JP2010287534A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of reducing a load of a secondary battery, even when large electric power is required for a fuel cell, in a state of applying electric power restriction to a converter by heat. <P>SOLUTION: The fuel cell system 1 includes: the fuel cell 10 for generating electric power by electrochemical reaction of an anode gas and cathode gas; the secondary battery 12 capable of charging and discharging; an auxiliary machine 14 driven by the electric power from the fuel cell 10 or the secondary battery 12; a voltage converter 16 arranged between the fuel cell 10 and the auxiliary machine 14; and a restricting means for restricting the electric power required for the fuel cell 12 when passable electric power of passing through the voltage converter 16 is less than maximum electric power consumed by the auxiliary machine 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池システムの制御技術に関する。   The present invention relates to a control technique for a fuel cell system.

一般に、車輌等に搭載される燃料電池システムは、アノードガス(例えば水素ガス)と、カソードガス(例えば空気)との電気化学反応により発電する燃料電池と、充放電可能な二次電池とを備える。   2. Description of the Related Art Generally, a fuel cell system mounted on a vehicle or the like includes a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between an anode gas (for example, hydrogen gas) and a cathode gas (for example, air), and a chargeable / dischargeable secondary battery. .

通常、このような燃料電池システムにおいて、モータ等の負荷への電力や燃料電池の発電に必要な補機への電力は、燃料電池から供給される。しかし、熱等によって、燃料電池と補機との間に設けられるコンバータに制限が掛かった場合、補機への電力は二次電池から供給されることとなる。   Usually, in such a fuel cell system, power to a load such as a motor and power to an auxiliary machine necessary for power generation of the fuel cell are supplied from the fuel cell. However, when the converter provided between the fuel cell and the auxiliary device is restricted due to heat or the like, power to the auxiliary device is supplied from the secondary battery.

そして、このような状態で、燃料電池に大きな電力が要求されると、燃料電池の出力が大きくなると共に、燃料電池の発電に必要な補機が消費する電力も大きくなるため、二次電池への負担が増大する。したがって、上記状態が継続すると、二次電池のSOCが早期に低下してしまうという問題がある。   In such a state, when a large amount of power is required for the fuel cell, the output of the fuel cell increases and the power consumed by the auxiliary equipment required for power generation of the fuel cell also increases. The burden of increases. Therefore, when the above state continues, there is a problem that the SOC of the secondary battery is quickly reduced.

なお、特許文献1には、車輌に搭載される燃料電池システムにおいて、二次電池のSOCを適正に制御する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for appropriately controlling the SOC of a secondary battery in a fuel cell system mounted on a vehicle.

特開2005−304179号公報JP 2005-304179 A

本発明は、熱によってコンバータに電力制限が掛かった状態で、燃料電池に大きな電力が要求される場合でも、二次電池の負担を低減することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of reducing the burden on a secondary battery even when a large amount of power is required for the fuel cell in a state where the power is limited to the converter by heat. .

本発明の燃料電池システムは、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、充放電可能な二次電池と、前記燃料電池又は前記二次電池からの電力により駆動する補機と、前記燃料電池と前記補機との間に設けられる電圧変換器と、前記電圧変換器を通過する通過可能電力が、前記補機が消費する最大電力未満である場合、前記燃料電池に要求される電力を制限する制限手段と、を備える。   A fuel cell system according to the present invention includes a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas, a chargeable / dischargeable secondary cell, and an auxiliary device that is driven by the fuel cell or power from the secondary cell. And a voltage converter provided between the fuel cell and the auxiliary machine, and a power that can pass through the voltage converter is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine, the request is made to the fuel cell. Limiting means for limiting the power to be generated.

また、前記燃料電池システムは、前記制御手段により、前記燃料電池に要求される電力は、前記電圧変換器を通過する通過可能電力/前記補機が消費する最大電力で求められる制限率に前記燃料電池に要求される電力値を乗じた値に制限されることが好ましい。   In the fuel cell system, the power required for the fuel cell is controlled by the control unit so that the fuel is within a limiting rate obtained by passing power passing through the voltage converter / maximum power consumed by the auxiliary machine. It is preferably limited to a value obtained by multiplying the power value required for the battery.

