CN101238005B - 电压控制系统和包含电压控制系统的车辆 - Google Patents

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Abstract

电压控制系统包含：电源；能够蓄电和放电的蓄电装置；控制装置，其被构成为当供自电源的电力不足时通过从蓄电装置放电对其进行补充，从而将系统电压保持在预定值；控制装置，当其已经认识到包含在系统中的一个电力消耗装置所需电力的量已下降时，通过实现从电源向蓄电装置的电力供给来降低系统电压增加率。

Description

电压控制系统和包含电压控制系统的车辆
技术领域
本发明涉及电压控制系统和包含该电压控制系统的车辆。
背景技术
近来，已经提出了电气汽车，其将燃料电池系统或其类似物用作车辆的驱动动力源。在电气汽车中，车辆的驱动通过由供自电源的电力驱动的电动机以及通过由这些电动机的旋转力转动的车辆驱动轮实现。由于这种电气汽车的行驶稳定性在当其行驶的同时发生车辆驱动轮的自由转动(空转)时劣化，相应地，近来，如例如日本特开No.JP-A-2001-204107所公开，提出了在检测到驱动轮自由转动的条件下通过抑制对车辆驱动轮的驱动力来增强车辆行驶稳定性的技术。
顺便提一下，在这样的电气汽车中，通常提供蓄电装置，该装置供给辅助电力，且其能够蓄电或放电，以便在一方面存储由于车辆的减速产生的再生电力或剩余电力，另一方面对供自电源的任何电力短缺进行补充。另外，有时使用电压控制系统，该系统被构建为如果发生供自电源的电力的短缺，通过用从蓄电装置放出的电力对此电力进行补充，将系统电压维持在大致恒定值(例如预定值V0，如图3D所示)。
采用以这种方式将系统电压维持在大致恒定值的系统，当所需电力的量(即相关联的驱动电机的电力消耗)由于驱动轮中的一个开始自由转动而急剧增加时，如图3D所示，系统电压暂时急剧下降。由于这一点，布置为通过进行蓄电装置的放电向系统供给电力来抑制系统电压的急剧降低(如图3D的斜线所示的区域所示)。
然而，当处于布置为通过进行蓄电装置的电力供给来抑制系统电压的急剧降低的状态中时，处于自由旋转状态的驱动轮重新接触地面并由此迅速进入不旋转状态，由于此驱动轮的旋转速度急剧下降且所需电力量因此急剧下降，相应地，发生这样的事件状态：其中，系统电压急剧上升，如图3D所示。当系统电压以这种方式急剧改变时，有时可发生多种类型的问题，例如系统内部装置劣化等等。
发明内容
本发明以这样的电压控制系统为其目的：该系统被构建为如果存在供自电源的电力的不足，通过补充自蓄电装置放出的电力，将系统电压维持在近似恒定的水平，以便解决由于系统电压的急剧改变导致的多种问题。
为了达到此目的，根据其一个实施形态，根据本发明的电压控制系统包含：电源；蓄电装置，其蓄电和放电；电压控制装置，其通过当供自电源的电力不足时从蓄电装置放电或通过当供自电源的电力过剩时将电力充到蓄电装置将系统电压维持在预定值；电力传送控制装置，其在包含在使用系统电压的系统中的一个电力消耗装置所需电力的增加或减小量大于预定量时控制电力向蓄电装置以及从蓄电装置的传送，以便降低系统电压的变化率。
通过使用上述结构，如果一个电力消耗装置所需电力的量减小，通过控制向蓄电装置的电力传送，实施从电源到蓄电装置的电力供给，故可以降低系统电压的变化率。相应地，可以解决由于系统电压的急剧增加导致的多种问题。
在这种电压控制系统中，当已经认识到所需电力已降低时，布置电力传送控制装置以控制到蓄电装置以及来自蓄电装置的电力传送从而降低系统电压变化率也将会是可接受的。
