JP6175047B2 - 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 - Google Patents
燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6175047B2 JP6175047B2 JP2014254999A JP2014254999A JP6175047B2 JP 6175047 B2 JP6175047 B2 JP 6175047B2 JP 2014254999 A JP2014254999 A JP 2014254999A JP 2014254999 A JP2014254999 A JP 2014254999A JP 6175047 B2 JP6175047 B2 JP 6175047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- fuel cell
- storage device
- power storage
- terminal side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 95
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
Vinvlmt1=Vfc×Ksucup …(1)
Vinvlmt2=Vbat×Ksudcup …(2)
Vinvlmt1=Vbat×Ksudc …(3)
以上説明したようにこの実施形態のFCシステム12の制御方法は、FC電圧Vfcを出力するFC18と、BAT電圧Vbatを出力するBAT20と、モータ駆動部としてのINV16を通じて駆動される駆動モータ14と、BAT電圧Vbatを昇圧しインバータ16の直流端側に直流端側電圧Vinvとして印加するか、前記直流端側にFC18側から印加された直流端側電圧Vinv又は駆動モータ14(回生時)からインバータ16を通じて印加された直流端側電圧Vinvを降圧してBAT20に印加するSUDC22と、を有するFCシステム12の制御方法である。
なお、BAT20のBAT温度TbがBAT20を保護することが必要な所定温度である閾値温度Tth、例えば氷点(Tth=0[℃])下等以下での始動後所定時間は、BAT20の出力特性であるバッテリ充放電温度特性(充放電特性)75が低下している{許容放電電力Padmaxの値又は許容充電電力Pacmaxの値(絶対値)が低下している}と判定してもよい。
前記の強制電圧変換動作工程(ステップS6)では、BAT電圧VbatにSUDC22の最小電圧変換幅ΔV(SUDC22がスイッチング動作可能な20[V]程度。)とモータ駆動要求電圧Vmdを加算した電圧を第1目標直流端側電圧として算出する第1目標電圧算出工程と、FC電圧VfcにSUC21の最小電圧変換幅ΔV(SUC21がスイッチング動作可能な20[V]程度。)とモータ駆動要求電圧Vmdを加算した電圧を第2目標直流端側電圧として算出する第2目標電圧算出工程と、をさらに備え、前記第1目標直流端側電圧及び前記第2目標直流端側電圧のうち、高い方の電圧をインバータ16の直流端側に印加する直流端側電圧Vinv(2次側電圧V2)の最低電圧としてSUDC22及びSUC21を強制電圧変換動作させるようにしてもよい。
この発明は、上述したように(図8Aの概念図に示すように)、SUC21及びSUDC22の二つの電圧変換装置を有するFCシステム12を備えるFC自動車10に適用することに限らず、モータ駆動要求電圧Vmdより常時高いFC電圧Vfcを出力できるFC18が採用できる場合、図8Bに示すように、SUC21を省略した燃料電池システム12Aを備える燃料電池自動車10Aに適用することができる。
12、12A…燃料電池システム(FCシステム)
14…駆動モータ 16…インバータ(INV)
18…燃料電池(FC) 20…蓄電装置、高電圧バッテリ(BAT)
21…昇圧コンバータ(昇圧器、電圧変換装置、SUC)
22…昇降圧コンバータ(昇降圧器、電圧変換装置、SUDC)
24…ECU 31…エアポンプ
Claims (6)
- 燃料電池電圧を出力する燃料電池と、
蓄電装置電圧を出力する蓄電装置と、
モータ駆動部を通じて駆動されるモータと、
前記蓄電装置電圧を昇圧し前記モータ駆動部の直流端側に直流端側電圧として印加するか、前記直流端側に前記燃料電池側から印加された直流端側電圧又は前記モータから前記モータ駆動部を通じて印加された直流端側電圧を降圧して前記蓄電装置に印加する電圧変換装置と、
前記燃料電池電圧を前記直流端側電圧に昇圧する他の電圧変換装置と、
を有する燃料電池システムの制御方法であって、
前記蓄電装置の充放電電力制限範囲を規定する充放電特性を把握する充放電特性把握工程と、
把握された前記充放電特性に基づいて前記蓄電装置の保護が必要か否かを判定する保護要否判定工程と、
前記蓄電装置の保護が必要と判定された場合に、モータ駆動要求電圧の高低に拘わらず、前記直流端側電圧を、直流端側上限電圧を限度として高く設定し、前記他の電圧変換装置を動作させる強制電圧変換動作工程と、
を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 燃料電池電圧を出力する燃料電池と、
蓄電装置電圧を出力する蓄電装置と、
モータ駆動部を通じて駆動されるモータと、
前記蓄電装置電圧を昇圧し前記モータ駆動部の直流端側に直流端側電圧として印加するか、前記直流端側に前記燃料電池側から印加された直流端側電圧又は前記モータから前記モータ駆動部を通じて印加された直流端側電圧を降圧して前記蓄電装置に印加する電圧変換装置と、
前記燃料電池電圧を前記直流端側電圧に昇圧する他の電圧変換装置と、
を有する燃料電池システムの制御方法であって、
前記蓄電装置の充放電電力制限範囲を規定する充放電特性を把握する充放電特性把握工程と、
把握された前記充放電特性に基づいて前記蓄電装置の保護が必要か否かを判定する保護要否判定工程と、
前記蓄電装置の保護が必要と判定された場合に、モータ駆動要求電圧の高低に拘わらず、前記電圧変換装置の前記直流端側電圧を、直流端側上限電圧を限度として高く設定するか、又は前記電圧変換装置の電圧変換幅を要求電圧変換幅より大きい値の強制電圧変換幅に設定して前記電圧変換装置を動作させる強制電圧変換動作を行うと共に、前記他の電圧変換装置による強制電圧変換動作を行う強制電圧変換動作工程と、
を有することを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 請求項1又は2に記載の燃料電池システムの制御方法において、
前記充放電特性把握工程では、
前記蓄電装置の温度に基づいて前記蓄電装置の前記充放電特性を把握し、
前記保護要否判定工程では、
前記蓄電装置の温度が閾値温度以下の温度である場合に保護が必要と判定する
ことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池システムの制御方法において、
前記充放電特性把握工程では、
前記燃料電池システムの始動時からの経過時間に基づいて前記蓄電装置の前記充放電特性を把握し、
前記保護要否判定工程では、
前記始動時からの前記経過時間が閾値時間以下の時間である場合に保護が必要と判定する
ことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 請求項2に記載の燃料電池システムの制御方法において、
前記充放電特性把握工程では、
前記蓄電装置の温度に基づいて前記蓄電装置の前記充放電特性を把握するとともに、前記燃料電池システムの始動時からの経過時間に基づいて前記蓄電装置の前記充放電特性を把握し、
前記保護要否判定工程では、
前記蓄電装置の温度が閾値温度以下の温度である場合に保護が必要と判定するとともに、前記始動時からの前記経過時間が閾値時間以下の時間である場合に保護が必要と判定し、
