燃料电池车制造技术

本说明书涉及将燃料电池单元与蓄电池单元并联连接的燃料电池车，提供一种能够比以往更抑制燃料电池单元的劣化的技术。本说明书公开的燃料电池车具备燃料电池单元、蓄电池单元、行驶用的马达以及控制器。蓄电池单元与燃料电池单元并联连接。马达从燃料电池单元与蓄电池单元的至少一方接受电力供给来进行动作。在马达的驱动被禁止的期间，控制器以燃料电池单元的输出电压保持大于零且低于蓄电池单元的输出电压的规定的怠速电压的方式控制燃料电池单元。电池单元。电池单元。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池车


[0001]本说明书公开的技术涉及具备向行驶用的马达供给电力的燃料电池单元的燃料电池车。

技术介绍

[0002]公知有若燃料电池单元的燃料电池堆反复进行启动和停止则劣化的情况(日本特开2020
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181757号公报、日本特开2014
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50240号公报)。为了抑制劣化的加剧，日本特开2020
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181757号公报所公开的燃料电池系统在将车辆的主开关从接通切换为断开后运转燃料电池堆规定时间。在将车辆的开关从接通切换为断开的场所不是预先决定好的场所的情况下，日本特开2014
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50240号公报所公开的车辆保持燃料电池的电压。
[0003]另外，日本特开2020
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181757号公报所公开的燃料电池系统具备蓄电池，蓄电池与燃料电池堆连接。在蓄电池的剩余电力量较低的情况下，用燃料电池堆对蓄电池进行充电。若蓄电池充满电，则停止燃料电池堆。
[0004]在日本特开2020
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181757号公报所公开的燃料电池系统中，若蓄电池充满电，则停止燃料电池。在日本特开2014
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50240号公报所公开的技术中，对于与燃料电池并联连接的蓄电池，未进行考虑。本说明书涉及将燃料电池(燃料电池单元)与蓄电池(蓄电池单元)并联连接的燃料电池车，提供一种能够比以往更抑制燃料电池单元的劣化的技术。

技术实现思路

[0005]本说明书公开的燃料电池车具备燃料电池单元、蓄电池单元、行驶用的马达以及控制器。蓄电池单元的输出端与燃料电池单元的输出端并联连接。马达从燃料电池单元与蓄电池单元的至少一方接受电力供给来进行动作。在马达的驱动被禁止的期间，控制器以燃料电池单元的输出电压(FC电压)保持高于零且低于蓄电池单元的输出电压(蓄电池电压)的规定的怠速电压的方式控制燃料电池单元。此外，马达的驱动被禁止的状态例如是指将燃料电池单元或者蓄电池单元的电力转换为马达的驱动电力的逆变器停止的状态、马达或者驱动轮被锁定的状态等。
[0006]由于怠速电压低于蓄电池电压，因此在将FC电压保持于怠速电压的期间，不从燃料电池单元输出电流。在本说明书公开的燃料电池车中，在马达的驱动被禁止的期间，不从燃料电池单元输出电流，但将FC电压保持于怠速电压。即使燃料电池单元与蓄电池单元并联连接，由于不使燃料电池单元停止，因此也抑制燃料电池单元的燃料电池堆的劣化。
[0007]也可以构成为：在马达的驱动被禁止、并且燃料电池车的遥控钥匙在燃料电池车外的期间，控制器以FC电压保持怠速电压的方式控制燃料电池单元。在遥控钥匙在车外的期间，用户使燃料电池车开动的可能性较小。此时，通过将FC电压保持于怠速电压，从而可以不使用不必要的燃料。
[0008]也可以构成为：在处于马达的驱动被禁止的期间但蓄电池单元的剩余电力量低于规定的电力量下阈值的情况下，控制器以FC电压超过蓄电池电压的方式控制燃料电池单元
直至剩余电力量达到规定的电力量上阈值。通过在蓄电池单元的剩余电力量较低的情况下提高FC电压，能够用燃料电池单元对蓄电池单元进行充电。该处理特别适合于消耗电力的其它的电气设备与蓄电池单元连接时。
[0009]本说明书公开的技术的详细内容和进一步的改进在以下的“具体实施方式”中进行说明。
附图说明
[0010]图1是实施例的燃料电池车的电力系统的框图。
[0011]图2是FC单元控制的流程图。
[0012]图3是FC单元控制的流程图(接着图2)。
[0013]图4是变形例的FC单元控制的流程图。
具体实施方式
[0014]参照附图对实施例的燃料电池车2进行说明。以下，为了便于说明，将“燃料电池”表述为“FC”。在图1中示出FC车2(燃料电池车2)的电力系统的框图。FC车2具备FC单元10、蓄电池单元3、逆变器5、行驶用的马达6以及控制器20。图1的虚线箭头线表示信号线。
[0015]FC车2通过马达6来行驶。FC单元10的输出端10a和蓄电池单元3的输出端3a以并联的方式与逆变器5的直流端5a连接。在逆变器5的交流端5b连接有马达6。逆变器5将FC单元10和蓄电池单元3输出的直流电力转换为马达6的驱动电力(交流)。逆变器5被控制器20控制。在马达6具备禁止其旋转的制动器7。
[0016]蓄电池单元3具备蓄电池3b和电压转换器3c。蓄电池3b是能够再充电的二次电池，例如是锂离子电池。电压转换器3c具有将蓄电池3b的输出电压升压来向输出端3a输出的升压功能、和将外加于输出端3a的电压(马达6发电的再生电力的电压)降压来向蓄电池3b输出的降压功能。电压转换器3c是双向DC
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DC转换器。电压转换器3c被控制器20控制。电压转换器3c的输出电压相当于蓄电池单元3的输出电压。
[0017]蓄电池单元3的输出端3a经由BT继电器4与逆变器5的直流端5a连接。若将FC车2的主开关(未图示)导通，则控制器20将BT继电器4闭合，将蓄电池单元3的输出端3a与逆变器5的直流端5a连接。此外，BT继电器4也可以配置于蓄电池3b与电压转换器3c之间。
[0018]FC单元10具备FC电池堆11、向FC电池堆11输送空气的空气压缩机15、氢罐13、将氢罐13的氢气向FC电池堆11输送的喷射器14、以及升压转换器12。
[0019]FC单元10被控制器20控制。控制器20通过控制空气压缩机15和喷射器14，能够调整FC电池堆11的输出。在FC电池堆11的输出端与FC单元10的输出端10a之间连接有升压转换器12。升压转换器12将FC电池堆11的输出电压升压。在FC电池堆11的输出端连接有电压传感器16，在升压转换器12的输出端连接有电压传感器17。将电压传感器16、17的测量值向控制器20发送。控制器20能够根据电压传感器16、17的测量值获取FC电池堆11的输出电压和升压转换器12的输出电压。升压转换器12的输出电压即相当于FC单元10的输出电压。
[0020]FC单元10的输出端10a经由FC继电器21与逆变器5的直流端5a连接。若将FC车2的主开关导通，则控制器20将FC继电器21闭合，将FC单元10的输出端10a与逆变器5的直流端5a连接。在规定的条件成立时，控制器20打开FC继电器21。将在后文中叙述规定的条件的例
子。
[0021]在将蓄电池单元3、逆变器5以及FC单元10连接的电力线8连接有电压转换器40和高电压设备23。高电压设备23例如是调整车厢的温度的空调机。电压转换器40将蓄电池单元3的输出电压、或者FC单元10的输出电压降压来对子蓄电池41进行充电。在子蓄电池41连接有收音机等小电力设备42。
[0022]在FC车2行驶时，控制器20基于加速器开度、车速来决定马达6的目标电力。控制器20以FC单元10的输出电力与目标电力一致的方式控制FC单元10。另外，控制器20以FC单元10的输出电压高于蓄电池单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车，其中，所述燃料电池车具备：燃料电池单元；蓄电池单元，与所述燃料电池单元的输出端并联连接；行驶用的马达，从所述燃料电池单元与所述蓄电池单元的至少一方接受电力供给来进行动作；以及控制器，在所述马达的驱动被禁止的期间，以从所述燃料电池单元输出的FC电压保持高于零且低于从所述蓄电池单元输出的蓄电池电压的怠速电压的方式控制所述燃料电池单元。2.根据权利要求1所述的燃料电池车，其中，在所述马达的驱动被禁止、并且所述燃料电池车的遥控钥匙在所述燃料电池车外的期间，所述控制器以所述FC电压保持所述怠速电压的方式控制所述燃料电池单元。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池车，其中，在处于所述马达的驱动被禁止的期间但所述蓄电池单元的剩余电力量低于规定的电力量下阈值的情况下，所述控制器以所述FC电压超过所述蓄电池电压的方式控制所述燃料电池单元直...

【专利技术属性】
技术研发人员：长沼良明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：