如果在包含多个驱动轮的汽车中使用这种电压控制系统，将之布置为包含多个电动机、每个电动机驱动多个驱动轮中的一个且所述一个电力消耗装置是多个电动机中的一个也将会是可接受的。
在这种电压控制系统中，将控制装置布置为：所述一个电力消耗装置所需电力的降低率越大，越是增加从电源供到蓄电装置的电力的量。
另外，根据其一个实施形态，根据本发明的电压控制系统包含：电源；蓄电装置，其蓄电和放电；电压控制装置，其在供自电源的电力不足时通过从蓄电装置放电来将系统电压保持在预定值；电力供给控制装置，其在已认识到包含在使用系统电压的系统中的一个电力消耗装置所需电力的量已降低时实施从电源和/或蓄电装置到包含在该系统中的另一电力消耗装置的电力供给，以便降低系统电压增加率。
通过采用上述结构，当所述一个电力消耗装置所需电力的量降低时，可以通过实施从电源和/或蓄电装置到所述另一电力消耗装置的电力供给来降低系统电压增加率。相应地，可以解决系统电压急剧增加所产生的多种问题。
在这种电压控制系统中，将控制装置布置为所述一个电力消耗装置所需电力的降低率越大，越是增加从电源和/或蓄电装置向所述另一电力消耗装置供给的电力的量也是可以接受的。
另外，在这种电压控制系统中，将一个电力消耗装置布置为包含电动机、将控制装置布置为基于此电动机电力消耗的增加或减小来认识到所需电力的增加或减小也是可接受的。另外，也可以包含由这种电动机驱动的驱动轮，并将控制装置布置为基于此驱动轮是否处于自由旋转状态来认识到所需电力的增加或减小。另外，也可以将燃料电池系统用作电源。
另外，根据本发明的车辆是包含这样的电压控制系统的车辆。本发明可应用的车辆可以指船、机器人、飞机等等。
另外，根据其又一实施形态，根据本发明的电压控制系统包含：电源；蓄电装置，其蓄电和放电；电压控制装置，其在供自电源的电力不足时通过从蓄电装置放电来将系统电压维持在预定值；变化率减小装置，在包含在使用系统电压的系统中的某个电力消耗装置所需的电力减小时，其减小从电源供到所述某个电力消耗装置的电力的变化率。
通过采用上述结构可以抑制系统电压的急剧改变，因为当包含在该系统中的所述某个电力消耗装置所需电力的量降低时，可以减小从电源供到该电力消耗装置的电力的变化率。相应地，可以解决系统电压急剧增加所导致的多种问题。
根据本发明，采用被如此构建的电压控制系统可解决系统电压急剧增大导致的多种问题：如果存在供自电源的电力的不足，通过补充供自蓄电装置的电力，将系统电压保持在预定值的水平。
附图说明
参照附图，由下面对优选实施例的介绍，将会明了本发明的上述以及其他目的、特征和优点，在附图中，相同的号码用于代表相同的元件。在附图中：
图1为根据本发明一实施例的车辆(电气汽车)的结构系统图；
图2为一流程图，其用于阐释由根据本发明一实施例的电压控制系统执行的电压控制方法；以及
图3为一组时序图，其用于阐释由根据本发明一实施例的电压控制系统执行的这种电压控制方法；这里，图3A示出了牵引电动机所消耗的电力；图3B示出了系统所需的电力；图3C示出了当采用根据本发明一实施例的系统时的系统电压；图3D示出了当采用传统系统时的系统电压。
具体实施方式
下面将阐释装有根据本发明一实施例的电压控制系统的车辆。在该实施例中，作为根据本发明的车辆的实例，将阐释将燃料电池系统用作电源的电气汽车(燃料电池车)。
首先，将参照图1阐释根据本实施例的电气汽车的结构。如图1所示，根据本实施例的电气汽车为四轮驱动车辆，其包含电力系统4、控制系统5、燃料电池系统。
电力系统4包含二次电池40、转换器41、辅助设备变换器(用于辅助设备的变换器)42、辅助设备电动机(用于辅助设备的电动机)43、辅助设备、牵引变换器44fR、44fL、44rR与44rL(下面统称为“牵引变换器44”)、牵引电动机45fR、45fL、45rR与45rL(下面统称为“牵引电动机45”)以及车轮46fR、46fL、46rR与46rL(下面统称为“车轮46”)。
