燃料电池系统的控制方法、燃料电池系统及燃料电池汽车技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池系统的控制方法、燃料电池系统及燃料电池汽车。所述燃料电池系统(12)的控制方法包括：计算工序即步骤(S3)，处理电路(66)执行被记录于存储部(68)的程序由此计算负载输出(Pload)，并且计算最大输出(Pmax)；比较工序即步骤(S4)，将负载输出(Pload)与最大输出(Pmax)进行比较；以及控制工序即步骤(S7)，在负载输出(Pload)超过最大输出(Pmax)的情况下，使发电输出(Pfc)增大由此使被负载(20)消耗的蓄电输出(Pbat)减小。此使被负载(20)消耗的蓄电输出(Pbat)减小。此使被负载(20)消耗的蓄电输出(Pbat)减小。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统的控制方法、燃料电池系统及燃料电池汽车


[0001]本专利技术涉及燃料电池系统的控制方法、燃料电池系统及燃料电池汽车，所述燃料电池系统具备由燃料电池的输出和蓄电装置的输出来驱动的电机。

技术介绍

[0002]对比文件1公开了燃料电池系统和搭载有燃料电池系统的燃料电池汽车，所述燃料电池系统用燃料电池的输出(发电输出)和蓄电装置的输出(蓄电输出)来对电机进行驱动。该燃料电池系统能够最大限度地使用发电输出和蓄电输出的合成输出。该燃料电池系统具备燃料电池用的转换器和蓄电装置用的转换器。燃料电池用的转换器使低电压的发电输出成为高电压的发电输出。蓄电装置用的转换器使低电压的蓄电输出成为高电压的蓄电输出。燃料电池系统的控制器调整两个转换器的升压比，使得燃料电池的输出电压(发电电压)不超过蓄电装置的输出电压(蓄电电压)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2017
‑
051042号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]然而，在燃料电池系统中，降低成本成为重要的问题。例如，通过除去蓄电装置用的转换器来降低燃料电池系统的成本。
[0008]在对比文件1的燃料电池系统中，在除去蓄电装置用的转换器时，燃料电池用的转换器的输出端子与蓄电装置直接连接(直连)。根据该构造，蓄电装置的输出保持原样被供给到电机。因此，当蓄电装置的电压减小时，能够供给到电机的电力也减小。假设例如在能够供给到电机的电力减小的状态下，驾驶员踩踏了加速踏板。在该情况下，蓄电装置无法向电机供给充分的电力。因此，燃料电池系统无法按照驾驶员的要求来使车辆加速。
[0009]本专利技术的目的在于解决上述的问题。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术的第一方面为一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具备：燃料电池，其产生发电电压；蓄电装置，其产生蓄电电压；负载，其包括电机和逆变器，所述逆变器的各交流端子连接于所述电机，并且所述逆变器的各直流端子连接于所述蓄电装置；升压转换器，所述升压转换器的各输入端子连接于所述燃料电池，并且所述升压转换器的各输出端子分别连接于所述逆变器的所述直流端子和所述蓄电装置；存储器；以及一个以上的处理电路，所述一个以上的处理电路执行被记录于所述存储器的程序，在所述燃料电池系统的控制方法中，所述处理电路执行被记录于所述存储器的程序，由此包括：计算工序，计算为了驱动所述负载所需的电力即负载输出，并且计算能够从所述蓄电装置供给到所述负载的最大的电力即最大输出；比较工序，将所述负载输出与所述最大输出进行比较；
以及控制工序，在所述负载输出超过所述最大输出的情况下，使从所述燃料电池经由所述升压转换器供给到所述负载的电力即发电输出增大，由此使被所述负载消耗的蓄电输出减小。
[0012]本专利技术的第二方面为一种燃料电池系统，其具备：燃料电池，其产生发电电压；蓄电装置，其产生蓄电电压；负载，其包括电机和逆变器，所述逆变器的交流端子连接于所述电机，并且所述逆变器的直流端子连接于所述蓄电装置；升压转换器，所述升压转换器的输入端子连接于所述燃料电池，并且所述升压转换器的输出端子分别连接于所述逆变器的所述直流端子和所述蓄电装置；存储器；以及一个以上的处理电路，所述一个以上的处理电路执行被记录于所述存储器的程序，在所述燃料电池系统中，所述处理电路执行被记录于所述存储器的程序，由此计算为了驱动所述负载所需的电力即负载输出，并且计算能够从所述蓄电装置供给到所述负载的最大的电力即最大输出，将所述负载输出与所述最大输出进行比较，在所述负载输出超过所述最大输出的情况下，使从所述燃料电池经由所述升压转换器供给到所述负载的电力即发电输出增大，由此使被所述负载消耗的蓄电输出减小。
