CN107949499B - 燃料电池车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

具备：燃料电池(1)；电力转换器(7)，其控制燃料电池(1)的输出；蓄电池(3)，其蓄积燃料电池(1)的电力；以及负载设备(5)，其利用燃料电池(1)和蓄电池(3)中的至少一方的电力进行工作。还具备控制器(25)，该控制器(25)计算蓄电池(3)的当前的可充电电力、当前要产生给负载设备(5)的负载设备电力以及燃料电池(1)的当前的可发电电力，在可发电电力为可充电电力与负载设备电力的相加值以上时，该控制器(25)利用电力转换器(7)使燃料电池(1)的输出降低。

Description

燃料电池车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备控制燃料电池的输出的电力转换器、蓄积燃料电池的电力的蓄电池以及利用燃料电池的电力进行工作的负载设备的燃料电池车辆的控制装置。
背景技术
专利文献1的技术是具备检测蓄电池的充放电电流的充电检测器，在连接于燃料电池的电压转换器的输出对蓄电池来说为过充电时，减少电压转换器的输出。
专利文献1：日本专利第5336791号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1的技术是基于由蓄电池产生的充放电电流的检测信息，通过反馈控制来限制电压转换器的输出。因此，担心控制响应发生延迟，在蓄电池中产生暂时的过充电。
因此，本发明的目的在于抑制蓄电池中的暂时的过充电。
用于解决问题的方案
本发明具备燃料电池、蓄电池以及利用燃料电池的电力进行工作的负载设备，在燃料电池的可发电电力为蓄电池的可充电电力与产生给负载设备的负载设备电力的相加值以上时，利用电力转换器使燃料电池的输出降低。
发明的效果
根据本发明，事先掌握燃料电池的可发电电力为蓄电池的可充电电力与负载设备的负载设备电力的相加值以上的情况，来利用电力转换器使燃料电池的输出降低。由此，能够在受到负载设备的影响之前抑制蓄电池的暂时的过充电。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的燃料电池车辆的控制装置的整体结构图。
图2是表示车辆控制器的控制方法的处理过程的流程图。
图3是表示燃料电池成为输出降低运转模式时的处理过程的流程图。
图4是表示蓄电池的可充电电力与负载设备的驱动电力的相加值、燃料电池的可发电电力以及燃料电池的输出之间的关系的曲线图。
图5是作为输出降低运转模式下的未反应燃料的对策而示出实施例1的燃料电池系统的整体结构图。
图6是表示图5的实施例1中的处理过程的流程图。
图7是表示图5的实施例1中的其它处理过程的流程图。
图8是作为输出降低运转模式下的未反应燃料的对策而示出实施例2的燃料电池系统的整体结构图。
图9是表示图8的实施例2中的处理过程的流程图。
图10是作为输出降低运转模式下的未反应燃料的对策而示出实施例3的燃料电池系统的整体结构图。
图11是表示图10的实施例3中的处理过程的流程图。
图12是作为输出降低运转模式下的未反应燃料的对策而示出实施例4的燃料电池系统的整体结构图。
图13是表示图12的实施例4中的处理过程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明用于实施本发明的方式。
图1所示的燃料电池车辆的控制装置例如应用于汽车等车辆，具备燃料电池1和蓄电池3作为电力源，具备三相交流马达(以下，简称为马达)5作为车辆驱动用的驱动源。
燃料电池1是固体氧化物型的燃料电池，被供给燃料和空气来进行发电。燃料电池1发电产生的电力由直流电力转换器(DC-DC转换器)7进行电力转换。从直流电力转换器7和蓄电池3输出的直流电压在由逆变器9电力转换为交流电压之后被供给到马达5。直流电力转换器7构成用于控制燃料电池的输出的电力转换器。
蓄电池3连接有电池控制器11。电池控制器11始终检测蓄电池3的温度、充电量(电流、电压)来计算可充电电力和可放电电力。例如，在蓄电池3为某一固定温度以下的低温或为充电量多而接近满充电的状态时，电池控制器11判断为可充电电力相对于总容量而言显著地降低。
燃料电池1连接有燃料电池控制器13。燃料电池控制器13始终检测燃料电池1的温度、电压以及电流来控制温度、发电量。例如，燃料电池控制器13在启动时通过使用启动用燃烧器加热向燃料电池1的空气极供给的空气来使燃料电池1升温，在停止时使用送风机对燃料电池1进行强制冷却。
并且，燃料电池控制器13在发电时通过调整向燃料电池1的燃料极投入的燃料流量和向空气极投入的空气流量来控制燃料电池1的发电量和温度。
直流电力转换器7连接有电力转换器控制器15。电力转换器控制器15控制直流电力转换器7的电力电子设备(Power Electronics)，以使从燃料电池1向直流电力转换器7的输出(电流、电压)经由逆变器9输入到马达5并对蓄电池3进行充电。
马达5和逆变器9连接有马达控制器17。马达控制器17控制逆变器9的电力电子设备，以使马达5根据车辆的要求加减速度进行驱动。
另外，燃料电池车辆的控制装置包括对行驶时的车辆进行制动的制动器19以及空调、加热器等辅机21。制动器19连接有制动器控制器23。在利用制动器19进行车辆制动时，制动器控制器23控制制动器19使得在马达5的再生电力产生时补充不足的减速度。
上述的电池控制器11、燃料电池控制器13、电力转换器控制器15、马达控制器17以及制动器控制器23与作为控制器的车辆控制器25连接。车辆控制器25从电池控制器11、燃料电池控制器13、电力转换器控制器15以及马达控制器17接收各种数据的输入，来对燃料电池控制器13、电力转换器控制器15、马达控制器17以及制动器控制器23进行控制。
辅机21与马达5一起构成负载设备，车辆控制器25从辅机21接收在驱动辅机21时产生的电力(负载)的输入。
车辆控制器25始终接收以下信息的输入。
(1)燃料电池控制器13根据燃料电池1的温度计算的燃料电池1的可发电电力C
(2)电池控制器11根据蓄电池3的充电量和温度计算的蓄电池3的可充电电力A
(3)马达控制器17计算的马达5的包含再生电力的输出电力(负载)
(4)辅机21的输出电力(负载)
(5)车辆的要求加减速目标值
上述(3)、(4)相当于马达5和辅机21等负载设备进行驱动时所需要的驱动电力B。马达5产生再生电力时的马达5的驱动电力为负(minus)值。
车辆控制器25接收上述各种信息的输入来分别运算燃料电池1的目标输出、直流电力转换器7的目标输出、马达5的目标输出以及制动器19的目标制动输出，并输出到各控制器13、15、17、23。
接着，基于图2和图3的流程图来说明使用了车辆控制器25的控制方法的处理过程。
如图2所示，基于蓄电池3的温度、充电量来运算蓄电池3的当前的可充电电力A(步骤S1)，并运算包括马达5和辅机21的负载设备的当前产生的驱动电力(负载电力)B(步骤S2)。驱动电力B中的马达5的驱动电力包含利用车辆的制动器19进行制动时产生的再生电力。并且，基于燃料电池1的温度来运算燃料电池1的当前的可发电电力C(步骤S3)。
接着，判断蓄电池3的可充电电力A与负载设备的驱动电力B的相加值[A+B]是否大于燃料电池1的[可发电电力C+余量](步骤S4)。在此，当判断为[A+B>C+余量]时，即使发电产生了燃料电池1的可发电电力C，也不担心蓄电池3成为过充电，因此将针对燃料电池1的要求电力的上限值D设定为可发电电力C(步骤S5)。
在该情况下，燃料电池1成为正常的运转模式(步骤S6)，此时的针对直流电力转换器7的输出电力的要求值为F(步骤S7)。
反之，在步骤S4中判断为不是[A+B>C+余量]时、也就是可发电电力C为可充电电力A与作为负载设备电力的驱动电力B的相加值以上时，将针对燃料电池1的要求电力的上限值D设定为[A+B](步骤S8)。在该情况下，由于燃料电池1的可发电电力C大或者上述相加值小而担心蓄电池3成为过充电，因此将上限值D设为可发电电力C以下的[A+B]。
接着，判断所设定的上限值D＝A+B是否大于针对燃料电池1的要求输出值F(步骤S9)。在此，在判断为要求输出值F小于上限值D时，不担心蓄电池3成为过充电，因此在上述步骤S6中燃料电池1成为正常的运转模式。
另一方面，在判断为要求输出值F为上限值D以上时，担心蓄电池3过充电，从而使燃料电池1的运转状态转变为输出降低运转模式(步骤S10)。也就是说，在针对直流电力转换器7的输出电力的要求值F为蓄电池3的可充电电力A与负载设备的驱动电力B的相加值以上时，通过限制燃料电池1的输出来事先抑制蓄电池3的过充电。通过限制燃料电池1的输出，针对直流电力转换器7的输出电力的要求值成为上限值D(步骤S11)。
接着，基于图3来说明燃料电池1成为输出降低运转模式时的处理过程。
在判断为是使燃料电池1降低输出地进行运转的模式的情况下，判断马达5是否产生了再生电力(步骤S13)。在此，马达5利用从逆变器9供给的电力进行动力运转，在没有产生再生电力的情况下，使向燃料电池1供给的燃料供给量降低(步骤S14)。
实施使向燃料电池1供给的燃料供给量降低的作业，直到燃料电池1发电产生的电力量为上述的针对燃料电池1的要求电力的上限值D以下为止(步骤S15)。
另一方面，在步骤S13中判断为马达5产生了再生电力的情况下，运算马达5的再生电力(步骤S16)，进而利用未图示的流量传感器等检测向燃料电池1投入的燃料的量(步骤S17)。
在检测出燃料流量之后，基于所投入的燃料来运算燃料电池1的估计输出(步骤S18)，判断燃料电池1的估计输出是否大于某一固定的阈值(规定值，例如燃料电池1的最大输出的20％)(步骤S19)。
在此，在判断为估计输出为阈值以下的情况下，通过上述步骤S14减少向燃料电池1投入的燃料投入量，来抑制燃料电池1的发电量。通过抑制燃料电池1的发电量来抑制蓄电池3成为过充电。
另一方面，在估计输出超过阈值的情况下，判断再生电力是否大于估计输出(步骤S20)。在此，在再生电力大于估计输出的情况下，进行滤波处理，以使再生电力减少，并且与再生电力的生成相关地产生响应延迟(步骤S21)。由此，事先抑制蓄电池3的过充电。
在对再生电力进行了滤波处理的情况下，运算车辆制动要求值和马达再生转矩(步骤S22)，向制动器控制器23发出指令来利用机械式的制动器19补充伴随再生电力减少而不足的制动力(步骤S23)。
此外，在对再生电力进行了滤波处理的情况下，再生电力减少，因此燃料电池1的可发电电力的上限值D增加了该减少量。由此，此时的对燃料电池1投入的燃料投入量的降低量变小。
在本实施方式中，事先掌握燃料电池1的可发电电力C为蓄电池3的可充电电力A与马达5、辅机21的驱动电力B的相加值以上的情况，从而利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低。由此，能够在受到作为负载设备的马达5、辅机21的影响之前抑制蓄电池3的暂时的过充电。
另外，本实施方式的负载设备设为驱动车辆的马达5和搭载于车辆的辅机21中的至少一方。因此，并不限于马达5，能够在受到由辅机21产生的负载的影响之前，利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低，来抑制蓄电池3的暂时的过充电。
另外，关于本实施方式，车辆控制器25在利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时使向燃料电池1供给的燃料减少。燃料电池1由于被供给的燃料减少而输出降低，能够有助于抑制蓄电池3的暂时的过充电。此时，未燃的反应气体的排出量减少。
另外，在本实施方式中，车辆控制器25在判断为马达5产生再生电力时，根据针对燃料电池1的燃料减少量来使再生电力的产生量减少。针对燃料电池1进行的燃料流量的控制的响应性低，因此使再生电力的产生量的增加量降低，由此能够更快地实施利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低的操作。
另外，本实施方式具备对车辆进行制动的制动器19，车辆控制器25在使由马达5产生的再生电力的产生量减少时，根据再生电力的减少量来使制动器19的制动力增大。因此，能够在利用制动器19确保车辆所需的制动力的同时，使由马达5产生的再生电力的产生量减少。
图4示出了蓄电池3的可充电电力A与负载设备的驱动电力B的相加值S(A+B)、燃料电池1的可发电电力C以及燃料电池1的输出P之间的关系。
在图4中，如果在时间t操作制动器19来对车辆进行制动，则产生再生电力，从而蓄电池3被充电，因此相加值S急剧地降低。利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出P降低以追随相加值S的降低，由此抑制对蓄电池3进行的过充电。
此时，燃料电池1的基于所投入的燃料得到的可发电电力C大幅地超出燃料电池1的输出P，与用阴影表示的区域对应的部分的燃料以未反应的状态被排出。以下说明该未反应燃料的对策。
图5是作为未反应燃料的对策而示出实施例1的燃料电池系统的整体结构图。燃料电池1被分别供给来自构成燃料供给器的燃料泵27的燃料(例如乙醇)以及来自作为空气供给器的送风机29的空气来进行发电。
在用于将燃料泵27与燃料电池1连接的燃料配管31，从燃料泵27侧起依次设置有热交换器33、气化器35以及改性器37。另一方面，在用于将送风机29与燃料电池1连接的空气配管39，从送风机29起依次设置有作为启动用燃烧器的启动燃烧器41以及热交换器33。另外，在燃料电池1的下游的排气管43设置有作为燃烧器的燃烧催化剂45。在燃烧催化剂45中设置有作为燃烧器温度检测器的催化剂温度传感器46。
从燃料泵27喷出的燃料在热交换器33中与从燃烧催化剂45排出的排气进行热交换而升温，并在气化器35中气化。气化后的燃料被改性器37高温地分解而被改性为H2、CH4、CO等的组合，改性燃料被供给到燃料电池1的燃料极。
另一方面，从送风机29喷出的空气通过启动燃烧器41的燃烧热而升温，再在热交换器33中与从燃烧催化剂45排出的排气进行热交换而升温之后，被供给到燃料电池1的空气极。在启动燃料电池系统时从燃料泵27通过配管47向启动燃烧器41供给燃料来使该燃料燃烧。
在燃料电池1中，通过在燃料极与空气极之间进行离子传导来进行发电，反应后的气体在燃烧催化剂45中燃烧并排出CO2、H2O，通过热交换器33来与燃料、空气进行热交换。
另外，从送风机29喷出的空气经由旁路空气配管49被直接供给到燃烧催化剂45，以对燃烧催化剂45强制进行空气冷却。在启动燃料电池1后，从送风机29喷出的空气不通过启动燃烧器41而通过配管51流向热交换器33，并被供给到燃料电池1。在旁路空气配管49设置有作为空气流量调整器的开闭阀53，来对从送风机29喷出的空气中的从旁路空气配管49直接流向燃烧催化剂45的空气的流量进行调整。
接着，说明实施例1的作用。
在燃料电池1发电过程中转变为上述输出降低运转模式，当直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时，已经被供给到热交换器33、气化器35以及改性器37的燃料以未反应的状态穿过燃料电池1。
通常，设定燃烧催化剂45的容量，使得对在燃料电池1中未彻底反应的未反应燃料进行处理。因此，由于利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低，因此用燃烧催化剂45处理的燃料过剩，燃烧催化剂45的温度进一步高温化。
在此，在实施例1中，为了将燃烧催化剂45的温度抑制在阈值内，在输出降低运转模式下利用催化剂温度传感器46检测燃烧催化剂45的温度，随着温度上升来增加送风机29的空气供给量，从而对燃烧催化剂45强制进行空气冷却。由此，抑制燃烧催化剂45的温度上升来抑制劣化。
图6示出了此时的处理内容，在燃烧催化剂45的温度为阈值以上时(步骤S71)，增大送风机29的流量(步骤S72)。此时，也可以不设置开闭阀53，在设置了开闭阀53的情况下将开度设为固定。
另外，在输出降低运转模式下，与燃料电池1的输出降低无关地，作为空气冷却介质的空气的流量增加，因此燃料电池1的温度降低，从而运转效率降低。因此，在燃料电池1的温度低于导致运转效率降低那样的阈值的情况下，使开闭阀53的开度增大。由此，从送风机29喷出的空气在燃烧催化剂45侧变多，在燃料电池1侧变少。
在该情况下，在燃料电池1中设置作为燃料电池温度检测器的燃料电池温度传感器55，基于燃料电池温度传感器55的检测温度来调整开闭阀53的开度。即，随着燃料电池温度传感器55的检测温度的降低，增大开闭阀53的开度，由此，调整为使从送风机29喷出的空气的量在燃料电池1中变少，而在燃烧催化剂45中变多。此时，来自送风机29的空气的喷出量设为固定。
图7示出了此时的处理内容，在燃料电池1的温度为阈值以下时(步骤S81)，增大开闭阀53的开度(步骤S82)。由此，能够使向燃料电池1供给的空气量减少来抑制温度降低，另一方面，能够使向燃烧催化剂45供给的空气量增加来抑制温度上升，从而使燃料电池1和燃烧催化剂45双方的温度收敛于设计值(阈值)内。
根据以上内容，在燃料电池1的输出降低运转模式下，即使从燃料电池1大量地产生未反应燃料，也能够在抑制燃烧催化剂45的温度上升和燃料电池1的温度降低的同时，使大量的未反应气体在燃烧催化剂45中高效地燃烧。
图8是作为未反应燃料的对策而示出实施例2的燃料电池系统的整体结构图。在实施例2中，作为燃料电池系统，基本的构成要素与图5的实施例1相同。在实施例2中设置有第一开闭阀57、第二开闭阀59以及循环送风机61来代替实施例1的旁路空气配管49和开闭阀53。第一开闭阀57和第二开闭阀59构成燃料流量调整器。
第一开闭阀57设置于燃料电池1与燃烧催化剂45之间的排气管43。第二开闭阀59设置于从燃烧催化剂45经由热交换器33向系统外部排出排气的部分的排气管43。循环送风机61设置于使从燃料电池1排出的未反应燃料向气化器35循环的循环配管63。循环配管63将气化器35、改性器37以及燃料电池1相连接，与循环送风机61一起构成燃料回流机构。
在输出降低运转模式下，当利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时，如上述那样从燃料电池1大量地排出未反应燃料并在燃烧催化剂45中燃烧。此时，如图9所示，在由催化剂温度传感器46检测到的燃烧催化剂45的温度为阈值以上时(步骤S101)，缩小第一开闭阀57或第二开闭阀59的开度，与此同时利用循环送风机61使未反应气体的循环量增加(步骤S102)。
通过缩小第一开闭阀57或第二开闭阀59的开度来抑制向燃烧催化剂45流入超出需要的未反应燃料，抑制燃烧催化剂45的高温化。随之，通过利用循环送风机61使未反应燃料的循环流量(燃料环流量)增加，来将未反应燃料再次经由气化器35、改性器37向燃料电池1供给以用于发电。
在实施例2中，在燃料电池1的输出降低运转模式下，利用循环送风机61使从燃料电池1排出的未反应燃料回流到燃料电池1。因此，即使从燃料电池1大量地产生未反应燃料，也能够在抑制燃烧催化剂45的温度上升的同时有效利用燃料。
另外，在实施例2中，通过缩小第一开闭阀57或第二开闭阀59的开度，使在燃烧催化剂45中流动的未反应燃料的流量减少。因此，即使从燃料电池1大量地产生未反应燃料，也能够在更加可靠地抑制燃烧催化剂45的温度上升的同时有效利用燃料。
此外，具备第一开闭阀57和第二开闭阀59中的至少一方即可。但是，刚刚从燃料电池1排出未反应燃料后的位置为800℃左右的高温，因此如果考虑阀的动作性，则优选设置更低温的热交换器33的下游的第二开闭阀59。
图10是作为未反应燃料的对策而示出实施例3的燃料电池系统的整体结构图。在实施例3中，作为燃料电池系统，基本的构成要素与图5的实施例1相同。相对于实施例1，实施例3中设置有作为燃料分流调整器的切换阀65、燃料吸附器67以及作为燃料输送器的吹扫送风机69。
切换阀65设置于燃料电池1与燃烧催化剂45之间的排气管43。燃料吸附器67分别连接于用于将切换阀65与燃烧催化剂45连接的旁路配管71以及与启动燃烧器41连接的吹扫配管73。吹扫送风机69设置于燃料吸附器67的位于与启动燃烧器41相反一侧的吹扫配管73。燃料吸附器67例如构成为甲烷吸附器，是包含活性炭、多孔性金属络合物的吸附过滤器。
在输出降低运转模式下，当利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时，如上述那样从燃料电池1大量地排出未反应燃料并在燃烧催化剂45中燃烧。此时，如图11所示，当由催化剂温度传感器46检测到的燃烧催化剂45的温度为阈值以上时(步骤S121)，对切换阀65进行切换以使未反应燃料流向燃料吸附器67(步骤S122)。此时，既可以使未反应燃料全部流向燃料吸附器67，也可以使流向燃料吸附器67的未反应燃料比流向燃烧催化剂45的未反应燃料多。
由此，从燃料电池1排出的未反应燃料的一部分或全部被燃料吸附器67吸附。被燃料吸附器67吸附的燃料在脱离之后在燃烧催化剂45中被进行燃烧处理并被排出。此时，吹扫送风机69停止。
吹扫送风机69在燃料电池系统启动时进行工作，来朝向燃料吸附器67送入空气。由此，被燃料吸附器67吸附的燃料由于被送入的空气而脱离，被送到作为空气加热器的启动燃烧器41以用于燃烧。未反应燃料通过在启动燃烧器41中燃烧而被用作启动用燃料。
在实施例3中，在利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时，使由切换阀65调整的未反应燃料的量在燃料吸附器67中变多。由此，能够使流入燃烧催化剂45的未反应燃料减少来抑制燃烧催化剂45的高温化。
另外，在实施例3中，利用吹扫送风机69向启动燃烧器41送入被燃料吸附器67吸附的燃料来将其用作启动用燃料，因此能够有效利用燃料且有助于提高燃烧消耗率。
图12是作为未反应燃料的对策而示出实施例4的燃料电池系统的整体结构图。在实施例4中，作为燃料电池系统，基本的构成要素与图5的实施例1相同。相对于实施例3，实施例4中设置有第一泵75和燃料吸附装置77来代替燃料吸附器67，设置有作为燃料输送器的第二泵79来代替吹扫送风机69。
燃料吸附装置77由低压罐构成，该低压罐在内部具备与燃料吸附器67相同的包含活性炭、多孔性金属络合物的吸附过滤器。
在输出降低运转模式下，当利用直流电力转换器7使燃料电池1的输出降低时，如上述那样从燃料电池1大量地排出未反应燃料并在燃烧催化剂45中燃烧。此时，如图13所示，当由催化剂温度传感器46检测到的燃烧催化剂45的温度为阈值以上时(步骤S141)，对切换阀65进行切换以使未反应燃料流向燃料吸附装置77(步骤S142)。此时，既可以使未反应燃料全部流向燃料吸附装置77，也可以使流向燃料吸附装置77的未反应燃料比流向燃烧催化剂45的未反应燃料多。
流入燃料吸附装置77的未反应燃料被内部的吸附过滤器吸附。由此，从燃料电池1排出的未反应燃料的一部分或全部被收容保持在燃料吸附装置77中。燃料吸附装置77中收容保持的燃料在燃烧催化剂45中被进行燃烧处理并被排出。此时，第二泵79停止。
第二泵79在燃料电池系统启动时进行工作来将燃料吸附装置77中收容保持的燃料送入启动燃烧器41。未反应燃料通过在启动燃烧器41中燃烧而被用作启动用燃料。
在实施例4中，利用第二泵79将燃料吸附装置77中收容保持的燃料送入启动燃烧器41来将其用作启动用燃料，因此能够有效利用燃料且有助于提高燃烧消耗率。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只不过是为了易于理解本发明而记载的简单的例示，本发明并不限定于该实施方式。本发明的保护范围并不限于在上述实施方式中公开的具体的技术特征，还包含能够基于这些技术特征容易地导出的各种变形、变更、替代技术等。
产业上的可利用性
本发明适用于具备控制燃料电池的输出的电力转换器、蓄积燃料电池的电力的蓄电池以及利用燃料电池的电力进行工作的负载设备的燃料电池车辆的控制装置。
附图标记说明
1：燃料电池；3：蓄电池；5：马达(负载设备)；7：直流电力转换器(电力转换器)；19：制动器；21：辅机(负载设备)；25：车辆控制器(控制器)；27：燃料泵(燃料供给器)；29：送风机(空气供给器)；41：启动燃烧器(空气加热器)；45：燃烧催化剂(燃烧器)；46：催化剂温度传感器(燃烧器温度检测器)；53：开闭阀(空气流量调整器)；55：燃料电池温度传感器(燃料电池温度检测器)；57：第一开闭阀(燃料流量调整器)；59：第二开闭阀(燃料流量调整器)；61：循环送风机(燃料回流机构)；63：循环配管(燃料回流机构)；65：切换阀(燃料分流调整器)；67：燃料吸附器；69：吹扫送风机(燃料输送器)；77：燃料吸附装置(燃料吸附器)；79：第二泵(燃料输送器)。

Claims (11)

1.一种燃料电池车辆的控制装置，具备：
燃料电池；
电力转换器，其控制所述燃料电池的输出；
蓄电池，其蓄积所述燃料电池的电力；以及
负载设备，其利用所述燃料电池的电力进行工作，
其中，所述控制装置的特征在于，还具备：
控制器，其计算所述蓄电池的当前的可充电电力、当前要产生给所述负载设备的负载设备电力以及所述燃料电池的当前的可发电电力，在所述可发电电力为所述可充电电力与所述负载设备电力的相加值以上时，该控制器利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，
所述负载设备是驱动车辆的马达和搭载于所述车辆的辅机中的至少任一方。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，
具备燃料供给器，该燃料供给器向所述燃料电池供给燃料，
所述控制器在利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低时使由所述燃料供给器向所述燃料电池供给的燃料减少。
4.根据权利要求3所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，
所述负载设备包括驱动车辆的马达，
所述控制器在判断为所述马达产生再生电力时，根据由所述燃料供给器供给的燃料的减少量来使所述再生电力的产生量减少。
5.根据权利要求4所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，
具备对车辆进行制动的制动器，
所述控制器在使所述再生电力的产生量减少时，根据所述再生电力的减少量来使所述制动器的制动力增大。
6.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，具备：
燃烧器，其使从所述燃料电池排出的燃料燃烧；
空气供给器，其向所述燃料电池供给空气；以及
燃烧器温度检测器，其检测所述燃烧器的温度，
所述控制器在利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低时，随着由所述燃烧器温度检测器检测到的所述燃烧器的温度上升，使由所述空气供给器供给的空气供给量增大。
7.根据权利要求6所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，具备：
空气流量调整器，其调整从所述空气供给器流向所述燃烧器的空气的量；以及
燃料电池温度检测器，其检测所述燃料电池的温度，
随着由所述燃料电池温度检测器检测到的所述燃料电池的温度降低，所述控制器利用所述空气流量调整器调整空气的供给量，使得空气的供给量在所述燃料电池中变少而在所述燃烧器中变多。
8.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，
具备燃料回流机构，该燃料回流机构使从所述燃料电池排出的燃料回流到所述燃料电池，
所述控制器在利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低时，使通过所述燃料回流机构回流到所述燃料电池的燃料回流量增大。
9.根据权利要求8所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，具备：
燃烧器，其使从所述燃料电池排出的燃料燃烧；以及
燃料流量调整器，其调整从所述燃料电池流向所述燃烧器的燃料的量，
所述控制器在利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低时，利用所述燃料流量调整器使燃料流量减少。
10.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，具备：
燃烧器，其使从所述燃料电池排出的燃料燃烧；
燃料吸附器，其吸附从所述燃料电池排出的燃料；以及
燃料分流调整器，其将从所述燃料电池排出的燃料在流向所述燃烧器的量与流向所述燃料吸附器的量之间进行调整，
所述控制器在利用所述电力转换器使所述燃料电池的输出降低时，控制由所述燃料分流调整器调整的燃料的量以使燃料的量在所述燃料吸附器中变多。
11.根据权利要求10所述的燃料电池车辆的控制装置，其特征在于，具备：
空气加热器，其加热向所述燃料电池供给的空气；以及
燃料输送器，其将被所述燃料吸附器吸附的燃料送到所述空气加热器来用于燃烧。
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