経路１４２、バイパス弁１４５、マフラー１４６、インタークーラ１４７、バイパス経路１４８を備えている。
【００１５】
外部からエアークリーナ１４４を経て取り込まれた空気は、空気供給経路１４１を介して、エアコンプレッサ１３０により圧縮され、インタークーラ１４７により冷却されて、燃料電池２０に供給される。従って、空気供給経路１４１は、燃料電池２０に酸素を供給する酸化剤ガス供給経路の一例であり、燃料電池２０の空気が供給される空気入口に接続されている。インタークーラ１４７の下流側には空気分流弁１９３が設けられているが、詳しくは後述する。
【００１６】
空気供給経路１４１からバイパス経路１４８が分岐した分岐点に、バイパス弁１４５が設けられている。バイパス弁１４５は、燃料電池２０へ供給される空気の流量と、バイパス経路１４８を介して燃料電池２０をバイパスする空気の流量を調整する。放出経路１４２は、燃料電池２０から排出されたカソードオフガスを大気放出するものであり、燃料電池２０から空気が排出される空気出口に接続されている。調圧弁１４３は、カソードオフガスの流量及びカソード側の背圧を調整する。燃料電池２０への空気の供給量も、水素ガスと同様に、アクセルＡＰの操作に基づいて各種機器が制御装置３０に制御されることにより調整される。マフラー１４６は、放出経路１４２に設けられて放出経路１４２を通過する空気により発生する音を低減する。
【００１７】
冷却システム１６０は、冷媒を所定の経路を経て循環させることにより、燃料電池２０を冷却する。具体的には、冷却システム１６０は、ラジエータ１５０、ファン１５２、循環経路１６１、バイパス経路１６２と、三方弁１６３と、循環ポンプ１６４と、イオン交換器１６５と、温度センサ１６８、分配経路１６９とを備える。
【００１８】
循環ポンプ１６４により圧送される冷媒は、循環経路１６１を流通し、ファン１５２による送風によりラジエータ１５０で熱交換されて冷媒が冷却される。冷却された冷媒は、燃料電池２０に供給されて燃料電池２０が冷却される。温度センサ１６８は、燃料電池２０から排出された冷媒の温度を検出する。バイパス経路１６２は、循環経路１６１から分岐してラジエータ１５０をバイパスし、三方弁１６３は、バイパス経路１６２を流通する冷媒の流量を調整する。イオン交換器１６５は、バイパス経路１６２上に、バイパス経路１６２を流れる冷媒の一部が流れるように設けられている。
【００１９】
分配経路１６９は、循環経路１６１から分岐してインタークーラ１４７に接続され再び循環経路１６１に接続されている。これにより、冷媒は分配経路１６９を介してインタークーラ１４７に供給され、インタークーラ１４７を通過する空気がこの冷媒により冷却される。このように、冷却システム１６０は、燃料電池２０を冷却する冷媒をインタークーラ１４７にも流通させる。
【００２０】
このように冷却システム１６０は、冷媒を用いて燃料電池２０を冷却するものであるが、以下に説明する車両１の室内を冷却するための空調システム１８０においても、冷却システム１６０の冷媒とは異なる冷媒が用いられる。このため、冷却システム１６０において用いられる冷媒を単に冷媒と称し、空調システム１８０で用いられる冷媒を空調冷媒と称する。なお、燃料電池を冷却する冷媒の一例として、水とエチレングリコールの混合液が使用される。また、空調冷媒の一例として、代替フロン（ＨＦＣ−１３４ａ）が使用される。
【００２１】
空調システム１８０は、空調冷媒循環経路１８１、電動コンプレッサ１８２、インバータ１８３、室外熱交換器１８４、膨張弁１８５、及びエバポレータ１８６を備えている。
【００２２】
空調冷媒循環経路１８１は、空調冷媒を電動コンプレッサ１８２から室外熱交換器１８４、膨張弁１８５、及びエバポレータ１８６の順に循環させる。電動コンプレッサ１８２は、空調冷媒を圧縮して高温高圧のガス状とする。室外熱交換器１８４は、圧縮された空調冷媒を外気と熱交換することによって冷却し、高圧の液状とする熱交換器である。膨張弁１８５は、冷却された空調冷媒を急激に膨張させて低温低圧の霧状とする。エバポレータ１８６では、低温低圧の空調冷媒と車室内の空気とが熱交換して車室内の温度を低下させ、空調冷媒は蒸発して低温低圧のガス状になる。
【００２３】
電動コンプレッサ１８２の回転数は、制御装置３０により制御され、電動コンプレッサ１８２の回転数が大きいほど、エバポレータ１８６での空調冷媒の流速が増大し、空調システム１８０による車室内の冷却能力が増大する。空調冷媒循環経路１８１には空調分流弁１９９が設けられているが、詳しくは後述する。
【００２４】