二次电池40为本发明的蓄电装置的一个实施例，并作为用于上述燃料电池系统的辅助电源。二次电池40被制造为镍-氢型多层电池模块等等，并且除了以预定电压(例如200V)提供电力供给(放电)以外，还蓄积多余的电力。换句话说，当系统(该系统需要电力)需要的电力超过能由燃料电池系统产生的最大电力量时，二次电池40补充此电力短缺量。另外，当电气汽车正在减速且牵引电动机45正在供给再生电力时，或当燃料电池系统正在产生的电力量大于所需电力故而正在产生多余电力时，二次电池40被此再生电力或多余电力充电。将在下文介绍的电池计算器51被连接到此二次电池40的输出端子。
转换器41为电压转换装置，其将输入到其一次侧(其输入侧)的电力转换为不同于一次侧电压值的电压值，并输出此电力，例如，其可以为将其一次侧的燃料电池10的输出电压(例如500V)降低为其二次侧的较低电压(例如大约200V)的装置。转换器41具有这样的电路结构：其作为例如三相桥式转换器运行。作为这样的三相桥式转换器电路结构，可以使用类似于将输入的DC电压临时转换为AC的变换器的电路部分与对此AC进行整流以将之转换回为不同的DC电压的另一部分的组合。其被布置为能够通过图中未示出的电流与电压传感器测量转换器41的输入与输出电流以及输入与输出电压。
辅助设备变换器42根据来自控制单元50的驱动信号输出三相AC电力，故辅助设备电动机43以与其对应设置的转矩被驱动。例如，辅助设备变换器42可具有PWM变换器型的电路结构，其包括例如IGBT(绝缘栅型双极晶体管)等开关元件，并将供自电力系统4的二次侧的DC转换为任何希望的幅值的三相AC电力，以便将之供到辅助设备电动机43。辅助设备电动机43为所谓的AC同步电动机，其将作为三相AC供自辅助设备变换器42的电能转换为与之对应的旋转力(转矩)，将之传送到辅助设备。“辅助设备”是由辅助设备电动机43驱动的多种类型的辅助设备的统称。辅助设备的实例可以为下面介绍的氢泵13、压缩机22、冷却风扇32等等。
应当明了，在本实施例中，不为辅助设备变换器42或辅助设备电动机43提供任何系统电压检测电路；相反，基于辅助设备电动机43的实际电动机速度与其目标旋转速度之间的差别，辅助设备变换器42控制驱动辅助设备电动机43的电流的脉冲宽度。相应地，如果系统电压应当急剧增大，可能由于辅助设备变换器42中的控制延迟而发生流到辅助设备电动机43的过大电流，故而存在辅助设备故障。
牵引变换器44与牵引电动机45为与电气汽车(其为四轮驱动车)的各个车轮对应设置的装置，它们包括：用于右侧的前车轮46fR的变换器44fR与电动机45fR；用于左侧的前车轮46fL的变换器44fL与电动机45fL；用于右侧的后车轮46rR的变换器44rR与电动机45rR；用于左侧的后车轮46rL的变换器44rL与电动机45rL。每个牵引变换器44按照来自控制单元50的驱动信号输出独立的三相AC，每个牵引电动机45因此以与之对应地独立设置的转矩被驱动。
每个牵引变换器44可具有PWM变换器型的电路结构，该电路结构包含例如上面介绍的IGBT等的开关元件，且其被布置为在加速过程中将供自电力系统4的二次侧的DC电力转换为任何希望的幅值的三相AC电力，并将之供给其相应的牵引电动机45。另外，它们被布置为在减速过程中能够将供自它们相应的牵引电动机45的再生三相AC电力转换为与之对应的DC，并将之供到二次电池40。