前記強制電圧変換動作工程では、
前記蓄電装置電圧に前記電圧変換装置の最小電圧変換幅と前記モータ駆動要求電圧を加算した電圧を第1目標直流端側電圧として算出する第1目標電圧算出工程と、
前記燃料電池電圧に前記他の電圧変換装置の最小電圧変換幅と前記モータ駆動要求電圧を加算した電圧を第2目標直流端側電圧として算出する第2目標電圧算出工程と、をさらに備え、
前記第1目標直流端側電圧及び前記第2目標直流端側電圧のうち、高い方の電圧を前記モータ駆動部の直流端側に印加する前記直流端側電圧の最低電圧として前記電圧変換装置及び前記他の電圧変換装置を強制電圧変換動作させる
ことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池システムの制御方法を実施する燃料電池自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014254999A JP6175047B2 (ja) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014254999A JP6175047B2 (ja) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016115605A JP2016115605A (ja) | 2016-06-23 |
JP6175047B2 true JP6175047B2 (ja) | 2017-08-02 |
Family
ID=56141832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014254999A Expired - Fee Related JP6175047B2 (ja) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6175047B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016122625A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 |
JP6547764B2 (ja) | 2017-01-11 | 2019-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用燃料電池システム及びその制御方法 |
JP6621489B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2019-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4835383B2 (ja) * | 2006-10-25 | 2011-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電力供給ユニットの制御装置および制御方法、その方法をコンピュータに実現させるためのプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体 |
JP2009059558A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2010220305A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toyota Motor Corp | 電気自動車 |
-
2014
- 2014-12-17 JP JP2014254999A patent/JP6175047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016115605A (ja) | 2016-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9643517B2 (en) | Method of controlling fuel cell vehicle | |
US7946365B2 (en) | Control method for fuel cell vehicle, and fuel cell vehicle | |
US8084151B2 (en) | Fuel cell system and method therefor | |
US8097369B2 (en) | Control apparatus for fuel cell vehicle and control method for fuel cell vehicle | |
WO2007066795A1 (ja) | 燃料電池システム | |
CN108454419B (zh) | 电池***的控制装置和电池*** | |
JP2009225522A (ja) | ハイブリッド直流電源システム、燃料電池車両及び蓄電装置の保護方法 | |
US10661665B2 (en) | Two-power-supply load driving fuel cell system | |
JP2009117070A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2016122625A (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP2015115982A (ja) | 電力出力装置 | |
JP6174553B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP6175047B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP6162678B2 (ja) | 2電源負荷駆動燃料電池システム及び燃料電池自動車 | |
JP6174528B2 (ja) | 2電源負荷駆動燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP6133623B2 (ja) | 2電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車 | |
JP6104637B2 (ja) | 2電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車 | |
JP2016095911A (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP6186344B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP5986977B2 (ja) | 電源システム | |
JP6174546B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP6054918B2 (ja) | 2電源負荷駆動燃料電池システム及び燃料電池自動車 | |
JP6215811B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 | |
JP4556989B2 (ja) | 燃料電池電源装置 | |
JP6185899B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170117 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20170309 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6175047 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |