JP2012253948A - 燃料電池システム、および燃料電池システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池システム100は、発電開始指示を受けて発電を開始する燃料電池10と、燃料電池10の発電電力によって充電される二次電池21と、二次電池21の充電残量がしきい値以下になった場合に燃料電池に発電開始を指示する指示部60と、燃料電池10および二次電池21を搭載する車両200の走行条件を検出する走行条件検出部40と、走行条件検出部40の検出結果に応じてしきい値を更新する更新部と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、実施形態に係る燃料電池システム100の全体構成を示すブロック図である。図1(a)に示すように、燃料電池システム100は、燃料電池装置10、二次電池装置20、電動機30、走行条件検出部40、イグニションスイッチ50、および制御部60を備える。図1(b)に示すように、燃料電池システム100は、車両200に搭載される。車両200は、電動機30を動力とする電気自動車、電動機および内燃機関の両方を動力とするハイブリッド自動車などである。
まず、燃料電池装置10の発電制御について説明する。図2は、発電制御を表すフローチャートの一例を示す図である。図2のフローチャートは、イグニションオンの際に、定期的(例えば、1秒ごと)に実行される。図2に示すように、制御部60は、イグニションスイッチ50がオフであるか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1において「No」と判定された場合、制御部60は、燃料電池11が発電中であるか否かを判定する(ステップS2)。
図3は、しきい値更新制御を表すフローチャートの一例を示す図である。図3を参照して、電力負荷検出部41は、二次電池21の充電残量が減少する際に、充電残量検出部22の検出結果から充電残量減少速度d_batを算出する(ステップS11)。充電残量減少速度d_batの単位は、例えば、kWh/60秒である。次に、制御部60は、充電残量減少速度d_batから、発電開始SOCを取得する(ステップS12)。
燃料電池11が発電する際、二次電池21の充電残量に応じて燃料電池11の発電電力を制御してもよい。図6は、充電残量検出部22によって検出される現在の充電残量soc_rと発電電力制御値p_fcとの関係の一例を示す図である。図6において、横軸が現在の充電残量soc_rを示し、縦軸が発電電力制御値p_fcを示す。
11 燃料電池
12 発電制御部
20 二次電池装置
21 二次電池
22 充電残量検出部
23 コネクタ
30 電動機
40 走行条件検出部
41 電力負荷検出部
42 外気温検出部
43 高速走行検出部
50 イグニションスイッチ
60 制御部
100 燃料電池システム
200 車両
Claims (14)
- 発電開始指示を受けて発電を開始する燃料電池と、
前記燃料電池の発電電力によって充電される二次電池と、
前記二次電池の充電残量がしきい値以下になった場合に、前記燃料電池に前記発電開始を指示する指示部と、
前記燃料電池および前記二次電池を搭載する車両の走行条件を検出する走行条件検出部と、
前記走行条件検出部の検出結果に応じて、前記しきい値を更新する更新部と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記走行条件検出部は、前記車両の電力負荷を検出することを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記更新部は、前記電力負荷が所定値以上である場合に、前記しきい値を引き上げることを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。
- 前記更新部は、前記電力負荷が大きいほど、前記しきい値を引き上げることを特徴とする請求項2または3記載の燃料電池システム。
- 前記走行条件検出部は、前記充電残量の減少速度に応じて、前記電力負荷を判断することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 前記走行条件検出部は、前記車両の走行条件として、前記車両の外気温を検出することを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記更新部は、前記外気温が所定値以下である場合に、前記しきい値を引き上げることを特徴とする請求項6記載の燃料電池システム。
- 前記更新部は、前記外気温が低いほど、前記しきい値を引き上げることを特徴とする請求項6または7記載の燃料電池システム。
- 前記車両が高速走行するか否かを推測する推測手段を備え、
前記走行条件検出部は、前記車両の走行条件として、前記推測手段の推測結果を検出することを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 - 前記更新部は、前記車両が高速走行すると推測された場合に、前記しきい値を引き上げることを特徴とする請求項9記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の発電電力を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記燃料電池が発電する際に、前記二次電池の充電残量が第1所定値以下である場合には、前記燃料電池の発電電力を前記車両の電力負荷以上とし、前記二次電池の充電残量が前記第1所定値以上の第2所定値以上である場合には、前記燃料電池の発電電力を前記車両の電力負荷以下とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の燃料電池システム。 - 外部電源から前記二次電池に電力を受け入れるためのコネクタを備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 発電開始指示を受けて発電を開始する燃料電池と、前記燃料電池の発電電力によって充電される二次電池と、を備える燃料電池システムにおいて、
前記二次電池の充電残量がしきい値以下になった場合に、前記燃料電池に前記発電開始を指示する指示ステップと、
前記燃料電池および前記二次電池を搭載する車両の走行条件を検出する走行条件検出ステップと、
前記走行条件検出ステップの検出結果に応じて、前記しきい値を更新する更新ステップと、を含むことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
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