每个牵引电动机45为所谓AC同步电动机，并在加速过程中将作为三相AC从它们相应的牵引变换器44供到它们的电能转换为与之对应的旋转力(转矩)，由此使得它们相应的车轮46旋转，并由此推进电气汽车。另外，它们被布置为在减速过程中将它们相应的车轮46的旋转力转换为电能以产生再生电力，由此在车轮46上施加再生制动力。这些牵引电动机45和车轮46各自为本发明的电动机和驱动轮的实施例。另外，牵引电动机45为权利要求中的“某个电力消耗装置”以及所述“一个电力消耗装置”的实例。
下面将阐释控制系统5。控制系统5包含控制单元50、电池计算器(BC)51等等。控制单元50为包含CPU、存储器、接口电路等等(附图中均未示出)的计算机系统，借助顺序执行存储在存储器中的多种类型的程序的CPU，控制单元50进行对包含在此电气汽车中的多种类型的电子装置的一体化总体控制。
具体而言，如果供自燃料电池系统的电力对电力消耗装置所需电力来说不足，控制单元50通过从二次电池40放电来对之进行补充，由此将系统电压维持在预定值。例如，预定值是参照蓄电装置或电源的电压/电流特性或参照电力消耗装置所需电力决定的。预定值可参照电力消耗装置的滞后特性决定。这样的系统电压被施加到电力消耗装置。另外，如果控制单元50已认识到减小由包含在此系统中的牵引电动机45——其各自为权利要求中“某个电力消耗装置”的实例(或所述“一个电力消耗装置”)的实例——需要的电力，则其控制到二次电池的电力传送，由此实现从燃料电池系统到二次电池的电力供给，并降低从燃料电池系统到牵引电动机45的电力供给的变化率(增加率)，由此减小系统电压增加率。换句话说，控制单元50作为本发明的电压控制装置的一个实施例运行。应当明了，本实施例的控制单元50被构建为：牵引电动机45所需电力的减小率越大，越是增大从燃料电池系统供到二次电池40的电力的量。
另外，基于车轮46是否处于自由旋转(空转)状态，本实施例的控制单元50认识到增大还是减小所需电力。例如，如果已经检测到处于自由旋转状态的车轮46已接触地面并移入非自由旋转状态，则其认识到牵引电动机45的旋转速度减小，故所需电力减小。应当明了，也可以实际上不直接检测车轮46处于自由旋转状态，而是代之以基于牵引电动机45的电力消耗的增大或减小来认识到所需电力的增大或减小。
来自用于测量电气汽车的行驶状态以及操作状态的多种传感器等等
(附图中未示出)的检测信号被输入到控制单元50。例如，通过被驾驶者踩下而致动的加速器踏板的操作状态由加速器位置传感器进行检测，并作为加速器位置信号Sa被输入到控制单元50。另外，电气汽车的各车轮46的旋转速度被设置到该车轮46的车轮速度传感器检测，并作为车轮速度信号Sr被输入到控制单元50。可将速度传感器或检测对应电动机的驱动电流的电流传感器用作这种车轮速度传感器。
电池计算器51控制二次电池40的充电状态(SOC)，以便将之维持在适当的范围内。例如，一方面，当在加速或类似的过程中高电力消耗装置被操作时，电池计算器51从二次电池40放电，以便供给燃料电池系统不足的电力量；而在减速过程中，其将通过再生制动产生的再生电力充入二次电池40。电池计算器51对于组成二次电池40的各个电池单体检测周围大气温度、电压、温度、电流等等，对二次电池的充电量和放电量进行积分，由此产生作为SOC值表示充电状态的检测信号SSOC(其为表示充电状态的相对值)，并将此检测信号SSOC输出到控制单元50。
下面将阐释燃料电池系统(其为电源)。燃料电池系统为向电力系统4供给电力的系统，并包含燃料气体供给系统1、氧化剂气体供给系统2、冷却系统3，它们都集中在燃料电池10周围。
