JP7135984B2 - 燃料電池システム、および、制御方法 - Google Patents
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Description
この形態によれば特定部によって消費ズレが生じている電力消費装置を特定できる。
(2)上記形態であって、前記制御装置は、さらに、前記第2の場合において、前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が前記第1閾値より小さくなるように前記燃料電池の発電量を調整する発電量調整部を有してもよい。
この形態によれば、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値が第1閾値よりも小さくなるように燃料電池の発電量を調整することで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
(3)上記形態であって、前記発電量調整部は、前記二次電池が充電条件を満たしている場合において、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも大きくなるように前記燃料電池を発電させ、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも小さくなるように前記燃料電池を発電させてもよい。
この形態によれば、要求発電量よりも燃料電池の発電量を大きくしたり小さくしたりすることによって、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値を第1閾値よりも小さくすることで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
(4)上記形態であって、前記発電量調整部は、前記二次電池が放電条件を満たしている場合において、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも小さくなるように前記燃料電池を発電させ、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも大きくなるように前記燃料電池を発電させてもよい。
この形態によれば、要求発電量よりも燃料電池の発電量を大きくしたり小さくしたりすることによって、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値を第1閾値よりも小さくすることで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
(5)上記形態であって、前記制御装置は、さらに、前記第2の場合において、前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が前記第1閾値より小さくなるように、前記特定装置の前記動作指令値を調整する指令値制御部を有してもよい。
この形態によれば、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値が第1閾値よりも小さくなるように特定装置の動作指令値を調整することで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
(6)上記形態であって、前記指令値制御部は、前記二次電池が充電条件を満たしている場合において、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも小さい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整し、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも大きい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整してもよい。
この形態によれば、要求電力よりも特定装置の消費電力が大きくなるように、または、小さくなるように動作指令値を調整することによって、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値を第1閾値よりも小さくすることで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
(7)上記形態であって、前記指令値制御部は、前記二次電池が放電条件を満たしている場合において、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも大きい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整し、前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも小さい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整してもよい。
この形態によれば、要求電力よりも特定装置の消費電力が大きくなるように、または、小さくなるように動作指令値を調整することによって、実充放電量と推定充放電量との差の絶対値を第1閾値よりも小さくすることで、二次電池の過充電や過放電を抑制できる。
本開示は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、燃料電池システムの制御方法、制御方法を実行するためのプログラム、燃料電池システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。
図1は、燃料電池システム10を説明するための図である。燃料電池システム10は、車両1に搭載される。燃料電池システム10は、電力供給部11と、外部給電器30と、制御装置20と、を備える。外部給電器30には直流電力が供給される。外部給電器30は、外部給電部32と、図示しない外部漏電検知器とを備える。制御装置20は、燃料電池システム10の動作を制御する。例えば制御装置20は、複数の電力消費装置の動作指令値を制御する。本実施形態において、複数の電力消費装置は、駆動モータ138と、エアコンプレッサ136と、水素ポンプ184と、ウォーターポンプ174と、ヒータ164と、エアコンディショナー154とを含む。これらの複数の電力消費装置は、後述する燃料電池104が発電した発電電力を消費する。また、これら複数の電力消費装置は、駆動電圧が高い高電圧負荷であり、例えば、電圧を300V程度に昇圧した電力が供給される。
B-1.他の実施形態1:
対応処理が実行された後においても、二次電池194の実充放電量と推定充放電量との差の絶対値が第1閾値以上である場合には、制御装置20は以下のフェイルセーフ処理を実行してもよい。フェイルセーフ処理において、指令値制御部209は、駆動モータ138の消費電力が必要最小限の電力となるような動作指令値で駆動モータ138を動作させる第1制限処理を実行する。この場合においても、二次電池194の実充放電量と推定充放電量との差の絶対値が第1閾値以上である場合には、第1制限処理に加え、水素ポンプ184およびエアコンディショナー154の消費電力が必要最小限の電力となるような動作指令値で水素ポンプ184およびエアコンディショナー154を動作させる第2制限処理を実行する。この場合においても、二次電池194の実充放電量と推定充放電量との差の絶対値が第1閾値以上である場合には、エアコンプレッサ136の消費電力が必要最小限の電力となるような動作指令値で駆動モータ138を動作させる第3制限処理を実行する。
Claims (8)
- 車両に搭載される燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池が発電した発電電力を消費する複数の電力消費装置と、
前記燃料電池による発電量が前記複数の電力消費装置による消費電力よりも大きい場合に余った電力が充電されると共に、前記燃料電池の発電量が前記複数の電力消費装置による消費電力よりも小さい場合に不足した電力が放電される二次電池と、
前記二次電池の充放電量を算出するために用いる充放電量センサと、
前記複数の電力消費装置の動作指令値を用いて、前記複数の電力消費装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記充放電量センサの検出値を用いて前記二次電池の実充放電量を算出する算出部と、
前記動作指令値を用いて前記複数の電力消費装置の各消費電力を推定し、推定した前記各消費電力と、前記燃料電池の発電量と、を用いて前記二次電池の推定充放電量を推定する推定部と、
前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が第1閾値以上である第1の場合に、前記複数の電力消費装置のうちで、前記推定部が推定した消費電力と、実際の消費電力との間にズレが生じている特定装置を特定する特定部と、を備え、
前記特定部は、前記複数の電力消費装置のうち、1つの前記電力消費装置の前記動作指令値を変動させる変動処理を実行し、前記変動処理の実行前後における前記実充放電量の変化量と前記推定充放電量の変化量との差の絶対値が第2閾値より大きい第2の場合に、前記動作指令値を変動させた前記電力消費装置を前記特定装置として特定する、燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムであって、
前記制御装置は、さらに、前記第2の場合において、前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が前記第1閾値より小さくなるように前記燃料電池の発電量を調整する発電量調整部を有する、燃料電池システム。 - 請求項2に記載の燃料電池システムであって、
前記発電量調整部は、前記二次電池が充電条件を満たしている場合において、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも大きくなるように前記燃料電池を発電させ、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも小さくなるように前記燃料電池を発電させる、燃料電池システム。 - 請求項2または請求項3に記載の燃料電池システムであって、
前記発電量調整部は、前記二次電池が放電条件を満たしている場合において、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも小さくなるように前記燃料電池を発電させ、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記燃料電池の発電量が要求発電量よりも大きくなるように前記燃料電池を発電させる、燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムであって、
前記制御装置は、さらに、前記第2の場合において、前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が前記第1閾値より小さくなるように、前記特定装置の前記動作指令値を調整する指令値制御部を有する、燃料電池システム。 - 請求項5に記載の燃料電池システムであって、
前記指令値制御部は、前記二次電池が充電条件を満たしている場合において、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも小さい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整し、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも大きい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整する、燃料電池システム。 - 請求項5または請求項6に記載の燃料電池システムであって、
前記指令値制御部は、前記二次電池が放電条件を満たしている場合において、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも小さい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも大きい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整し、
前記実充放電量が前記推定充放電量よりも大きい場合には、前記特定装置からの要求電力よりも小さい消費電力となるように前記特定装置の前記動作指令値を調整する、燃料電池システム。 - 車両に搭載される燃料電池システムの制御方法であって、
前記燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池が発電した発電電力を消費する複数の電力消費装置と、前記燃料電池による発電量が前記複数の電力消費装置による消費電力よりも大きい場合に余った電力が充電されると共に、前記燃料電池の発電量が前記複数の電力消費装置による消費電力よりも小さい場合に不足した電力が放電される二次電池と、前記二次電池の充放電量を算出するために用いる充放電量センサと、を備え、
前記制御方法は、
前記充放電量センサの検出値を用いて前記二次電池の実充放電量を算出する工程と、
前記複数の電力消費装置の動作指令値を用いて前記複数の電力消費装置の各消費電力を推定し、推定した前記各消費電力と、前記燃料電池の発電量と、を用いて前記二次電池の推定充放電量を推定する工程と、
前記実充放電量と前記推定充放電量との差の絶対値が第1閾値以上である第1の場合に、前記複数の電力消費装置のうちで、前記推定する工程によって推定した消費電力と、実際の消費電力との間にズレが生じている特定装置を特定する工程と、を備え、
前記特定する工程は、前記複数の電力消費装置のうち、1つの前記電力消費装置の前記動作指令値を変動させる変動処理を実行し、前記変動処理の実行前後における前記実充放電量の変化量と前記推定充放電量の変化量との差の絶対値が第2閾値より大きい第2の場合に、前記動作指令値を変動させた前記電力消費装置を前記特定装置として特定する、制御方法。
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