JP5077295B2 - 車両搭載用燃料電池システム - Google Patents
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- 燃料ガスと酸化ガスとを用いて発電する燃料電池と、
直流電力を供給され、車両駆動モータに交流電力を供給する車両駆動モータ用インバータと、
直流電力を供給され、前記燃料電池発電用の補機モータに交流電力を供給する補機モータ用インバータと、
燃料電池と車両駆動モータ及び補機モータとの間に設けられ、車両駆動モータ用インバータ及び補機モータ用インバータに、燃料電池の出力電圧を昇圧して供給するコンバータと、
補機モータの加速要求による目標補機モータトルクに応じて、補機モータの要求電圧を取得する電圧取得手段と、
取得された補機モータの要求電圧と、車両駆動モータの要求電圧とを比較して、コンバータの昇圧比を設定し、コンバータを制御するコンバータ制御手段と、
緩加速と急加速とのいずれの加速を要求する状態かを判定する判定手段とを備え、
電圧取得手段は、判定手段の判定結果に応じて、補機モータの最高となる要求電圧が、急加速を要求すると判定される場合で、緩加速を要求すると判定される場合よりも高くなるように、補機モータを加速させる際の回転数に対するトルクの設定値を切り換え、
コンバータ制御手段は、取得された補機モータの要求電圧と、車両駆動モータの要求電圧とのうち、高い方の要求電圧がコンバータから出力されるように、コンバータの昇圧比を設定し、コンバータを制御することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 燃料ガスと酸化ガスとを用いて発電する燃料電池と、
直流電力を供給され、車両駆動モータに交流電力を供給する車両駆動モータ用インバータと、
前記直流電力を供給され、前記燃料電池発電用の補機モータに交流電力を供給する補機モータ用インバータと、
前記燃料電池と前記車両駆動モータ及び前記補機モータとの間に設けられ、前記車両駆動モータ用インバータ及び前記補機モータ用インバータに、前記燃料電池の出力電圧を昇圧して供給するコンバータと、
前記補機モータの加速要求による目標補機モータトルクに応じて、前記補機モータの要求電圧を取得する電圧取得手段と、
取得された前記補機モータの前記要求電圧と、前記車両駆動モータの前記要求電圧とを比較して、前記コンバータの昇圧比を設定し、前記コンバータを制御するコンバータ制御手段と、
車両の燃費を優先するエコノミーモードと、前記車両の加速性能を優先するパワーモードとのいずれかを指示可能な指示手段とを備え、
前記コンバータ制御手段は、
前記エコノミーモードが指示された場合に、前記車両駆動モータの前記要求電圧と、前記補機モータの前記要求電圧とのうち、前記車両駆動モータの前記要求電圧が前記コンバータから出力されるように、前記コンバータの昇圧比を設定し、前記コンバータを制御し、
前記パワーモードが指示された場合に、前記車両駆動モータの前記要求電圧と、前記補機モータの前記要求電圧とのうち、高い方の前記要求電圧が前記コンバータから出力されるように、前記コンバータの昇圧比を設定し、前記コンバータを制御することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 燃料ガスと酸化ガスとを用いて発電する燃料電池と、
直流電力を供給され、車両駆動モータに交流電力を供給する車両駆動モータ用インバータと、
前記直流電力を供給され、前記燃料電池発電用の補機モータに交流電力を供給する補機モータ用インバータと、
前記燃料電池と前記車両駆動モータ及び前記補機モータとの間に設けられ、前記車両駆動モータ用インバータ及び前記補機モータ用インバータに、前記燃料電池の出力電圧を昇圧して供給するコンバータと、
前記補機モータの加速要求による目標補機モータトルクに応じて、前記補機モータの要求電圧を取得する電圧取得手段と、
取得された前記補機モータの前記要求電圧と、前記車両駆動モータの前記要求電圧とを比較して、前記コンバータの昇圧比を設定し、前記コンバータを制御するコンバータ制御手段と、
車両の燃費を優先するエコノミーモードと、前記車両の加速性能を優先するパワーモードとのいずれかを指示可能な指示手段とを備え、
前記コンバータ制御手段は、
前記エコノミーモードが指示された場合で、かつ、前記目標補機モータトルクの定常状態であって、前記補機モータの回転数に対するトルクの関係において、前記補機モータのトルクが負荷トルク曲線と一致する状態である前記定常状態からの上昇分が予め設定された所定上昇分を超える場合には、前記車両駆動モータの前記要求電圧と、前記補機モータの前記要求電圧とのうち、前記車両駆動モータの前記要求電圧が前記コンバータから出力されるように、前記コンバータの昇圧比を設定し、
前記パワーモードが指示された場合と、前記エコノミーモードが指示された場合で、かつ、前記目標補機モータトルクの前記定常状態からの上昇分が予め設定された所定上昇分以下の場合とのいずれか1の場合には、前記車両駆動モータの前記要求電圧と、前記補機モータの前記要求電圧とのうち、高い方の前記要求電圧が前記コンバータから出力されるように、前記コンバータの昇圧比を設定し、前記コンバータを制御することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
前記電圧取得手段は、目標駆動モータトルクに応じて前記駆動モータの前記要求電圧を取得することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
前記補機モータの加速要求による前記目標補機モータトルクと、前記補機モータの前記要求電圧変化との関係を表すマップを記憶するマップ記憶手段を備え、
前記電圧取得手段は、前記補機モータの加速要求による前記目標補機モータトルクから、前記マップを参照しつつ、前記補機モータの前記要求電圧を取得することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
車両の燃費を優先するエコノミーモードと、前記車両の加速性能を優先するパワーモードとのいずれかを指示可能な指示手段を備え、
前記判定手段は、前記指示手段により指示されたモードにより緩加速と急加速とのいずれの加速を要求する状態かを判定し、
前記電圧取得手段は、その判定結果に応じて前記補機モータを加速させる際の回転数に対するトルクの設定値を切り換えることを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
車両の加速を指示するための加速指示部の操作量を検出する操作量検出手段を備え、
前記判定手段は、前記操作量検出手段の検出値により緩加速と急加速とのいずれの加速を要求する状態かを判定し、
前記電圧取得手段は、その判定結果に応じて前記補機モータを加速させる際の回転数に対するトルクの設定値を切り換えることを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
車両の加速を指示するための加速指示部の操作量の変化速度を検出する操作量変化速度検出手段を備え、
前記判定手段は、前記操作量変化速度検出手段の検出値により緩加速と急加速とのいずれの加速を要求する状態かを判定し、
前記電圧取得手段は、その判定結果に応じて前記補機モータを加速させる際の回転数に対するトルクの設定値を切り換えることを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記判定手段は、前記車両の速度の検出値により緩加速と急加速とのいずれの加速を要求する状態かを判定し、
前記電圧取得手段は、その判定結果に応じて前記補機モータを加速させる際の回転数に対するトルクの設定値を切り換えることを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1から請求項9のいずれか1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
前記補機モータの温度を検出する温度検出手段を備え、
前記電圧取得手段は、前記温度検出手段の検出値に応じて、前記補機モータの前記要求電圧を補正することを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。 - 請求項1から請求項10のいずれか1に記載の車両搭載用燃料電池システムにおいて、
前記補機モータは、燃料電池用エアコンプレッサを駆動するエアコンプレッサモータであることを特徴とする車両搭載用燃料電池システム。
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