JP7127294B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
[形態1]
本開示の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、モータを駆動するための電力を供給可能な第一バッテリと、リアクトルを備え、前記第一バッテリに接続される第一バッテリコンバータと、前記第一バッテリに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続され、外部負荷へ電力を供給するための外部給電部と、前記第一バッテリコンバータに前記第一バッテリが接続されている側とは逆側に接続される燃料電池と、前記燃料電池と前記第一バッテリコンバータとの間に接続され、前記燃料電池の出力電圧の変換を行う燃料電池用コンバータと、前記モータを駆動するための電力を供給可能な第二バッテリと、前記第二バッテリに接続される第二バッテリコンバータと、制御部と、を備える。前記第二バッテリコンバータは、前記第二バッテリと接続されている側とは逆の側において、前記燃料電池用コンバータに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続されている。前記制御部は、前記第二バッテリから供給される電力の値を、前記リアクトルの発熱量が予め定められた上限値以下の状態を維持して前記第一バッテリコンバータを連続的に使用するための電力の上限値である連続定格値から、前記燃料電池から供給される電力の値を引いた値よりも小さくなるように前記第二バッテリコンバータを制御する。
[形態2]
本開示の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、モータを駆動するための電力を供給可能な第一バッテリと、リアクトルを備え、前記第一バッテリに接続される第一バッテリコンバータと、前記第一バッテリと、前記第一バッテリコンバータとの間において前記第一バッテリに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続され、外部負荷へ電力を供給するための外部給電部と、前記第一バッテリコンバータに前記第一バッテリが接続されている側とは逆側に接続される燃料電池と、前記燃料電池と前記第一バッテリコンバータとの間に接続され、前記燃料電池の出力電圧の変換を行う燃料電池用コンバータと、前記モータを駆動するための電力を供給可能な第二バッテリと、前記第二バッテリに接続される第二バッテリコンバータと、制御部と、を備える。前記第二バッテリコンバータは、前記第二バッテリと接続されている側とは逆の側において、前記燃料電池用コンバータに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続されている。前記制御部は、前記燃料電池および前記第二バッテリの両方から前記第一バッテリまたは前記外部給電部へ電力を供給する場合に、前記第二バッテリから供給される電力の値が、前記リアクトルの発熱量が予め定められた上限値以下の状態を維持して前記第一バッテリコンバータを連続的に使用するための電力の上限値である連続定格値から、前記燃料電池から供給される電力の値を引いた値よりも小さくなるように前記第二バッテリコンバータを制御する。
この形態の燃料電池システムによれば、第二バッテリから供給される電力の値を調節することによって、第一バッテリコンバータに供給される電力の値を第一バッテリコンバータの連続定格値よりも小さくできる。したがって、第一バッテリコンバータのリアクトルの発熱量が大きくなることを抑制できる。また、この形態の燃料電池システムによれば、燃料電池から供給される電力の値は制限されない。したがって、燃料電池の触媒金属の溶出を抑制するために燃料電池から電流を取り出す高電位回避を行うことができる。すなわち、本実施形態の燃料電池システムによれば、リアクトルの発熱量を抑制しつつ、燃料電池の高電位回避を行うことができる。
図1は、本開示の一実施形態の燃料電池システム100を備える燃料電池車両10の構成を示す概略図である。燃料電池システム100は、燃料電池110と、第一バッテリ140と、第二バッテリ160と、燃料電池用コンバータ120と、パワーコントロールユニット(以下、「PCU」とも呼ぶ)130と、モータ136と、エアーコンプレッサー(以下、「ACP」とも呼ぶ)138と、制御部180と、を備える。PCU130は、第一バッテリコンバータ134と、第二バッテリコンバータ164と、モータインバータ132と、ACPインバータ137と、を備える。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような形態での実施も可能である。
(1)上記実施形態において、燃料電池システム100は、第一バッテリ140と、第二バッテリ160との二つのバッテリを備える。しかし、燃料電池システムは、これに限定されず、三つ以上のバッテリを備える態様とすることもできる。このような態様においては、一つのバッテリとの間に外部給電部を備える一つのバッテリコンバータの連続定格値から燃料電池から供給される電力値を引いた値よりも、その他の複数のバッテリから供給される電力値の総和が小さくなるように制御すればよい。
100…燃料電池システム
110…燃料電池
120…燃料電池用コンバータ
122…FC電力検出部
132…モータインバータ
134…第一バッテリコンバータ
135…リアクトル
136…モータ
137…ACPインバータ
140…第一バッテリ
160…第二バッテリ
162…第二バッテリ電力検出部
164…第二バッテリコンバータ
170…外部給電部
174…外部給電装置
180…制御部
DCH…高圧直流配線
DCL1…低圧直流配線
DCL2…低圧直流配線
Pb…電力値
Pc…連続定格値
Pf…電力値
VBAT…出力電圧
VFC…出力電圧
VH…高圧電圧
VL…低圧電圧
Claims (1)
- 燃料電池システムであって、
モータを駆動するための電力を供給可能な第一バッテリと、
リアクトルを備え、前記第一バッテリに接続される第一バッテリコンバータと、
前記第一バッテリと、前記第一バッテリコンバータとの間において前記第一バッテリに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続され、外部負荷へ電力を供給するための外部給電部と、
前記第一バッテリコンバータに前記第一バッテリが接続されている側とは逆側に接続される燃料電池と、
前記燃料電池と前記第一バッテリコンバータとの間に接続され、前記燃料電池の出力電圧の変換を行う燃料電池用コンバータと、
前記モータを駆動するための電力を供給可能な第二バッテリと、
前記第二バッテリに接続される第二バッテリコンバータと、
制御部と、を備え、
前記第二バッテリコンバータは、前記第二バッテリと接続されている側とは逆の側において、前記燃料電池用コンバータに対して前記第一バッテリコンバータと並列に接続されており、
前記制御部は、前記燃料電池および前記第二バッテリの両方から前記第一バッテリまたは前記外部給電部へ電力を供給する場合に、前記第二バッテリから供給される電力の値が、前記リアクトルの発熱量が予め定められた上限値以下の状態を維持して前記第一バッテリコンバータを連続的に使用するための電力の上限値である連続定格値から、前記燃料電池から供給される電力の値を引いた値よりも小さくなるように前記第二バッテリコンバータを制御する、燃料電池システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018025532A JP7127294B2 (ja) | 2018-02-16 | 2018-02-16 | 燃料電池システム |
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