燃料电池10具有由多个叠合的层制成的层叠结构，每个层为包含分隔器与夹在每对分隔器间的膜电极组件(MEA)的一个电池单体，分隔器具有用于作为燃料气体的氢气、作为氧化剂的空气以及冷却水的流动管道。这些膜电极组件具有这样的结构：其中，高分子电解质层被夹在阳极电极与阴极电极之间。在阳极电极中，用于阳极的触媒层设置在多孔支撑层上，类似地，在阴极电极中，用于阴极的触媒层设置在多孔支撑层上。氢气从燃料气体供给系统1供到阳极电极侧，而空气从氧化剂气体供给系统2供到阴极电极侧。通过在此燃料电池10中串联连接的各个电池单体，在阳极电极A与阴极电极C(它们构成输出端子)之间产生预定的高电压(例如大约500V)，且此高压电压被供给为电力系统4的转换器41的一次测输入。
燃料气体供给系统1为用于将氢气供入燃料电池10的系统，并包含氢池11、截止阀SV1、调节器RG、燃料电池入口截止阀SV2、燃料电池10另一侧的燃料电池出口截止阀SV3、气液分隔器12(以及截止阀SV4)、氢泵13、净化截止阀SV5、止逆阀RV。尽管从燃料电池10排出的氢气的某一部分被净化到净化截止阀SV5并被排到外部，布置为将其剩余物经由止逆阀RV返回到燃料气体流动管道。
氢池11被构成为高压氢池。截止阀SV1是控制氢气是否被供到燃料气体流动管道的主阀。调节器RG1是调节循环通道中的氢气的压力的调节阀。截止阀SV3是当停止向燃料电池10供给氢气时使用的截止阀。截止阀SV4是用于控制来自燃料电池10的氢废气排放的阀。气液分隔器12为消除氢废气中的在正常操作中由于燃料电池10中的电化学反应所产生的水以及其他杂质并经由截止阀SV4将之放射到外部的装置。氢池13强制使氢气围绕其循环通道循环。净化截止阀SV5在净化过程中打开，但在正常操作状态中以及当认识到发生分布管道中的气体泄漏时保持关闭。从净化截止阀SV5净化的氢废气在图中未示出的排气系统(其包含稀释器)中进行处理。止逆阀RV防止氢气在其循环通道中反向流动。
氧化剂气体供给系统2为向燃料电池10供给空气(其为氧化剂气体)的系统，且其包含空气清洁器21、压缩机22、湿润器23等等。空气清洁器21为对被取入燃料电池系统的空气进行清洁的装置。压缩机22根据控制单元50的控制对被由此取入的空气进行压缩，且其能够改变所供给的空气的量及其压力。湿润器23通过与通气孔进行水成分交换来增大此压缩空气的湿度。从燃料电池10排放并由湿润器23除湿的通气孔气体在附图中未示出的稀释器中被来自净化截止阀SV5的氢废气稀释，接着被排放。
冷却系统3包含散热器31、风扇32、冷却剂泵33，由此，冷却剂液体被供入燃料电池10并在其内部循环。具体而言，冷却剂液体进入燃料电池10并经由歧管(manifold)(未示出)供入各个电池单体，并流到它们的分隔器的冷却剂液体流动管道，由此被布置为带走随着电力的产生而产生的热。
应当明了，根据本实施例的电压控制系统包含：电力系统4，其包含二次电池40(其在权利要求中被视为“蓄电装置”)和牵引电动机45(其在权利要求中被视为“某个电力消耗装置”和所述“一个电力消耗装置”)；控制系统5，其包含控制单元50(其在权利要求中被视为“控制装置”)；燃料电池系统(其在权利要求中被视为“电源”)。
下面将使用图2所示的流程图与图3A到3C所示的时序图阐释由根据本发明此实施例的电压控制系统所实施的电压控制方法。应当明了，假设在实施此方法之前，系统电压正被保持在预定值V0。另外，最初，假设按照来自燃料电池系统的电力供给的电压正在被用作系统电压，且并非正在执行来自二次电池40的放电。
首先，电气汽车的控制单元50随着基于由车轮速度传感器检测到的车轮速度信号Sr计算车轮车速(即基于车轮旋转速度计算得到的车体速度)(换句话说，即右前轮车速VfR、左前轮车速VfL、右后轮车速VrR、左前轮车速VrL)，也计算它们的每单位时间增加量(即加速)(在加速计算过程：步骤S1中)。且其认识到对于车轮46的这些加速A中的任意一个是否大于或等于预定值A0(在空转决定过程：步骤S2中)。
如果在步骤S2的空转决定过程中，控制单元50认识到对于所有的车轮46来说加速A小于预定值A0(步骤S2中的否)，则控制流返回到步骤S1中的加速计算过程。另一方面，如果在步骤S2的空转决定过程中，控制单元50认识到例如右侧前车轮46fR的加速A大于或等于预定值A0(步骤S2中的是)，则其被看作是意味着正在发生此车轮46fR的空转，且控制流进行到下一个过程(在减速计算过程：步骤S3中)。在减速计算过程S3中，计算空转的车轮的减速。
由于如果发生了车轮46fR的空转，车轮46fR的旋转速度相应地急剧增大，如图3A所示，由对应的牵引电动机45fR消耗的电力的量急剧增大，并且，如图3B所示，系统所需电力的量(所需电力)也增大。另外，如图3C所示，系统电压暂时急剧减小，因为由于空转的发生导致牵引电动机45fR所消耗电力量急剧增加(即所需电力急剧增加)。为了补偿系统电压的这种类型的急剧减小，控制单元50将二次电池40的电力供到系统(这对应于图3C中的斜线所示的区域)。
接着，如果在步骤S2的空转决定过程中，控制单元50认识到例如右侧前车轮46fR发生了空转，则随着基于对应的车轮速度传感器检测到的车轮速度传感器信号Sr计算已发生空转的车轮46fR的车轮车速(右前轮车速VfR)，还计算其每单位时间的减小率B(即减速)(在减速计算过程：步骤S3中)。控制单元50做出发生空转的车轮46fR的减速B是否大约或等于预定值B0的决定(在地面接触决定：步骤S4中)。
如果在步骤S4的地面接触决定过程中，控制单元50认识到对于先前已在空转的车轮46fR，减速B小于预定值B0(步骤S4中的否)，则接下来控制流返回到步骤S3的减速计算过程。另一方面，如果在步骤S4的地面接触决定过程中，控制单元50认识到先前处于空转的车轮46fR的减速B大于或等于预定值B0(步骤S4中的是)，则其被看作是意味着车轮46fR的空转正在发生的状态已经由于其现已接触地面而停止，且控制流进行到下一个过程(在电压控制过程：步骤S5中)。
由于车轮46fR的旋转速度在车轮46fR接触地面时急剧减小且其空转状态相应地消失，如图3A所示，对应的牵引电动机45fR所消耗的电力量急剧减小，由此，如图3B所示，系统所需电力的量(系统所需电力)也被减小。另一方面，由于牵引电动机45fR消耗电力的量由于其空转状态的终止而相应地急剧减小(系统所需电力急剧减小)，如图3C所示，系统电压暂时急剧增大。这是因为控制单元50进行控制，以便供给来自二次电池40的电力，从而补充系统电压的这种急剧增大。系统电压的这种类型的急剧增大是不希望的，因为其可能带来多种问题，例如辅助设备的故障等等。
因此，如果控制单元50在步骤S4的地面接触决定过程中检测到右侧前车轮46fR的空转状态已经停止，随着停止来自二次电池40的电力供给(放电)，其还实施从燃料电池系统向二次电池40的电力供给。通过实施步骤S5的电压控制过程，可以防止系统电压从车轮46fR接触地面的时间点开始急剧增大。
应当明了，在此实施例中，在认识到车轮46fR的空转状态已停止的时间点上，控制单元50推定系统电压增加率(图3C中的断续线所示的急剧趋势)，并根据推定得到的增加率判断应当从燃料电池系统供到二次电池40的电力的量。此后，控制单元50平缓地将系统电压抬高到原始预定值V0，并接着停止控制操作。
