JP2020140930A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の燃料電池システムによれば、燃料電池スタックの劣化度合いが大きいほど、下限電圧の値を低下させて、燃料電池スタックが出力する電力を制御することができるので、燃料電池スタックの出力不足の発生量を抑制することができる。これにより、二次電池からの出力電力が増加して、二次電池の温度が上昇してしまうことを抑制することができる。そして、二次電池によって燃料電池スタックの出力不足分を補うことが不可となって、負荷が要求する電力に対応する電力を燃料電池システムが出力できなくなってしまうことを抑制することができる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池システムを搭載した燃料電池車両、燃料電池システムの制御方法、この制御方法を実現するためのコンピュータプログラム、このプログラムを記憶する記憶媒体等の形態で実現することができる。
図1は、第1実施形態における燃料電池システム10の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム10は、例えば、不図示の車両(以下、「燃料電池車両」とも呼ぶ)に搭載され、車両の動力を発生するトラクションモータ20や後述のエアコンプレッサ320等の補機に電力を供給するためのシステムとして機能する。トラクションモータ20は、例えば、三相交流モータであり、電動機または発電機として機能し得る。トラクションモータ20は、後述する電源回路500を介して燃料電池スタック100および二次電池(「BAT」とも呼ぶ)550から供給される電力により燃料電池車両を駆動する。
図6は、第2実施形態における燃料電池システム10Bの制御部700Bを示す機能ブロック図である。図6において、制御部700B以外の構成は、第1実施形態の燃料電池システム10(図1参照)と同じであるので、図示および説明を省略する。
図11は、第3実施形態における燃料電池システム10Cの制御部700Cを示す機能ブロック図である。図11において、制御部700C以外の構成は、第1実施形態の燃料電池システム10(図1参照)と同じであるので、図示および説明を省略する。
(1)第1実施形態の下限電圧制御(図4参照)において、ステップS103の燃料電池スタック100の劣化を検出する処理を省略し、ステップS101の前回FC最大電流Ibmax(p)を読み出す処理を省略するようにしてもよい。また、第2実施形態の下限電圧制御(図7参照)において、ステップS118の燃料電池スタック100の劣化を検出する処理を省略し、ステップS111の前回劣化度合いKg(p)を読み出す処理およびステップS120の劣化度合いKgを前回劣化度合いKg(p)として記憶する処理を省略してもよい。また、第3実施形態の下限電圧制御(図12参照)において、ステップS147の燃料電池スタック100の劣化を検出する処理を省略し、ステップS141の前回二次電池出力平均Pbm(p)を読み出す処理およびステップS149の二次電池出力平均Pbmを前回二次電池出力平均Pbm(p)として記憶する処理を省略するようにしてもよい。
Claims (1)
- 燃料電池システムであって、
反応ガスの供給を受けて発電する燃料電池の複数のセルを有する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの出力電流を測定する電流測定部と、
前記燃料電池スタックの出力電圧を測定する電圧測定部と、
二次電池と、
前記二次電池の温度を測定する温度測定部と、
前記燃料電池スタックが出力する電力および前記二次電池が出力する電力を負荷へ供給する電源回路と、
前記燃料電池スタックの出力電圧によって表されるセルの電圧が下限電圧以上となるように前記燃料電池スタックが出力する電力を制御するとともに、前記二次電池の温度が上限温度未満となるように前記二次電池が出力する電力を制御して、前記電源回路から前記負荷へ供給する電力を制御する制御部と、
前記燃料電池スタックの出力状態と前記二次電池の出力状態のいずれか一方から前記燃料電池スタックの劣化度合いを検出する劣化検出部と、
を備え、
前記下限電圧の値は、求められた前記燃料電池スタックの劣化度合いが大きいほど低く設定される、
燃料電池システム。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022130721A1 (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池制御指令装置 |
KR20230160424A (ko) * | 2022-05-16 | 2023-11-24 | 울산대학교 산학협력단 | 멀티 세트의 하이브리드 전원에 의해 구동되는 전기 트램의 에너지 관리 시스템 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004185820A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御装置 |
JP2005094917A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2005108773A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法、そのコンピュータプログラム、およびそれを記録する記録媒体 |
JP2007282440A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御システム |
JP2008091351A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2009054397A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両のエネルギ制御システム |
JP2012003850A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Toto Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JP2012244715A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両 |
JP2014535138A (ja) * | 2011-11-02 | 2014-12-25 | ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー | ハイブリッドシステムの動作を制御する方法 |
JP2017084451A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-05-18 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池の触媒劣化判定方法及び触媒劣化判定装置 |
JP2017195030A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 株式会社Soken | 燃料電池システム |
JP2019013062A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
-
2019
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004185820A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御装置 |
JP2005094917A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2005108773A (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法、そのコンピュータプログラム、およびそれを記録する記録媒体 |
JP2007282440A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の制御システム |
JP2009054397A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両のエネルギ制御システム |
JP2008091351A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2012003850A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Toto Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JP2012244715A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両 |
JP2014535138A (ja) * | 2011-11-02 | 2014-12-25 | ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー | ハイブリッドシステムの動作を制御する方法 |
JP2017084451A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-05-18 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池の触媒劣化判定方法及び触媒劣化判定装置 |
JP2017195030A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 株式会社Soken | 燃料電池システム |
JP2019013062A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022130721A1 (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池制御指令装置 |
JP2022095107A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池制御指令装置 |
JP7248004B2 (ja) | 2020-12-16 | 2023-03-29 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池制御指令装置 |
KR20230160424A (ko) * | 2022-05-16 | 2023-11-24 | 울산대학교 산학협력단 | 멀티 세트의 하이브리드 전원에 의해 구동되는 전기 트램의 에너지 관리 시스템 |
KR102656116B1 (ko) | 2022-05-16 | 2024-04-12 | 울산대학교 산학협력단 | 멀티 세트의 하이브리드 전원에 의해 구동되는 전기 트램의 에너지 관리 시스템 |
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