本发明专利技术提供一种燃料电池车辆。FC车辆(10)的控制装置(24)在负载(30)的负载量为规定值以下时，进行以低于通常运转时的FC(32)的下限电流的极低电流进行发电的极低电流控制，所述极低电流控制时，设定与所述极低电流对应的转换器(22)的目标输出电压的上下限值，进行控制使得FC(32)的输出电压处于所述上下限值内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具备燃料电池和从所述燃料电池接受电力提供的负载的燃料电池车辆。
技术介绍
关于燃料电池车辆，提出了关于燃料电池的怠速(idle)停止的技术{JP特开2001-307758 号(以下称为 “ JP 2001-307758A”)}。在 JP2001-307758A 中，课题在于减少燃料电池的发电浪费，实现具有燃料电池和2次电池的系统整体的效率提高(摘要)。为了解决该课题，在JP2001-307758A中，根据驱动要求功率的大小，决定包括燃料电池20及·其周边装置的燃料电池设备群的运转以及停止。在该驱动要求功率是由阈值功率Xps以下的低负载区域的燃料电池发电运转所得到的情况下，使燃料电池设备群停止，单独利用2次电池30通过其剩余容量Q使电动机32旋转，以驱动要求功率来驱动车辆(摘要、图5、第 段)。如上述那样，在JP2001-307758A中，在要求负载为低负载的情况下，使燃料电池设备群停止，通过来自2次电池30的电力，驱动车辆。因此，在停止了燃料电池设备群的情况下，可以理解为燃料电池的输出电压变为开路电压(OCV)或者其附近值。在燃料电池的输出电压为OCV或者其附近值的情况下，燃料电池的劣化量变得比较大(参照本申请的图11)。图11示出构成燃料电池堆的燃料电池单位电池(cell)的电位(单位电池电压Vcell) 与燃料电池单位电池的劣化量D的关系的一例。S卩，图11中的曲线200表示单位电池电压Vcell与劣化量D的关系。在图11 中，电位 vl、v2、v3、v4 例如是 O. 5V、0. 8V、0. 9V、0. 95V。在低于电位 vl 的区域(以下称为“凝集增加区域R1”)中，对于燃料电池单位电池中包含的钼(氧化钼)剧烈地进行还原反应，钼过度地凝集。从电位vl到电位v2(例如，O. 8V)是稳定地进行还原反应的区域(以下称为“还原区域R2”)。从电位v2到电位v3 (例如，O. 9V)是针对钼进行氧化还原反应的区域(以下称为“氧化还原区域R3”)。从电位v3到电位v4(例如，0.95V)是针对钼稳定地进行氧化反应的区域(以下称为“氧化区域R4”)。从电位v4到OCV(开路电压)是进行单位电池中包含的碳的氧化的区域(以下称为“碳氧化区域R5”)。另外，在图11中，进行了唯一地规定曲线200的表述，但实际上，曲线200根据每单位时间的单位电池电压Vcell的变动量(变动速度Acell) 而变化。其中，还原区域R2包括曲线200的极小值(第I极小值Vlmi I)。在氧化还原进行区域R3中包括曲线200的极大值(极大值Vlmx)。氧化稳定区域R4包括曲线200的另一极小值(第2极小值Vlmi2)。根据图11，劣化量D随着从第2极小值Vlmi2向OCV而增加。因此，在JP2001-307758A中，使燃料电池设备群停止，燃料电池的输出电压变为OCV或者其附近值时，虽然能够提高燃料电池的发电效率，但是燃料电池的劣化量D变大。
技术实现思路
本专利技术考虑了这种课题而做，目的在于提供一种能够提高燃料电池的发电效率的同时抑制燃料电池的劣化的燃料电池车辆。本专利技术所涉及的燃料电池车辆，具备燃料电池；转换器，其控制所述燃料电池的输出电压；负载，其从所述燃料电池接受电力提供；和控制装置，其根据所述负载的负载量来设定所述燃料电池的目标输出，并且将与所述目标输出相应的所述燃料电池的目标电压指示给所述转换器，其中，所述控制装置，在所述负载量为规定值以下时，进行以比通常运转时的所述燃料电池的下限电流低的极低电流进行发电的极低电流控制，并且在所述极低电流控制时，设定与所述极低电流对应的所述转换器的目标输出电压的上下限值，进行控制使得所述燃料电池的输出电压处于所述上下限值内。根据本专利技术，能够提高燃料电池的发电效率，同时能够抑制燃料电池的劣化。·S卩，作为燃料电池的特性，在输出电压为开路电压(OCV)或者其附近值的情况下，其劣化量变高(参照图11)。