また、本発明の燃料電池システムは、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、充放電可能な二次電池と、前記燃料電池又は前記二次電池からの電力により駆動する補機と、前記燃料電池と前記補機との間に設けられる電圧変換器と、前記電圧変換器を通過する通過可能電力が、前記補機が消費する最大電力未満である場合、前記補機が消費する電力を前記電圧変換器を通過する通過可能電力以下に制御する制御手段と、を備える。   The fuel cell system of the present invention is driven by a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas, a chargeable / dischargeable secondary battery, and power from the fuel cell or the secondary battery. When the auxiliary machine, the voltage converter provided between the fuel cell and the auxiliary machine, and the passable power passing through the voltage converter are less than the maximum power consumed by the auxiliary machine, the auxiliary machine Control means for controlling the power consumed by the power to be equal to or lower than the passable power passing through the voltage converter.

本発明によれば、熱によってコンバータに電力制限が掛かった状態で、燃料電池に大きな電力が要求される場合でも、二次電池の負担を低減することができる。   According to the present invention, the burden on the secondary battery can be reduced even when a large amount of power is required for the fuel cell in a state where the power is limited to the converter by heat.

図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. (A)は、コンバータのリアクトル温度と通過可能電力の制限率との関係を示す図であり、(B)は、コンバータのIPM温度と通過可能電力の制限率との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between the reactor temperature of a converter, and the limiting rate of electric power which can be passed, (B) is a figure which shows the relationship between the IPM temperature of a converter, and the limiting factor of electric power which can pass. 本実施形態に係る燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the fuel cell system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る燃料電池システムの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the fuel cell system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る燃料電池システムの動作の他の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of operation | movement of the fuel cell system which concerns on this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成の一例を示す模式図である。図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池10と、充放電可能なリチウムイオン電池などによって構成されている二次電池12と、補機14と、燃料電池10と補機14との間に設けられ、燃料電池10(又は二次電池12)の電圧を昇降圧するコンバータ16と、燃料電池10(又は二次電池12)の直流電力を交流電力に変換してモータ等の負荷18に供給するインバータ20と、ECU22(制御手段)と、を備えている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a fuel cell 10, a secondary battery 12 configured by a chargeable / dischargeable lithium ion battery, an auxiliary device 14, a fuel cell 10, and an auxiliary device 14. And a converter 16 for stepping up and down the voltage of the fuel cell 10 (or secondary battery 12), and a load 18 such as a motor by converting DC power of the fuel cell 10 (or secondary battery 12) into AC power. And an ECU 20 (control means).

コンバータ16は、複数のスイッチング素子、リアクトル、IPM(Intelligent Power Module)を備え、スイッチング素子のオンオフ動作によって、主に燃料電池10から供給された電圧を補機14が駆動する電圧に昇降圧するものである。コンバータ16の第1電路24は二次電池側の電路及び補機側の電路に接続され、コンバータ16の第2電路26は燃料電池側の電路及びインバータ側の電路に接続されている。具体的には後述するが、通常、コンバータ16は、リアクトル温度、IPM温度等が所定値を超えると、コンバータ16を通過することができる通過可能電力に制限が掛かり、コンバータ16を通過することができる電力が減少又は零になる特性を有する。   The converter 16 includes a plurality of switching elements, a reactor, and an IPM (Intelligent Power Module), and boosts or lowers the voltage mainly supplied from the fuel cell 10 to the voltage driven by the auxiliary machine 14 by the on / off operation of the switching elements. is there. The first electric circuit 24 of the converter 16 is connected to the electric circuit on the secondary battery side and the electric circuit on the auxiliary machine side, and the second electric circuit 26 of the converter 16 is connected to the electric circuit on the fuel cell side and the electric circuit on the inverter side. Although specifically described later, normally, when the reactor temperature, the IPM temperature, or the like exceeds a predetermined value, the electric power that can pass through the converter 16 is limited, and the converter 16 may pass through the converter 16. The power that can be generated is reduced or zero.

燃料電池10は、アノードガス(例えば水素ガス)とカソードガス(例えば空気)が供給され、水素ガスと空気中の酸素との電気化学反応により発電するもので、水素ガスは高圧の水素タンクや水素ポンプから燃料極(アノード)に供給され、空気はエアコンプレッサによって酸化剤極(カソード)に供給される。燃料電池10の発電電力の一部は、コンバータ16により昇降圧された二次電池12の電力と共にインバータ20を介して負荷18(例えば、車輌等では、車輪を回転させる走行用モータ)に供給される。   The fuel cell 10 is supplied with an anode gas (for example, hydrogen gas) and a cathode gas (for example, air), and generates electricity by an electrochemical reaction between the hydrogen gas and oxygen in the air. The pump supplies the fuel electrode (anode), and the air is supplied to the oxidant electrode (cathode) by an air compressor. Part of the power generated by the fuel cell 10 is supplied to the load 18 (for example, a traveling motor that rotates wheels in a vehicle or the like) through the inverter 20 together with the power of the secondary battery 12 that is stepped up and down by the converter 16. The

また、燃料電池10の発電電力の一部は、コンバータ16を通過して、エアコンプレッサ、冷却水ポンプ、水素ポンプ等の燃料電池10の運転に使用される補機(14)、エアコンディショナー、ヒータ等のその他高圧補機(14)に供給される。従来の燃料電池システムでは、通常、コンバータ加熱による影響等で、コンバータを通過する通過可能電力に制限が掛かると、燃料電池から補機への電力供給が制限されるため、補機への電力は二次電池から供給される。その結果、二次電池12に負担が掛かり、二次電池のSOCの早期低下に繋がることとなる。しかし、本実施形態ではコンバータ16の通過可能電力に制限が掛かる場合でも、燃料電池10に要求される電力を制限することにより、間接的に補機14の消費電力を減少させ、二次電池12の負担を軽減する制御を行っている。なお、本実施形態の具体的な制御については後述する。また、上記でも説明したように、本実施形態では、補機14への電力は、主に燃料電池10の発電電力でまかなうが、燃料電池10が発電していないときは二次電池12で補完される。   A part of the generated power of the fuel cell 10 passes through the converter 16 and is used for the operation of the fuel cell 10 such as an air compressor, a cooling water pump, and a hydrogen pump, an air conditioner, and a heater. And the like to other high-pressure auxiliary machines (14). In the conventional fuel cell system, when the power that can pass through the converter is limited due to the influence of heating of the converter, etc., the power supply from the fuel cell to the auxiliary device is limited. Supplied from the secondary battery. As a result, the secondary battery 12 is burdened, leading to an early decrease in the SOC of the secondary battery. However, in the present embodiment, even when the power that can be passed through the converter 16 is limited, by limiting the power required for the fuel cell 10, the power consumption of the auxiliary machine 14 is indirectly reduced, and the secondary battery 12. Control to reduce the burden of The specific control of this embodiment will be described later. Further, as described above, in the present embodiment, the power to the auxiliary machine 14 is mainly generated by the power generated by the fuel cell 10, but is supplemented by the secondary battery 12 when the fuel cell 10 is not generating power. Is done.

ECU22は、内部に信号処理を行うCPUとプログラムや制御データを格納する記憶部とを備えるコンピュータである。燃料電池10、二次電池12、補機14、コンバータ16、負荷18、インバータ20はECU22に接続され、ECU22の指令によって動作するよう構成されている。   The ECU 22 is a computer that includes a CPU that performs signal processing and a storage unit that stores programs and control data. The fuel cell 10, the secondary battery 12, the auxiliary machine 14, the converter 16, the load 18, and the inverter 20 are connected to the ECU 22 and are configured to operate according to commands from the ECU 22.

ECU22には、コンバータ16の通過可能電力と、補機14が消費する最大電力とを比較して、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満である場合、燃料電池10に要求される電力を制限する手段を備えている。   The ECU 22 compares the power that can be passed through the converter 16 with the maximum power that the auxiliary device 14 consumes. If the power that can be passed through the converter 16 is less than the maximum power that the auxiliary device 14 consumes, the fuel cell 10 Means for limiting the power required for the system.

ここで、コンバータ16の通過可能電力について説明する。図2(A)は、コンバータのリアクトル温度と通過可能電力の制限率との関係を示す図であり、図2(B)は、コンバータのIPM温度と通過可能電力の制限率との関係を示す図である。図2(A),(B)に示すように、コンバータ16のリアクトル温度やIPM温度が所定温度(S1,S3)を超えると、コンバータ16の通過可能電力の制限率が減少し、コンバータ16の通過可能電力が制限(減少)される(図2のコンバータ電力制限率×コンバータ通過可能電力=制限されたコンバータ通過可能電力)。そして、コンバータ16のリアクトル温度やIPM温度が所定温度(S2,S4)に達すると、コンバータ16の通過可能電力の制限率は零になり、コンバータ16の通過可能電力は完全に制限され、コンバータを通過する電力は零となる。そして、このようなコンバータ16の通過可能電力のデータがECU22に送信されることとなる。なお、補機14が消費する最大電力は、使用する補機14の種類、数、容量等によって決定される定数であって、予めECU22に記録される。   Here, the electric power that can be passed through the converter 16 will be described. FIG. 2A is a diagram showing the relationship between the reactor temperature of the converter and the limit rate of the passable power, and FIG. 2B shows the relationship between the IPM temperature of the converter and the limit rate of the passable power. FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, when the reactor temperature or the IPM temperature of the converter 16 exceeds a predetermined temperature (S1, S3), the limiting rate of the electric power that can be passed through the converter 16 is reduced. The passable power is limited (decreased) (converter power limit rate in FIG. 2 × converter passable power = restricted converter passable power). When the reactor temperature or IPM temperature of converter 16 reaches a predetermined temperature (S2, S4), the limit rate of the power that can be passed through converter 16 becomes zero, the power that can be passed through converter 16 is completely limited, The electric power passing through becomes zero. Then, such data of the electric power that can be passed through the converter 16 is transmitted to the ECU 22. The maximum power consumed by the auxiliary machine 14 is a constant determined by the type, number, capacity, etc. of the auxiliary machine 14 to be used, and is recorded in the ECU 22 in advance.

本実施形態において、ECU22により、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満であると判断された場合、燃料電池10に要求される電力は、コンバータ16の通過可能電力/補機14が消費する最大電力で求められる制限率に燃料電池10に要求される電力値を乗じた値に制限される。本実施形態では、必ずしもこれに制限されるものではなく、ECU22により、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満であると判断された場合、燃料電池10に要求される電力は、予め設定した値となるように制限されるものであってもよい。なお、燃料電池10に要求される電力には、負荷18が消費する電力、補機14が消費する電力、コンバータ16の損失電力等が含まれている。   In this embodiment, when the ECU 22 determines that the electric power that can be passed through the converter 16 is less than the maximum electric power that the auxiliary machine 14 consumes, the electric power required for the fuel cell 10 is the electric power that can be passed through the converter 16 / It is limited to a value obtained by multiplying the limiting rate obtained by the maximum power consumed by the auxiliary machine 14 by the power value required for the fuel cell 10. In the present embodiment, the fuel cell 10 is not necessarily limited to this, and is required for the fuel cell 10 when the ECU 22 determines that the power that can be passed through the converter 16 is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14. The power may be limited to a preset value. The power required for the fuel cell 10 includes the power consumed by the load 18, the power consumed by the auxiliary machine 14, the lost power of the converter 16, and the like.

本実施形態に係る燃料電池システム1の動作について説明する。図3は、本実施形態に係る燃料電池システムの動作の一例を示すフローチャートである。図4は、本実施形態に係る燃料電池システムの状態を示す図である。   The operation of the fuel cell system 1 according to this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the fuel cell system according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a state of the fuel cell system according to the present embodiment.

図3に示すように、まず、ステップS10では、ECU22にコンバータ16の通過可能電力値の信号が入力され、ECU22により、コンバータ16の通過可能電力と補機14が消費する最大電力とが比較される。ここで、図4に示すように、リアクタ温度、IPM温度等が所定値(S3)を超えると、コンバータ16の通過可能電力が減少し、さらに所定値(S3’)を超えるとコンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力より低くなる。   As shown in FIG. 3, first, in step S <b> 10, a signal of the power that can be passed through the converter 16 is input to the ECU 22, and the ECU 22 compares the power that can be passed through the converter 16 with the maximum power consumed by the auxiliary machine 14. The Here, as shown in FIG. 4, when the reactor temperature, the IPM temperature, etc. exceed a predetermined value (S3), the electric power that can be passed through the converter 16 decreases, and when the reactor temperature, the IPM temperature, etc. further exceeds the predetermined value (S3 ′), The available power is lower than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14.

そして、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満の場合、図3に示すステップS12で、ECU22により、コンバータ16の通過可能電力/補機14が消費する最大電力で求められる制限率が算出される。そして、ステップS14で、ECU22により、燃料電池10に要求される電力は、算出された制限率に燃料電池10に要求される電力値を乗じた値に制限され、ステップS16では、該制限値に基づいて燃料電池10から電力が出力される。ここで、図4に示すように、リアクタ温度、IPM温度等が上昇していき、コンバータ16の通過可能電力と補機14が消費する最大電力との差が大きくなればなるほど、燃料電池10に要求される電力は制限されていくこととなる。   When the passable power of the converter 16 is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14, the ECU 22 obtains the passable power of the converter 16 / the maximum power consumed by the auxiliary machine 14 in step S12 shown in FIG. The restriction rate to be calculated is calculated. In step S14, the electric power required for the fuel cell 10 is limited by the ECU 22 to a value obtained by multiplying the calculated limiting rate by the electric power value required for the fuel cell 10, and in step S16, the electric power required for the fuel cell 10 Based on this, electric power is output from the fuel cell 10. Here, as shown in FIG. 4, as the reactor temperature, the IPM temperature, and the like rise and the difference between the electric power that can be passed through the converter 16 and the maximum electric power that the auxiliary machine 14 consumes increases, The required power will be limited.

このように、燃料電池10に要求される電力を制限することにより、間接的に燃料電池10の運転等に使用される補機14の消費電力を減少させることができるため、二次電池12から補機14への電力供給量を減少させ、二次電池12の負担を抑制することができる。また、上記のように補機14の消費電力が減少することにより、コンバータ16を通過する電力も減少するため、コンバータ16の更なる加熱を抑制することができる。   Thus, by limiting the power required for the fuel cell 10, it is possible to indirectly reduce the power consumption of the auxiliary machine 14 used for the operation of the fuel cell 10. The amount of power supplied to the auxiliary machine 14 can be reduced, and the burden on the secondary battery 12 can be suppressed. Moreover, since the electric power which passes through the converter 16 also decreases by reducing the power consumption of the auxiliary machine 14 as described above, further heating of the converter 16 can be suppressed.

一方、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力以上である場合、ステップS16で、燃料電池10に要求される電力が制限されることなく、そのまま出力される。   On the other hand, when the passable power of the converter 16 is equal to or greater than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14, the power required for the fuel cell 10 is output as it is without being restricted in step S16.

次に、本発明の実施形態に係る燃料電池システム1の動作の他の一例を説明する。ここで、本実施形態に係る燃料電池システム1のECU22には、コンバータ16の通過可能電力と、補機14が消費する最大電力とを比較して、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満である場合、補機14が消費する電力をコンバータ16を通過する通過可能電力以下に制限する手段を備えている。   Next, another example of the operation of the fuel cell system 1 according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the ECU 22 of the fuel cell system 1 according to the present embodiment compares the electric power that can be passed through the converter 16 with the maximum electric power that the auxiliary machine 14 consumes, and the electric power that can be passed through the converter 16 becomes the auxiliary machine 14. When the power consumption is less than the maximum power consumed, the power consumption of the auxiliary machine 14 is limited to a power that can pass through the converter 16 or less.

上記でも説明したように、補機14はECU22に接続され、ECU22の指令によって動作するよう構成されている。そこで、ECU22による補機14の消費電力の制御は、例えば、水素ポンプ、冷却水ポンプ、エアコンプレッサ等の補機については、その補機の回転数を制限する指令をECU22から出力することにより行われ、例えば、エアコンディショナー、ヒータ等の補機については、その補機の電力を制限又は停止する指令をECU22から出力することにより行われる。   As described above, the auxiliary machine 14 is connected to the ECU 22 and is configured to operate according to a command from the ECU 22. Therefore, the control of the power consumption of the auxiliary machine 14 by the ECU 22 is performed by, for example, outputting a command for limiting the rotational speed of the auxiliary machine from the ECU 22 for auxiliary machines such as a hydrogen pump, a cooling water pump, and an air compressor. For example, for an auxiliary machine such as an air conditioner and a heater, the ECU 22 outputs a command for limiting or stopping the electric power of the auxiliary machine.

図5は、本実施形態に係る燃料電池システム1の動作の他の一例を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing another example of the operation of the fuel cell system 1 according to the present embodiment.

図5に示すように、まず、ステップS20では、ECU22にコンバータ16の通過可能電力値の信号が入力され、ECU22により、コンバータ16の通過可能電力と補機14が消費する最大電力とが比較される。   As shown in FIG. 5, first, in step S20, a signal of the electric power value that can be passed through the converter 16 is input to the ECU 22, and the ECU 22 compares the electric power that can be passed through the converter 16 and the maximum electric power consumed by the auxiliary machine 14. The

そして、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力未満の場合、ステップS22で、ECU22により、補機14が消費する電力がコンバータ16を通過する通過可能電力以下に制限される。そして、ステップS24では、燃料電池10に要求される電力が出力される。   When the passable power of the converter 16 is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14, the ECU 22 limits the power consumed by the auxiliary machine 14 to be equal to or lower than the passable power passing through the converter 16 in step S22. . In step S24, the power required for the fuel cell 10 is output.

このように、補機14が消費する電力を直接制限することにより、二次電池12から補機14への電力供給量を減少させ、二次電池12の負担を抑制することができる。また、上記のように補機14の消費電力が減少することにより、間接的に燃料電池10に要求される電力が減少するため、コンバータ16を通過する電力も減少し、コンバータ16の更なる加熱を抑制することができる。   In this way, by directly limiting the power consumed by the auxiliary machine 14, the amount of power supplied from the secondary battery 12 to the auxiliary machine 14 can be reduced, and the burden on the secondary battery 12 can be suppressed. Further, as the power consumption of the auxiliary machine 14 is reduced as described above, the power required for the fuel cell 10 is indirectly reduced, so that the power passing through the converter 16 is also reduced, and the converter 16 is further heated. Can be suppressed.

一方、コンバータ16の通過可能電力が、補機14が消費する最大電力以上である場合、補機14が消費する電力が制限されることなく、ステップS24に進み、燃料電池10に要求される電力が出力される。   On the other hand, if the power that can be passed through the converter 16 is equal to or greater than the maximum power consumed by the auxiliary machine 14, the power consumed by the auxiliary machine 14 is not limited, and the process proceeds to step S24 to request the power required for the fuel cell 10. Is output.

以上説明したように、本実施形態の燃料電池システムでは、コンバータの通過可能電力が、補機が消費する最大電力未満である場合、燃料電池に要求される電力を制限して間接的に補機が消費する電力を制限すること、又は補機が消費する電力を直接制限することにより、二次電池から補機への電力供給量を減少させ、二次電池の負担を抑制することができる。   As described above, in the fuel cell system of this embodiment, when the power that can be passed through the converter is less than the maximum power consumed by the auxiliary device, the auxiliary device is indirectly limited by limiting the power required for the fuel cell. By limiting the power consumed by the battery or directly limiting the power consumed by the auxiliary machine, the amount of power supplied from the secondary battery to the auxiliary machine can be reduced and the burden on the secondary battery can be suppressed.

1 燃料電池システム、10 燃料電池、12 二次電池、14 補機、16 コンバータ、18 負荷、20 インバータ、24,26 電路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system, 10 Fuel cell, 12 Secondary battery, 14 Auxiliary machine, 16 Converter, 18 Load, 20 Inverter, 24, 26 Electric circuit.

Claims (3)

アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、
充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池又は前記二次電池からの電力により駆動する補機と、
前記燃料電池と前記補機との間に設けられる電圧変換器と、
前記電圧変換器を通過する通過可能な電力が、前記補機が消費する最大電力未満である場合、前記燃料電池に要求される電力を制限する制限手段と、を備える燃料電池システム。
A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas;
A rechargeable secondary battery;
An auxiliary machine driven by electric power from the fuel cell or the secondary battery;
A voltage converter provided between the fuel cell and the auxiliary machine;
A fuel cell system comprising: limiting means for limiting power required for the fuel cell when the passable power passing through the voltage converter is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine.
請求項1記載の燃料電池システムであって、前記制御手段により、前記燃料電池に要求される電力は、前記電圧変換器を通過する通過可能電力/前記補機が消費する最大電力で求められる制限率に前記燃料電池に要求される電力値を乗じた値に制限されることを特徴とする燃料電池システム。   2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the electric power required for the fuel cell by the control unit is a limit obtained by the passable power passing through the voltage converter / the maximum power consumed by the auxiliary device. The fuel cell system is limited to a value obtained by multiplying a rate by a power value required for the fuel cell. アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、
充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池又は前記二次電池からの電力により駆動する補機と、
前記燃料電池と前記補機との間に設けられる電圧変換器と、
前記電圧変換器を通過する通過可能電力が、前記補機が消費する最大電力未満である場合、前記補機が消費する電力を前記電圧変換器を通過する通過可能電力以下に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas;
A rechargeable secondary battery;
An auxiliary machine driven by electric power from the fuel cell or the secondary battery;
A voltage converter provided between the fuel cell and the auxiliary machine;
Control means for controlling the power consumed by the auxiliary machine to be equal to or lower than the passable power passing through the voltage converter when the passable power passing through the voltage converter is less than the maximum power consumed by the auxiliary machine; A fuel cell system comprising:
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