本发明专利技术旨在提高转换器控制的响应性及精度。一种燃料电池系统，具备：转换器，设在燃料电池与负载之间并使燃料电池的输出升压；及控制单元，以规定占空比控制转换器，控制单元根据使用流过转换器内的电抗器的电抗器电流的指令值或/及所述电抗器电流的测定值算出的前馈占空比及反馈占空比，而决定对于所述转换器的占空比指令值，其中，控制单元在低负载运转时，将在导通期间的中间的时刻测定的中点测定值上乘以规定系数而得到的值设定为电抗器电流的测定值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术旨在提高转换器控制的响应性及精度。一种燃料电池系统，具备：转换器，设在燃料电池与负载之间并使燃料电池的输出升压；及控制单元，以规定占空比控制转换器，控制单元根据使用流过转换器内的电抗器的电抗器电流的指令值或/及所述电抗器电流的测定值算出的前馈占空比及反馈占空比，而决定对于所述转换器的占空比指令值，其中，控制单元在低负载运转时，将在导通期间的中间的时刻测定的中点测定值上乘以规定系数而得到的值设定为电抗器电流的测定值。【专利说明】燃料电池系统
本专利技术涉及一种具备使燃料电池的输出升压的转换器的燃料电池系统。
技术介绍
例如作为搭载于燃料电池车辆的燃料电池系统，已知具备:驱动电动机等负载、向负载供给电力的燃料电池、及配置在燃料电池与负载之间并使燃料电池的输出升压的转换器，基于由分别设在转换器的输入侧及输出侧的两个电压传感器所测定的转换器的输入电压值和输出电压值，对转换器进行反馈控制。另外，在这种燃料电池系统中，有时因每个电压传感器所持有的传感器误差而对转换器的正常的动作带来影响，因此例如专利文献I中公开的那样，基于转换器的入口侧电位和出口侧电位之间的电位差而对转换器的输入电压和输出电压进行控制的技术也已被开发。现有技术文献专利文献专利文献:日本特开2011-087439号
技术实现思路
在具备转换器的燃料电池系统中，已知伴随着转换器内的开关元件的周期性的导通/截止，例如图3及图4所示，流过转换器内的电抗器的电流(以下，电抗器电流)反复上下波动。而且，着眼于上下波动的电抗器电流的中点的值与电抗器电流的平均值一致这一事实，仅对该中点的值进行取样并将其用于转换器的控制，从而能够实现响应性的提高。然而，在低负载运转时(例如，在燃料电池系统搭载于燃料电池车辆的情况下，相当于怠速时或行驶拥塞时)，电力未积存于转换器的电抗器，例如图3所示，有时会断断续续地出现电流未流向电抗器的状态，即呈现出被称为所谓的不连续模式的运行状态。在这种不连续模式中，在电抗器电流的中点的值与实际的平均电流值之间产生背离。在表示如图4所示的称为连续模式的运行情况的情况下不产生这种背离，因此没有任何问题，但对于丝毫不考虑燃料电池的输出状态而总是将电抗器电流的中点的值直接用于转换器的控制的情况，还存在改善的余地。作为其对策，虽然也可考虑根据燃料电池的输出状态来进行改变对电抗器电流进行取样的时刻的处理，但存在控制变得冗长或复杂等课题。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够实现转换器控制的响应性及精度的提高的燃料电池系统。为了解决上述课题，本专利技术的燃料电池系统具备:转换器，设在燃料电池与负载之间并使所述燃料电池的输出升压；及控制单元，以规定占空比控制所述转换器，所述控制单元根据使用流过所述转换器内的电抗器的电抗器电流的指令值或/及所述电抗器电流的测定值算出的前馈占空比及反馈占空比，而决定对于所述转换器的占空比指令值，其中，所述控制单元在对于所述燃料电池的要求输出为规定值以下的低负载运转时，将在导通期间的中间的时刻测定的中点测定值上乘以规定系数而得到的值设定为伴随着以规定占空比对所述转换器内的开关元件进行开关控制而上下波动的所述电抗器电流的测定值。在这种构成中，在将电抗器电流的测定值作为中点测定值的情况下，使用在该中点测定值上乘以规定系数而得到的值作为电抗器电流的测定值，从而能够抑制用于反馈控制的电抗器电流的测定值与实际电流的平均值的背离。在上述的构成中，设所述转换器的输入电压及输出电压分别为VL及VH，并设所述前馈占空比为DFF时，所述规定系数也可以为DFF.VH/ (VH-VL)。在这种构成中，不限定于低负载运转时，而在其以外的运转时，也能够使用由通式中求出的测定值作为用于反馈控制的电抗器电流的测定值，所以能够实现控制逻辑的统OS卩，所述控制单元在所述低负载运转时以外的运转时，也能够使用在所述中点测定值上乘以所述DFF.VH/ (VH-VL)而得到的值作为所述电抗器电流的测定值。另外，也可以取代上述DFF，使用使反馈反映于该DFF的最终指令值(B卩，前馈占空比和反馈占空比的相加值即所述占空比指令值)。S卩，设所述转换器的输入电压及输出电压分别为VL及VH，并设所述占空比指令值为D时，所述规定系数也可以为D.VH/ (VH-VL) 。而且，在这种情况下，所述控制单元在所述低负载运转时以外的运转时，也可以使用在所述中点测定值上乘以所述D.VH/ (VH-VL)而得到的值作为所述电抗器电流的测定值。专利技术效果根据本专利技术，能够实现转换器控制的响应性与精度的提高。【专利附图】【附图说明】图1是本实施方式的燃料电池车辆的电力系统的功能框图。图2是图1所示的燃料电池用的升压转换器的电路图。图3是表示流过图2所示的电抗器的电流的一运行情况(不连续模式)的图。图4是表示流过图2所示的电抗器的电流的另一运行情况(连续模式)的图。图5是将图3的主要部位放大的说明图。【具体实施方式】以下，参照各图，说明本专利技术的一实施方式。图1表示本实施方式的搭载了燃料电池系统的燃料电池车辆的电力系统的功能块。搭载了燃料电池系统10的燃料电池车辆将通过氧化气体和燃料气体的电化学反应来进行发电的燃料电池20作为主电源，将可充放电的蓄电池70作为辅助电源，向牵引逆变器50供给电力而驱动牵引电动机(负载)80。燃料电池20例如是高分子电解质型燃料电池，具有层叠多个单电池而构成的堆结构。单电池具有:在由离子交换膜构成的电解质膜的一面上形成的空气极、在电解质膜的另一面上形成的燃料极、及从两侧夹入空气极及燃料极的一对隔板。蓄电池70是作为剩余电力的贮存源、再生制动时的再生能量贮存源、伴随着燃料电池车辆的加速或减速的负载变动时的能量缓存器而发挥功能的蓄电装置，例如，优选二次电池(镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂二次电池等)。燃料电池20的输出电压通过作为燃料电池用的直流电压转换器的DC/DC转换器30 (以下，称为第一转换器30)而升压至规定的直流电压，并供给至牵引逆变器50。另一方面，蓄电池70的输出电压通过作为蓄电池用的直流电压转换器的DC/DC转换器40 (以下，称为第二转换器40)而升压至规定的直流电压，并供给至牵引逆变器50。牵引逆变器50将从燃料电池20和蓄电池70的双方或任意一方供给的直流电力转换为交流电力(例如，三相交流)，并控制牵引电动机80的旋转转矩。牵引电动机80例如是三相交流电动机，在车辆行驶时生成行驶推进力，另一方面，在车辆制动时作为电动发电机而发挥功能，将动能转换为电能而回收再生电力。第二转换器40使燃料电池20的剩余电力或牵引电动机80回收的再生电力降压而对蓄电池70进行充电。控制单元60是具备CPU、ROM、RAM及输入输出接口的控制装置，进行燃料电池20的运转控制及车载电力转换器(第一转换器30、第二转换器40、及牵引逆变器50)的开关控制等。例如，控制单元60接收到来自点火开关的起动信号，则开始燃料电池车辆的运转，并基于从油门传感器输出的油门开度信号、及从其他传感器输出的信号等来求出燃料电池系统10的要求电力。此外，在图1中，为方便起见将这些传感器类总括到一起而用标号90表不。燃料电池系统10的要求电力是车辆行驶电力和辅机电力的合计本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：金子智彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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