熱交換システム１９０は、燃料電池２０に供給される空気の少なくとも一部を冷却する空気冷却制御の実行に使用される。具体的には、熱交換システム１９０は、空気分岐経路１９１、空気分流弁１９３、熱交換器１９５、空調冷媒分岐経路１９７、及び空調分流弁１９９を備えている。
【００２５】
空気分岐経路１９１は、インタークーラ１４７よりも下流側で空気供給経路１４１から分岐し、更に下流側で空気供給経路１４１に合流した酸化剤ガス分岐経路の一例である。空気分岐経路１９１上には、詳しくは後述する熱交換器１９５が配置されている。
【００２６】
空気分流弁１９３は、空気分岐経路１９１を開閉する酸化剤ガス開閉弁の一例であり、空気供給経路１４１から空気分岐経路１９１が分岐した分岐点に設けられ、空気分流弁１９３に導入される空気の一部を空気分岐経路１９１へ分流できる。また空気分流弁１９３は、空気分流弁１９３に導入される空気の全流量に対する、空気分岐経路１９１へ分流される空気の流量の割合である分流割合を変更できる。空気分流弁１９３の分流割合は、制御装置３０によって制御される。
【００２７】
空調冷媒分岐経路１９７は、膨張弁１８５及びエバポレータ１８６間で空調冷媒循環経路１８１から分岐し、エバポレータ１８６及び電動コンプレッサ１８２間で空調冷媒循環経路１８１に合流する。空調分流弁１９９は、空調冷媒分岐経路１９７を開閉する空調冷媒開閉弁の一例であり、空調冷媒循環経路１８１から空調冷媒分岐経路１９７が分岐した分岐点に設けられ、空調分流弁１９９に導入される空調冷媒の一部を空調冷媒分岐経路１９７へ分流できる。また、空調分流弁１９９は、空調分流弁１９９に導入される空調冷媒の全流量に対する、空調冷媒分岐経路１９７へ分流される空調冷媒の割合である分流割合を変更できる。空調分流弁１９９の分流割合は、制御装置３０によって制御される。
【００２８】
空調冷媒分岐経路１９７上には、熱交換器１９５が配置されている。従って、熱交換器１９５は、エバポレータ１８６をバイパスするようにエバポレータ１８６に対して並列となるように空調冷媒循環経路１８１に接続されている。熱交換器１９５は、空気分岐経路１９１を流通する空気と空調冷媒分岐経路１９７を流通する空調冷媒との間で熱交換する。詳しくは後述する。
【００２９】
次に、制御装置３０が実行する空気冷却制御について説明する。制御装置３０は、所定の条件成立時に、空気分岐経路１９１に空気を流通させ空調冷媒分岐経路１９７に空調冷媒を流通させて、熱交換器１９５で空調冷媒と空気とで熱交換する空気冷却制御を実行する。熱交換器１９５は、例えば多管式熱交換器やプレート式熱交換器である。熱交換器１９５のチューブ内を空調冷媒が流れ、その周囲を空気が流れることにより、空調冷媒と空気とが熱交換される。これにより、熱交換器１９５において冷却された空気が燃料電池２０へ供給される。
【００３０】
従って、例えば冷媒が高温であってインタークーラ１４７によって空気を十分に冷却できない場合に、空気冷却制御が実行されることにより、燃料電池２０へ供給される空気への冷却性を確保できる。このため、燃料電池２０に相対湿度の高い空気を供給でき、燃料電池２０の湿潤状態を良好に維持することができる。尚、空気冷却制御が実行されていない状態では、空気分流弁１９３及び空調分流弁１９９の各分流割合はゼロに制御され、空気分岐経路１９１に空気は流通せず、空調冷媒分岐経路１９７に空調冷媒は流通しない。
【００３１】
図１に示すように、熱交換器１９５は空調冷媒分岐経路１９７によりエバポレータ１８６に対して並列に設けられている。このため、空調冷媒は熱交換器１９５とエバポレータ１８６とに別々に流通する。このため、エバポレータ１８６で熱交換された空調冷媒が室外熱交換器１８４及び膨張弁１８５を流れる前に熱交換器１９５に流れることはない。よって、熱交換器１９５で十分に低温である空調冷媒と空気とを熱交換でき、空気の温度を十分に低下させることができる。
【００３２】
次に、制御装置３０が実行する空気冷却制御について説明する。図２は、制御装置３０が実行する空気冷却制御の一例を示したフローチャートである。尚、本制御は所定時間毎に継続して実行される。制御装置３０は、イグニッションオンから所定期間、例えば１０分経過したか否かを判定する（ステップＳ１）。イグニッションオンから所定時間が経過する前は、車両１の停止中での燃料電池２０内の温度や湿度の影響によって、以下のステップＳ３以降での判定を精度よく行うことができない可能性があるからである。従って、ステップＳ１で否定判定がなされた場合には、本制御が終了される。
【００３３】
ステップＳ１で肯定判定の場合、制御装置３０は燃料電池２０の電解質膜でのプロトン移動抵抗βが閾値β１より大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、プロトン移動抵抗βは、燃料電池２０に交流電流を、周波数を変化させながら印加したときのインピーダンスの周波数無限大成分であり、制御装置３０は、電流センサ１０６及び電圧センサ１０７の検出値に基づいて算出する。プロトン移動抵抗βは、燃料電池２０の電解質膜の湿潤状態と相関し、プロトン移動抵抗βが大きいほど、燃料電池２０の電解質膜は乾燥していることを示す。尚、閾値β１は、予め実験により取得され制御装置３０のＲＯＭに記憶されている。否定判定の場合には、燃料電池２０の湿潤状態は良好であるとして、本制御が終了される。
【００３４】
ステップＳ３で肯定判定の場合、制御装置３０は、電動コンプレッサ１８２の回転数γが閾値γ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ５）。電動コンプレッサ１８２の回転数γが閾値γ１以上の場合、即ち、電動コンプレッサ１８２の回転数γが十分に高い回転数である場合、空調システム１８０の冷却能力に余力はないとして、本制御が終了される。以下のステップＳ７以降の処理によって燃料電池２０に供給される空気を十分に冷却することができない可能性があるからである。
【００３５】
ステップＳ５で肯定判定の場合には、制御装置３０は、空気分流弁１９３の分流割合を制御して空気分岐経路１９１へ空気を流通させる空気分流を開始する（ステップＳ７）。次に制御装置３０は、空調分流弁１９９の分流割合を所定の割合だけ増大する（ステップＳ９）。尚、イグニッションオン後にステップＳ９の処理が始めて実行された場合には、それまで空調分流弁１９９の分流割合はゼロに設定されているため、ステップＳ９の処理により空調冷媒の分流が開始されることになる。次に制御装置３０は、電動コンプレッサ１８２の回転数を所定量だけ増大する（ステップＳ１１）。
【００３６】
ステップＳ７〜Ｓ９の処理により、燃料電池２０に供給される空気の一部が空気分岐経路１９１を流通し、空調冷媒の一部が空調冷媒分岐経路１９７を流通して、熱交換器１９５でこの空気と空調冷媒とが熱交換され、冷却された空気は燃料電池２０へと供給される。このようにして空気冷却制御が実行される。ここで、空調冷媒の一部はエバポレータ１８６をバイパスして熱交換器１９５へ流通させているため、空調冷媒分岐経路１９７に空調冷媒を流通させることによりエバポレータ１８６へ流れる空調冷媒の流速が低下する可能性があるが、電動コンプレッサ１８２の回転数を増大することによって、このようなエバポレータ１８６への空調冷媒の流速の低下が抑制されている。これにより、エバポレータ１８６による車室内の温度への影響を抑制できる。
【００３７】
次に制御装置３０は、車室内の実室温Ｔ１から室温の目標値である目標室温Ｔ２を引いた差が閾値α以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。実室温Ｔ１は、室内に設けられた温度センサの検出値に基づいて制御装置３０により取得される。目標室温Ｔ２は、例えば乗員によって設定された車室内の温度である。閾値αは、ゼロに近い値であるがゼロより大きい値である。
【００３８】
ステップＳ１３で否定判定の場合、実室温が目標室温に至るまで低下していないとして、再度ステップＳ１１の処理が実行される。このため、電動コンプレッサ１８２の回転数が所定量だけ更に増大され、空調システム１８０による車室内の冷却能力と熱交換システム１９０による空気の冷却能力とが増大する。
【００３９】
ステップＳ１３で肯定判定の場合には、制御装置３０はプロトン移動抵抗βが閾値β２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。閾値β２は、閾値β１よりも小さい値であり、予め実験により取得されＲＯＭに記憶されている。ステップＳ１５で否定判定の場合、燃料電池２０はまだ十分な湿潤状態にはなっていないとして、再度ステップＳ９以降の処理が実行される。この場合、空調分流弁１９９の分流割合が所定の割合だけ更に増大して空調冷媒分岐経路１９７を流通する空調冷媒の流量が増大すると共に、更に電動コンプレッサ１８２の回転数も所定量だけ増大する。このため、電動コンプレッサ１８２により搬送される空調冷媒の流速が増大する。これにより、熱交換システム１９０による空気の冷却能力が増大する。
【００４０】
ステップＳ１５で肯定判定の場合には、制御装置３０はプロトン移動抵抗βが閾値β３未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。閾値β３は、閾値β２よりも小さい値であり、予めＲＯＭに記憶されている。否定判定の場合には、再度ステップＳ１５の処理が実行される。即ち、プロトン移動抵抗βが閾値β２以下であり閾値β３以上の場合には、空調分流弁１９９の開度と電動コンプレッサ１８２の回転数とが一定に維持されて、熱交換器１９５で空気と空調冷媒との熱交換が継続される。
