JP2009099393A - 燃料電池搭載車両、燃料電池の制御装置、制御方法 - Google Patents
燃料電池搭載車両、燃料電池の制御装置、制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】燃料電池車10の制御ユニット70は、燃料電池車10の過去の起動時における出力要求値を出力要求学習値Piとして記憶している。そして、燃料電池車10の動力源としての燃料電池システム20が起動を開始すると、燃料電池スタック21の温度TとインピーダンスZとから推定最大出力Pmを算出し、出力要求学習値Piと比較する。その結果、出力要求学習値Piが推定最大出力Pm以下であれば、駆動モータ62への出力を許可する。
【選択図】図2
Description
前記燃料電池が定格運転の運転温度に到達するまで、前記燃料電池の起動運転を行う起動運転手段と、
前記車両に対する出力要求を把握する出力要求把握手段と、
前記起動運転中において、前記把握された出力要求が所定値以下のときに、前記燃料電池が出力の少なくとも一部を前記車両の駆動源として出力することを許可する起動制御を行う起動制御手段と
を備えた車両。
A.実施例:
A−1.燃料電池車の概略構造:
図1は、本発明の実施例としての燃料電池車10の概略構成を示す説明図である。燃料電池車10は、燃料電池システム20、電力変換機構40、車両補機50、駆動モータ62、減速ギア64、駆動輪66、制御ユニット70等を備えている。
本実施例の燃料電池車10の起動制御処理について説明する。図2は、起動制御処理の流れを示すフローチャートである。起動制御処理とは、氷点下などの低温条件下で燃料電池システム20を起動させる場合など、燃料電池車10の走行に十分な出力を得られるようになるまでの燃料電池システム20の起動に長時間を要する際に、燃料電池車10に対して行う出力制御である。この処理は、運転者が、燃料電池車10の起動開始の操作を行うことにより開始される。
本発明のいくつかの変形例について説明する。
B−1.変形例1:
実施例においては、上記ステップS130において、燃料電池スタック21の温度TとインピーダンスZとから、推定最大出力Pmを算出したが、このような構成に限られるものではなく、燃料電池システム20の運転状況や求められる推定精度に応じた構成が可能である。例えば、燃料電池システム20においては、燃料電池システム20の起動時において、燃料電池スタック21のカソードに供給する酸化ガスの酸素濃度や圧力を低下させて運転することがある。このような運転を行うのは、発電効率が低い運転、すなわち高発熱運転を行うことにより、燃料電池スタック21の暖機を行うためである。このような高発熱運転を行う際には、図5のステップS230に示すように、燃料電池スタック21の温度Tと電流Iとから、推定最大出力Pmを算出してもよい。
実施例においては、燃料電池車10の走行開始時において要求されると予想される出力要求値を、過去の実績に基づいて出力要求学習値Piとして推定する構成としたが、このような構成に限られるものではない。例えば、燃料電池車10の走行開始時における出力要求値は、運転者の入力を燃料電池車10が検知する構成としてもよい。具体的には、例えば、運転者が、燃料電池車10の周辺の道路状況等を考慮して、燃料電池車10の走行開始時に必要な出力として、燃料電池車10の起動時にアクセル82を踏み込むことにより入力し、そのアクセル開度に基づいて、制御ユニット70が出力要求値を算出する構成としてもよい。あるいは、運転者がインストルメントパネルを用いた入力などにより、必要な速度や、上り坂、下り坂などの道路条件などを入力し、それに基づいて、制御ユニット70が出力要求値を算出する構成としてもよい。
20…燃料電池システム
21…燃料電池スタック
22…水素供給・排出機構
23…空気供給・排出機構
25…インピーダンス計
26…電流計
27…温度センサ
30…冷却水循環機構
31…ラジエータ
32…循環ポンプ
34…ヒータ
35,36…三方弁
37…循環配管
40…電力変換機構
50…車両補機
62…駆動モータ
64…減速ギア
66…駆動輪
70…制御ユニット
72…起動運転部
73…出力要求把握部
74…起動制御部
75…許可報知部
76…メモリ
82…アクセル
84…各種センサ
86…各種負荷
Claims (10)
- 動力源として燃料電池を搭載した車両であって、
前記燃料電池が定格運転の運転温度に到達するまで、前記燃料電池の起動運転を行う起動運転手段と、
前記車両に対する出力要求を把握する出力要求把握手段と、
前記起動運転中において、前記把握された出力要求が所定値以下のときに、前記燃料電池が出力の少なくとも一部を前記車両の駆動源として出力することを許可する起動制御を行う起動制御手段と
を備えた車両。 - 請求項1記載の車両であって、
前記出力要求把握手段は、
過去に検出した出力要求を記憶する記憶手段と、
前記記憶された出力要求に基づいて、前記車両に対する出力要求を推定する推定手段と
を備えた車両。 - 請求項2記載の車両であって、
前記出力要求把握手段は、更に、前記車両の位置を把握する手段を備え、
前記記憶手段は、前記検出された出力要求を前記把握された車両の位置と関連付けて記憶し、
前記推定手段は、前記記憶された出力要求と車両の位置とに基づいて、前記車両に対する出力要求を推定する
車両。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか記載の車両であって、
前記所定値は、前記燃料電池の温度とインピーダンスとから推定した、前記燃料電池の出力可能値である
車両。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか記載の車両であって、
前記所定値は、前記燃料電池の温度と電流値とから推定した、前記燃料電池の出力可能値である
車両。 - 前記起動制御手段は、前記起動運転手段が前記起動運転を開始したときの前記燃料電池の温度が所定値以下の場合に、前記起動制御を行う請求項1ないし請求項5のいずれか記載の車両。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか記載の車両であって、
更に、前記起動制御手段が出力を許可した場合に、該許可を報知する報知手段を備えた
車両。 - 前記報知手段は、前記許可された出力の程度を報知する請求項7記載の車両。
- 燃料電池の制御装置であって、
前記燃料電池が定格運転の運転温度に到達するまで、前記燃料電池の起動運転を行う起動運転手段と、
前記燃料電池に対する出力要求を把握する出力要求把握手段と、
前記起動運転中において、前記把握された出力要求が所定値以下のときに、前記燃料電池が出力の少なくとも一部を所定の装置の駆動源として出力することを許可する起動制御を行う起動制御手段と
を備えた制御装置。 - 燃料電池の制御方法であって、
前記燃料電池に対する出力要求を把握し、
前記燃料電池が定格運転の運転温度に到達するまで行う起動運転中において、前記把握された出力要求が所定値以下のときに、前記燃料電池が出力の少なくとも一部を所定の装置の駆動源として出力することを許可する
制御方法。
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