[0013]本专利技术的第三方面为一种燃料电池汽车，搭载有第二方面的燃料电池系统，在所述燃料电池汽车中，将所述电机作为行驶用电机来使用。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术，即使燃料电池系统不具备蓄电装置用的转换器，也能够充分地发挥电机的性能。
[0016]参照附图来说明以下的实施方式，基于对该实施方式的说明，能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0017]图1是燃料电池系统的简略性的框图。
[0018]图2是搭载有燃料电池系统的燃料电池汽车的结构的概略图。
[0019]图3是处理电路的功能框图。
[0020]图4是蓄电装置的蓄电电压与蓄电装置的蓄电输出的特性图。
[0021]图5是逆变器直流端电压与最大输出的特性图。
[0022]图6是示出在处理电路中执行的处理的流程图。
[0023]图7是时序图。图7(A)是示出随着时间经过而变化的最大输出、负载输出以及蓄电输出的时序图。图7(B)是示出随着时间经过而变化的蓄电电压的时序图。图7(C)是示出随着时间经过而变化的发电输出的时序图。
具体实施方式
[0024][1.燃料电池系统12的结构、燃料电池汽车10的结构][0025]图1是燃料电池系统12的简略性的框图。图2是搭载有燃料电池系统12的燃料电池汽车10的结构的概略图。而且，在本说明书中，也将燃料电池汽车10简单称为车辆10。
[0026]如图1所示，燃料电池系统12具备燃料电池14、升压转换器16、蓄电装置18、负载20、电子控制装置22。本实施方式涉及的燃料电池系统12搭载于车辆10。在车辆10中，燃料电池系统12的负载20是行驶用电机24、连接于电机24的逆变器26。而且，以下说明的燃料电
池系统12以及燃料电池系统12的控制方法除了能够使用于车辆10以外，还能够使用于设施(工厂等)的工业装备等。
[0027]燃料电池系统12的一部分结构具有如下简称。例如，燃料电池14也被称为“FC”。升压转换器16也被称为“FCVCU”。蓄电装置18也被称为“BAT”。电机24也被称为“MOT”。逆变器26也被称为“INV”。电子控制装置22也被称为“ECU”。
[0028]如图2所示，车辆10除了具备燃料电池系统12以外，还具备变速器28、车轮30、加速踏板32、操作量传感器34、转速传感器36、电源开关(电源SW)38。变速器28也被称为“T/M”。而且，在图2中，为了避免复杂，省略了EC U 22与各结构要素间的一部分布线(信号线等)。
[0029]燃料电池14和蓄电装置18各自作为车辆10的并联的电源装置(所谓的混合电源)而发挥功能。该电源装置向负载20供给电力(输出)。在燃料电池系统12中，燃料电池14的电力相对而言为低电压。将燃料电池14的输出称为发电输出Pfc。燃料电池14的发电输出Pfc经由升压转换器16被变更为相对而言高电压的发电输出Pfc，并被供给到负载20。另一方面，在燃料电池系统12中，蓄电装置18的电力相对而言为高电压。将蓄电装置18的输出称为蓄电输出Pb a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统(12)具备：燃料电池(14)，其产生发电电压；蓄电装置(18)，其产生蓄电电压；负载(20)，其包括电机(24)和逆变器(26)，所述逆变器(26)的各交流端子(46)连接于所述电机，并且所述逆变器(26)的各直流端子(44)连接于所述蓄电装置；升压转换器(16)，所述升压转换器(16)的各输入端子(40)连接于所述燃料电池，并且所述升压转换器(16)的各输出端子(42)分别连接于所述逆变器的所述直流端子和所述蓄电装置；存储器(68)；以及一个以上的处理电路(66)，所述一个以上的处理电路(66)执行被记录于所述存储器的程序，在所述燃料电池系统(12)的控制方法中，所述处理电路执行被记录于所述存储器的程序，由此包括：计算工序，计算为了驱动所述负载所需的电力即负载输出，并且计算能够从所述蓄电装置供给到所述负载的最大的电力即最大输出；比较工序，将所述负载输出与所述最大输出进行比较；以及控制工序，在所述负载输出超过所述最大输出的情况下，使从所述燃料电池经由所述升压转换器供给到所述负载的电力即发电输出增大，由此使被所述负载消耗的蓄电输出减小。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水研一，铃木健太，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：