本发明专利技术是转换燃料电池组的电力的电力转换器的控制装置和燃料电池系统，上述电力转换器包括第1和第2电抗器、与上述第1电抗器连接的第1开关元件、以及与上述第2电抗器连接的第2开关元件，上述第2电抗器位于比上述第1电抗器靠近冷却水排出歧管的位置，控制装置构成为：设定上述第1和第2开关元件的各自的第1和第2占空比，执行限制控制，上述限制控制通过控制上述第1和第2占空比的设定，从而在上述第1和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流引起的该第1电抗器的第1热量小。
【技术实现步骤摘要】
电力转换器的控制装置和燃料电池系统
本专利技术涉及电力转换器的控制装置和燃料电池系统。
技术介绍
作为转换燃料电池组的输出电力的电力转换器，公知有具备多个电抗器的电力转换器。(例如，参照国际公开第2017/145305)。这里，例如因搭载空间等的制约，有时在燃料电池组的附近配置多个电抗器。在这样的情况下，因来自燃料电池组的热而这些电抗器变为高温，并且也因电抗器自身的发热而变为高温，从而有可能对可靠性造成影响。另外，燃料电池组具有温度梯度，根据燃料电池组与这些电抗器的位置关系，若存在成为高温而有可能对可靠性造成影响的电抗器，则也存在没有达到高温而不对可靠性造成影响的电抗器。
技术实现思路
本专利技术提供一种抑制配置于燃料电池组的附近的电抗器的温度上升的电力转换器的控制装置和燃料电池系统。本专利技术的第1形态涉及转换燃料电池组的电力的电力转换器的控制装置。上述燃料电池组包括将多个单电池层叠而成的电池层叠体、和冷却水排出歧管，上述冷却水排出歧管是在层叠多个上述单电池的层叠方向上贯通上述电池层叠体的贯通孔，并且将冷却水从该电池层叠体排出，上述电力转换器包括相对于上述燃料电池组相互并联连接的第1和第2电抗器、与上述第1电抗器连接的第1开关元件以及与上述第2电抗器连接的第2开关元件，上述第2电抗器位于比上述第1电抗器靠近上述冷却水排出歧管的位置。上述控制装置构成为设定上述第1开关元件的第1占空比和第2开关元件的第2占空比，并构成为执行限制控制，其中，通过控制上述第1占空比和上述第2占空比的设定，从而在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流在上述第2电抗器中流动引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流在上述第1电抗器中流动引起的该第1电抗器的第1热量小。第2电抗器位于比第1电抗器靠近冷却水排出歧管的位置，因此第2电抗器比第1电抗器从燃料电池组接收更多的热而容易达到高温。这里，将第2电抗器的第2热量限制得比第1电抗器的第1热量小，因此抑制第2电抗器的温度上升。在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的各周期内，使上述第2电流的平均值低于上述第1电流的平均值。在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，在上述第1开关元件和第2开关元件的开闭的多个周期的期间内，使上述第2占空比是规定值的第2连续运转期间比上述第1占空比是上述规定值的第1连续运转期间短，在上述第2连续运转期间结束后使上述第2占空比降低。在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：取得与上述第2电抗器的温度相关的第1相关值。上述控制装置也可以构成为：在上述第1相关值表示上述第2电抗器的温度为第1阈值以上的执行条件成立的情况下，执行上述限制控制，在上述执行条件不成立的情况下，执行通常控制，使上述限制控制中的上述第2占空比低于上述通常控制中的上述第2占空比。在上述形态的基础上，上述控制装置也可以构成为：当在上述限制控制的执行中规定的停止条件成立的情况下，停止上述限制控制而执行上述通常控制。也可以构成为：上述停止条件包括上述第1相关值表示上述第2电抗器的温度为不足比第1阈值小的第2阈值的情况。也可以构成为：在上述形态的基础上，上述第1相关值包括上述燃料电池组的温度、冷却上述燃料电池组的冷却水的温度、上述燃料电池组的输出电流值、上述第2电流的平均值、以及设置于上述第2电抗器的温度传感器的检测值中的至少一个。在上述形态的基础上，控制装置也可以构成为：控制另一电力转换器，上述另一电力转换器转换二次电池的电力并将其供给至被供给由上述电力转换器转换后的上述燃料电池组的电力的负载装置，取得上述二次电池的蓄电量。上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，通过使上述蓄电量为蓄电量阈值以上的情况下的上述第1占空比比上述蓄电量不足上述蓄电量阈值的情况降低，从而使上述蓄电量为蓄电量阈值以上的情况下的上述第1电流与上述第2电流的差值比上述蓄电量不足上述蓄电量阈值的情况降低，上述二次电池控制部在上述限制控制中使上述蓄电量为蓄电量阈值以上的情况下的由上述另一电力转换器转换后的上述二次电池的电力比上述蓄电量不足上述蓄电量阈值的情况增大。在上述形态的基础上，控制装置也可以构成为：取得与上述第1电抗器的温度相关的第2相关值。上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，使上述第2相关值表示上述第1电抗器的温度不足第2阈值的情况下的上述第1占空比比上述第2相关值表示上述第1电抗器的温度为上述第2阈值以上的情况增大。也可以构成为：在上述形态的基础上，上述电力转换器包括相对于上述燃料电池组与上述第1及第2电抗器一起并联连接的第3电抗器、和与上述第3电抗器连接的第3开关元件。也可以构成为：上述第3电抗器比上述第1电抗器靠近上述冷却水排出歧管，比上述第2电抗器远离上述冷却水排出歧管。