根据本专利技术，在负载的负载量为规定值以下的情况下，进行以比通常运转时的燃料电池的下限电流低的极低电流进行发电的极低电流控制，所述极低电流控制时，设定与所述极低电流对应的转换器的目标电压的上下限值，进行控制使得燃料电池的输出电压处于所述上下限值内。因此，在极低电流控制时，若将该上下限值设定为低于OCV的值，则能够抑制燃料电池的劣化量。此外，作为燃料电池的特性，在OCV附近的低电流域中，相对于燃料电池的输出电流的变化，燃料电池的输出电压的变化较大。根据本专利技术，在OCV附近的低电流域中，通过设定与极低电流对应的转换器的目标输出电压的上下限值，能够高精度地输出所述极低电流。因此，能够高精度地抑制燃料电池的电压上升，能够防止燃料电池的劣化。还可以设定与所述极低电流对应的所述燃料电池的目标电流，根据所述燃料电池的目标电流与输出电流之差，补正所述转换器的目标输出电压。据此，能够使燃料电池的输出电流进一步高精度地收敛于极低电流。还可以检测所述燃料电池的电流-电压特性的变化，基于所述电流-电压特性的变化使所述上下限值变化。据此，能够与燃料电池的电流-电压特性的变化无关地，稳定地输出极低电流。还可以是所述燃料电池车辆还具备蓄电装置，所述负载包括行驶电动机，所述燃料电池能够向所述行驶电动机以及所述蓄电装置提供电力，所述蓄电装置能够向所述行驶电动机提供电力，并且能够以来自所述行驶电动机的再生电力进行充电。据此，能够将极低电流控制时的来自燃料电池的剩余电力充电到蓄电装置中。因此，在极低电流控制时，能够抑制燃料电池的劣化，同时能够提高燃料电池和蓄电装置整体的发电效率。根据与附图协作进行的如下优选实施方式例的说明，上述目的以及其他目的、特征以及优点会变得更加清楚。附图说明图I是本专利技术的一实施方式所涉及的燃料电池车辆的概略构成图。图2是表示所述实施方式中的DC/DC转换器的详细情况的图。图3是电子控制装置(EOT)中的基本控制的流程图。图4是所述E⑶计算所述DC/DC转换器的2次电压V2的目标值(目标2次电压)的功能模块图。图5是表示燃料电池的劣化状态与所述目标2次电压的上限值以及下限值的关系的图。图6是表示所述E⑶计算所述目标2次电压的流程图。图7是表示通常时的下限电流与极低电流控制时的基准电流的关系的图。图8是表示极低电流控制时的基准电流与FC电压以及目标2次电压的上下限值·图9是表示所述实施方式所涉及的电力系统的第I变形例的概略构成的框图。图10是表示所述实施方式所涉及的电力系统的第2变形例的概略构成的框图。图11是表示构成燃料电池的燃料电池单位电池的电位与燃料电池单位电池的劣化量的关系的一例的图。具体实施例方式I.整体构成的说明图I是本专利技术的一实施方式所涉及的燃料电池车辆10(以下称为“FC车辆10”或者“车辆10”)的概略构成图。FC车辆10具有车辆电源系统12 (以下称为“电源系统12”)、行驶用电动机14和逆变器16。电源系统12具有燃料电池组件(unit) 18(以下称为“FC组件18”)、蓄电池(battery) 20、DC/DC转换器22和电子控制装置24 (以下称为“ECU24”)。电动机14基于从FC组件18以及蓄电池20提供的电力产生驱动力，由该驱动力通过变速器26使车轮28旋转。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池车辆(10)，具备：燃料电池(32)；转换器(22)，其控制所述燃料电池(32)的输出电压；负载(30)，其从所述燃料电池(32)接受电力提供；和控制装置(24)，其根据所述负载(30)的负载量来设定所述燃料电池(32)的目标输出，并且将与所述目标输出相应的所述燃料电池(32)的目标电压指示给所述转换器(22)，其中，所述控制装置(24)，在所述负载量为规定值以下时，进行以低于通常运转时的所述燃料电池(32)的下限电流的极低电流进行发电的极低电流控制，并且在所述极低电流控制时，设定与所述极低电流对应的所述转换器(22)的目标输出电压的上下限值，进行控制使得所述燃料电池(32)的输出电压处于所述上下限值内。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边和典，白坂卓也，松本裕嗣，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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