CN110997395A - 车辆用电源系统 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆用电源系统，具有：主蓄电池，其向车辆的行驶马达供给电力；燃料电池，其至少向主蓄电池供给电力；主线，其将主蓄电池与燃料电池连接；第一电压变换器，其配置于主线，具备对燃料电池的输出电压进行调节的充电部和变压部；继电器，其设置于主线上的充电部与燃料电池之间的位置；以及副蓄电池，其连接于用于向车辆或燃料电池的辅机供给电力的辅机电力供给线。该车辆用电源系统还具有第二电压变换器，该第二电压变换器连接于主线上的继电器与充电部之间的位置，用于对从副蓄电池向充电部供给的电力进行调节。

Description

车辆用电源系统

技术领域

本发明特别涉及一种搭载有燃料电池的车辆中使用的车辆用电源系统。

背景技术

搭载有燃料电池的车辆用的电源系统具有：主蓄电池，其向车辆的行驶马达供给电力；以及副蓄电池，其向车辆、燃料电池的辅机类供给电力。在将主蓄电池与燃料电池之间进行连接的主线上设置有作为电压变换器的DCDC转换器。该DCDC转换器对燃料电池的电压进行升压控制后将其供给到配置有主蓄电池的强电系统。

在这种车辆用电源系统中，在DCDC转换器与燃料电池之间设置有继电器。该继电器在燃料电池启动时等被闭合，变成能够从燃料电池经由DCDC转换器向主蓄电池供给电力的状态。

在此，在上述继电器闭合时，有可能由于主蓄电池侧的强电系统与燃料电池之间的电压差而产生浪涌电流。已知一种抑制这种浪涌电流的技术。JP2008-84628A中公开了以下内容：在继电器闭合时，利用DCDC转换器控制燃料电池与主蓄电池之间的电压差，来抑制浪涌电流。

发明内容

然而，燃料电池与主蓄电池之间的DCDC转换器由于被要求高输出而构成为大型，构成该DCDC转换器的元件、布线等部件的数量也多。因而，在抑制浪涌电流时使DCDC转换器工作来调节电位差的情况下，需要对构成DCDC转换器的电路的大量的元件、布线中流动的电流进行调整，电力损耗增大。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制电力损耗并且还抑制浪涌电流的产生的车辆用电源系统。

根据本发明的某个方式，提供一种车辆用电源系统，具有：主蓄电池，其向车辆的行驶马达供给电力；燃料电池，其至少向主蓄电池供给电力；主线，其将主蓄电池与燃料电池连接；第一电压变换器，其配置于主线，具备对燃料电池的输出电压进行升压的充电部和变压部；继电器，其设置于主线上的充电部与燃料电池之间的位置；以及副蓄电池，其连接于用于向车辆或燃料电池的辅机供给电力的辅机电力供给线。并且，该车辆用电源系统还具有第二电压变换器，该第二电压变换器连接于主线上的继电器与充电部之间的位置，用于对从副蓄电池向充电部供给的电力进行调节。

附图说明

图1是示出第一实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图2是示出第二实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图3是示出第三实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图4是说明第四实施方式的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。

图5是说明第四实施方式的变形例的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。

图6是说明第五实施方式的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。

图7是说明第五实施方式的发电许可判定的流程的流程图。

图8是示出第六实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图9是说明第六实施方式的发电许可判定的流程的流程图。

图10是说明第七实施方式的SOFC停止关联控制的流程的流程图。

图11是示出第八实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图12是说明第八实施方式的SOFC停止关联控制的流程的流程图。

图13是说明第八实施方式的EAP处理关联控制的流程的流程图。

图14是示出第九实施方式的车辆用电源系统的结构的图。

图15是说明第九实施方式的EAP结束后控制的流程的流程图。

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是说明第一实施方式所涉及的车辆用电源系统的概要结构的图。

如图所示，车辆用电源系统100具有：主蓄电池10，其向车辆的行驶马达200供给电力；作为燃料电池的SOFC(固体氧化物型燃料电池：solid oxide fuel cell)12，其向主蓄电池10供给电力；主线14，其将主蓄电池10与SOFC 12连接；作为第一电压变换器的FC转换器16，其配置于主线14，用于将SOFC 12的输出电压进行变压；作为继电器的FC连接继电器18，其设置于主线14上的FC转换器16与SOFC 12之间的位置；以及副蓄电池22，其连接于用于向车辆或SOFC 12的辅机类400供给电力的辅机电力供给线300。

行驶马达200由三相交流马达构成，接受来自主蓄电池10、SOFC 12的电力供给，生成搭载有车辆用电源系统100的车辆的驱动力。此外，行驶马达200例如根据再生制动器的工作状态等行驶状态来作为发电机发挥功能，向主蓄电池10供给再生电力。

另外，针对行驶马达200设置有马达逆变器200a，该马达逆变器200a用于将从主蓄电池10和SOFC 12供给的直流电力变换为交流电力，另一方面，将由该行驶马达200发电产生的交流的再生电力变换为直流电力。

主蓄电池10例如由锂离子蓄电池等二次电池构成。另外，主蓄电池10接受来自未图示的外部充电装置的电力、SOFC 12的发电电力的供给来进行充电，另一方面，基于来自行驶马达200的请求来将所充入的电力供给到该行驶马达200。

SOFC 12是将利用阳极(燃料极)和阴极(空气极)将由陶瓷等固体氧化物形成的电解质层夹在中间所得到的单元进行层叠而构成的。SOFC 12在燃料极接受燃料气体(氢)的供给，并且在空气极接受氧化气体(氧)的供给，由此进行发电。此外，本实施方式中的SOFC12例如在主蓄电池10的充电电力相对于行驶请求而言不足的情况下进行发电，利用作为电力供给线的主线14来将该发电电力经由FC转换器16供给到主蓄电池10。

FC转换器16是用于将SOFC 12的发电电力进行变压(升压)后供给到主蓄电池10、行驶马达200的DCDC转换器。FC转换器16在FC连接继电器18的一侧(SOFC 12侧)具有作为充电部的输入侧电容器16a，FC转换器16具有用于在输入侧电容器16a被充电的状态下将从SOFC 12向主蓄电池10供给的电力进行升压的由线圈或变压器等电路元件构成的变压电路16b。

FC连接继电器18例如由常开继电器构成，根据从主蓄电池10向SOFC 12的发电电力的请求等，被控制器90进行开闭控制。

副蓄电池22是经由辅机电力供给线300向车辆的电气部件或SOFC 12的空气鼓风机等辅机类400供给电力的蓄电池。

在此，本实施方式的车辆用电源系统100构成为能够将副蓄电池22中蓄积的电力供给到FC转换器16的输入侧电容器16a。具体地说，副蓄电池22经由副线24并联连接于主线14上的FC连接继电器18与FC转换器16(更详细地说，输入侧电容器16a)之间的位置。

并且，在副线24上配置有作为第二电压变换器的副转换器26，该副转换器26用于对从副蓄电池22向输入侧电容器16a供给的电力进行控制。副转换器26是具有以下功能的DCDC转换器：基于来自控制器90的指令，来从副蓄电池22取出电力后充入到输入侧电容器16a。

并且，车辆用电源系统100具备对FC连接继电器18的开闭进行控制的控制器90。控制器90由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的计算机、特别是微型计算机构成。而且，控制器90被进行了编程，使得能够执行本实施方式及后述的各实施方式的处理中的至少任一个处理。此外，控制器90既可以构成为一个装置，也可以构成为被分为多个装置并由该多个装置分散处理本实施方式的各控制。

在本实施方式中，控制器90从用于检测SOFC 12的输出电压的作为燃料电池输出电压获取部的FC电压传感器30获取FC输出电压检测值Vfc_d。然后，控制器90基于FC输出电压检测值Vfc_d来执行针对FC连接继电器18的开闭控制和针对副转换器26的控制。

在以上说明的车辆用电源系统100中，例如，在主蓄电池10的充电电力没有不足且已使SOFC 12停止的情况下，FC连接继电器18被维持为断开状态。

另一方面，例如在主蓄电池10的充电电力不足而请求由SOFC 12进行辅助性的电力供给的情况下，FC连接继电器18被闭合，SOFC 12的发电电力被供给到主蓄电池10。

此时，当SOFC 12的输出电压与输入侧电容器16a的电压之差大时，在对该继电器进行闭合操作时有可能产生浪涌电流。

因而，在本实施方式中，控制器90优选的是在将FC连接继电器18断开的状态下控制副转换器26，使得将输入侧电容器16a充电至规定电压。下面，还将该输入侧电容器16a的电压仅记载为“输入侧电容器电压Vic”。

通过像这样将输入侧电容器16a充电至规定电压，例如，在SOFC 12启动时等，能够在SOFC 12的开路电压(OCV：Open circuit voltage)与输入侧电容器电压Vic之差比较小的状态下将FC连接继电器18闭合，从而能够抑制浪涌电流的产生。

特别是，在本实施方式中，使用副转换器26来对输入侧电容器16a进行充电。因而，相比于利用设想进行针对包括主蓄电池10的强电系统的电力控制的大型的FC转换器16来调节SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差的情况而言，能够抑制电力损耗并且消除该电压之差。

此外，作为为了消除SOFC 12的开路电压与输入侧电容器电压Vic之差而对输入侧电容器16a进行充电的方法，想到了如下方法：设置所谓的预充电继电器来作为FC连接继电器18，将该预充电继电器闭合来消除SOFC 12与输入侧电容器16a之间的电位差。然而，在该情况下，SOFC 12的发电准备未完成导致其输出不稳定的状态(SOFC 12的IV特性为过渡状态)下，变成SOFC 12与输入侧电容器16a能够经由预充电继电器通电的状态。

因而，由于是在SOFC 12的输出不稳定的状态下从SOFC 12向输入侧电容器16a进行充电，因此容易发生SOFC 12与输入侧电容器16a之间的电位差变动，用于消除该电位差变动的控制变得复杂。

与此相对，如果是本实施方式的结构，则能够在将FC连接继电器18断开来将SOFC12与输入侧电容器16a之间的导通切断的状态下由副转换器26对输入侧电容器16a进行充电(预充电)。因而，能够设为将与输入侧电容器16a之间的通电切断直到SOFC 12的输出稳定为止的状态，因此能够不进行用于消除上述电位差变动的控制而执行向输入侧电容器16a的充电。即，能够简化与该充电有关的控制。

根据以上说明的第一实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

本实施方式的车辆用电源系统100具有：主蓄电池10，其向车辆的行驶马达200供给电力；作为燃料电池的SOFC 12，其至少向主蓄电池10供给电力；主线14，其将主蓄电池10与SOFC 12连接；作为第一电压变换器的FC转换器16，其配置于主线14，具备对SOFC 12的输出电压进行调节的作为充电部的输入侧电容器16a和作为变压部的变压电路16b；作为继电器的FC连接继电器18，其设置于主线14上的FC转换器16与SOFC 12之间的位置；以及副蓄电池22，其连接于用于向车辆或SOFC 12的辅机类400供给电力的辅机电力供给线300。

并且，车辆用电源系统100具有作为第二电压变换器的副转换器26，该副转换器26连接于主线14上的FC连接继电器18与输入侧电容器16a之间的位置，用于对从副蓄电池22向输入侧电容器16a供给的电力进行调节。

由此，能够使用副转换器26来进行从副蓄电池22向输入侧电容器16a的充电。特别是，副转换器26的主要用途在于对输入侧电容器16a进行充电，因此与构成为元件数量、布线等多且复杂的大型(大输出)的FC转换器16相比，能够构成为小型。因而，与使用大型的FC转换器16来调节SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差的情况相比，能够抑制电力损耗并且消除SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差。

特别是，在使用FC转换器16来对SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差进行调节的情况下，由于FC转换器16构成为双向转换器，因此原本就大型的FC转换器16由于该双向化而更复杂且大型化。与此相对，如果是本实施方式的结构，则能够将FC转换器16构成为从SOFC 12向主蓄电池10的方向进行升压的单向转换器，因此FC转换器16的结构也被简化。其结果，能够更适当地简化车辆用电源系统100整体的结构，并且能够实现SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差的消除。

另外，本实施方式的车辆用电源系统100还具有：作为燃料电池输出电压获取部的FC电压传感器30，其获取SOFC 12的输出电压；以及控制器90，其基于获取到的SOFC 12的输出电压即FC输出电压检测值Vfc_d，来执行针对FC连接继电器18的开闭控制和针对副转换器26的控制。

由此，能够根据FC输出电压检测值Vfc_d来在能够抑制因SOFC 12的开路电压与主蓄电池10的电压之差引起的浪涌电流的时机适当地闭合FC连接继电器18。因而，在SOFC 12启动时等场景下，能够在FC输出电压检测值Vfc_d与输入侧电容器电压Vic之差变得比较小的时机闭合FC连接继电器18，因此能够适当地抑制浪涌电流的产生。

此外，在本实施方式中，说明了基于FC输出电压检测值Vfc_d来执行针对FC连接继电器18的开闭控制和针对副转换器26的控制的例子。然而，只要能够从消除SOFC 12的输出电压与主蓄电池10的电压之差的观点出发来执行针对FC连接继电器18的开闭控制和针对副转换器26的控制，那么也可以使用其它任意的控制参数来取代FC输出电压检测值Vfc_d，或者将该其它任意的控制参数与该FC输出电压检测值Vfc_d一起使用，来执行针对FC连接继电器18的开闭控制和针对副转换器26的控制。

(第二实施方式)

下面，说明第二实施方式。此外，对与第一实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。

图2是示出第二实施方式中的车辆用电源系统100的结构的图。此外，为了简化附图，省略了FC转换器16的变压电路16b。

如图所示，在本实施方式中，副转换器26以与FC转换器16成一体的方式嵌入到FC转换器16中。更详细地说，副转换器26虽然与第一实施方式同样地连接于主线14上的副蓄电池22与输入侧电容器16a之间的位置，但是被合并到FC转换器16。由此，能够共用FC转换器16和副转换器26内包括的控制基板、电源基板等中使用的电路元件、布线，从而能够进一步简化系统结构。

特别是，如已经说明过的那样，副转换器26的主要目的在于向辅机类400供给电力和向输入侧电容器16a充电，因此设想的控制电力小于FC转换器16的控制电力。因而，与FC转换器16相比，电路结构简单，部件数量也少。因而，即使将副转换器26嵌入到FC转换器16，也不会使现有的FC转换器16的结构复杂化就能够实现第一实施方式中说明的对输入侧电容器16a的充电控制。

根据以上说明的第二实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，副转换器26与FC转换器16成一体地构成。由此，能够共用FC转换器16和副转换器26内包括的控制基板、电源基板等中使用的电路元件、布线，能够进一步简化系统结构。其结果，有助于车辆用电源系统100的小型化。

(第三实施方式)

下面，说明第三实施方式。此外，对与第一实施方式或第二实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。

图3是示出本实施方式中的车辆用电源系统100的结构的图。如图所示，在本实施方式中，FC转换器16在SOFC 12与主蓄电池10之间具备作为变压电路16b的变压器40。因而，利用变压器40将SOFC 12的输出电压进行升压后供给到主蓄电池10。更详细地说，变压器40配置于主线14上的比输入侧电容器16a靠次级侧(主蓄电池10侧)的位置。

另外，本实施方式的SOFC 12构成为最大输出电压小于60V。更具体地说，例如，调节构成SOFC 12的单位单元的层叠数，使得最大输出电压小于60V。

根据本实施方式，通过将SOFC 12构成为最大输出电压小于60V，能够将该SOFC 12从根据车辆的安全性的观点决定的高电压安全要求的对象部件中除外。

更详细地说，在设想当撞击时会受到比较大的损伤的车辆的前方区域、后方区域(下面，也仅记载为“撞击区域”)中，从安全上的观点出发，要求不设置电压超过60V的高电压电气部件。然而，本实施方式的SOFC 12的最大输出电压小于60V，因此不符合这种高电压电气部件。因而，即使是原本设想不能设置SOFC 12的车辆的前方区域、后方区域，也能够设置SOFC 12。

并且，在本实施方式中，使FC转换器16的变压器40介于不符合高电压电气部件的SOFC 12与符合高电压电气部件的主蓄电池10之间。因而，SOFC 12与主蓄电池10不直接连线，因此实质上使SOFC 12在电气上独立于作为高电压电气部件的主蓄电池10。

即，SOFC 12与高电压电气部件的直接的电连接被切断，因此能够更可靠地使SOFC12独立于包括主蓄电池10的高电压系统。由此，能够满足高电压安全要求，并且能够将SOFC12设置在包括撞击区域在内的车辆的任意的区域，因此能够提高车辆的布局的自由度。

根据以上说明的第三实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，FC转换器16的变压部(变压电路16b)由变压器40构成。

由此，能够将SOFC 12与作为高电压电气部件的主蓄电池10之间的直接的电连接切断，因此能够使SOFC 12独立于高电压系统。

而且，在本实施方式中，SOFC 12构成为最大输出电压小于60V。由此，能够将SOFC12从根据车辆的安全性的观点决定的高电压安全要求的对象部件中除外。

因而，如上所述，在FC转换器16中使作为变压部的变压器40介于SOFC 12与主蓄电池10之间，且将SOFC 12构成为最大输出电压小于60V，由此能够使SOFC 12为非高电压电气部件并且将其与作为高电压电气部件的主蓄电池10之间的直接的电连接切断。因而，能够满足高电压安全要求，并且能够将SOFC 12设置在包括撞击区域在内的车辆的任意的区域，因此能够提高车辆的布局的自由度。特别是，通过将SOFC 12设置在车辆前方、车辆后方等包括其它高电压电气部件在内的其它部件的配置数量少的区域，能够将工作温度高的SOFC12尽可能与其它部件分离。

此外，在本实施方式中，示出了以下例子：在以成一体的方式嵌入有副转换器26的结构的FC转换器16中设置变压器40。然而，也可以是，在第一实施方式的图1中说明的FC转换器16与副转换器26分离的结构中，在FC转换器16中设置变压器40。

(第四实施方式)

下面，说明第四实施方式。此外，对与第一实施方式～第三实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。在本实施方式中，说明在第一实施方式～第三实施方式中说明的结构的车辆用电源系统100中在SOFC 12启动的场景下执行的闭合FC连接继电器18的控制(下面，也记载为“启动时继电器闭合控制”)的一个方式。

图4是说明本实施方式中的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。

如图所示，在步骤S110中，控制器90判定SOFC 12是否启动。更详细地说，控制器90在主蓄电池10的充电余量(SOC)低于规定值等情况下检测出对SOFC 12的发电请求时，判断为SOFC 12启动。然后，控制器90在判断为SOFC 12启动的情况下，进行步骤S120的处理。

在步骤S120中，控制器90在FC连接继电器18断开的状态下对FC转换器16的输入侧电容器16a进行充电。具体地说，控制器90控制副转换器26来对输入侧电容器16a进行充电，使得输入侧电容器电压Vic接近FC输出电压检测值Vfc_d。即，使输入侧电容器电压Vic接近SOFC 12的开路电压，来抑制输入侧电容器电压Vic与SOFC 12的开路电压之间的电压差。

在步骤S130中，控制器90判定FC输出电压检测值Vfc_d与输入侧电容器电压Vic之差的绝对值(下面，也记载为“FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|”)是否为规定的阈值电压差ΔVth以下。然后，控制器90当判定为FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下时，进行步骤S140的处理。

然后，在步骤S140中，控制器90将FC连接继电器18闭合。

通过以上说明的步骤S120～步骤S140的处理，在使输入侧电容器电压Vic与SOFC12的开路电压之间的电压差比较小的状态下将FC连接继电器18闭合。因而，能够抑制在将FC连接继电器18闭合时产生浪涌电流。

根据以上说明的第四实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，控制器90判定SOFC 12是否启动(图4的步骤S110)，当判断为SOFC 12启动时，控制副转换器26来进行从副蓄电池22向输入侧电容器16a的充电(图4的步骤S120)。然后，控制器90在向输入侧电容器16a充电之后，将FC连接继电器18闭合(图4的步骤S140)。

据此，在SOFC 12启动时，在FC连接继电器18被断开的状态下向输入侧电容器16a进行充电，能够使输入侧电容器电压Vic接近SOFC 12的开路电压。因而，能够使输入侧电容器电压Vic与SOFC 12的开路电压之间的电压差减少，并在该电压差减少的状态下闭合FC连接继电器18，因此能够更可靠地抑制在将该FC连接继电器18闭合时产生浪涌电流。

特别是，在本实施方式的车辆用电源系统100中，控制器90对输入侧电容器16a进行充电，使得作为输入侧电容器16a的电压即输入侧电容器电压Vic与FC输出电压检测值Vfc_d之差的FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下(图4的步骤S120和步骤S130)。

由此，能够更可靠地使输入侧电容器电压Vic与SOFC 12的开路电压之间的电压差减少。

此外，在本实施方式中，说明了如下例子：在控制器90判断为SOFC 12启动时，检测出存在对SOFC 12的发电请求来向输入侧电容器16a进行充电。然而，例如也可以是，监视主蓄电池10的SOC，探测需要启动SOFC 12这样的预测，当探测出该预测时，在实际进入启动SOFC 12的处理之前(检测出发电请求之前)向输入侧电容器16a进行充电。

接着，说明本实施方式的变形例。在本变形例中，说明上述步骤S120和步骤S130所涉及的对输入侧电容器16a的充电控制的其它方式。

图5是说明本变形例中的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。此外，在图5中，对与图4中说明的处理相同的处理标注了相同的步骤编号。

在本变形例中，控制器90与图4同样地，经步骤S110和步骤S120的处理之后，当在步骤S130中判断为FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下时，进行步骤S131的判断处理。

在步骤S131中，控制器90判定从FC输出电压检测值Vfc_d减去输入侧电容器电压Vic所得到的FC-电容器电压差ΔVfc_d-ic是否为0以上。即，判定FC输出电压检测值Vfc_d是否为输入侧电容器电压Vic以上。

然后，控制器90当判定为FC输出电压检测值Vfc_d为输入侧电容器电压Vic以上时，在步骤S140中将FC连接继电器18闭合。

另一方面，控制器90当在上述步骤S131中判定为FC输出电压检测值Vfc_d小于输入侧电容器电压Vic时，在步骤S132中释放输入侧电容器16a中充入的电力。具体地说，控制器90控制副转换器26，来从输入侧电容器16a向未图示的内置于副转换器26或者与副转换器26分开地构成的放电电路释放充电电力。

根据本变形例，在SOFC 12的输出电压高于输入侧电容器电压Vic的状态下闭合FC连接继电器18，因此能够使在该闭合时流动的电流为从SOFC 12去向输入侧电容器16a的方向。因而，能够抑制在FC连接继电器18闭合时电流从输入侧电容器16a流入SOFC 12。

此外，认为在步骤S120中说明的充电的开始时间点输入侧电容器16a的电压低于SOFC 12的输出电压。因而，在使步骤S120和步骤S130中说明的FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下的充电控制下，副转换器26基本上为向输入侧电容器16a供给电力的状态(不从输入侧电容器16a向副转换器26供给电力)。即，基本上来说，认为在上述充电控制期间输入侧电容器电压Vic低于FC输出电压检测值Vfc_d。然而，还想到了以下情况：在SOFC 12短时间停止之后重新启动时等场景下在输入侧电容器16a已被充电到某种程度的状态下开始进行启动时继电器闭合控制。

另外，还有可能由于例如过冲、振荡等因素而产生输入侧电容器电压Vic超过FC输出电压检测值Vfc_d的情况。特别是，还设想了以下情况：在FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|≤阈值电压差ΔVth的范围内，在输入侧电容器电压Vic超过FC输出电压检测值Vfc_d的状态下控制值静定。

与此相对，如果是本变形例的结构，则在输入侧电容器电压Vic超过FC输出电压检测值Vfc_d的情况下进行使输入侧电容器16a放电的控制，即进行使输入侧电容器电压Vic为SOFC 12的输出电压以下的控制，由此能够更可靠地抑制在输入侧电容器电压Vic超过FC输出电压检测值Vfc_d的状态下闭合FC连接继电器18。其结果，能够更可靠地防止在FC连接继电器18闭合时电流流入SOFC 12。

根据以上说明的第四实施方式的变形例所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本变形例的车辆用电源系统100中，控制器90控制副转换器26来进行向输入侧电容器16a的充电，使得输入侧电容器电压Vic为FC输出电压检测值Vfc_d以下(图5的步骤S131和步骤S132)。

由此，更可靠地抑制在输入侧电容器电压Vic超过FC输出电压检测值Vfc_d的状态下闭合FC连接继电器18，从而能够更可靠地防止在FC连接继电器18闭合时电流流入SOFC12。其结果，能够更可靠地防止因电流流入SOFC 12而引起的对SOFC 12的构成部件的不良影响。

此外，在本变形例中，作为使输入侧电容器电压Vic为SOFC 12的输出电压以下的控制的一例，说明了使输入侧电容器16a放电的控制。然而，也可以采用除此以外的使输入侧电容器电压Vic为SOFC 12的输出电压以下的控制。例如，也可以是，将输入侧电容器电压Vic的目标值设定成在使FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下的范围内相对于FC输出电压检测值Vfc_d而言低规定的余量，由此输入侧电容器电压Vic被维持为SOFC 12的输出电压以下。

(第五实施方式)

下面，说明第五实施方式。此外，对与第一实施方式～第四实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。特别是，在本实施方式中，关于上述启动时继电器闭合控制，说明不同于第四实施方式的另外的方式。

另外，关于本实施方式，从简化说明的观点出发，以将图4所示的第四实施方式的启动时继电器闭合控制作为基础为前提来进行说明，但是在第五实施方式～第九实施方式中的任一实施方式中，也都可以将图5所示的第四实施方式的变形例所涉及的启动时继电器闭合控制作为基础。

图6是说明本实施方式中的启动时继电器闭合控制的流程的流程图。

如图所示，在步骤S210中，控制器90与第四实施方式同样地判定SOFC 12是否启动。然后，控制器90在判断为SOFC 12启动的情况下，进行步骤S220的处理。

在步骤S220中，控制器90进行判断SOFC 12的发电是否已得到许可的发电许可判定。具体地说，在SOFC 12的启动处理中，进行利用未图示的启动燃烧器等来对该SOFC 12进行加热的暖机处理，SOFC 12的温度逐渐上升并逐渐接近规定的工作温度(例如，700℃～900℃)。SOFC 12通过达到这种适当的工作温度，来以所要求的发电特性进行动作。

因而，在本实施方式中，如果是暖机处理完成的状态，则判断为是SOFC 12的发电已得到许可的状态。另一方面，在SOFC 12的暖机处理未完成、SOFC 12未达到上述适当的工作温度的情况下，SOFC 12有可能未达到所要求的发电特性，因此判断为SOFC 12的发电未得到许可。

此外，在FC连接继电器18被断开、未从SOFC 12实质上取出电流的情况下，SOFC 12的发电特性与SOFC 12的开路电压的大小相关。即，SOFC 12的开路电压越大，则SOFC 12的发电特性越高。因而，在本实施方式中，在FC连接继电器18被断开的状态下，基于作为SOFC12的开路电压的FC输出电压检测值Vfc_d来进行SOFC 12的发电许可的判定。下面，说明具体的发电许可判定的内容。

图7是示出本实施方式中的SOFC 12的发电是否已得到许可的判定的处理的流程图。

如图所示，在步骤S221中，控制器90从FC电压传感器30获取FC输出电压检测值Vfc_d。

然后，在步骤S222中，控制器90判定FC输出电压检测值Vfc_d是否已达到阈值电压Vth1、即是否Vfc_d≥Vth1。在此，阈值电压Vth1被适当地设定为用于判断为FC输出电压检测值Vfc_d能够发挥通常要求的SOFC 12的发电特性(判断为暖机处理已结束)的基准。

然后，控制器90当判断为FC输出电压检测值Vfc_d为阈值电压Vth1以上时，判断为SOFC 12的发电已得到许可，进入步骤S230。

返回到图6，控制器90与第四实施方式所涉及的图5的步骤S120、步骤S130及步骤S140的处理同样地，经步骤S230、步骤S240及步骤S250的处理之后，将FC连接继电器18闭合。

因而，根据本实施方式，能够在SOFC 12的发电得到许可且发电特性稳定的状态下将FC连接继电器18闭合。即，能够在输出电压相对于从SOFC 12取出的电流而言的变化比较小的区域将FC连接继电器18闭合。

由此，例如能够抑制以下状态：在SOFC 12的输出电压为输入侧电容器电压Vic以上的状态下闭合了FC连接继电器18的情况下，电流从SOFC 12流向输入侧电容器16a，导致SOFC 12的输出电压大幅下降，由此输入侧电容器电压Vic再次超过SOFC 12的输出电压从而电流反向地流动(电压的振荡)。

根据以上说明的第五实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，控制器90判定在SOFC 12启动时SOFC 12的发电是否已得到许可(图6的步骤S220)，当判断为SOFC 12的发电已得到许可时，控制副转换器26来向输入侧电容器16a进行充电(图6的步骤S230)，在向输入侧电容器16a充电之后，将FC连接继电器18闭合(图6的步骤S250)。特别是，控制器90基于FC输出电压检测值Vfc_d是否为阈值电压Vth1以上，来判定SOFC 12的发电是否已得到许可(图7的步骤S222)，在FC输出电压检测值Vfc_d为阈值电压Vth1以上的情况下，判断为SOFC 12的发电已得到许可(图7的步骤S223)。

由此，能够更可靠地探测出SOFC 12的发电得到许可且发电特性稳定的状态，在该稳定的时机将FC连接继电器18闭合。即，能够在输出电压相对于从SOFC 12取出的电流而言的变化比较小的区域将FC连接继电器18闭合。由此，能够抑制当在FC连接继电器18闭合后从SOFC 12取出电流以向主蓄电池10进行供给等时因SOFC 12的输出电压变动引起的上述电压的振荡。

此外，如果是本实施方式所涉及的基于FC输出电压检测值Vfc_d的发电许可判定，则例如在虽然SOFC 12的温度本身达到适当的工作温度、但是基于SOFC 12的燃料与空气的供给平衡(空燃比)不适当等其它各种因素而使SOFC 12的发电不稳定的状况下，FC输出电压检测值Vfc_d也达不到阈值电压Vth1，因此在该情况下也不许可发电。

即，在由于SOFC 12的温度未达到工作温度这一状况以外的其它因素而发电不稳定的情况下，也不闭合FC连接继电器18。因而，能够更可靠地检测出由于这些其它因素而SOFC 12的发电不稳定从而担心上述的电压振荡的情况，来避免闭合FC连接继电器18。其结果，能够更可靠地抑制在将FC连接继电器18闭合时产生浪涌电流。

此外，在上述实施方式中，控制器90基于FC输出电压检测值Vfc_d来判定SOFC 12的发电是否已得到许可。然而，例如也可以是，控制器90对SOFC 12提供比较小的规定的负荷，基于因该负荷引起的SOFC 12的输出电流的变化和提供负荷之前与之后的FC输出电压检测值Vfc_d的变化来估计SOFC 12的发电特性，在估计出的发电特性达到规定的发电特性阈值的情况下，判断为发电已得到许可。

(第六实施方式)

下面，说明第六实施方式。此外，对与第一实施方式～第五实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。在本实施方式中，取代第五实施方式的FC输出电压检测值Vfc_d，而是基于SOFC 12的温度(堆温度Ts)来进行FC连接继电器18的闭合控制中的SOFC12的发电许可判定。

图8是示出本实施方式中的车辆用电源系统100的结构的图。如图所示，在该车辆用电源系统100中，以第三实施方式中说明的系统结构(参照图3)为基础，在SOFC 12处设置有用于检测该SOFC 12的温度的堆温度传感器32。而且，由该堆温度传感器32检测出的堆温度检测值Ts_d被适当地发送到控制器90。

此外，本实施方式中的启动时继电器闭合控制的流程与第五实施方式所涉及的图6所示的流程相同，因此仅说明与第五实施方式不同的发电许可判定的部分。

图9是示出本实施方式中的SOFC 12的发电是否已得到许可的判定的处理的流程图。

如图所示，在步骤S221′中，控制器90从堆温度传感器32获取堆温度检测值Ts_d。

然后，在步骤S222′中，控制器90判定堆温度检测值Ts_d是否已达到第一阈值温度Tth1、即是否Ts_d≥Tth1。在此，第一阈值温度Tth1是根据堆温度检测值Ts_d是否为能够得到通常要求的SOFC 12的发电特性的温度这一观点决定的。

然后，当判定为堆温度检测值Ts_d为第一阈值温度Tth1以上时，在步骤S223′中控制器90判断为SOFC 12的发电已得到许可，经第五实施方式所涉及的图6的步骤S230、步骤S240及步骤S250的处理之后将FC连接继电器18闭合。

因而，根据本实施方式，能够更可靠地探测出堆温度Ts达到规定的工作温度，来闭合FC连接继电器18。此外，在SOFC 12启动时，伴随暖机处理的进展的堆温度Ts的上升大致与SOFC 12的发电特性的提高相关。因而，通过基于堆温度检测值Ts_d来判定SOFC 12的发电是否已得到许可，能够适当地探测出SOFC 12的发电特性变为所要求的特性的时间，来闭合FC连接继电器18。

根据以上说明的第六实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，还具有作为燃料电池温度获取部的堆温度传感器32，该堆温度传感器32获取作为SOFC 12的温度的堆温度检测值Ts_d。而且，控制器90基于堆温度检测值Ts_d是否为第一阈值温度Tth1以上，来判定SOFC 12的发电是否已得到许可(图9的步骤S222′)，在为第一阈值温度Tth1以上的情况下，判断为SOFC 12的发电已得到许可(图9的步骤S223′)。

由此，能够更可靠地探测出伴随暖机处理的进展的SOFC 12的发电特性的上升，来闭合FC连接继电器18。即，能够在输出电压相对于从SOFC 12取出的电流而言的变化比较小的时机更可靠地闭合FC连接继电器18。由此，能够更适当地抑制当在FC连接继电器18闭合后从SOFC 12取出电流以向主蓄电池10进行供给等时因SOFC 12的输出电压的变动引起的上述电压的振荡。

特别是，在进行本实施方式所涉及的发电许可判定的SOFC 12的启动场景下，事实上能够将堆温度Ts视作表示SOFC 12的发电特性的参数，因此能够通过将堆温度检测值Ts_d作为参数来高精度地掌握SOFC 12的发电特性，在适当的时机闭合FC连接继电器18。其结果，能够更可靠地抑制在FC连接继电器18闭合时产生浪涌电流。

此外，在本实施方式中，说明了以下例子：以第三实施方式中说明的系统结构(参照图3)为基础，并且在SOFC 12处设置检测该SOFC 12的温度的堆温度传感器32，来进行针对FC连接继电器18的闭合控制以及该闭合控制中的发电许可判定。然而，不限于此，也可以是，以第一实施方式中说明的系统结构(参照图1)和第二实施方式中说明的系统结构(参照图2)为基础，并且在SOFC 12处设置检测该SOFC 12的温度的堆温度传感器32，来进行针对FC连接继电器18的闭合控制以及该闭合控制中的发电许可判定。

另外，也可以是，除了堆温度Ts(堆温度检测值Ts_d)以外，还使用SOFC 12的输出电压(FC输出电压检测值Vfc_d)来进行发电许可判定。例如，也可以是，在堆温度检测值Ts_d和FC输出电压检测值Vfc_d这两方分别为第一阈值温度Tth1和阈值电压Vth1以上的情况下，判断为SOFC 12的发电已得到许可。

即，如已经说明过的那样，在SOFC 12的启动场景下，通常，堆温度Ts成为表示SOFC12的发电特性的参数。然而，例如设想了以下情况：虽然暖机处理本身正常地进行，但由于向SOFC 12供给的燃料与空气的空燃比不适当等原因，导致尽管堆温度检测值Ts_d为第一阈值温度Tth1以上也得不到期望的发电特性。在该情况下，实际上发电特性低，SOFC 12的准备不充分，因此优选的是判断为发电未得到许可。

与此相对，通过如上述的那样基于堆温度检测值Ts_d和FC输出电压检测值Vfc_d这两方来进行SOFC 12的发电许可判定，虽然堆温度检测值Ts_d为第一阈值温度Tth1以上，但FC输出电压检测值Vfc_d不为阈值电压Vth1以上，因此能够更可靠地探测出未得到上述的期望的发电特性的状态，判断为发电未得到许可。

另一方面，例如设想了以下情况：由于构成SOFC 12的单位单元的个体差异等因素，SOFC 12的开路电压高到设想电压以上，尽管SOFC 12未达到期望的发电特性，但是FC输出电压检测值Vfc_d为阈值电压Vth1以上。在该情况下，实际上暖机处理未完成，因此堆温度检测值Ts_d不会为第一阈值温度Tth1以上，能够判断为发电未得到许可。

因而，通过基于堆温度检测值Ts_d和FC输出电压检测值Vfc_d这两方来进行SOFC12的发电许可判定，能够在能够更可靠地抑制浪涌电流产生的时机闭合FC连接继电器18。

(第七实施方式)

下面，说明第七实施方式。此外，对与第一实施方式～第六实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。特别是，在本第七实施方式、后述的第八实施方式～第九实施方式中，说明通过第四实施方式～第六实施方式中说明的启动时继电器闭合控制(参照图4～图6)来闭合FC连接继电器18之后的控制的各方式。

特别是，在本实施方式中，说明当在FC连接继电器18闭合之后在SOFC 12工作期间产生了规定的发电停止请求的情况下按照该发电停止请求来使SOFC 12停止时的车辆用电源系统100的控制(下面，也记载为“SOFC停止关联控制”)的一个方式。

图10是示出本实施方式中的SOFC停止关联控制的流程的流程图。

如图所示，当在步骤S140(参照图4)或步骤S250(参照图6)中闭合FC连接继电器18时，控制器90执行步骤S310及其之后的SOFC停止关联控制。

在步骤S310中，控制器90使副转换器26停止。例如，控制器90在将FC连接继电器18闭合的大致同时(以该闭合为触发)使副转换器26停止。

副转换器26被使用于SOFC 12启动时针对输入侧电容器16a的充电控制，基本来说在SOFC 12工作期间使副转换器26工作的必要性低。因而，通过如本实施方式那样与FC连接继电器18的闭合一起迅速使副转换器26停止，能够抑制使副转换器26无用地继续工作所造成的电力消耗。

在步骤S320中，控制器90在如上所述那样使副转换器26停止之后，判定是否存在针对SOFC 12的发电停止请求。具体地说，控制器90例如通过探测出针对未图示的规定的SOFC停止操作开关的操作，来判断为存在发电停止请求。

在步骤S330中，控制器90使SOFC 12停止。具体地说，控制器90例如发出使具备用于使SOFC 12发电的燃料系统、空气系统的致动器的SOFC系统停止的指令。按照该指令，停止向SOFC 12供给燃料，执行包括对SOFC 12的冷却处理的停止时序。

然后，在步骤S340中，控制器90使副转换器26重新工作。这是由于，关于为了抑制SOFC 12停止时的阳极催化剂的氧化劣化而进行的后述的EAP(Electric AnodeProtection：电阳极保护)处理，通过副转换器26来进行该EAP处理的施加电压的控制。

在步骤S350中，控制器90执行作为燃料电池保护处理的EAP处理。在此，EAP处理是指以下的处理：在SOFC 12停止时等该SOFC 12的阳极可能变为氧化气氛的场景下，向SOFC12供给规定大小的电流(下面也记载为“EAP电流”)，使得SOFC 12被施加期望的大小的保护电压，该保护电压是其方向与通过SOFC 12的发电而得到的电压的方向相反的电压。

特别是，在本实施方式中，副蓄电池22被用作EAP处理用的电源，通过副转换器26来调节EAP电流。即，在本实施方式中，控制器90控制副转换器26来对从副蓄电池22取出的电力进行调节，将EAP电流控制为期望的大小。

此外，在本实施方式中，在执行EAP处理时，处于FC连接继电器18被闭合的状态，因此能够从副蓄电池22向SOFC 12供给EAP电流。

另外，本实施方式的副转换器26除了被使用于第四实施方式等中说明的SOFC 12启动时对输入侧电容器16a的充电以外，还被使用于上述EAP处理的执行，因此尽管使副转换器26的输出小于FC转换器16的输出，但是期望构成为相比于仅进行针对输入侧电容器16a的充电控制的情况而言使输出稍大。

接着，在步骤S360中，控制器90判定由堆温度传感器32得到的堆温度检测值Ts_d是否为规定的第二阈值温度Tth2以下。

在此，已知的是，当低于氧化劣化点(例如400℃～500℃之间的温度)时，不再发生阳极内的催化剂氧化的反应(更详细地说，是生成氧化镍的反应)。即，氧化劣化点是阳极发生氧化劣化的温度的下限。因而，如果SOFC 12的温度通过SOFC 12的停止时序中包含的冷却处理而逐渐下降从而低于该温度，则能够停止EAP处理。因此，在本实施方式中，作为是否停止EAP处理的判定，判定堆温度检测值Ts_d是否为第二阈值温度Tth2以下。

因而，作为第二阈值温度Tth2，优选设定为上述氧化劣化点或其附近的温度。

然后，控制器90当判定为堆温度检测值Ts_d为第二阈值温度Tth2以下时，在步骤S370中结束EAP处理。具体地说，控制器90控制副转换器26来将EAP电流设定为0。

此外，在结束EAP处理之后，控制器90适当地进行FC连接继电器18的断开和副转换器26的再次停止。

根据以上说明的第七实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，控制器90当将FC连接继电器18闭合时，使副转换器26停止(图10的步骤S310)。

因而，能够与FC连接继电器18的闭合一起迅速地使副转换器26停止，能够抑制使副转换器26无用地继续工作所造成的电力消耗。

另外，控制器90在使副转换器26停止(图10的步骤S310)之后，判定是否存在针对SOFC 12的发电停止请求(图10的步骤S320)，当判断为存在针对SOFC 12的发电停止请求时，使SOFC 12的发电停止(图10的步骤S330)，在保持FC连接继电器18闭合的状态下使副转换器26重新工作(图10的步骤S340)，执行对该重新工作的副转换器26进行控制来从副蓄电池22向SOFC 12施加规定电压的作为燃料电池保护处理的EAP处理(图10的步骤S350)。

由此，在执行EAP处理时，处于FC连接继电器18被闭合的状态，因此能够从副蓄电池22向SOFC 12供给EAP电流。而且，通过使用副转换器26来从副蓄电池22向SOFC 12供给EAP电流，无需设置用于进行EAP处理的其它转换器、蓄电池就能够执行EAP处理。

即，能够使用第四实施方式等中说明的用于对输入侧电容器16a进行充电的副转换器26来还执行EAP处理，因此能够使现有的系统结构简化，并且能够实现启动时继电器闭合控制和停止时等的EAP处理这两方。特别是，与使FC转换器16双向化来执行EAP处理的现有的系统相比，能够进一步简化系统结构。

并且，通过使用副转换器26执行EAP处理，在SOFC 12停止时等担心阳极内变为氧化气氛的场景下，能够不需要用于消除该氧化气氛的向阳极内的燃料气体供给(燃料气体吹扫)。因而，能够实现现有的系统结构的简化，并且能够实现燃料消耗量的抑制，其结果，能够有助于车辆的续航距离的增加。

并且，本实施方式的车辆用电源系统100具有作为燃料电池的温度获取部的堆温度传感器32(参照图8)，该堆温度传感器32获取作为SOFC 12的温度的堆温度检测值Ts_d。而且，控制器90当判断为堆温度检测值Ts_d为第二阈值温度Tth2以下时，结束EAP处理(图10的步骤S360和步骤S370)。

由此，当堆温度Ts下降到阳极内不容易发生催化剂氧化的程度时，能够迅速地结束EAP处理。因而，能够抑制EAP处理的消耗电力。

特别是，第二阈值温度Tth2被设定为作为SOFC 12的阳极内发生氧化劣化的温度的氧化劣化点。由此，能够在堆温度Ts低于理论上阳极内不再发生催化剂氧化的氧化劣化点的时机结束EAP处理。即，能够使EAP处理在更适当的时机结束，因此能够抑制EAP处理的消耗电力，从而能够更可靠地发挥通过EAP处理抑制氧化劣化的效果。

此外，在本实施方式中，在SOFC 12的工作期间使副转换器26停止(参照图10的步骤S310)。然而，也可以在SOFC 12的工作期间使副转换器26继续工作。另外，该情况下的SOFC停止关联控制相对于本实施方式中说明的图10的SOFC停止关联控制而言，去除步骤S310的处理(使副转换器26停止)和步骤S340的处理(使副转换器26重新工作)，除此以外是同样的。

(第八实施方式)

下面，说明第八实施方式。此外，对与第一实施方式～第七实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。在本实施方式中，特别是，说明不同于第七实施方式中说明的SOFC停止关联控制的其它方式的SOFC停止关联控制。

图11是示出本实施方式中的车辆用电源系统100的结构的图。如图所示，在该车辆用电源系统100中，以第三实施方式中说明的系统结构(参照图3)为基础，并且在主蓄电池10处设置有用于检测该主蓄电池10的充电量(SOC)的SOC传感器34。

SOC传感器34例如检测主蓄电池10的电压和充放电电流，根据该电压和电流的累计值等来运算主蓄电池10的充电量。然后，由该SOC传感器34检测出的充电量检测值(下面，记载为“充电量检测值SOC_d”)被适当发送到控制器90。

图12是示出本实施方式中的SOFC停止关联控制的流程的流程图。

如图所示，当在步骤S140(参照图4)或步骤S250(参照图6)中闭合FC连接继电器18时，控制器90执行步骤S410及其之后的处理。此外，图示的步骤S410～步骤S430的各处理分别与第七实施方式的步骤S310～步骤S330的各处理相同，因此省略详细的说明。

当在上述步骤S430中停止SOFC 12的发电时，在步骤S440中，控制器90判定由SOC传感器34得到的充电量检测值SOC_d是否超过规定的第一充电量阈值αth1。

在此，第一充电量阈值αth1是根据以下观点决定的阈值：是否对主蓄电池10充入了充足到即使SOFC 12停止、在规定时间的期间内车辆行驶等所要求的电力也不会不足的程度的电力。即，如果对主蓄电池10充入了能够行驶上述规定时间的期间的程度的电力，则认为到再次对SOFC 12发出发电请求为止的时间变长，因此能够预测出SOFC 12的发电停止状态长时间持续。另一方面，在主蓄电池10的电力相对于规定时间的车辆行驶所要求的电力而言不足的情况下，认为到再次对SOFC 12发出发电请求为止的时间变短。

因而，在本实施方式中，根据主蓄电池10的电力相对于规定时间的车辆行驶所要求的电力而言是否不足，来判断是否执行之后的EAP处理。

更详细地说明，在主蓄电池10的电力相对于规定时间的车辆行驶所要求的电力而言足够的情况下，能够预测出SOFC 12的发电停止状态长时间持续，因此停止向SOFC 12供给燃料的时间也变长。由此，阳极内的燃料气体分压不断下降，阳极内容易进一步变为氧化气氛。因而，在该情况下，执行EAP处理以抑制阳极催化剂的氧化劣化的必要性高，因此执行EAP处理(步骤S440的“是”及其之后)。

另一方面，在主蓄电池10的电力相对于规定时间的车辆行驶所要求的电力而言不足的情况下，能够预测出SOFC 12的发电停止状态相对变短，因此停止向SOFC 12供给燃料的时间也相对变短。由此，有可能在阳极内的燃料气体分压的下降没什么进展的状态下再次发出发电请求。因而，在该情况下，阳极内的燃料气体分压的下降进展到导致阳极催化剂的氧化劣化的程度的可能性低，因此从抑制消耗电力的观点出发不执行EAP处理(步骤S440的“否”及其之后)。

因而，控制器90在判定为充电量检测值SOC_d为第一充电量阈值αth1以下的情况下，结束本SOFC停止关联控制。另一方面，控制器90当判定为充电量检测值SOC_d超过第一充电量阈值αth1时，执行步骤S450的处理。

在步骤S450中，控制器90使副转换器26重新工作。然后，控制器90在之后的步骤S460中执行EAP处理关联控制。

图13是示出EAP处理关联控制的详情的流程图。

如图所示，在步骤S461中，控制器90开始进行EAP处理。

接着，在步骤S462中，控制器90判定堆温度检测值Ts_d是否为第二阈值温度Tth2以下。在此，控制器90当判定为堆温度检测值Ts_d为第二阈值温度Tth2以下时，与第七实施方式同样地结束EAP处理(步骤S465)。

另一方面，控制器90当判定为堆温度检测值Ts_d超过第二阈值温度Tth2时，执行步骤S463的判断处理。

在步骤S463中，控制器90判定是否存在针对SOFC 12的再次的发电请求。然后，控制器90当判定为存在针对SOFC 12的再次的发电请求时，执行步骤S464的判断处理。

在步骤S464中，控制器90判定是否已开始向SOFC 12供给燃料。即，控制器90在基于上述再次的发电请求来进行SOFC 12的启动处理的阶段，判定是否已开始向SOFC 12供给燃料。

然后，控制器90当判定为已开始供给燃料时，进入步骤S465，结束EAP处理。即，在已开始向SOFC 12供给燃料的情况下，阳极内的氧化气氛通过该燃料供给而被消除，成为实质上不发生阳极催化剂的氧化劣化的状态，因此使EAP处理结束。

此外，在本实施方式中，如根据图13所理解的那样，在堆温度检测值Ts_d不为第二阈值温度Tth2以下的前提(步骤S462的“否”)下，在上述步骤S463中的是否存在再次的发电请求的判断以及上述步骤S464中的是否已开始向SOFC 12供给燃料的判断中的至少任一者为否定的情况下，继续进行EAP处理。

即，根据本实施方式，即使是堆温度检测值Ts_d不为第二阈值温度Tth2以下的情况，在基于再次的SOFC 12的启动请求而开始供给燃料的情况下，也使EAP处理停止，因此能够抑制因无用地继续进行EAP处理而引起的电力消耗。

根据以上说明的第八实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，还具有作为充电量获取部的SOC传感器34(图11)，该SOC传感器34获取主蓄电池10的充电量。而且，控制器90在副转换器26停止(图12的步骤S410)之后判定是否存在针对SOFC 12的发电停止请求(图12的步骤S420)，当判断为存在针对SOFC 12的发电停止请求时使SOFC 12的发电停止(图12的步骤S430)，判定作为主蓄电池10的充电量获取值的充电量检测值SOC_d是否超过规定的第一充电量阈值αth1(图12的步骤S440)，当判定为充电量检测值SOC_d超过第一充电量阈值αth1时，在保持FC连接继电器18闭合的状态下使副转换器26重新工作(图12的步骤S450)，执行对该重新工作的副转换器26进行控制来从副蓄电池22向SOFC 12施加规定电压的EAP处理(图12的步骤S460)。

由此，在执行EAP处理时，处于FC连接继电器18被闭合的状态，因此能够从副蓄电池22向SOFC 12供给EAP电流。而且，通过使用副转换器26从副蓄电池22向SOFC 12供给EAP电流，无需设置用于进行EAP处理的其它转换器、蓄电池就能够执行EAP处理。

另外，在本实施方式中，当主蓄电池10的充电量检测值SOC_d超过第一充电量阈值αth1时，使副转换器26重新工作以执行EAP处理。即，在主蓄电池10的电力相对于上述规定时间的车辆行驶等所要求的电力而言充足的情况下，执行EAP处理。

由此，例如，在主蓄电池10的SOC低到认为在上述规定时间内请求再次启动SOFC12的程度的情况下，SOFC 12的停止时间短，阳极内的燃料气体分压的下降不会进展到导致阳极催化剂的氧化劣化的程度的可能性高。因而，在本实施方式中，能够适当地判断出该状况来避免执行EAP处理。因而，能够尽力避免执行EAP处理来减少消耗电力。

此外，例如也可以是，在按照本实施方式中的步骤S430来使SOFC 12停止之后，设定或预测车辆的行驶时间，基于该设定或预测出的车辆的行驶时间，来运算在SOFC 12处于停止状态时车辆所要求的消耗电力的预测值，基于该消耗电力的预测值来决定作为判断是否进行EAP处理的判断基准的第一充电量阈值αth1。

并且，在本实施方式的车辆用电源系统100中，当在存在针对SOFC 12的再次的发电请求的情况下(图13的步骤S463的“是”)开始向SOFC 12供给燃料时(图13的步骤S464的“是”)，控制器90结束EAP处理(图13的步骤S465)。

由此，在基于对SOFC 12的再次的发电请求来开始供给燃料的情况下，使EAP处理停止，因此能够抑制因无用地继续进行EAP处理而引起的电力消耗。特别是，如本实施方式那样，即使在堆温度检测值Ts_d不为第二阈值温度Tth2以下的情况下，在按照SOFC 12的发电请求开始供给燃料来消除阳极内的氧化气氛的状态下，也使EAP处理停止，因此能够抑制因无用地继续进行EAP处理而引起的电力消耗。

(第九实施方式)

下面，说明第九实施方式。此外，对与第一实施方式～第八实施方式相同的要素标注相同的标记，省略其详细的说明。在本实施方式中，说明结束在图10的步骤S370或图12的步骤S490中说明的EAP处理之后的EAP结束后控制。

图14是示出本实施方式中的车辆用电源系统100的结构的图。如图所示，在该车辆用电源系统100中，以在第二实施方式中说明的系统结构(参照图2)中设置堆温度传感器32和SOC传感器34且SOFC 12的输出为60V以上的结构为基础，并且在副转换器26中嵌入有放电电路26a。该放电电路26a根据来自控制器90的指令来释放输入侧电容器16a的充电电力。

图15是示出本实施方式的EAP结束后控制的流程的流程图。

如图所示，当在步骤S370(参照图10)或步骤S490(参照图12)中闭合FC连接继电器18时，控制器90执行步骤S510及其之后的EAP结束后控制。

在步骤S510中，控制器90控制副转换器26来通过放电电路26a释放输入侧电容器16a的充电电力。由此，能够更可靠地使FC转换器16的输入侧电压下降。

特别是，在本实施方式中，SOFC 12的输出为60V以上，因此从安全上的要求出发，期望的是，在车辆、SOFC 12停止时，使FC转换器16的输入侧电压迅速下降。因而，在本实施方式中，通过放电电路26a来释放输入侧电容器16a的充电电力，能够更适当地满足上述安全上的要求。

当输入侧电容器16a的放电结束时，在步骤S520中，控制器90将FC连接继电器18断开。

然后，在步骤S530中，控制器90使副转换器26再次停止。

根据以上说明的第九实施方式所涉及的车辆用电源系统100，起到以下作用效果。

在本实施方式的车辆用电源系统100中，副转换器26包括放电电路26a(参照图14)。然后，当EAP处理结束时，控制器90使FC连接继电器18为闭合状态，并且通过副转换器26的放电电路26a来释放FC转换器16的输入侧电容器16a中充入的电力(图15的步骤S510)，当释放完输入侧电容器16a的电力时，将FC连接继电器18断开(图15的步骤S520)，使副转换器26停止(图15的步骤S530)。

由此，能够更可靠地使FC转换器16的输入侧电压下降。特别是，在本实施方式中，将由于使输入侧电容器16a放电的放电电路26a设置于相比于FC转换器16而言能够构成为更小型的副转换器26。因而，例如，与将大型的FC转换器16设为双向转换器并利用FC转换器16使输入侧电容器16a放电的情况相比，能够减少因转换器的动作而产生的消耗电力，并且还能够简化电路结构。

此外，在本实施方式中，说明了以下例子：以图2所示的车辆用电源系统100的结构为基础在副转换器26中嵌入放电电路26a。然而，不限于此，也可以以图1、图3、图8以及图11所示的任一车辆用电源系统100的结构为基础在副转换器26中嵌入放电电路26a。

以上说明了本发明的各实施方式，但是上述各实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定为上述各实施方式的具体结构。

例如，图1～图3、图8、图11以及图14所示的车辆用电源系统100的结构只不过是能够实现本发明的具体方式的例子，未必限定于这些结构。即，车辆用电源系统100的结构能够在本发明的主题的范围内适当变更。

另外，在上述各实施方式中，说明了副转换器26的充电部由输入侧电容器16a构成的例子。然而，充电部只要能够根据SOFC 12的输出电压来调节副转换器26的输入侧电压即可，除电容器以外，也可以由本领域技术人员能够想到的其它任意的电路元件或电路结构构成。

并且，在上述各实施方式的车辆用电源系统100中，说明了配置SOFC 12作为燃料电池的例子。然而，在设置SOFC 12以外的固体高分子型等的燃料电池单元、燃料电池堆、或者层叠燃料电池单元而成的层叠燃料电池的车辆用电源系统中，也能够适当应用本发明。

并且，上述各实施方式能够适当组合。具体地说，第一实施方式～第三实施方式中说明的车辆用电源系统100的系统结构、第四实施方式～第六实施方式中说明的启动时继电器闭合控制、第七实施方式和第八实施方式中说明的SOFC停止关联控制以及第九实施方式中说明的EAP结束后控制能够适当地相互组合。

另外，在第五实施方式和第六实施方式的启动时继电器闭合控制(参照图6)中，说明了以下例子：按照第四实施方式的启动时继电器闭合控制，在FC-电容器电压差绝对值|ΔVfc_d-ic|为阈值电压差ΔVth以下时，将FC连接继电器18闭合。然而，也可以是，对于第五实施方式和第六实施方式的启动时继电器闭合控制，也应用第四实施方式的变形例中说明的启动时继电器闭合控制中的基于FC-电容器电压差ΔVfc_d-ic是否为0以上来进行的FC连接继电器18的闭合判断。

Claims (18)

1.一种车辆用电源系统，具有：

主蓄电池，其向车辆的行驶马达供给电力；

燃料电池，其至少向所述主蓄电池供给电力；

主线，其将所述主蓄电池与所述燃料电池连接；

第一电压变换器，其配置于所述主线，具备对所述燃料电池的输出电压进行调节的充电部和变压部；

继电器，其设置于所述主线上的所述充电部与所述燃料电池之间的位置；以及

副蓄电池，其连接于用于向所述车辆或所述燃料电池的辅机供给电力的辅机电力供给线，

其中，所述车辆用电源系统还具有第二电压变换器，所述第二电压变换器连接于所述主线上的所述继电器与所述充电部之间的位置，用于对从所述副蓄电池向所述充电部供给的电力进行调节。

2.根据权利要求1所述的车辆用电源系统，还具有：

燃料电池输出电压获取部，其获取所述燃料电池的输出电压；以及

控制器，其基于获取到的所述燃料电池的输出电压，来执行针对所述继电器的开闭控制和针对所述第二电压变换器的控制。

3.根据权利要求2所述的车辆用电源系统，其中：

所述控制器进行以下动作：

判定所述燃料电池是否启动；

当判断为该燃料电池启动时，控制所述第二电压变换器来进行从所述副蓄电池向所述充电部的充电；以及

在向所述充电部充电之后，将所述继电器闭合。

4.根据权利要求3所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器以使所述充电部的电压与所述燃料电池的输出电压之差为规定的阈值电压差以下的方式，控制所述第二电压变换器来进行向所述充电部的充电。

5.根据权利要求4所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器以使所述充电部的电压为所述燃料电池的输出电压以下的方式，控制所述第二电压变换器来进行向所述充电部的充电。

6.根据权利要求3～5中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器进行以下动作：

在所述燃料电池启动时判定该燃料电池的发电是否已得到许可；

当判断为该燃料电池的发电已得到许可时，控制所述第二电压变换器来进行向所述充电部的充电；以及

在向所述充电部充电之后，将所述继电器闭合。

7.根据权利要求6所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器进行以下动作：

基于所述燃料电池的输出电压是否为规定的阈值电压以上，来判定所述燃料电池的发电是否已得到许可；以及

在所述燃料电池的输出电压为所述阈值电压以上的情况下，判断为所述燃料电池的发电已得到许可。

8.根据权利要求6所述的车辆用电源系统，其中，

还具有获取所述燃料电池的温度的燃料电池温度获取部，

所述控制器进行以下动作：

基于获取到的所述燃料电池的温度是否为规定的第一阈值温度以上，来判定所述燃料电池的发电是否已得到许可；以及

在所述燃料电池的温度为所述第一阈值温度以上的情况下，判断为所述燃料电池的发电已得到许可。

9.根据权利要求3～8中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器当将所述继电器闭合时，使所述第二电压变换器停止。

10.根据权利要求9所述的车辆用电源系统，其中，

所述控制器进行以下动作：

在所述第二电压变换器停止之后，判定是否存在针对所述燃料电池的发电停止请求；

当判断为存在针对所述燃料电池的发电停止请求时，使所述燃料电池的发电停止；

在保持所述继电器闭合的状态下使所述第二电压变换器重新工作；以及

执行对该重新工作的所述第二电压变换器进行控制来从所述副蓄电池向所述燃料电池施加规定电压的燃料电池保护处理。

11.根据权利要求9所述的车辆用电源系统，其中，

还具有获取所述主蓄电池的充电量的充电量获取部，

所述控制器进行以下动作：

在所述第二电压变换器停止之后，判定是否存在针对所述燃料电池的发电停止请求；

当判断为存在针对所述燃料电池的发电停止请求时，使所述燃料电池的发电停止；

判定所获取到的所述主蓄电池的充电量是否超过规定的第一充电量阈值；

当判定为所述主蓄电池的充电量超过所述第一充电量阈值时，在保持所述继电器闭合的状态下使所述第二电压变换器重新工作；以及

执行对该重新工作的所述第二电压变换器进行控制来从所述副蓄电池向所述燃料电池施加规定电压的燃料电池保护处理。

12.根据权利要求11所述的车辆用电源系统，其中，

在存在针对所述燃料电池的再次的发电请求的情况下，当开始向该燃料电池供给燃料时，所述控制器结束所述燃料电池保护处理。

13.根据权利要求11或12所述的车辆用电源系统，其中，

还具有获取所述燃料电池的温度的燃料电池温度获取部，

所述控制器当判断为所获取到的所述燃料电池的温度为第二阈值温度以下时，结束所述燃料电池保护处理。

14.根据权利要求13所述的车辆用电源系统，其中，

所述第二阈值温度被设定为发生所述燃料电池的阳极内的氧化劣化的温度。

15.根据权利要求12～14中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述第二电压变换器包括放电电路，

所述控制器进行以下动作：

当所述燃料电池保护处理结束时，使所述继电器为闭合状态，并且利用所述放电电路来释放所述第一电压变换器的所述充电部中充入的电力；以及

当释放完所述充电部的电力时，将所述继电器断开来使所述第二电压变换器停止。

16.根据权利要求1～15中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述第二电压变换器与所述第一电压变换器成一体地构成。

17.根据权利要求1～16中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述第一电压变换器的所述变压部由变压器构成。

18.根据权利要求1～17中的任一项所述的车辆用电源系统，其中，

所述燃料电池构成为最大输出电压小于60V。

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