CN110945734A - 电源系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

电源系统(100)具备通过放电而发热的蓄电池(10)和使燃料电池(21)发电的燃料电池系统(20)，该电源系统(100)向负载供给电力。电源系统(100)判断蓄电池(10)是否为规定温度以下，在判断为蓄电池(10)为规定温度以下的情况下，使蓄电池(10)对燃料电池系统(20)放电。

Description

电源系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种根据蓄电池的温度使蓄电池放电的电源系统及其控制方法。
背景技术
在JP2012-214142A中公开了如下一种技术：在具备两个蓄电池的车辆处于低温时，为了利用由蓄电池的内部电阻产生的热使蓄电池自身的温度上升而在蓄电池间重复进行充放电。
发明内容
发明要解决的问题
在如上述那样具备两个蓄电池的电源系统中高效地进行蓄电池的预热，但在将一个蓄电池置换为燃料电池后的电源系统中存在电池彼此难以进行充放电的问题。
本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种高效地改善蓄电池的输出特性的电源系统及其控制方法。
根据本发明的一个方式，电源系统具备通过放电而发热的蓄电池和使燃料电池发电的燃料电池系统，该电源系统对负载供给电力。该电源系统的控制方法包括以下步骤：温度判断步骤，判断所述蓄电池是否为规定温度以下；以及放电步骤，在所述温度判断步骤中判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，使所述燃料电池系统中的所述蓄电池放电。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式中的电源系统的结构例的图。
图2是例示蓄电池的温度与蓄电池的输出特性之间的关系的图。
图3是说明蓄电池的自身发热的图。
图4是例示燃料电池的温度与燃料电池的输出特性之间的关系的图。
图5是表示与本实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
图6是表示控制蓄电池对燃料电池系统的充电的控制方法的一例的时序图。
图7是表示与本发明的第二实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
图8是表示与本发明的第三实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
图9是表示与本发明的第四实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
图10是表示与本发明的第五实施方式中的电源系统的控制方法有关的处理过程例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式中的电源系统100的结构的一例的结构图。
电源系统100例如是向搭载于车辆、飞机、船舶等移动体的负载装置90供给电力的电力供给装置。
本实施方式中的电源系统100搭载于包括混合动力车的电动车、电车等车辆。在车辆设置有检测驾驶员对加速踏板的操作量的加速传感器911、检测驾驶员对制动踏板的操作量的制动传感器912以及检测车辆的速度的车速传感器913。
负载装置90是从电源系统100取出电力来进行工作的工作装置。本实施方式的负载装置90具备驱动车辆的电动马达92和将电源系统100的输出电力转换为交流电力后供给至电动马达92的逆变器91。
电源系统100具备蓄电池10、燃料电池系统20以及控制器30。电源系统100是从蓄电池10和燃料电池系统20中的至少一方的电源向负载装置90供给电力的混合电源系统。
在本实施方式的电源系统100中设置有：FC操作按钮200，其供驾驶员选择燃料电池系统20的启动和停止中的任一方；以及外部温度传感器101，其配置于控制器30，用于检测外部温度。
蓄电池10是主要向负载装置90供给电力的电源。蓄电池10与燃料电池系统20及负载装置90这两者连接。蓄电池10由锂离子蓄电池、铅蓄电池等实现。例如，蓄电池10输出几百伏特(V)的直流电力。在蓄电池10设置有温度传感器11、电流传感器12以及电压传感器13。
温度传感器11检测蓄电池10的温度。而且，温度传感器11将检测出的值输出至控制器30。
电流传感器12检测蓄电池10的输出电流。而且，电流传感器12将检测出的值输出至控制器30。
电压传感器13检测蓄电池10的输出电压。而且，电压传感器13将检测出的值输出至控制器30。
燃料电池系统20与蓄电池10及负载装置90这两方连接。燃料电池系统20以由燃料电池21发电的方式工作。燃料电池系统20具备燃料电池21、FC转换器22、FC辅机23、辅机转换器24以及辅助蓄电池25。
燃料电池21与FC转换器22连接。燃料电池21接受燃料气体和氧化剂气体的供给来进行发电。燃料电池21由固体氧化物型燃料电池、固体高分子型燃料电池等实现。本实施方式的燃料电池21由固体氧化物型燃料电池构成。
燃料电池21是能够向蓄电池10和逆变器91中的至少任一方的负载供给电力的电源。燃料电池21由多个电池单体层叠而成，输出与蓄电池10的输出电压大小不同的电压。
例如，燃料电池21输出比蓄电池10的输出电压值低的几十伏特(V)的直流电压。在这样的结构中，使用燃料电池21来作为用于辅助蓄电池10的输出电力的辅助电源。这样的电源系统具有扩大蓄电池10的输出范围的功能，因此被称作增程器。在燃料电池21设置有FC温度传感器211，燃料电池系统20中具备燃料剩余量传感器212。
FC温度传感器211检测燃料电池21的温度。FC温度传感器211例如检测燃料电池21的自身的温度、被供给至燃料电池21的氧化剂气体的温度或从燃料电池21排出的氧化剂气体的温度。而且，FC温度传感器211将检测出的值输出至控制器30。
燃料剩余量传感器212检测被供给至燃料电池21的燃料的剩余量。而且，燃料剩余量传感器212将检测出的值输出至控制器30。
FC转换器22是设置在蓄电池10与燃料电池21之间的电压转换装置。FC转换器22将从燃料电池21输入的电力的电压值转换为不同的电压值后输出。例如，FC转换器22由使输入的初级侧的电压升高或降低后输出其次级侧的电压的DC/DC转换器实现。
FC辅机23与辅机转换器24连接。FC辅机23是燃料电池21进行发电所需的附属设备。作为FC辅机23，例如列举用于对燃料电池21进行预热的加热器、向燃料电池21供给氧化剂气体或燃料气体的致动器、使制冷剂循环至燃料电池21的致动器等。
作为构成FC辅机23的致动器的一例，列举向燃料电池21供给来自大气的空气来作为氧化剂气体的鼓风机或压缩机。
辅机转换器24是设置于FC转换器22与蓄电池10之间的电压转换器。辅机转换器24将蓄电池10和燃料电池21中的至少一方的输出电力供给至FC辅机23。例如，辅机转换器24由将FC转换器22与蓄电池10之间的电压转换为FC辅机23的动作电压范围内的电压值的DC/DC转换器实现。
辅助蓄电池25设置于辅机转换器24与FC辅机23之间。辅助蓄电池25向FC辅机23供给电力。例如，在无法从蓄电池10和燃料电池21这两者取出电力的情况下，辅助蓄电池25向FC辅机23供给电力。辅助蓄电池25例如由几十伏特的铅蓄电池实现。
控制器30由具备被编入有规定的处理的中央运算处理装置(CPU：CentralProcessing Unit，中央处理单元)和存储装置的一个或多个微型计算机构成。是控制电源系统100的动作的控制装置。
控制器30获取从温度传感器11、电流传感器12、电压传感器13、FC温度传感器211、燃料剩余量传感器212、加速传感器911、制动传感器912以及车速传感器913的各传感器输出的检测值。控制器30根据获取到的各检测值来控制FC转换器22、辅机转换器24以及逆变器91各自的动作。
例如，控制器30使用加速传感器911的检测值求出驱动电动马达92所需的要求转矩，基于该要求转矩来计算电源系统100所要求的要求电力。而且，控制器30控制FC转换器22、辅机转换器24以及逆变器91，以使蓄电池10和燃料电池21中的至少一方向电动马达92供给计算出的要求电力。
另外，控制器30使用电流传感器12和电压传感器13中的至少任一方的检测值来计算蓄电池10的充电量，基于该充电量的大小来启动燃料电池系统20。
燃料电池系统20的启动处理包括使燃料电池21的温度上升至适于发电的运转温度的预热处理以及向燃料电池21供给燃料气体和氧化剂气体以使燃料电池21成为能够发电的状态的处理。例如，预热处理中的控制器30驱动未图示的排气燃烧器、加热器等以使被供给至燃料电池21的氧化剂气体变得温热，由此对燃料电池21进行预热。或者，控制器30控制FC转换器22和辅机转换器24，来使从燃料电池21向FC辅机23取出的输出电力增加，从而使燃料电池21的自身发热量增加。
本实施方式的控制器30基于电流传感器12和电压传感器13的检测值计算通过蓄电池10的电流累计、电压累计等一般的计算方法得到的SOC(State Of Charge：充电状态)，来作为蓄电池10的充电量。
而且，在计算出的蓄电池10的SOC为规定的FC启动阈值以下的情况下，控制器30控制FC转换器22、FC辅机23以及辅机转换器24以使燃料电池系统20启动。
另一方面，在蓄电池SOC超过规定的FC停止阈值的情况下，控制器30使燃料电池系统20停止。关于此处所说的FC停止阈值，可以设定为与上述的FC启动阈值相同的值，或者也可以设定为与FC启动阈值不同的值，例如比FC启动阈值大的值或小的值。
另外，控制器30当在驾驶员乘车时、车辆运转的期间从FC操作按钮200接受到指示燃料电池系统20启动的启动操作信号时，执行燃料电池系统20的启动处理。而且，控制器30控制辅机转换器24的动作，以将从蓄电池10放出的电力供给至FC辅机23。
图2是例示蓄电池10的最大输出相对于SOC的输出特性与蓄电池10的温度之间的关系的图。
如图2所示，随着蓄电池10的温度下降，蓄电池10的输出特性变差。例如，当在冰点下的温度环境下启动车辆时，蓄电池10的温度低，因此蓄电池10的输出特性变差。因而，在蓄电池10的温度低时，难以从蓄电池10取出驱动负载装置90所需的电力，因此需要提前对蓄电池10进行预热。
图3是说明蓄电池10的等效电路的电路图。
如图3所示，蓄电池10除了具有电池主体B以外还具有内部电阻R。因此，在使蓄电池10对外部装置E放电时，放电电流流过内部电阻R，因此内部电阻R发热而蓄电池10自身变得温热。同样地，在对蓄电池10进行充电的情况下也是，充电电流流过内部电阻R，因此内部电阻R发热而蓄电池10自身变得温热。
因而，在蓄电池10的温度低于为了确保自身的额定输出所需的额定输出温度的情况下，能够通过使蓄电池10进行放电或充电来促进蓄电池10的预热。
图4是例示燃料电池21的电压相对于电流的输出特性与燃料电池21的温度之间的关系的图。
如图4所示，与蓄电池10的输出特性同样地，燃料电池21的输出特性也随着燃料电池21的温度下降而变差。特别地，关于固体氧化物型燃料电池，需要进行使燃料电池21的温度上升至几百度的运转温度的预热处理，因此直至燃料电池21的预热完成为止所需的时间变长。因而，优选提前启动燃料电池系统20以使燃料电池21的响应性提高。
图5是表示与本实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
在步骤S10中，控制器30获取用于确定蓄电池10的温度Tb的蓄电池温度信息。例如，控制器30获取温度传感器11的检测值来作为蓄电池温度信息。
或者，如果预先存储有如图4所示那样的表示蓄电池10的输出特性与蓄电池10的温度之间的关系的输出特性对应图，蓄电池10的电压与电流的关系是可知的，则能够估计出蓄电池10的温度Tb。因此，控制器30可以获取电流传感器12和电压传感器13各自的检测值来作为蓄电池温度信息。
另外，如果在控制器30中预先存储有表示蓄电池10的充放电量与蓄电池10的发热量之间的关系的发热量对应图，将蓄电池10启动时的外部温度传感器101的检测值设为蓄电池10的温度Tb，则能够估计出蓄电池10的温度。
因此，控制器30可以获取蓄电池10开始启动时的外部温度传感器101的检测值以及开始启动后的电流传感器12和电压传感器13的各检测值，来作为蓄电池温度信息。或者，也可以使用启动后的蓄电池10的SOC(State Of Charge：充电状态)的变化量，以取代电流传感器12和电压传感器13各自的检测值。
在步骤S20中，控制器30判断根据蓄电池温度信息确定出的蓄电池10的温度Tb是否为预热阈值Tt以下。预热阈值Tt例如是以无法从蓄电池10充分地取出放电电力这样的蓄电池10的温度为基准预先决定的值。
例如，在控制器30中存储有上述的输出特性对应图的情况下，控制器30获取电流传感器12和电压传感器13各自的检测值来作为蓄电池温度信息，使用获取到的各检测值来计算蓄电池10的放电电力。而且，控制器30当计算出蓄电池10的放电电力时，参照输出特性对应图计算与该放电电力相对应的温度，来作为蓄电池10的温度Tb。计算出的蓄电池10的温度Tb或蓄电池10的温度Tb的检测值被保存在蓄电池温度信息中。
像这样，控制器30基于蓄电池温度信息来判断蓄电池10是否为规定温度以下。控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb超过预热阈值Tt的情况下，结束关于电源系统100的控制方法的处理过程。
在步骤S30中，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，控制辅机转换器24的动作，以使蓄电池10对燃料电池系统20的FC辅机23放电。
在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，在燃料电池系统20停止时，控制器30启动燃料电池系统20并且使蓄电池10向FC辅机23放电。另一方面，在燃料电池系统20已经启动时，有时正从燃料电池21向FC辅机23供给电力。在这样的情况下，控制器30控制FC转换器22和辅机转换器24的动作，以将针对FC辅机23的供给电力从燃料电池21的输出电力切换为蓄电池10的输出电力。
当步骤S30的处理结束时，关于电源系统100的控制方法的一系列的处理过程结束。
像这样，在蓄电池温度信息为规定值的预热阈值Tt以下的情况下，控制器30使蓄电池10对燃料电池系统20所具备的FC辅机23放电。
图6是表示蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低的情况下的、蓄电池10和燃料电池系统20的控制方法的一例的时序图。
在此，横轴表示时间，纵轴表示蓄电池10的充电电力和放电电力。蓄电池10的充电电力或放电电力越大，则蓄电池10的自身发热量越大，蓄电池10的预热得到促进。
INV电力表示从蓄电池10供给至逆变器91的电力，FC辅机电力表示从蓄电池10放电至FC辅机23的电力，蓄电池输入输出电力表示蓄电池10中的总的充电电力和放电电力的变化。
在时刻t0之前，控制器30判断为蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低，执行燃料电池系统20的启动处理。而且，为了使车辆加速，驾驶员踏下加速踏板，由此控制器30使蓄电池10经由逆变器91向电动马达92供给电力。
在时刻t0，处于蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt低的状态。因此，控制器30控制FC转换器22来使蓄电池10向逆变器91供给电力，并且控制辅机转换器24来使蓄电池10向FC辅机23放电。
由此，从蓄电池10不仅进行INV电力的放电也进行FC辅机电力的放电，因此蓄电池10的放电电流增加，蓄电池10的预热得到促进。并且，蓄电池10的放电电力被供给至燃料电池系统20的FC辅机23，因此燃料电池系统20的启动处理所消耗的电力的一部分被蓄电池10补充。
因此，电源系统100能够提前改善蓄电池10的输出特性，并且能够高效地执行燃料电池系统20的启动处理。
在时刻t1，为了使车辆减速，驾驶员的脚从加速踏板离开，从电动马达92经由逆变器91向蓄电池10充入再生电力。
此时，不进行蓄电池10对FC辅机电力的放电。其理由是：当控制辅机转换器24的动作时以使蓄电池10的电力放电至FC辅机23时，蓄电池10的充电时期推迟，由于蓄电池10的充电产生的自身发热量变小。此外，从辅助蓄电池25和燃料电池21中的至少一方向FC辅机23供给电力。
在时刻t2，为了使车辆加速，驾驶员再次踏下加速踏板，从蓄电池10除了放出INV电力以外还放出FC辅机电力。由此，蓄电池10的放电电流变大而自身发热量大，因此蓄电池10的预热得到促进。
像这样，在蓄电池10的温度Tb达到预热阈值Tt之前的期间，使蓄电池10对燃料电池系统20放电，因此能够促进蓄电池10的预热，并且能够高效地启动燃料电池系统20。
根据本发明的第一实施方式，电源系统100具备通过放电而发热的蓄电池10和使燃料电池21发电的燃料电池系统20，所述电源系统100向负载装置90供给电力。该电源系统100的控制方法包括温度判断步骤S20，在该温度判断步骤S20中，判断蓄电池10的温度是否为预热阈值Tt以下，即判断蓄电池10是否为规定温度以下。电源系统100的控制方法还包括放电步骤S30，在该放电步骤S30中，在判断为蓄电池10为规定温度以下的情况下，使蓄电池对燃料电池系统20放电。
如图2和图4所示，在蓄电池10为规定温度以下的情况下，存在不仅蓄电池10的输出特性变差而且燃料电池系统20的输出特性也变差的风险。作为该对策，通过使蓄电池10对燃料电池系统20放电来使放电电流流过蓄电池10的内部电阻R，因此能够促进蓄电池10的预热。另外，由于蓄电池10对燃料电池系统20进行放电，因此能够使停止状态的燃料电池系统20提前启动，能够使燃料电池系统20的输出特性提前恢复。
并且，蓄电池10的放电电力被有效地用于燃料电池系统20的启动处理，因此能够将燃料电池21的发电电力、辅助蓄电池25的电力等消耗削减与从蓄电池10放电的电力量相应的量。所以，能够减少燃料电池系统20所消耗的燃料、电力。因而，能够促进蓄电池10和燃料电池21这两方的预热，并且能够抑制燃料电池系统20中的能量损失的增加。
一般来讲，在提前改善电源系统100的输出特性的情况下，蓄电池10的电力、燃料电池21的燃料等会白白浪费。与此相对地，在本实施方式中，能够提前改善电源系统100的输出特性，并且能够减少提前进行改善所需的能量的消耗量。
即，能够同时实现电源系统100的输出特性的提前改善以及与输出特性的提前改善相对立的电源系统100中的燃料消耗率的降低抑制这两个效果。如以上那样，根据本实施方式，能够高效地改善蓄电池10的输出特性。
(第二实施方式)
图7是表示与本发明的第二实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
与本实施方式的控制方法有关的处理过程中除了包括图5所示的步骤S10至S30的各处理以外，还包括步骤S21的处理和S91至S95的各处理。因此，在此，仅详细地说明步骤S21和S91至S95的各处理。
在该例中，使用表示燃料电池系统20的启动的有无的FC启动标志。在对车辆的开始键进行接通(ON)操作来进行电源系统100的启动时，燃料电池系统20为停止状态，因此FC启动标志被设定为“0”。
在步骤S91中，控制器30获取蓄电池10的SOC。
在步骤S92中，控制器30判断蓄电池10的SOC是否比FC启动阈值Ts大。FC启动阈值Ts是为了在燃料电池系统20的启动处理中避免蓄电池10的充电量缺乏而预先决定的。
在步骤S93中，在蓄电池10的SOC比FC启动阈值Ts大的情况下，控制器30判断为不需要启动燃料电池系统20，将FC启动标志设定为“0”。而且，在步骤S10和S20的处理结束之后，在蓄电池10的温度Tb超过预热阈值Tt的情况下，控制器30返回步骤S91的处理。
在步骤S21中，在蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，控制器30判断FC启动标志是否表示“1”。即，控制器30在判断为需要进行蓄电池10的预热的情况下，判断是否需要启动燃料电池系统20。
而且，在FC启动标志表示“0”的情况下，即需要执行燃料电池系统20的启动处理的情况下，控制器30进入步骤S94的处理。另外，在步骤S92中蓄电池10的SOC为FC启动阈值Ts以下的情况下，控制器30也进入步骤S94的处理。
在步骤S94中，控制器30将FC启动标志设定为“1”。
在步骤S95中，控制器30启动燃料电池系统20。本实施方式的燃料电池21是固体氧化物型燃料电池，因此在启动燃料电池系统20时需要进行使自身的温度上升至几百度、例如700℃左右的预热处理。因此，控制器30在启动燃料电池系统20的情况下将燃料电池21预热。
在步骤S21中，在FC启动标志表示“1”的情况下，控制器30进入步骤S30的处理，使蓄电池10对燃料电池系统20的FC辅机23放电。
像这样，不论蓄电池10的SOC的大小如何，在蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下控制器30都会使蓄电池10对FC辅机23放电。在使蓄电池10放电的情况下，在由于燃料电池系统20为停止状态而FC启动标志表示“0”的情况下，控制器30启动燃料电池系统20以能够进行蓄电池10对FC辅机23的放电。
根据本发明的第二实施方式，如图7的步骤S91至S95所示的那样，在作为与蓄电池10有关的充电量使用的SOC为规定的FC启动阈值Ts以下的情况下，控制器30启动燃料电池系统20。而且，如步骤S10和S20所示的那样，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，即使蓄电池10的SOC比FC启动阈值Ts大也启动燃料电池系统20。
像这样，在蓄电池10为规定温度以下的情况下，控制器30变更燃料电池系统20的启动条件。由此，能够使燃料电池系统20的启动定时提前，因此能够促进燃料电池系统20的预热，并且使燃料电池系统20的响应性提高。
另外，根据本实施方式，燃料电池21由固体氧化物型燃料电池构成，控制器30在启动燃料电池系统20的情况下，如图7的步骤S95中所述的那样将固体氧化物型燃料电池预热。
固体氧化物型燃料电池有时需要使自身的温度上升至几百度。因此，完成固体氧化物型燃料电池的预热需要特定的时间，例如几十分钟。像这样，通过使用固体氧化物型燃料电池，需要时间来进行燃料电池21的预热，因此导致燃料电池21的响应性变差。另一方面，对固体氧化物型燃料电池实施用于抑制自身的温度下降的保温对策，因此具有在完成燃料电池21的预热后温度不易下降这样的特性。
因此，通过利用固体氧化物型燃料电池来构成燃料电池21，在需要进行蓄电池10的预热的状况下，在基于蓄电池SOC的燃料电池21的发电要求之前进行燃料电池21的预热，因此能够提前改善燃料电池21的响应性。并且，当暂时完成燃料电池21的预热时，燃料电池21的温度不易下降，因此能够抑制维持燃料电池21的温度所需的燃料的消耗量的增加。
即，根据本实施方式，利用固体氧化物型燃料电池来构成燃料电池21，由此能够抑制燃料电池系统20的燃料消耗率，并且能够改善燃料电池系统20的响应性。
(第三实施方式)
图8是表示与本发明的第三实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
在与本实施方式的控制方法有关的处理过程中，除了包括图7所示的各处理以外还包括步骤S201的处理。因此，在此仅详细地说明步骤S201的处理。
在步骤S201中，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，将使FC启动阈值Ts与正的值α相加所得到的值设定为FC启动阈值Ts。
即，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，将FC启动阈值Ts变更为相比于在蓄电池10的温度Tb大于预热阈值Tt时的规定的阈值大的特定的阈值。
上述的正的值α可以是预先决定的值，也可以是根据蓄电池10的温度Tb、燃料电池21的燃料剩余量而变更的值。例如，蓄电池10的自身的温度Tb与预热阈值Tt的差越大，则进行蓄电池10的预热所需的时间越长，因此将正的值α设定为大的值以使蓄电池10的预热提前完成。或者，燃料电池21的燃料剩余量越多，则启动燃料电池21的机会越容易变多，因此将正的值α设定为大的值以使燃料电池21的响应性提高。
而且，控制器30进入步骤S21的处理，在FC启动标志表示“0”的情况下返回步骤S91的处理。由此，相比于蓄电池10的温度Tb比预热阈值Tt大的情况，将FC启动阈值Ts设定为大的值，因此能够提前启动燃料电池系统20。
像这样，根据本发明的第三实施方式，控制器30在判断为蓄电池10为规定温度以下的情况下，如图8的步骤S201所述的那样使FC启动阈值Ts增加正的值α。
即，控制器30将燃料电池系统20的启动条件即FC启动阈值Ts从在蓄电池10比规定温度大时的规定的阈值变更为如下的特定的阈值：该特定的阈值比该规定的阈值大正的值α。由此，在需要进行蓄电池10的预热的情况下，能够提前启动燃料电池系统20，因此能够提前对蓄电池10和燃料电池系统20这两方进行预热。
(第四实施方式)
图9是表示与本发明的第四实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
在与本实施方式的控制方法有关的处理过程中，除了包括图7所示的各处理外还包括步骤S202的处理。因此，在此仅详细地说明步骤S202的处理。
在步骤S202中，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，判断表示被供给至燃料电池21的燃料的剩余量的燃料剩余量F是否比判定阈值Tf多。
判定阈值Tf例如是以启动燃料电池系统20所需的燃料的消耗量为基准预先决定的。或者，蓄电池10的自身的温度Tb与预热阈值Tt的差越大，则进行燃料电池21的预热所需的燃料的消耗量越多。因此，控制器30可以设为：蓄电池10的温度Tb与预热阈值Tt的差越大，则将判定阈值Tf设定为越大的值。由此，能够抑制执行燃料电池系统20的无用的启动处理。
作为上述的燃料剩余量F，例如使用燃料剩余量传感器212的检测值。或者，也可以通过对基于燃料电池21的目标电流、检测电流计算出的燃料的消耗量进行累计来计算燃料剩余量F。例如，基于从上述的负载装置90的要求电力减去蓄电池10的可放电电力所得到的值，来计算燃料电池21的目标电流。
在燃料剩余量F比判定阈值Tf大的情况下，控制器30判断为能够向负载装置90供给燃料电池21的发电电力，进入步骤S94的处理，执行燃料电池系统20的启动处理。
另一方面，在燃料剩余量F为判定阈值Tf以下的情况下，控制器30不启动燃料电池系统20，结束关于电源系统100的控制方法的一系列的处理过程。
像这样，在燃料剩余量F为判定阈值Tf以下的情况下，控制器30能够从燃料电池21取出的发电电力少，因此停止燃料电池系统20的启动。
根据本发明的第四实施方式，控制器30在判断为蓄电池10为规定温度以下的情况下，如图9的步骤S202所述的那样，在燃料剩余量F超过判定阈值Tf时启动燃料电池系统20。
一般来讲，燃料剩余量F越多，则从燃料电池21向负载装置90供给电力的机会越大。因此，通过在燃料剩余量F超过判定阈值Tf时启动燃料电池系统20，能够抑制不从燃料电池21取出电力就使燃料电池系统20停止的状况。即，能够减少燃料电池系统20的无用的启动处理的执行。
在本实施方式中，基于燃料剩余量F来判定是否启动燃料电池系统20，但也可以基于与燃料电池21的发电有关的参数来判定是否启动燃料电池系统20。
例如，在作为与燃料电池21的发电有关的参数FC温度传感器211的检测值为比预热阈值Tt小的特定的值以下的情况下，控制器30抑制燃料电池系统20的启动。由此，能够抑制由于进行燃料电池21的预热所需的燃料的消耗量过多而使得燃料电池系统20的燃料消耗率下降。
或者，在负载装置90的要求电力、加速传感器911的检测值、车速传感器913的检测值等参数超过特定的值的情况下，或者在制动传感器912的检测值低于特定的值的情况下，从燃料电池21向负载装置90供给电力的可能性高。因此，在与上述的燃料电池21的发电有关的参数超过特定的值的情况下，控制器30可能会接受燃料电池21的发电要求，因此可以执行燃料电池系统20的启动处理。
像这样，根据本实施方式，基于与燃料电池21的发电有关的参数来启动燃料电池系统20。由此，能够减少燃料电池系统20的无用的启动处理的执行，因此能够使燃料电池系统20的燃料消耗率提高。
此外，在本实施方式中，如图9所示的那样追加了步骤S202的处理，但也可以在步骤S20与步骤S202之间、或者步骤S202与步骤S21之间追加图8所示的步骤S201的处理。在该情况下，也能够得到第三实施方式和第四实施方式这两者的作用效果。
(第五实施方式)
图10是表示与本发明的第五实施方式中的电源系统100的控制方法有关的处理过程例的流程图。
在与本实施方式的控制方法有关的处理过程中，具备步骤S81的处理以取代图7所示的步骤S91和S92的处理。因此，在此仅详细地说明步骤S81的处理。
在步骤S81中，控制器30判断是否从FC操作按钮200接受到指示燃料电池系统20的启动的启动操作信号。而且，控制器30在没有接受到启动操作信号的情况下，进入步骤S93的处理，在接受到启动操作信号的情况下，进入步骤S94的处理。
像这样，根据本实施方式，控制器30基于是否从FC操作按钮200输出了启动操作信号来判断是否启动燃料电池系统20。而且，控制器30在判断为蓄电池10的温度Tb为预热阈值Tt以下的情况下，无论是否存在启动操作信号都执行燃料电池系统20的启动处理。
由此，与第二实施方式同样地，通过使蓄电池10对燃料电池系统20的FC辅机23放电，能够提前完成蓄电池10和燃料电池系统20各自的预热。
在本实施方式中，说明了具备步骤S81的处理以取代图7的步骤S91和S92的例子，但也可以在图7至图9的步骤S92的处理后追加步骤S81的处理。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅表示本发明的应用例的一部分，并不将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
例如，在上述实施方式中，将向燃料电池21供给空气的鼓风机或压缩机设为FC辅机23，但不限于此。例如，FC辅机23可以是供给被用于固体氧化物型燃料电池的发电的乙醇等的鼓风机，也可以是向燃料电池21供给制冷剂的泵。即使是这样的装置，也能够得到与上述实施方式相同的作用效果。
此外，能够对上述实施方式适当地进行组合。

Claims (7)

1.一种电源系统的控制方法，所述电源系统具备通过放电而发热的蓄电池和使燃料电池发电的燃料电池系统，所述电源系统的控制方法包括以下步骤：
温度判断步骤，判断所述蓄电池是否为规定温度以下；以及
放电步骤，在所述温度判断步骤中判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，使所述蓄电池对所述燃料电池系统放电。
2.根据权利要求1所述的电源系统的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
启动步骤，在与所述蓄电池有关的充电量为规定的阈值以下的情况下，启动所述燃料电池系统；以及
条件变更步骤，在判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，变更所述启动步骤的启动条件，
其中，在所述放电步骤中，在进行所述燃料电池系统的启动时，使所述蓄电池对所述燃料电池系统中包括的辅机放电。
3.根据权利要求2所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
所述条件变更步骤包括：在判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，将所述启动步骤的启动条件从所述规定的阈值变更为比该规定的阈值大的特定的阈值。
4.根据权利要求2所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
所述条件变更步骤包括：在判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，不论所述启动步骤的处理如何都根据与所述燃料电池的发电有关的参数来启动所述燃料电池系统。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
操作启动步骤，基于用户的操作来启动所述燃料电池系统；以及
启动变更步骤，在判断为所述蓄电池为规定温度以下的情况下，不论所述操作启动步骤的处理如何都启动所述燃料电池系统。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电源系统的控制方法，其特征在于，
所述燃料电池为固体氧化物燃料电池，
所述的电源系统的控制方法还包括预热步骤，在该预热步骤中，在启动所述燃料电池系统的情况下对所述固体氧化型燃料电池进行预热。
7.一种电源系统，具有：
燃料电池系统，其具备以由燃料电池发电的方式工作的辅机；
蓄电池，其通过放电而发热；以及
控制器，其获取与所述蓄电池的温度有关的温度信息，从所述蓄电池和所述燃料电池系统中的至少一方的电源向负载供给电力，
其中，在所述温度信息为规定值以下的情况下，所述控制器使所述蓄电池对所述燃料电池系统中具备的辅机放电。
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