【００４１】
ステップＳ１７で肯定判定の場合、燃料電池２０は十分な湿潤状態になったものとして、空調分流弁１９９の分流割合を所定の割合だけ減少させ（ステップＳ１９）、電動コンプレッサ１８２の回転数を所定量だけ減少させる（ステップＳ２１）。これにより、熱交換システム１９０による空気の冷却能力が低下される。
【００４２】
次に制御装置３０は、空調分流弁１９９の分流割合がゼロ、即ち空調冷媒分岐経路１９７が空調分流弁１９９によって全閉されたか否かを判定する（ステップＳ２３）。否定判定の場合、再度ステップＳ１５以降の処理が行われる。従って、プロトン移動抵抗βが常時閾値β３未満であれば、空調分流弁１９９が空調冷媒分岐経路１９７を全閉するまで、ステップＳ１９及びＳ２１の処理が実行される。
【００４３】
ステップＳ２３で肯定判定の場合、制御装置３０は空気分流弁１９３の分流割合をゼロに設定して空気分流を停止する（ステップＳ２５）。これにより、本制御が終了する。
【００４４】
尚、ステップＳ３、Ｓ１５、及びＳ１７では、プロトン移動抵抗β及び閾値β１〜β３の代わりに、温度センサ１６８の検出値に基づいて燃料電池２０の冷媒の出口実温度とそれに対応する閾値を用いてもよいし、燃料電池２０の空気の入口付近に設けられた温度センサの検出値に基づいて燃料電池２０の空気入口付近での空気の実温度とそれに対応する閾値を用いてもよい。何れの場合であっても、燃料電池２０の湿潤状態を判定することができるからである。
【００４５】
次に、燃料電池２０の空気入口から空気出口までの空気の相対湿度及び温度について、比較例と比較しながら説明する。図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、燃料電池２０の空気入口から空気出口までの空気の相対湿度及び温度を示したグラフである。線分Ｃ、Ｃｘ、及びＣｙは、それぞれ本実施例、比較例１、及び比較例２での空気の相対湿度を示している。線分Ｄ、Ｄｘ、及びＤｙは、それぞれ本実施例、比較例１、及び比較例２での空気の温度を示している。
【００４６】
比較例１は、上述した特開２００６−２５８８号公報に開示されているように、燃料電池用の冷媒と空調冷媒とが熱交換されて燃料電池用の冷媒が冷却される構成である。比較例２は、本実施例及び比較例１とは異なり、燃料電池に供給される空気と空調冷媒とを熱交換するものでもなく、冷媒と空調冷媒とを熱交換するものでもない構成である。
【００４７】
図３Ａ及び３Ｂに示すように、本実施例及び比較例２よりも比較例１のほうが、空気入口側から空気出口側にかけた全域で、相対湿度が高く温度が低い。比較例１では、燃料電池用の冷媒が冷却され、燃料電池全体が冷却されるからである。このため、比較例１では、空気出口付近で相対湿度が高くなりすぎて、フラッディングが発生する可能性がある。
【００４８】
これに対して本実施例では、燃料電池２０に供給される空気が冷却されているため、空気入口付近で相対湿度が高く温度は低いが、それ以外では相対湿度が低くなっており温度は高くなっている。換言すれば、本実施例では、空気入口付近で空気の相対湿度を確保しつつ、空気出口付近での相対湿度の増大が抑制されている。このため、空気入口での相対湿度を確保して電解質膜の乾燥を抑制しつつ、空気出口付近で相対湿度が高くなりすぎることに起因してフラッディングが発生することが抑制されている。
【００４９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  燃料電池車両
１０  燃料電池システム
２０  燃料電池
３０  制御装置
１２０  水素ガス供給システム
１３０  エアコンプレッサ
１４０  空気供給システム
１４１  空気供給経路（酸化剤ガス供給経路）
１６０  冷却システム
１８０  空調システム
１８１  循環経路（空調冷媒循環経路）
１８２  電動コンプレッサ
１８４  室外熱交換器
１８５  膨張弁
１８６  エバポレータ
１９０  熱交換システム
１９１  空気分岐経路（酸化剤ガス分岐経路）
１９３  空気分流弁（酸化剤ガス開閉弁）
１９５  熱交換器
１９７  空調冷媒分岐経路
１９９  空調分流弁（空調冷媒開閉弁）
【図１】
0006578988.tif 000002
【図２】
0006578988.tif 000003
【図３】
0006578988.tif 000004