上述控制装置也可以构成为：设定上述第3开关元件的第3占空比。上述控制装置也可以构成为：在上述限制控制中，通过控制上述第1占空比、上述第2占空比以及上述第3占空比的设定，从而在上述第1、第2、以及第3开关元件的开闭的至少多个周期内，使由第3电流在上述第3电抗器中流动引起的该第3电抗器中的第3热量低于上述第1热量并且高于上述第2热量。也可以构成为：在上述形态的基础上，上述燃料电池组和电力转换器容纳于一体的壳体。本专利技术的第2形态涉及燃料电池系统，上述燃料电池系统具备上述燃料电池组、上述电力转换器、以及上述第1形态的上述电力转换器的控制装置。根据本专利技术，能够提供抑制了配置于燃料电池组的附近的电抗器的温度上升的电力转换器的控制装置和燃料电池系统。以下参考附图，对本专利技术的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。附图说明图1是搭载于车辆的燃料电池系统的结构图。图2是燃料电池单元的剖视图。图3是从电池组壳体取下了转换器壳体的状态下的立体图。图4是表示升压转换器的电路结构的图。图5是表示燃料电池组与电抗器的位置关系的示意图。图6A是重叠表示通常控制中的开关元件的开闭状态、分别向电抗器流动的电流、以及电流的各平均值的时间图。图6B是重叠表示限制控制中的开关元件的开闭状态、分别向电抗器流动的电流、以及电流的各平均值的时间图。图7是表示ECU执行的控制的一个例子的流程图。图8是表示第1变形例中的控制的流程图。图9是第2变形例中的FDC的说明图。图10是表示第2变形例中的控制的流程图。图11是表示第3变形例的限制控制中的开关元件的各占空比的推移的时间图。图12是表示第4变形例的控制的流程图。图13A是第2限制控制的时间图。图13B是第3限制控制的时间图。具体实施方式燃料电池系统的简要结构图1是搭载于车辆的燃料电池系统1的结构图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力转换器的控制装置，所述电力转换器转换燃料电池组的电力，其特征在于，/n所述燃料电池组包括将多个单电池层叠而成的电池层叠体和冷却水排出歧管，所述冷却水排出歧管是在层叠多个所述单电池的层叠方向上贯通所述电池层叠体的贯通孔，并且将冷却水从该电池层叠体排出，/n所述电力转换器包括相对于所述燃料电池组相互并联连接的第1电抗器和第2电抗器、与所述第1电抗器连接的第1开关元件以及与所述第2电抗器连接的第2开关元件，/n所述第2电抗器位于比所述第1电抗器靠近所述冷却水排出歧管的位置，/n控制装置构成为：/n设定所述第1开关元件的第1占空比和第2开关元件的第2占空比，/n执行限制控制，其中，通过控制所述第1占空比和所述第2占空比的设定，从而在所述第1开关元件和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流在所述第2电抗器中流动引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流在所述第1电抗器中流动引起的该第1电抗器的第1热量小。/n
【技术特征摘要】
20191015 JP 2019-1887671.一种电力转换器的控制装置，所述电力转换器转换燃料电池组的电力，其特征在于，
所述燃料电池组包括将多个单电池层叠而成的电池层叠体和冷却水排出歧管，所述冷却水排出歧管是在层叠多个所述单电池的层叠方向上贯通所述电池层叠体的贯通孔，并且将冷却水从该电池层叠体排出，
所述电力转换器包括相对于所述燃料电池组相互并联连接的第1电抗器和第2电抗器、与所述第1电抗器连接的第1开关元件以及与所述第2电抗器连接的第2开关元件，
所述第2电抗器位于比所述第1电抗器靠近所述冷却水排出歧管的位置，
控制装置构成为：
设定所述第1开关元件的第1占空比和第2开关元件的第2占空比，
执行限制控制，其中，通过控制所述第1占空比和所述第2占空比的设定，从而在所述第1开关元件和第2开关元件的开闭的至少多个周期的期间内，将由第2电流在所述第2电抗器中流动引起的该第2电抗器的第2热量限制得比由第1电流在所述第1电抗器中流动引起的该第1电抗器的第1热量小。
2.根据权利要求1所述的电力转换器的控制装置，其特征在于，
在所述限制控制中，在所述第1开关元件和第2开关元件的开闭的各周期内，使所述第2电流的平均值低于所述第1电流的平均值。
3.根据权利要求1所述的电力转换器的控制装置，其特征在于，
在所述限制控制中，
在所述第1开关元件和第2开关元件的开闭的多个周期的期间内，使所述第2占空比是规定值的第2连续运转期间比所述第1占空比是所述规定值的第1连续运转期间短，
在所述第2连续运转期间结束后使所述第2占空比降低。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电力转换器的控制装置，其特征在于，
取得与所述第2电抗器的温度相关的第1相关值，
在所述第1相关值表示所述第2电抗器的温度为第1阈值以上的执行条件成立的情况下，执行所述限制控制，在所述执行条件不成立的情况下，执行通常控制，使所述限制控制中的所述第2占空比低于所述通常控制中的所述第2占空比。
5.根据权利要求4所述的电力转换器的控制装置，其特征在于，
当在所述限制控制的执行中规定的停止条件成立的情况下，停止所述限制控制而执行所述通常控制，
所述停止条件包括所述第1相关值表示所述第2电抗器的温度不足比第1阈值小的第2阈值的情况。
6.根据权利要求4或5所述的电力转换器的控制装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤雅之，
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
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