燃料电池系统技术方案

本发明专利技术的燃料电池系统，燃料电池连接于马达驱动用蓄电池，并且车辆用辅机经由第一电压转换器来连接于马达驱动用蓄电池，该燃料电池系统具备：燃料电池用辅机，其连接于所述第一电压转换器；以及第二电压转换器，其将所述燃料电池用辅机与所述燃料电池连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池系统
本专利技术涉及一种燃料电池系统。
技术介绍
日本特开2014-68490号公报公开了如下一种结构：在用于将马达驱动用蓄电池与驱动马达连接的线路上连接有燃料电池的结构中，在所述线路上经由电压转换器而连接低电压蓄电池，将该低电压蓄电池设为车辆控制装置的电力供给源。另外，作为车载用的燃料电池，提出了使用转换效率比以往的固体高分子型燃料电池高的固体氧化物型燃料电池。
技术实现思路
但是，固体氧化物型燃料电池的驱动需要辅机，由于在燃料电池的启动控制时和停止控制时无法进行发电，因此需要从外部供给辅机用的电力。在该情况下，考虑将该辅机与前述的电压转换器连接的结构，但是针对电压转换器的负担增加。本专利技术的目的在于提供一种能够减轻针对与马达驱动用蓄电池电连接的电压转换器的负担并能够进行燃料电池的自主运转的燃料电池系统。本专利技术的一个方式中的燃料电池系统，其中，燃料电池连接于马达驱动用蓄电池，并且车辆用辅机经由第一电压转换器来连接于马达驱动用蓄电池，该燃料电池系统具备：燃料电池用辅机，其连接于所述第一电压转换器；以及第二电压转换器，其将所述燃料电池用辅机与所述燃料电池连接。附图说明图1是表示本实施方式的燃料电池系统的主要结构的框图。图2是表示本实施方式的燃料电池系统的启动控制的过程的流程图。图3是表示本实施方式的燃料电池系统的停止控制的过程的流程图。图4是表示本实施方式的燃料电池系统的低速充电控制的过程的流程图。图5是表示本实施方式的燃料电池系统的快速充电控制的过程的流程图。图6是表示本实施方式的燃料电池系统的正常发电时的外部设备连接控制的过程的流程图。图7是表示本实施方式的燃料电池系统的在车辆停止时的外部设备连接控制的过程的流程图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。[本实施方式的燃料电池系统的结构]图1是表示本实施方式中的燃料电池系统10的主要结构的框图。本实施方式的燃料电池系统10由控制部84来进行整体控制。而且，燃料电池堆52(燃料电池)等经由连接线路50来连接于将马达驱动用蓄电池14与驱动马达26(马达驱动用逆变器24)连接的电力供给线路12(例如360V)。另外，在将连接于电力供给线路12的DC-DC转换器30(第一电压转换器)与辅机用蓄电池74连接的低电压线路72(例如12V)上连接燃料电池用辅机80等。并且，利用DC-DC转换器82(第二电压转换器)将连接线路50与低电压线路72连接。在电力供给线路12上连接有马达驱动用蓄电池14、马达驱动用逆变器24(驱动马达26)、DC-DC转换器30、低速充电端子32、快速充电端子36、外部连接端子40、IR传感器46、空调逆变器48。在连接线路50上连接有DC-DC转换器56(燃料电池堆52)、DC-DC转换器58(压缩机60、压缩机用蓄电池62)、开关66A(切换开关)、开关66B、由电阻元件70和开关66C的串联电路构成的充电电路68、DC-DC转换器82。在低电压线路72上连接有DC-DC转换器30、辅机用蓄电池74、车辆用辅机78、燃料电池用辅机80、DC-DC转换器82。马达驱动用蓄电池14具有：主电源16(例如360V)，其与电力供给线路12连接；开关22C，其与主电源16的正极侧连接；以及开关22D，其与主电源16的负极侧连接。开关22C的一方与主电源16的正极侧连接，另一方与电力供给线路12的正极侧连接。开关22D的一方与主电源16的负极侧连接，另一方与电力供给线路12的负极侧连接。另外，在主电源16的正极侧，电阻元件20A同开关22A的串联电路即充电电路18A与开关22C并联连接。并且，电阻元件20B同开关22B的串联电路即充电电路18B与开关22C的电力供给线路12侧和开关22D的电力供给线路12侧连接。充电电路18A、18B用于在将马达驱动用蓄电池14向电力供给线路12连接时暂时使用该充电电路18A、18B来向马达驱动用逆变器24内的电容器等供给电荷，由于避免连接时的涌流从而避免马达驱动用蓄电池14、马达驱动用逆变器24等损坏。马达驱动用逆变器24与电力供给线路12(正极侧、负极侧)连接，将从马达驱动用蓄电池14或燃料电池堆52供给的电力(直流电压)转换为三相交流的电力，将三相交流的电力向驱动马达26供给来使驱动马达26旋转。另外，马达驱动用逆变器24将在车辆刹车时由驱动马达26产生的再生电力转换为直流电压的电力后向马达驱动用蓄电池14供给。在使燃料电池系统10停止的情况下，将马达驱动用蓄电池14从电力供给线路12切断，但是此时是马达驱动用逆变器24所具备的电容器中储存有电荷的状态，因此在切断后，电力供给线路12也维持着高的电压。但是，为了防止漏电，需要使电力供给线路12的电压降低到规定电压(例如60V)以下。因此，在马达驱动用逆变器24上安装有放电电路28，该放电电路28用于释放电容器所储存的电荷来使电力供给线路12的电压降压。DC-DC转换器30(第一电压转换电路)与电力供给线路12连接，使电力供给线路12的直流电压降压并将直流的低电压所形成的电力向低电压线路72供给。低速充电端子32用于与例如家庭用电源等交流电压的外部交流电源连接来对马达驱动用蓄电池14进行充电。低速充电端子32经由将交流电压转换为向电力供给线路12施加的直流电压的充电器34而与电力供给线路12连接。另外，在低速充电端子32上安装限位开关(未图示)，当低速充电端子32被连接于外部交流电源时，向控制部84输出检测信号。快速充电端子36用于与例如与加油站同样地设置并供给直流电压的充电站等的外部直流电源连接，将该直流电压向电力供给线路12输出来对马达驱动用蓄电池14进行快速充电。快速充电端子36经由开关38A、38B而与电力供给线路12连接。另外，在快速充电端子36上也安装限位开关(未图示)，当快速充电端子36被连接于外部直流电源时，向控制部84输出检测信号。外部连接端子40与家庭用设备等外部设备连接，用于通过来自马达驱动用蓄电池14或燃料电池堆52的电力来使外部设备驱动。外部连接端子40经由外部连接逆变器42和开关44A、44B而与电力供给线路12连接。此外，在外部连接端子40上也安装限位开关(未图示)，当外部连接端子40被连接于外部设备时，限位开关向控制部84输出检测信号。IR传感器46与电力供给线路12的负极侧和车辆的车身(未图示)连接，向两者之间施加固定的电压来测定两者间的寄生电容。基于该寄生电容计算电力供给线12与车身之间的绝缘电阻，能够基于其大小辨别电力供给线路12有无漏电。除此之外，在电力供给线路12上还连接有车内的空调用的空调逆变器48等。燃料电池堆52是固体氧化物型燃料电池(SOFC：SolidOxideFuelCell)，是将单元电池层叠而成的，该单元电池是通过被供给由重整器重整后的燃料气体的阳极(燃料极)和被供给包含氧气的空气来作为氧化气体的阴极(空气极)夹持由陶瓷等固体氧化物形成的电解质层所得到的。燃料电池堆52经由DC-DC转换器56而与连接线路50连接。此外，在燃料电池堆52上安装有用于测定燃料电池堆52内的温度的温度传感器54。DC-DC转换器56的输入侧与燃料电池堆52连接，输出侧(升压侧)与连接线路50连接。DC-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其中，燃料电池连接于马达驱动用蓄电池，并且车辆用辅机经由第一电压转换器来连接于马达驱动用蓄电池，该燃料电池系统具备：燃料电池用辅机，其连接于所述第一电压转换器；以及第二电压转换器，其将所述燃料电池用辅机与所述燃料电池连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 JP 2015-2438371.一种燃料电池系统，其中，燃料电池连接于马达驱动用蓄电池，并且车辆用辅机经由第一电压转换器来连接于马达驱动用蓄电池，该燃料电池系统具备：燃料电池用辅机，其连接于所述第一电压转换器；以及第二电压转换器，其将所述燃料电池用辅机与所述燃料电池连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括相比于所述马达驱动用蓄电池而言低电压的辅机用蓄电池，该辅机用蓄电池连接于所述第一电压转换器，所述燃料电池用辅机和所述第二电压转换器连接于所述辅机用蓄电池。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，在所述燃料电池的停止控制时，继续所述燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木健太，熊田光德，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP