燃料电池系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池系统，能够抑制为了消耗再生电力而使辅机工作的频度增加。一种燃料电池系统，搭载于车辆，具备：燃料电池，使用反应气体来进行发电；二次电池，能够进行电力的充电以及放电；转换器，电连接在驱动车辆的驱动电动机与二次电池之间，对驱动电动机与二次电池之间的电压进行变换；以及控制部，控制燃料电池系统，控制部在二次电池的充电率为预先设定的值以上时受理车辆的速度的调节指示的加速器受理了减速指示的情况下，或者在二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时加速器受理了减速指示的情况下，在驱动电动机使转矩减少而转移到再生运转为止的动力运行运转的期间，从二次电池使电力放电。

Fuel cell system

The present invention relates to a fuel cell system capable of suppressing an increase in the frequency of auxiliary operation in order to consume renewable power. A fuel cell system, mounted on vehicles, has: fuel cells, which use reactive gas to generate electricity; secondary batteries, which can charge and discharge electricity; converters, which are electrically connected between the driving motor and secondary batteries of the driving vehicle, to change the voltage between the driving motor and secondary batteries. Change; and control unit, control fuel cell system, control unit accepts deceleration indication when the charging rate of secondary battery is above the preset value, or when the accelerator accepts deceleration indication when the rechargeable power of secondary battery is below the preset value. In the case shown, during the period when the driving motor reduces the torque and transfers to the power operation until the regenerative operation, the power is discharged from the secondary battery.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统关联申请的相互参照本申请主张基于2017年4月24日申请的申请号2017－085056号的日本专利申请的优先权，通过参照将其公开全部并入到本申请。
本专利技术涉及一种燃料电池系统。
技术介绍
以往，公知了在搭载于车辆的燃料电池系统中，将通过驱动电动机的再生运转产生的再生电力充入到二次电池。另外，公知了一种在二次电池的充电受到限制的情况下通过使辅机工作来消耗再生电力的技术。在日本特开2013－150388号公报的控制装置中，在二次电池的充电受到限制的情况下，利用在2个电动机发电机中产生的电力的循环所引起的电力损失来消耗再生电力。但是，在这样的控制装置中，在再生电力的消耗量不足的情况下，为了消耗再生电力而辅机工作的频度增加，存在从辅机产生的振动、噪音增加这样的问题。为了解决这样的问题，期望一种能够抑制为了消耗再生电力而使辅机工作的频度增加的技术。
技术实现思路
用于解决问题的手段本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够实现为以下方式。(1)根据本专利技术的一个方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统，搭载于车辆，具备：燃料电池，使用反应气体来进行发电；二次电池，能够进行电力的充电以及放电；转换器，电连接在驱动所述车辆的驱动电动机与所述二次电池之间，对所述驱动电动机与所述二次电池之间的电压进行变换；以及控制部，控制所述燃料电池系统，所述控制部在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时受理所述车辆的速度的调节指示的加速器受理了减速指示的情况下，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示的情况下，在所述驱动电动机使转矩减少而转移到再生运转为止的动力运行运转的期间内，从所述二次电池使电力放电。如果设为这样的方式，则在加速器受理了减速指示的情况下，能够在一边使转矩减少一边执行的动力运行运转中，从二次电池放出电力。此时，由于二次电池的放电而二次电池的电压下降，从而转换器的二次电池侧与驱动电动机侧之间的电压差扩大，使从二次电池放出的电力升压的转换器中的电力损失变大，所以，在从二次电池接受电力的放电的对象中包括驱动电动机的情况下，能够使由二次电池的放电引起的电力的消耗量增加转换器中的电力损失的增加量。通过这样从二次电池使电力放电，从而使二次电池的充电率下降，能够在二次电池中增加能够充入再生电力的空白容量，所以，能够抑制为了消耗再生电力而使辅机工作的频度增加。(2)在上述方式中的燃料电池系统中，所述控制部也可以在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时所述加速器受理了减速指示的情况下，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示的情况下，使从所述二次电池向所述驱动电动机放出的电力的量增加由在受理所述减速指示之后继续地从所述二次电池使电力放电引起的所述转换器中的电力损失的增加量。如果设为这样的方式，则由于二次电池继续地放电，从而二次电池的充电率降低、并且二次电池中的内部电阻增加，因而二次电池的电压下降，所以，转换器的二次电池侧与驱动电动机侧之间的电压差扩大。因此，使从二次电池放电的电力升压的转换器中的电力损失变大，所以，能够进一步地使由二次电池的放电引起的电力的消耗量增加转换器中的电力损失的增加量。(3)在上述方式中的燃料电池系统中，也可以还具备辅机，该辅机连接于将所述二次电池与所述转换器之间连接的直流配线，消耗电力而工作，所述控制部在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时所述加速器受理了减速指示之后，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示之后，所述驱动电动机的运转从使转矩减少而执行的所述动力运行运转转移到了所述再生运转的情况下，从所述动力运行运转起连续地进行来自所述二次电池的电力的放电，并且直至所述再生运转结束为止将从所述二次电池放出的电力以及通过所述再生运转产生的再生电力供给到所述辅机。如果设为这样的方式，则由于二次电池连续地放电，从而二次电池的充电率降低、并且二次电池中的内部电阻增加，因而二次电池的电压下降，所以，转换器的二次电池侧与驱动电动机侧之间的电压差扩大。因此，使再生电力降压的转换器中的电力损失变大，供给到辅机的电力中的再生电力所占的比例随着时间经过而减少。因此，能够使由二次电池的放电引起的电力的消耗量增加。因此，在为了消耗再生电力而使辅机工作的期间，能够使二次电池的充电率下降，能够使二次电池增加能够充入再生电力的空余容量。因此，能够抑制为了消耗再生电力而使辅机工作的频度增加。(4)在上述方式中的燃料电池系统中，也可以还具备辅机，该辅机连接于将所述二次电池与所述转换器之间连接的直流配线，消耗电力而运转，所述控制部从所述二次电池放出电力到所述驱动电动机和所述辅机中的至少一方。本专利技术的方式不限于燃料电池系统，例如还能够应用于在以电力作为动力源的车辆以及船舶等中搭载的燃料电池系统、车辆本身、船舶本身等各种方式。另外，还能够以实现它们的计算机程序等形式来实现。另外，本专利技术不受上述方式的任何限定，在不脱离本专利技术的主旨的范围内，当然能够以各种方式来实施。附图说明图1是示出第一实施方式中的燃料电池系统的概略结构的框图。图2是例示出从加速器受理减速指示起直至驱动电动机结束再生运转为止的状态变化的时序图。具体实施方式A.第一实施方式：图1是示出本专利技术的第一实施方式中的燃料电池系统10的概略结构的框图。燃料电池系统10作为由驱动电动机220驱动的车辆的电源而搭载。燃料电池系统10具备燃料电池100、燃料电池用转换器110、二次电池120、二次电池用转换器130、辅机140、电动机用变换器150和控制部160。燃料电池100是通过氢与氧的电化学反应而进行发电的单元。燃料电池100层叠多个单电池而形成。单电池是各自以单体形式也能够发电的发电要素，具有在具有电解质膜的膜电极接合体的两面配置有气体扩散层的膜电极气体扩散层接合体以及配置于膜电极气体扩散层接合体的两外侧的分隔件。电解质膜由当在内部包含有水分的湿润状态时示出良好的质子传导性的固体高分子薄膜构成。燃料电池100能够应用各种类型，但在本实施方式中，使用固体高分子型。燃料电池100与燃料电池用转换器110电连接。燃料电池用转换器110是升压型的转换器装置，进行使燃料电池100的输出电压升压至目标的电压的升压动作。燃料电池用转换器110具有未图示的电抗器以及开关元件，使用开关元件来进行向电抗器的通电控制。在开关元件接通时蓄积于电抗器的磁能量在开关元件断开时成为感应电压，重叠于燃料电池100的输出电压地输出，所以，实现升压。这样，燃料电池用转换器110为了燃料电池100的输出电力的变换而进行开关。燃料电池用转换器110经由高压直流配线DCH而与电动机用变换器150电连接。二次电池120与燃料电池100一起作为燃料电池系统10的电力源而发挥功能。在本实施方式中，二次电池120由锂离子电池构成。在其他实施方式中，二次电池120也可以是铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池等其他种类的电池。二次电池120经由低压直流配线DCL而与二次电池用转换器130电连接。二次电池用转换器130是升降型的转换器装置，具有与燃料电池用转换器110类似的结构。二次电池用转换器130经由高压直流配线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，搭载于车辆，其中，具备：燃料电池，使用反应气体来进行发电；二次电池，能够进行电力的充电以及放电；转换器，电连接在驱动所述车辆的驱动电动机与所述二次电池之间，进行所述驱动电动机与所述二次电池之间的电压的变换；以及控制部，控制所述燃料电池系统，所述控制部在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时用于受理所述车辆的速度的调节指示的加速器受理了减速指示的情况下，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示的情况下，在所述驱动电动机使转矩减少而转移到再生运转为止的动力运行运转的期间，从所述二次电池放出电力。

【技术特征摘要】
2017.04.24 JP 2017-0850561.一种燃料电池系统，搭载于车辆，其中，具备：燃料电池，使用反应气体来进行发电；二次电池，能够进行电力的充电以及放电；转换器，电连接在驱动所述车辆的驱动电动机与所述二次电池之间，进行所述驱动电动机与所述二次电池之间的电压的变换；以及控制部，控制所述燃料电池系统，所述控制部在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时用于受理所述车辆的速度的调节指示的加速器受理了减速指示的情况下，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示的情况下，在所述驱动电动机使转矩减少而转移到再生运转为止的动力运行运转的期间，从所述二次电池放出电力。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制部在所述二次电池的充电率为预先设定的值以上时所述加速器受理了减速指示的情况下，或者在所述二次电池的可充电电力为预先设定的值以下时所述加速器受理了减速指示的情况下，使从所述二次电...

【专利技术属性】
技术研发人员：挂布裕史，麻生真司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP