JP2017199508A - 燃料電池の制御方法 - Google Patents
燃料電池の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017199508A JP2017199508A JP2016088216A JP2016088216A JP2017199508A JP 2017199508 A JP2017199508 A JP 2017199508A JP 2016088216 A JP2016088216 A JP 2016088216A JP 2016088216 A JP2016088216 A JP 2016088216A JP 2017199508 A JP2017199508 A JP 2017199508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- cell
- fuel cell
- current
- cell voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 101150097504 LHX1 gene Proteins 0.000 description 9
- 101150064725 LIM2 gene Proteins 0.000 description 9
- 101100454869 Rattus norvegicus Lhx5 gene Proteins 0.000 description 9
- 101100082623 Rattus norvegicus Pdlim7 gene Proteins 0.000 description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 101100511184 Dictyostelium discoideum limB gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
【解決手段】最低セル電圧Vminが第1の閾値Vaよりも小さく、且つ最高セル電圧Vmaxと最低セル電圧Vminの差分電圧Vmax-minが第2の閾値Vbよりも大きいと判定された場合には、目標セル電圧差Vspreadと差分電圧Vmax-minとの偏差に基づいて、第1の電流値ILim1を決定し、最低セル電圧Vminと限界低電圧Vlowの偏差に基づいて、第2の電流値ILim2を決定し、第1の電流値ILim1及び第2の電流値ILim2のうち、小さい方の電流値を、DC/DCコンバータへの入力電流の最大電流値として設定する。
【選択図】図5
Description
H2→2H++2e−…式(1)
1/2 O2+2H++2e−→H2O…式(2)
Vmin ≦Va 、Vmax-min ≧ Vb
を満たすか否かを判定する(ステップ2)。ここで、第1の閾値Vaや第2の閾値Vbは、燃料電池10に定められている特性値で、例えば車両に搭載する前に予め設定されている値である。第1の閾値Vaや第2の閾値Vbは、通常、実験等により設定される。
ILim1= In-1 + Kp・(en − e n-1) + Ki・en・Dt …式(3)
en =Vspread − Vmax-min …式(4)
第2の電流値ILim2は、以下の式(5)及び式(6)で算出される。
ILim2 = In-1 − Kp・(En −E n-1) − Ki・En・Dt …式(5)
E n = Vlow− Vmin …式(5)
上記の式において、nは現在の値であり、n−1は前回のサンプリング値を示している。Kp及びKiは、フィードバック制御の応答性を示す定数で、可変に設定されている。
Vmax-min ≦ Vc
を満たすか否かを判定する(ステップ4)。当該判定条件を満足しない場合には、ステップ3に戻り、DC/DCコンバータ23に入力する最大電流値を算出する(ステップ3)。その後再び、上記の判定条件について判定する(ステップ4)。ここで、第3の閾値Vcは、第1の閾値Vaや第2の閾値Vbと同様に、燃料電池10の特性値で、車両等に搭載する前に予め設定されている値である。この例では、Vcは、第1の閾値Vaはよりも大きい電圧値として設定されている。
11 燃料電池セル
12 アノード極
13 カソード極
14a、14b 拡散層
15a、15b 触媒層
18 電解質膜
19 外部回路
20 負荷
21 駆動モータ
22 ECU
23 DC/DCコンバータ
24 インバータ
25 2次電池
Claims (2)
- 駆動モータに、DC/DCコンバータを介して電流を供給する燃料電池の制御方法において、
前記燃料電池は、複数の燃料電池セルを備えており、該燃料電池セルのセル電圧が測定されることにより、最高セル電圧と最低セル電圧が設定されており、
前記燃料電池セルには、限界低電圧と目標セル電圧差が設定され、
前記限界低電圧は、所定の電流を供給する電圧の低い側の限界値として設定され、
前記目標セル電圧差は、前記最高セル電圧と、前記最高セル電圧よりも低い下限電圧との間の電圧差として設定され、該下限電圧は、前記最高セル電圧の変動に対応して変動するように設定された電圧であって、電流を安定供給可能となる電圧の下限値として設定されており、
当該制御方法は、
前記最高セル電圧と前記最低セル電圧との差分電圧を算出し、前記最低セル電圧値が前記燃料電池に定められている第1の閾値よりも小さく、且つ前記差分電圧が前記燃料電池に定められている第2の閾値よりも大きいと判定された場合には、
前記目標セル電圧差と、前記差分電圧との偏差に基づいて、第1の電流値を決定する工程と、
前記最低セル電圧と前記限界低電圧の偏差に基づいて、第2の電流値を決定する工程と、
前記第1の電流値及び前記第2の電流値のうち、小さい方の電流値を、前記DC/DCコンバータへの入力電流の最大値として設定する工程を有することを特徴とする燃料電池の制御方法。 - 前記駆動モータから要求される負荷が増大する時と、前記負荷が減少する時とでは、前記負荷の要求に対する応答性を異なるように設定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016088216A JP6668918B2 (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 燃料電池の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016088216A JP6668918B2 (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 燃料電池の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017199508A true JP2017199508A (ja) | 2017-11-02 |
JP6668918B2 JP6668918B2 (ja) | 2020-03-18 |
Family
ID=60239463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016088216A Active JP6668918B2 (ja) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 燃料電池の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6668918B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003187842A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の発電量制御 |
JP2003346849A (ja) * | 2002-05-23 | 2003-12-05 | Denso Corp | 燃料電池の発電制御装置およびこれを備えた燃料電池システム |
JP2006309979A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の制御装置及び燃料電池の制御方法 |
JP2008300299A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2009129783A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2009283138A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転方法 |
-
2016
- 2016-04-26 JP JP2016088216A patent/JP6668918B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003187842A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の発電量制御 |
JP2003346849A (ja) * | 2002-05-23 | 2003-12-05 | Denso Corp | 燃料電池の発電制御装置およびこれを備えた燃料電池システム |
JP2006309979A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の制御装置及び燃料電池の制御方法 |
JP2008300299A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2009129783A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2009283138A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6668918B2 (ja) | 2020-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8546033B2 (en) | Fuel cell apparatus comprising a high potential avoidance voltage setting device | |
EP2192647B1 (en) | Fuel cell system | |
WO2009116391A1 (ja) | 電源制御回路 | |
US20150125772A1 (en) | Fuel cell system | |
US20150111122A1 (en) | Fuel cell system | |
US20100248055A1 (en) | Fuel cell system and method for limiting current thereof | |
JP2008300299A (ja) | 燃料電池システム | |
US7880429B2 (en) | Power management method using feedback current bias for simultaneously controlling low cells and overall stack voltage | |
US20170104231A1 (en) | Fuel cell system and performance improvement method of fuel cell system | |
JP5884833B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JPWO2013065132A1 (ja) | 燃料電池の出力制御装置 | |
JP5136415B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2008258120A (ja) | 燃料電池のエージング装置およびその方法 | |
JP6052245B2 (ja) | 燃料電池システム | |
CN105518919A (zh) | 燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法 | |
CN109935871B (zh) | 用于燃料电池中的mea调节的系统和方法 | |
JP2006033934A (ja) | ハイブリッド燃料電池システム及び移動体 | |
JP5769083B2 (ja) | 燃料電池システム及び燃料電池車両 | |
JP2008123783A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007179749A (ja) | 燃料電池の制御方法及びその制御装置 | |
JP2006351421A (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池制御方法 | |
JP6225957B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007128790A (ja) | 燃料電池の制御方法及びその制御装置 | |
JP6668918B2 (ja) | 燃料電池の制御方法 | |
CN107017425B (zh) | 燃料电池系统和燃料电池系统的性能改进方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200123 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200210 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6668918 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |