CN113085660A - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及燃料电池车辆。FCV(1)具备FC系统(20)和电池(40)。FC系统(20)包括FC堆(22)和调整FC堆(22)的输出的升压转换器(24)。FDC－ECU(60)控制升压转换器(24)，使得从FC堆(22)向变换器(12)供给电力并且电池(40)的SOC被调整为目标SOC。并且，FDC－ECU(60)使目标SOC随着氢罐(28)的氢余量降低而降低。

Description

燃料电池车辆
技术领域
本公开涉及燃料电池车辆。
背景技术
国际公开第2011/004493号公开了一种搭载有燃料电池的燃料电池车辆(以下，将燃料电池称为“FC(Fuel Cell)”，将燃料电池车辆称为“FCV(Fuel Cell Vehicle)”。)。该FCV具备FC堆和电池。电池作为剩余电力的储存源、再生制动时的再生能量储存源、与车辆的加速或减速相伴的负荷波动时的能量缓冲器(energy buffer)发挥功能。
在具备FC和电池等蓄电装置的FCV中，作为FC的燃料的氢和蓄存于蓄电装置的电力在能量上存在较大的差异，一般而言，蓄存于蓄电装置的电力的能量比氢能小。因此，当燃料(氢)比蓄电装置的荷电状态(SOC：State Of Charge)先用完时，虽然之后能利用蓄存于蓄电装置的电力进行行驶，但在燃料耗尽的时间点，行驶性能会突然被大幅地限制。
发明内容
本公开是为了解决上述问题而完成的，本公开的目的在于，在具备FC和蓄电装置的FCV中，避免FC的燃料过早耗尽而行驶性能突然被大幅地限制。
本公开的FCV具备：能调整输出的FC系统；蓄电装置；驱动装置，从FC系统和蓄电装置中的至少一方接受电力来产生行驶功率；以及控制装置，控制FC系统的输出，使得从FC系统向驱动装置供给电力并且蓄电装置的SOC被调整为目标SOC。控制装置在FC系统的燃料余量降低的情况下使目标SOC降低。
如上所述，在燃料余量降低的情况下使蓄电装置的目标SOC降低，由此整体上也从蓄电装置向驱动装置提供电力，因此能抑制FC优先于蓄电装置被使用。因此，根据该FCV，能避免FC的燃料过早耗尽而行驶性能突然被大幅地限制。
也可以是，控制装置在FC的燃料余量低于阈值的情况下，使目标SOC随着燃料余量的降低而降低。
当SOC随着目标SOC的降低而降低时，蓄电装置的输出被限制，因此行驶性能被限制。在该FCV中，在燃料余量低于阈值的情况下使目标SOC降低，因此，蓄电装置的输出被确保，直至燃料余量降低至阈值为止，从而能确保足够的行驶性能。
也可以是，控制装置以在FC系统的燃料耗尽时目标SOC达到下限值的方式，使目标SOC随着燃料余量的降低而降低。
由此，能避免燃料耗尽和SOC达到下限值中的一方先到来而FC系统和蓄电装置中的一方变得无法输出。其结果是，能避免行驶性能突然被大幅地限制。
也可以是，FC系统包括：罐，蓄存燃料(氢)；FC堆，使用蓄存于罐的燃料来进行发电；以及转换器，调整FC堆的输出，蓄电装置电连接于转换器与驱动装置之间的电力线。
根据这样的构成，能通过对转换器进行控制来调整FC堆和蓄电装置的输出。例如，能通过相对于行驶功率减小FC堆的输出来增大蓄电装置的输出。由此，能避免FC的燃料过早耗尽而行驶性能突然被大幅地限制。
也可以是，FCV还具备充电装置，该充电装置通过车辆外部的电源对蓄电装置进行充电。
根据该FCV，能利用蓄存于罐的燃料(氢)和从车辆外部供给并蓄存于蓄电装置的电力来实现长距离行驶。
根据结合附图理解的以下的详细说明，本公开的上述和其他的目的、特征、方案以及优点将变得清楚。
附图说明
图1是表示根据本公开的实施方式1的FCV的整体构成的图。
图2是表示设于FCV的行驶模式的图。
图3是表示FC模式下的电力的基本流动的图。
图4是表示FCEV模式下的电力的基本流动的图。
图5是表示氢能与蓄存于电池的电力的能量的比较的图。
图6是表示EV模式下的电力的基本流动的图。
图7是表示CHG模式下的电力的基本流动的图。
图8是表示由FDC－ECU执行的处理的过程的一个例子的流程图。
图9是表示在图8的步骤S60中在行驶模式为FCEV模式的情况下计算目标SOC的方法的一个例子的流程图。
图10是行驶模式为FCEV模式的情况下的氢余量、目标SOC以及系统输出上限的推移的图。
图11是示出了FC系统和电池的能量余量与系统输出上限的关系的图。
图12是表示在实施方式2中在行驶模式为FCEV模式的情况下计算目标SOC的方法的一个例子的流程图。
图13是表示在实施方式2中在行驶模式为FCEV模式的情况下的氢余量、目标SOC以及系统输出上限的推移的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。需要说明的是，对图中相同的部分或相当的部分标注相同的附图标记，不重复进行其说明。
[实施方式1]
图1是表示根据本公开的实施方式1的FCV1的整体构成的图。参照图1，FCV1具备电动发电机(以下称为“MG(Motor Generator)”。)10、变换器12、FC系统20、氢罐28、供给阀30、空气过滤器(air filter)32以及压缩机34。
MG10是交流旋转电机，例如是在转子埋设有永久磁铁的三相交流同步电动机。MG10由变换器12驱动而产生旋转驱动力。MG10所产生的驱动力被传递至未图示的驱动轮。在FCV1的制动时等，MG10作为发电机工作来进行发电。MG10进行发电而产生的电力能由变换器12整流并蓄存于电池40。
变换器12设于电力线70与MG10之间，基于来自MG－ECU66(后述)的驱动信号来驱动MG10。变换器12例如由包括三相的开关元件的电桥电路构成。
FC系统20包括FC堆22、升压转换器24以及继电器26。FC堆22例如是串联地层叠有多个(例如几十～几百)固体高分子型的单体电池的构造体。各单体电池例如通过在电解质膜的两面接合催化剂电极并将该电解质膜夹入导电性的隔板(separator)间而构成，被供给至阳极的氢与被供给至阴极的氧(空气)发生电化学反应从而进行发电。
升压转换器24基于来自FDC－ECU60(后述)的控制信号来将FC堆22进行发电而产生的电力升压(例如几百V)并向电力线70输出。继电器26设于FC堆22与升压转换器24之间的电路，在车辆系统停止时、FC系统20不使用时被断开。
氢罐28储存被供给至FC堆22的燃料氢。氢罐28例如是包含碳纤维增强塑料层的轻型且高强度的高压罐，例如能储存几十MPa的氢。并且，通过供给阀30从氢罐28向FC堆22供给氢。
压缩机34是用于向FC堆22供给氧的设备。压缩机34通过空气过滤器32吸引氧(空气)并进行压缩来向FC堆22供给。
FCV1还具备电池40、DC(Direct Current：直流电)入口44、AC(AlternateCurrent：交流电)入口48、充电器50以及继电器42、46、52。
电池40是被配置为能充放电的蓄电装置。电池40包括由多个电池单元(例如几百个单元)构成的电池组。各电池单元例如是锂离子电池或镍氢电池等二次电池。需要说明的是，锂离子二次电池是将锂作为电荷载体的二次电池，除了电解质为液体的一般的锂离子二次电池之外，还可以包括使用了固体的电解质的所谓全固体电池。也可以使用双电层电容器等蓄电元件来代替电池40。
电池40经由继电器42连接于电力线72，电力线72连接于电力线70。电池40蓄存用于驱动MG10的电力，并通过电力线72、70向变换器12供给电力。此外，电池40接受在FCV1的制动时等由MG10进行发电而产生的电力而被充电。该电池40能作为能量缓冲器发挥功能，该能量缓冲器吸收与FCV1的加减速相伴的负荷波动，或者蓄存在FCV1的制动时等由MG10进行发电而产生的电力。
此外，在本实施方式中，电池40能接受从车辆外部的电源(未图示)通过DC入口44或AC入口48供给的电力来进行充电(以下，也将通过车辆外部的电源进行的电池40的充电称为“外部充电”。)。
DC入口44经由继电器46连接于电力线74，电力线74连接于电力线72。DC入口44被配置为能嵌合从车辆外部的充电桩等(未图示)延伸的DC充电电缆的连接器，接受从充电桩等供给的高压的直流电力并向电力线74输出。
AC入口48经由继电器52连接于充电器50。AC入口48被配置为能嵌合从车辆外部的充电桩等延伸的AC充电电缆的连接器，接受从充电桩等供给的交流电力(例如系统电力)并向充电器50输出。充电器50连接于电力线74，将从AC入口48输入的交流电力转换为电池40的电压电平并向电力线74输出。
继电器42设于电池40与电力线72之间，在FCV1的系统起动中或者外部充电的执行中被闭合。继电器46设于DC入口44与电力线74之间，在使用了DC入口44的外部充电(DC充电)的执行时被闭合。继电器52设于AC入口48与充电器50之间，在使用了AC入口48和充电器50的外部充电(AC充电)的执行时被闭合。
如此，FCV1是能通过连接于DC入口44或AC入口48的车辆外部的电源对电池40进行充电的插电式FCV，能使用通过外部充电而蓄存于电池40的电力进行行驶。
FCV1还具备FDC－ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)60、模式开关(MD－SW)62、电池ECU64以及MG－ECU66。FDC－ECU60、电池ECU64以及MG－ECU66分别被配置为包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、存储器(ROM(Read Only Memory：只读存储器)和RAM(Random Access Memory：随机存取存储器))以及输入输出缓冲器(均未图示)。CPU将储存于ROM的程序在RAM等展开并执行。在储存于ROM的程序中记述有由对应的ECU执行的处理。
FDC－ECU60基于对FCV1请求的行驶功率和电池40的充放电请求来计算对FC系统20请求的输出(FC系统20的输出电力)，并控制升压转换器24，使得FC系统20输出所计算出的电力。需要说明的是，对FCV1请求的行驶功率是根据加速踏板的操作量和车速等来计算的。在本实施方式1中，行驶功率由FDC－ECU60计算出，但也可以由其他ECU(例如，总体地控制整个车辆的车辆ECU(未图示))计算出。
此外，FDC－ECU60按照由模式开关62进行的设定来切换行驶模式。该FCV1搭载FC系统20和电池40来作为电源，此外，能在电池40中蓄存电力。并且，在根据本实施方式1的FCV1中存在与FC系统20和电池40的使用方法对应的四个行驶模式，用户能通过对模式开关62进行操作来选择行驶模式。关于行驶模式，稍后将详细说明。
模式开关62是用于供用户设定行驶模式的开关。模式开关62可以是专用的开关，也可以形成于导航装置等的触摸面板显示器内。
电池ECU64监视电池40的电压、电流、温度等。电池40的电压、电流、温度等由未图示的各种传感器来检测。并且，电池ECU64基于电池40的电压、电流、温度等的检测值来计算电池40的SOC。所计算出的SOC的值被发送给FDC－ECU60。需要说明的是，SOC的计算也可以由FDC－ECU60基于电池40的电压、电流、温度等的检测值来进行。
在该FCV1中，电池40不经由转换器地连接于电力线70，基本上，电池40的充放电量取决于变换器12和MG10所请求的行驶功率与FC系统20的输出之差。因此，通过利用FDC－ECU60基于行驶功率来控制FC系统20的输出，能控制电池40的充放电和SOC。
在根据本实施方式1的FCV1中，由FDC－ECU60根据行驶模式来计算表示SOC的目标的目标SOC。并且，以电池40的SOC接近目标SOC的方式，基于SOC与目标SOC的偏差来计算电池40的充放电请求量，由FDC－ECU60基于所计算出的充放电请求量和行驶功率来控制FC系统20的输出。
关于目标SOC，稍后将详细说明。需要说明的是，关于SOC的计算方法，可以使用公知的各种方法，例如使用了表示OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)与SOC的关系的OCV－SOC曲线(映射图等)的方法、使用了相对于电池40输入输出的电流的累计值的方法等。
MG－ECU66从FDC－ECU60接受对FCV1请求的行驶功率的计算值，基于该行驶功率来生成用于通过变换器12来驱动MG10的信号并向变换器12输出。
＜行驶模式的说明＞
如上所述，FCV1具备FC系统20和电池40。并且，在根据本实施方式1的FCV1中，设有与FC系统20和电池40的使用方法对应的四个行驶模式。
图2是表示设于FCV1的行驶模式的图。参照图2，在根据本实施方式1的FCV1中，存在“FC模式”、“FCEV模式”、“EV模式”、“CHG模式”这四个行驶模式。FCV1的用户能通过模式开关62从这些行驶模式中选择所希望的行驶模式。
图3是表示FC模式下的电力的基本流动的图。参照图3，FC模式是基本上仅利用FC系统20的输出进行行驶直至FC系统20的燃料(氢)耗尽为止的行驶模式。需要说明的是，在燃料耗尽之后，变成仅利用电池40的输出进行行驶。
在FC模式下，为了仅利用FC系统20的输出进行行驶，由FDC－ECU60基于行驶功率来控制FC系统20(升压转换器24)，使得FC系统20输出与变换器12所需的功率即行驶功率(请求值)同等的功率。
需要说明的是，即使在FC模式下，在加速踏板被大幅踩踏等从而请求大的行驶功率，且行驶功率超过FC系统20的输出上限Wfc的情况下，也从电池40提供功率的不足量。此外，在FCV1的制动时等进行MG10的再生发电的情况下，从变换器12向电池40供给由MG10进行发电而产生的电力。需要说明的是，在电池40的SOC已达到上限的情况下，不进行由MG10实施的再生发电。
图4是表示FCEV模式下的电力的基本流动的图。参照图4，FCEV模式是根据本实施方式1的FCV1中的特征性的行驶模式，是均衡地使用FC系统20的输出和电池40的输出的混合动力模式。具体而言，在FCEV模式下，以FC系统20的燃料(氢)耗尽的定时与电池40的SOC达到下限值SL的定时成为同时的方式，使用FC系统20的输出和电池40的输出这两者进行行驶。
在具备FC系统20和电池40的FCV1中，作为FC系统20的燃料的氢和蓄存于电池40的电力在能量上存在较大的差异。具体而言，如图5所示，蓄存于电池40的电力的能量比氢能小。因此，当燃料(氢)比电池40的SOC先用完时，虽然之后能利用蓄存于电池40的电力进行行驶，但在燃料耗尽的时间点，FCV1的行驶性能会突然被大幅地限制。
因此，在根据本实施方式1的FCV1中，FCEV模式被设为行驶模式之一，且用户能通过模式开关62来选择FCEV模式。在FCEV模式下，以不发生FC系统20的燃料过早耗尽而剩余部分仅利用电池40的输出进行行驶的状况的方式，使用FC系统20的输出和电池40的输出这两者进行行驶。具体而言，如上所述，以FC系统20的燃料耗尽的定时与电池40的SOC达到下限值SL的定时成为同时的方式，调整FC系统20和电池40的输出。由此，能进行使用了FC系统20的输出和电池40的输出这两者的行驶，直至FCV1的能量(燃料和电池)耗尽为止，从而能避免FC系统20的燃料过早耗尽而FCV1的行驶性能突然被大幅地限制的状况。
在FCEV模式下，为了使FC系统20的燃料耗尽的定时与电池40的SOC达到下限值的定时成为同时，在根据本实施方式1的FCV1中，使电池40的目标SOC随着氢罐28的氢余量降低而降低。即，以在氢罐28的氢耗尽时目标SOC达到下限值的方式，使目标SOC随着氢余量的降低而降低。由此，能抑制FC系统20优先于电池40被使用。
为了使SOC追随于随着氢余量的降低而降低的目标SOC，并且使用FC系统20的输出和电池40的输出这两者进行行驶，在FCV1中，在FCEV模式的选择中进行以下这样的控制。即，由FDC－ECU60基于行驶功率和电池40的SOC来控制FC系统20(升压转换器24)，使得电池40以SOC降低至目标SOC的方式输出电力，并且使得FC系统20相对于变换器12所需的功率即行驶功率(请求值)输出剩余量。
需要说明的是，即使在FCEV模式下，在加速踏板被大幅踩踏等从而请求大的行驶功率，且行驶功率超过FC系统20的输出上限的情况下，也从电池40提供和SOC与目标SOC之差对应的输出以上的电力。此外，在FCV1的制动时等进行MG10的再生发电的情况下，从变换器12向电池40供给由MG10进行发电而产生的电力。
图6是表示EV模式下的电力的基本流动的图。参照图6，EV模式是不使用FC系统20的燃料(氢)而是基本上仅利用电池40的输出进行行驶的行驶模式。
需要说明的是，即使在EV模式下，在加速踏板被大幅踩踏等从而请求大的行驶功率，且行驶功率超过电池40的输出上限Wout的情况下，也可以从FC系统20输出功率的不足量。此外，在FCV1的制动时等进行MG10的再生发电的情况下，从变换器12向电池40供给由MG10进行发电而产生的电力。
图7是表示CHG模式下的电力的基本流动的图。参照图7，CHG模式是在电池40的SOC降低的情况下通过使用FC系统20的输出主动地对电池40进行充电来使SOC上升至规定水平的模式。
需要说明的是，即使在CHG模式下，如果加速踏板被踩踏等从而请求行驶功率，则也从FC系统20向变换器12供给电力。而且，在加速踏板被大幅踩踏等从而请求大的行驶功率的情况下，也从电池40向变换器12供给电力。此外，在FCV1的制动时等进行MG10的再生发电的情况下，从变换器12向电池40供给由MG10进行发电而产生的电力。
图8是表示由FDC－ECU60执行的处理的过程的一个例子的流程图。需要说明的是，关于处理的一部分，可以使电池ECU64或MG－ECU66分担，也可以由未图示的其他ECU(总体地控制整个车辆的车辆ECU等)来进行。该流程图所示的一系列的处理每隔规定周期被重复执行。
参照图8，FDC－ECU60获取加速器开度、选择中的换挡挡位、车速等信息(步骤S10)。加速器开度由加速器开度传感器检测，车速由车速传感器检测(均未图示)。也可以使用驱动轴、传动轴的转速来代替车速。
接着，FDC－ECU60使用按每个换挡挡位预先准备好的表示请求驱动力、加速器开度以及车速的关系的驱动力映射图并根据在步骤S10中获取到的信息来计算请求驱动力(转矩)(步骤S20)。然后，FDC－ECU60将所计算出的请求驱动力乘以车速并追加规定的损失功率来计算FCV1的行驶功率(请求值)(步骤S30)。
接着，FDC－ECU60根据在步骤S20中计算出的请求驱动力来计算MG10的转矩(步骤S40)。需要说明的是，所计算出的MG10的转矩被发送给MG－ECU66，由MG－ECU66控制变换器12，使得MG10输出该转矩。
接着，FDC－ECU60通过模式开关62获取行驶模式的设定(步骤S50)。然后，在行驶模式为“FCEV模式”的情况下，FDC－ECU60计算电池40的目标SOC(步骤S60)。关于该FCEV模式下的目标SOC的计算方法，稍后将进行说明。
需要说明的是，在行驶模式为“FC模式”或“EV模式”时，基本上不计算目标SOC。在行驶模式为“CHG模式”时，预先设定的值或者由用户设定的值被设定为目标SOC。
接着，FDC－ECU60计算电池40的充放电请求(功率)(步骤S70)。该充放电请求量是基于电池40的SOC和目标SOC来计算的。具体而言，使用表示距离目标SOC的SOC偏差与充放电请求量的关系的预先准备的映射图等，在SOC高于目标SOC的情况下，SOC越高，充放电请求量被计算为越大的正值(放电请求)，在SOC低于目标SOC的情况下，SOC越低，充放电请求量被计算为越大的负值(充电请求)。
需要说明的是，在充放电请求量中设有上下限。此外，在不计算目标SOC的“FC模式”和“EV模式”时，也不进行充放电请求的计算。
接着，FDC－ECU60计算FC系统20的输出(步骤S80)。具体而言，在行驶模式为“FCEV模式”的情况下，通过从在步骤S30中计算出的行驶功率减去在步骤S70中计算出的充放电请求量来计算FC系统20的输出。
需要说明的是，在行驶模式为“FC模式”时，在步骤S30中计算出的行驶功率被设为FC系统20的输出。此外，在行驶模式为“EV模式”时，FC系统20的输出被设为0，在行驶模式为“CHG模式”时，在步骤S70中计算出的充放电请求量(因为是充电所以为负值)的绝对值被设为FC系统20的输出。
然后，由FDC－ECU60以FC系统20的输出成为在步骤S80中计算出的输出的方式控制FC系统20的升压转换器24。
图9是表示在图8的步骤S60中在行驶模式为FCEV模式的情况下计算目标SOC的方法的一个例子的流程图。参照图9，FDC－ECU60获取氢罐28的氢余量(步骤S110)。氢余量例如可以基于检测氢罐28内的压力的压力传感器的检测值来计算。
然后，FDC－ECU60使用在步骤S110中获取到的氢余量来计算与氢余量对应的目标SOC(步骤S120)。详细而言，FDC－ECU60以目标SOC随着氢余量降低而降低的方式计算目标SOC。然后，FDC－ECU60以在氢罐28的氢耗尽时目标SOC达到规定的SOC下限值SL的方式，使目标SOC与氢余量的降低相应地降低。
图10是表示行驶模式为FCEV模式的情况下的氢余量、目标SOC以及系统输出上限的推移的图。需要说明的是，系统输出上限是指将FC系统20的输出上限与电池40的输出上限相加而得到的输出上限，FCV1的行驶性能(输出特性)取决于该系统输出上限。
参照图10，设为在时刻t11从在氢罐28中氢为满填充的状态开始行驶。将此时的目标SOC设为S1(例如70％)，将S1与SOC下限值SL(例如20％)之差设为ΔSOC(在该例子中为50％)。
当氢余量随着行驶而降低时，如上所述，使目标SOC随着氢余量的降低而降低。具体而言，以在时刻t13氢耗尽时(在氢余量变为0时)目标SOC降低至SOC下限值SL的方式，通过下式来计算目标SOC。
目标SOC＝氢余量/氢满填充量×ΔSOC+SOC下限值SL…(1)
需要说明的是，关于系统输出上限，将FC系统20的输出上限与电池40的输出上限相加而得到的值Ws被确保，直至到达时刻t12为止，从而最大限度的行驶性能被确保。在此，对系统输出上限与电池40的SOC的关系进行说明。
图11是示出了FC系统20和电池40的能量余量与系统输出上限的关系的图。在图11中，横轴表示FC系统20和电池40各自的能量余量(％)，纵轴表示将FC系统20的输出上限与电池40的输出上限相加而得到的系统输出上限(W)。需要说明的是，横轴的能量余量对于FC系统20而言表示氢余量(100％为满填充状态)，对于电池40而言表示SOC。
参照图11，FC系统20的输出上限Wfc与氢余量无关而是恒定值。即，FC系统20能与氢余量无关地输出电力至输出上限Wfc，直至燃料耗尽为止。另一方面，当SOC低于规定值S2时，电池40的输出上限Wout随着SOC的降低而降低，在下限值SL处变为0。如此，当电池40的SOC低于规定值S2时，将FC系统20的输出上限Wfc与电池40的输出上限Wout相加而得到的系统输出上限随着SOC降低而降低。
再次参照图10，当在时刻t12以后目标SOC低于S2时，电池40的输出上限Wout随着目标SOC(≈实际SOC)的降低而降低，由此系统输出上限也从值Ws开始降低。然后，在时刻t13，氢耗尽(氢余量为0)，并且电池40的SOC也达到下限值SL。
在本实施方式1中，在时刻t12以后，系统输出上限逐渐降低，但能进行使用了FC系统20的输出和电池40的输出这两者的行驶，直至FCV1的能量(氢和电池)耗尽为止。
相对于此，在行驶模式为FC模式的情况下，基本上仅利用FC系统20的输出进行行驶直至氢耗尽为止，因此，当氢耗尽时(该耗尽比行驶模式为FCEV模式的情况下快。)，系统输出上限变为电池40的输出上限Wout。因此，在氢耗尽之后，行驶性能会被大幅地限制。
如上所述，在本实施方式1中，在行驶模式为FCEV模式的情况下，使电池40的目标SOC随着氢余量的降低而降低。由此，电池40的输出也基本上被用于行驶功率的生成，因此能抑制像FC模式那样FC优先于电池被使用。因此，根据本实施方式1，能避免燃料过早耗尽而行驶性能突然被大幅地限制。
[实施方式2]
在本实施方式2中，不使电池40的目标SOC降低，直至氢余量降低至规定值为止，当氢余量低于规定值时，使目标SOC随着氢余量的降低而降低。由此，能使最大限度的系统输出上限被确保的期间、即最大限度的行驶性能被确保的期间比实施方式1长。
根据本实施方式2的FCV的整体构成和行驶模式与根据实施方式1的FCV1的整体构成和行驶模式相同。此外，在根据实施方式2的FCV中由FDC－ECU60执行的处理的整体流程也与图8所示的流程图相同。
图12是表示在实施方式2中在行驶模式为FCEV模式的情况下计算目标SOC的方法的一个例子的流程图。该流程图是与在实施方式1中图9所示的流程图对应的流程图。
参照图12，FDC－ECU60获取氢罐28的氢余量(步骤S210)。然后，FDC－ECU60判定氢余量是否比阈值H1多(步骤S220)。该阈值H1是规定使目标SOC与氢余量相应地降低的开始定时的阈值，可以根据将最大限度的系统输出上限(行驶性能)维持至何种程度(不使最大限度的系统输出上限降低至何种程度)来适当设计该阈值H1。
当在步骤S220中判定为氢余量比阈值H1多时(在步骤S220中为是)，FDC－ECU60将电池40的目标SOC设定为S1(S1＞S2)(步骤S230)。需要说明的是，S2是规定如图11所示使电池40的输出上限Wout随着SOC的降低而降低的开始定时的阈值，S1是比阈值S2高的值。
另一方面，当在步骤S220中判定为氢余量为阈值H1以下时(在步骤S220中为否)，FDC－ECU60使用在步骤S210中获取到的氢余量来计算与氢余量对应的目标SOC(步骤S240)。详细而言，FDC－ECU60以目标SOC随着氢余量降低而降低的方式计算目标SOC。具体而言，以在时刻t24氢耗尽时(在氢余量变为0时)目标SOC降低至SOC下限值SL的方式，通过下式来计算目标SOC。
目标SOC＝氢余量/阈值H1×ΔSOC+SOC下限值SL…(2)
图13是表示在实施方式2中在行驶模式为FCEV模式的情况下的氢余量、目标SOC以及系统输出上限的推移的图。需要说明的是，该图13是与在实施方式1中说明过的图10对应的图。
参照图13，在该例子中，也设为在时刻t21从在氢罐28中氢为满填充的状态开始行驶。将此时的目标SOC设为S1(例如70％)，将S1与SOC下限值SL(例如20％)之差设为ΔSOC(在该例子中为50％)。
虽然氢余量随着行驶而降低，但在本实施方式2中，不使目标SOC降低，直至在时刻t22氢余量降低至阈值H1为止。然后，当在时刻t22以后氢余量低于阈值H1时，使目标SOC随着氢余量的降低而降低。具体而言，以在时刻t24氢耗尽时(在氢余量变为0时)目标SOC降低至SOC下限值SL的方式，基于上述的式(2)来计算目标SOC。
当在时刻t23目标SOC低于S2时，电池40的输出上限Wout随着目标SOC(≈实际SOC)的降低而降低(图11)，由此系统输出上限也从值Ws开始降低。然后，在时刻t24，氢耗尽(氢余量为0)，并且电池40的SOC也达到下限值SL。
如上所述，当SOC随着目标SOC的降低而降低，且SOC低于规定值S2时，电池40的输出被限制从而行驶性能被限制，这时，在本实施方式2中，在燃料余量低于阈值H1的情况下使目标SOC降低。换言之，不使目标SOC降低，直至燃料余量低于阈值H1为止。因此，根据本实施方式2，能确保足够的行驶性能，直至燃料余量降低至阈值H1为止。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是示例而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书表示，旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种燃料电池车辆，具备：
能调整输出的燃料电池系统；
蓄电装置；
驱动装置，从所述燃料电池系统和所述蓄电装置中的至少一方接受电力来产生行驶功率；以及
控制装置，控制所述燃料电池系统的输出，使得从所述燃料电池系统向所述驱动装置供给电力并且所述蓄电装置的荷电状态被调整为目标荷电状态，
所述控制装置在所述燃料电池系统的燃料余量降低的情况下使所述目标荷电状态降低。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其中，
所述控制装置在所述燃料余量低于阈值的情况下，使所述目标荷电状态随着所述燃料余量的降低而降低。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆，其中，
所述控制装置以在所述燃料电池系统的燃料耗尽时所述目标荷电状态达到下限值的方式，使所述目标荷电状态随着所述燃料余量的降低而降低。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池车辆，其中，
所述燃料电池系统包括：
罐，蓄存燃料；
燃料电池堆，使用蓄存于所述罐的燃料来进行发电；以及
转换器，调整所述燃料电池堆的输出，
所述蓄电装置电连接于所述转换器与所述驱动装置之间的电力线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池车辆，
还具备充电装置，该充电装置通过车辆外部的电源对所述蓄电装置进行充电。
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