采用如上所述的本实施例的电气汽车的电压控制系统，当一个电力消耗装置(例如牵引电动机45fR)所需电力的量减小时(例如，当由于其车轮46fR的空转状态停止而由牵引电动机45fR消耗的电力量减小时)，可以通过实施从燃料电池系统到二次电池40的电力供给来减小系统电压增大率。因此，可以抑制可能由于系统电压急剧增加引起的辅助设备(氢泵13、压缩机22、冷却风扇32等)劣化。
应当明了，尽管在根据上面阐释的实施例的电气汽车的电压控制系统中，牵引电动机45fR被引为用于执行电压控制的权利要求中“某个电力消耗装置”的一个例子，除二次电池40之外，也可以对作为权利要求的“某个电力消耗装置”的其它例子的多种其它类型的电力消耗装置进行类似的电压控制(例如，其他的牵引电动机，例如加热器或类似物的发热装置，例如行驶灯或类似物的发光装置，例如音频装置或类似物的发声装置)。
另外，尽管在上面介绍的多个实施例中，通过举例示出了通过控制向和来自二次电池40的电力传送来减小系统电压增加率，当认识到一个电力消耗装置(即牵引电动机45之一)所需电力的量减小时，也可以通过某些其它手段减小系统电压增加率。
例如，如果已经认识到一个电力消耗装置所需电力的量已减小，控制装置50可以通过实施从燃料电池系统和/或二次电池40到图中未示出的某些其它电力消耗装置(其可以为除二次电池40以外的任何其它电力消耗装置，例如发热器或类似物等发热装置)的供电来减小系统电压增加率。在这种情况下，所述一个电力消耗装置所需电力的量的减小率越大，越是增大从燃料电池系统和/或二次电池40供到所述其它电力消耗装置的电力量也是可接受的。
另外，尽管在上面介绍的多个实施例中，牵引电动机45被引为用于进行电压控制的权力要求中的所述“某个电力消耗装置”的实例，也可以考虑将二次电池40(可在权利要求中被视为“蓄电装置”)作为权利要求中的所述“某个电力消耗装置”的实例。换句话说，如果二次电池40所需电力的量减小，控制单元50可实施从燃料电池系统到某些其它电力消耗装置(例如加热器或类似物等的发热装置)的电力供给，以便减小从燃料电池系统供到二次电池40的电力的改变率(增加率)。通过这样，可以减小系统电压的变化率(增加率)。
另外，尽管在上面介绍的实施例中，通过举例的方式示为将燃料电池系统用作电源，其不被视为对本发明的限制；例如，还可以将二次电池(例如镍氢电池或锂离子电池等)或电容器用作电源。另外，尽管在上面介绍的实施例中，通过举例的方式示出了将二次电池用作蓄电装置，布置为将电容器用作蓄电装置也是可接受的。
另外，尽管在上面介绍的实施例中通过举例的方式示出了当包含在系统中的一个电力消耗装置(牵引电动机45之一)所需电力的量减小时通过实施从电源(燃料电池系统)到蓄电装置(二次电池)的电力供给来减小系统电压增加率，也可以在一个电力消耗装置所需电力的量增大时通过实施从蓄电装置的电力供给来减小系统电压变化率(减低率)。通过这样，可以解决系统电压的急剧减小所导致的多种问题。
另外，尽管在上面介绍的实施例中以举例的方式示出了本发明到具有作为电源的燃料电池系统的电气汽车(燃料电池车辆)的应用，也可以将本发明应用到具有作为其电源的、不同于燃料电池系统的某些系统的电气汽车。
另外，尽管在上面介绍的实施例中以举例的方式示出了将本发明应用到其前后左右车轮各自由其自己单独的牵引电动机驱动的四轮驱动车，不言而喻，也可以将本发明应用到两轮驱动车、三轮驱动车或具有多于四个驱动轮的大尺寸车辆等等。
另外，尽管在上面介绍的实施例中存在至少两种状态，即在一个状态下，系统电压的变化率受到控制以减小(被限制)，在另一种状态下，系统电压的变化率受到控制不被降低，当包含在使用系统电压的系统中的一个电力消耗装置所需电力的增加或减小量大于预定量时，控制单元50可控制从二次电池40(蓄电装置)以及到二次电池40的电力传送，以便降低系统电压的变化率。例如，预定量参照电力消耗装置的容量被确定。另外，增加或减小“量”不必意味着增加或减小“率”。
另外，尽管在上面介绍的实施例中，以举例的形式示出了将本发明应用到电气汽车，这不是限制性的；本发明也可应用于包含被构成为将系统电压维持在预定值水平的系统的某些其它类型的移动体(例如船，机器人，飞机或类似物)。
尽管参照其实施例介绍了本发明，将会明了，本发明不限于这些实施例或构造。相反，本发明旨在覆盖多种修改和等价布置。另外，尽管以多种组合和配置示出了多种实施例元件，其是示例性的，包含更多、更少或仅一个元件的其它组合和配置也属于本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种电压控制系统，其包含：
电源；
蓄电装置，其蓄电和放电；以及
电压控制装置，其在供自所述电源的电力不足时通过从所述蓄电装置放电或在供自所述电源的电力过剩时通过向所述蓄电装置充电来将系统电压保持在预定值，所述系统的特征在于还包含：
电力传送控制装置，其在包含在使用系统电压的系统中的一个电力消耗装置所需电力的增加或减小量大于预定量时控制到所述蓄电装置以及来自所述蓄电装置的电力传送，以便减小被所述电压控制装置控制为保持在预定值的所述系统电压的变化率。
2.根据权利要求1的电压控制系统，其中，所述电力传送控制装置在认识到所需电力已减小时控制到所述蓄电装置以及来自所述蓄电装置的电力传送，以便减小系统电压的变化率。
3.根据权利要求2的电压控制系统，其用在具有多个驱动轮的汽车中，其中：
所述系统包含多个电动机，每个电动机驱动所述多个驱动轮中的一个；且
所述一个电力消耗装置为所述多个电动机中的一个。
4.根据权利要求1的电压控制系统，其中，所述一个电力消耗装置所需电力的减小率越大，所述控制装置越增加从所述电源供到所述蓄电装置的电力的量。
5.一种电压控制系统，其包含：
电源；
蓄电装置，其蓄电和放电；以及
电压控制装置，其在供自所述电源的电力不足时通过从所述蓄电装置放电来将系统电压保持在预定值，所述系统的特征在于还包含：
电力供给控制装置，其在认识到包含在使用系统电压的系统中的一个电力消耗装置所需电力的量已减小时，实施从所述电源和/或所述蓄电装置向包含在所述系统中的另一电力消耗装置的电力供给，以便减小被所述电压控制装置控制为保持在预定值的所述系统电压的增加率。
6.根据权利要求5的电压控制系统，其中，所述一个电力消耗装置所需电力的减小率越大，所述控制装置越增大其从所述电源和/或所述蓄电装置供到所述另一电力消耗装置的电力的量。
7.根据权利要求3或5的电压控制系统，其中，所述一个电力消耗装置包含电动机，且所述控制装置基于所述电动机的电力消耗的增大或减小认识到所需电力增大或减小。
8.根据权利要求7的电压控制系统，其中，所述控制装置基于所述驱动轮是否处于自由旋转状态认识到所需电力是否已增大。
9.根据权利要求2或5的电压控制系统，其中，所述电源为燃料电池系统。
10.一种车辆，其包含根据权利要求2或5的电压控制系统。
11.一种电压控制系统，其包含：
电源；
蓄电装置，其蓄电和放电；以及
电压控制装置，其在供自所述电源的电力不足时通过从所述蓄电装置放电将系统电压保持在预定值，所述系统的特征在于还包含：
变化率减小装置，其在包含在使用系统电压的系统中的某电力消耗装置所需电力减小时减小被所述电压控制装置控制为保持在预定值的所述系统电压的变化率。
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