电力供给系统技术方案

本发明专利技术的电力供给系统向作为移动体的驱动源发挥作用的第一驱动装置和第二驱动装置供给电力，燃料电池和蓄电装置经由电力变换装置连接，分别可不经由电力变换装置而从燃料电池向第一驱动装置供给电力，且可不经由电力变换装置而从蓄电装置向第二驱动装置供给电力，在来自移动体的输出要求为通常输出要求时，分别由燃料电池以及蓄电装置向各驱动装置供电，仅在移动体的输出要求中应该向第一驱动装置供给的电力超过由燃料电池可发电产生的电力时，允许经由电力变换装置而从蓄电装置向第一驱动装置的电力供给。由此，在经由电力变换装置连接有多个电力供给装置而形成的电力供给系统中，当向移动体的驱动装置供给电力时，能够尽可能地避免其供给效率降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向移动体的驱动装置供给电力的电力供给系统。技术背景近几年，作为运行效率以及环境性优异的电源，燃料电池正引人注目。 虽然燃料电池控制燃料气体的供给量而按照要求输出电力，但是由于气体 供给量的响应延迟，亦存在输出电力的响应性降低的情况。因此，将燃料电池和蓄电池(蓄电装置)并联连接而构成电源，通过由DC-DC转换器 变换燃料电池的输出电压，以此实现蓄电池和燃料电池的并用。此时，在 移动体中设置不经由DC-DC转换器而由来自燃料电池的供给电力驱动的 第一驱动电动机，和不经由DC-DC转换器而由蓄电池的供给电力驱动的 第二驱动电动机，按照来自移动体的输出要求控制向各驱动电动机的电力 供给的技术已被公开(例如参照专利文献1 )。此外，在用于驱动移动体的驱动装置的电力供给中，经由DC-DC转 换器使燃料电池和蓄电池连接而形成的电源系统已被公开(例如参照专利 文献2)。在该电源系统中，驱动电动机以能够不经由DC-DC转换器而接 受来自燃料电池的电力供给的方式连接于该电源系统，且通过将来自燃料 电池的电力的供给比例设定在预定范围，由此可抑制由于DC-DC转换器 而产生的电力损失。专利文献1日本特开2006 - 141097号^^才艮专利文献2日本特开2002 - 118979号z^才艮
技术实现思路
当从燃料电池向移动体的驱动装置供给电力时，由于向燃料电池的燃料气体(例如氢等)供给响应慢等原因，向驱动装置的电力供给存在不稳 定的情况。因此，为使电力供给更加稳定化，有时除该燃料电池之外还利 用蓄电池等蓄电装置， 一般而言，此种输出特性相异的电力供给源由DC-DC转换器等电力变换装置连接。在这样通过多个电力供给装置经由DC-DC转换器等电力变换装置连 接而形成的电力供给系统中，可以稳定地进行向驱动装置电力供给。但是， 由于其电力供给的形式，由于从电力供给装置向驱动装置供给电力时经由 DC-DC转换器等，所以产生电力损失，可能导致电力供给系统的电力供给 效率降低。本专利技术鉴于上述问题，其目的在于在多个电力供给装置经由DC-DC 转换器等电力变换装置连接而形成的电力供给系统中，在向移动体的驱动 装置供给电力时尽可能避免其供给效率的降低。为了解决上述问题，本专利技术提供一种电力供给系统，其由燃料电池和 蓄电装置两种电力供给装置经由DC-DC转换器等电力变换装置连接而形 成，在移动体上以可不经由电力变换装置接受来自各电力供给装置的供给 电力的方式设置两种驱动装置，且对于直接接受来自可发电的燃料电池的 电力供给的驱动装置，将经由电力变换装置供给电力的条件限制为一定的 条件。这样，能够尽可能避免电力变换装置中的电力损失。更具体来说，本专利技术的电力供给系统搭载在移动体上，向作为该移动 体的驱动源发挥作用的第一驱动装置和第二驱动装置供给电力，该电力供 给系统具备电力变换装置，其进行来自电力供给装置的供给电力的输出 特性的变换；作为电力供给装置的燃料电池，其能够将利用包含氧的氧化 气体和包含氢的燃料气体的电化学反应发电所产生的电力不经由上述电力 变换装置而向上述第一驱动装置供给；作为电力供给装置的蓄电装置，其 经由上述电力变换装置与上述燃料电池连接，并且可进行电力的蓄积、能 够将该蓄积的电力不经由上述电力变换装置而向上述第二驱动装置供给； 和电力控制部，其根据来自上述移动体的输出要求，控制从上述燃料电池 和上述蓄电装置向上述第一驱动装置和上述第二驱动装置供给的电力，上述电力控制部在来自上述移动体的输出要求为通常输出要求时，控制电力 供给，使得向上述第一驱动装置和上述第二驱动装置的电力供给分别由上 述燃料电池和上述蓄电装置进行，在来自上述移动体的输出要求中应该向 上述第 一驱动装置供给的电力超过由上述燃料电池可发电产生的电力时， 允许从上述蓄电装置经由上述电力变换装置向上述第一驱动装置供给电 力。如上所述，本专利技术的电力供给系统搭载在移动体上，向进行该移动体 的移动的驱动装置进行电力供给。此外，移动体不仅包括汽车、火车、船 舶等输送装置，还包括进行机器人等的移动的所有物体。此外，用于移动该移动体的驱动装置设置有第一驱动装置和第二驱动 装置两台装置，各驱动装置产生的驱动力按照该移动体的所处状况，例如 移动时、停止时的负荷状况等适当确定。此外，对于这些驱动装置，具备 燃料电池和蓄电装置作为电力供给装置，从本专利技术的电力供给系统供给电 力。此处，在本专利技术的电力供给系统中，燃料电池和蓄电装置这两种输出 特性相异的电力供给装置经由电力变换装置相互连接。由此，可分别稳定 地进行向第一驱动装置和第二驱动装置的电力供给。此处，第一驱动装置 可不经由电力变换装置而从燃料电池直接接受电力供给，第二驱动装置可 不通过电力变换装置而直接接受由蓄电装置供给的电力。换言之，如要从 蓄电装置对笫一驱动装置供给电力，或者要从燃料电池对第二驱动装置供 给电力，则供给电力必须经由电力变换装置。该电力变换装置是变换来自 各电力供给装置的供给电力的输出特性的装置，由于在其变换处理中在内 部消耗电力，或多或少原本也归结为向驱动装置供给的电力的损失。因此，本专利技术的电力供给系统中，各电力供给装置和各驱动装置之间 的电力供给由电力控制部控制，可尽可能避免由电力变换装置产生的电力 损失。即，必须与按照移动体的移动、停止等移动体所处的状况而从移动 体要求的输出相应地驱动各驱动装置时，电力控制部控制电力供给，使得 从各电力供给装置经由电力变换装置向各驱动装置供给电力在一定条件下以外不进行。首先，来自移动体的输出要求为通常输出要求时，使向第一驱动装置 的电力供给仅来自燃料电池，向第二驱动装置的电力供给仅来自蓄电装置。 此处的通常输出要求是，根据来自移动体的输出要求决定的第一驱动装置 和第二驱动装置应发挥的输出能够分别仅由来自燃料电池以及蓄电装置的 供给电力供应的程度的、来自移动体的要求。此外，由于各驱动装置的驱 动力使所要求的移动体的移动、停止成为可能，所以通过对来自移动体的 要求输出进行适当分配，决定第一驱动装置和第二驱动装置应发挥的输出。 此通常输出要求的范围也可以考虑影响燃料电池、蓄电装置的输出特性的 参数，例如各装置的温度等而使其变动。在这样来自移动体的输出要求为通常输出要求时，通过适当决定由第 一驱动装置和第二驱动装置应发挥的驱动力，能够从各电力供给装置不经 由电力变换装置向各驱动装置供应电力，所以电力控制部为了进行这样的 电力供给而进行控制。因此，只要来自移动体的输出要求为通常输出要求， 就能可靠地避免电力变换装置上的电力损失。另一方面，当来自移动体的输出要求不是通常输出要求，在来自移动 体的输出要求中应该向第一驱动装置供给的电力超出由燃料电池可发电产 生的电力时，由电力控制部允许除来自燃料电池的供给电力之外还将来自 蓄电装置的供给电力向第一驱动装置供给。对于第一驱动装置，由于可不 经由电力变换装置接受来自可适当调整输出(供给电力)的燃料电池的电 力，因此能使驱动力高效且适时地发挥。因而，与通过蓄电装置的蓄电量 来限制驱动力的第二驱动装置相比，可以认为第一驱动装置对移动体的驱 动的贡献程度更高，所以应该尽可能地维持向该第一驱动装置的电力供给。 因此，当来自移动体的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力供给系统，搭载在移动体上，向作为该移动体的驱动源发挥作用的第一驱动装置和第二驱动装置供给电力，具备：　电力变换装置，其进行来自电力供给装置的供给电力的输出特性的变换；　作为电力供给装置的燃料电池，其能够将利用包含氧的氧化 气体和包含氢的燃料气体的电化学反应进行发电产生的电力不经由所述电力变换装置而向所述第一驱动装置供给；　作为电力供给装置的蓄电装置，其经由所述电力变换装置与所述燃料电池连接，并且能够进行电力的蓄积、能够将该蓄积的电力不经由所述电力变换装 置而向所述第二驱动装置供给；和　电力控制部，其根据来自所述移动体的输出要求，控制从所述燃料电池和所述蓄电装置向所述第一驱动装置和所述第二驱动装置供给的电力，　所述电力控制部，在来自所述移动体的输出要求为通常输出要求时，控制电力供 给，使得向所述第一驱动装置和所述第二驱动装置的电力供给分别由所述燃料电池和所述蓄电装置进行；在来自所述移动体的输出要求中应该向所述第一驱动装置供给的电力超过由所述燃料电池能够发电产生的电力时，允许从所述蓄电装置经由所述电力变换装置向所述第一驱动装置的电力供给。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田研一，北村伸之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]