JP2022148029A - fuel cell system - Google Patents

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JP2022148029A JP2021049545A JP2021049545A JP2022148029A JP 2022148029 A JP2022148029 A JP 2022148029A JP 2021049545 A JP2021049545 A JP 2021049545A JP 2021049545 A JP2021049545 A JP 2021049545A JP 2022148029 A JP2022148029 A JP 2022148029A
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尚也 富本
Hisaya Tomimoto
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Abstract

To provide a fuel cell system that inhibits a fuel cell from being deteriorated while inhibiting a power storage device from being in an overcharge state.SOLUTION: A fuel cell system 1 comprises: a fuel cell FC; a power storage device B connected between the fuel cell FC and a load Lo mounted on a vehicle Ve; accessories driven using power supplied from the fuel cell FC; and a control unit 2 for controlling power generation of the fuel cell FC and operation of the accessories. When regenerative power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is equal to or greater than predetermined power and acceleration of the vehicle Ve is equal to or smaller than predetermined acceleration, the control unit 2 stops power generation of the fuel cell FC and drives accessories not directly related to power generation of the fuel cell FC.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載される燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system mounted on a vehicle.

車両に搭載される燃料電池システムとして、燃料電池から出力される電力を燃料電池の後段に設けられる蓄電装置を介して走行用モータなどの負荷に供給するとともに、負荷から出力される回生電力を蓄電装置に供給するものがある。 As a fuel cell system installed in a vehicle, the electric power output from the fuel cell is supplied to a load such as a driving motor via a power storage device installed after the fuel cell, and the regenerated power output from the load is stored. There is something to feed the device.

しかしながら、上記燃料電池システムでは、蓄電装置の容量が比較的小さい場合、蓄電装置が過充電状態になり易くなるという問題がある。 However, the above fuel cell system has a problem that when the capacity of the power storage device is relatively small, the power storage device tends to be overcharged.

そこで、回生電力により蓄電装置が過充電状態になるおそれがある場合、燃料電池の発電に係わる補機を駆動することにより燃料電池から供給される電力を消費させることが考えられる。関連する技術として、特許文献1がある。 Therefore, if there is a risk that the power storage device will be overcharged due to the regenerated power, it is conceivable to consume the power supplied from the fuel cell by driving auxiliary equipment related to the power generation of the fuel cell. As a related technology, there is Patent Document 1.

特開2015-144503号公報JP 2015-144503 A

しかしながら、上記燃料電池システムでは、蓄電装置が過充電状態になることを抑制するために補機を強制的に駆動させると、特に、酸化剤ガスを燃料電池に供給するための補機など燃料電池の発電に直接係わる補機を強制的に駆動させると、燃料電池の出力が高電位になり燃料電池が劣化するおそれがある。 However, in the above fuel cell system, if the auxiliary equipment is forcibly driven in order to prevent the power storage device from being overcharged, the auxiliary equipment such as the auxiliary equipment for supplying the oxidant gas to the fuel cell, in particular, will cause the fuel cell to malfunction. If the auxiliary equipment directly related to power generation is forcibly driven, the output of the fuel cell will be at a high potential and the fuel cell may deteriorate.

そこで、本発明の一側面に係る目的は、燃料電池システムにおいて、蓄電装置が過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池が劣化することを抑制することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of one aspect of the present invention is to suppress deterioration of a fuel cell while suppressing an overcharged state of a power storage device in a fuel cell system.

本発明に係る一つの形態である燃料電池システムは、車両に搭載される燃料電池システムであって、燃料電池と、前記燃料電池と前記車両に搭載される負荷との間に接続される蓄電装置と、前記燃料電池から供給される電力により駆動する補機と、前記燃料電池の発電及び前記補機の動作を制御する制御部とを備える。 A fuel cell system, which is one embodiment of the present invention, is a fuel cell system mounted on a vehicle, and includes a fuel cell and a power storage device connected between the fuel cell and a load mounted on the vehicle. an auxiliary device driven by electric power supplied from the fuel cell; and a control section for controlling power generation of the fuel cell and operation of the auxiliary device.

前記制御部は、前記車両から当該燃料電池システムに供給される回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、前記車両の加速度が所定加速度以下である場合、前記燃料電池の発電を停止させつつ、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させる。 When the regenerated electric power supplied from the vehicle to the fuel cell system is equal to or greater than a predetermined electric power and the acceleration of the vehicle is equal to or less than a predetermined acceleration, the control unit stops power generation by the fuel cell. , drives the auxiliary equipment that is not directly involved in the power generation of the fuel cell.

これにより、回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両の加速度が所定加速度以下である場合、すなわち、車両が下り坂を走行している可能性が高く、蓄電装置が過充電状態になるおそれがある場合、燃料電池の発電を停止させつつ、燃料電池の発電に直接係わらない補機を駆動させることができる。そのため、補機により燃料電池から供給される電力を消費させたとしても、燃料電池の出力が高電位になることを抑えることができ、燃料電池が劣化することを抑制することができる。すなわち、蓄電装置が過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池が劣化することを抑制することができる。 Accordingly, when the regenerated electric power is equal to or higher than the predetermined electric power and the acceleration of the vehicle is equal to or lower than the predetermined acceleration, that is, there is a high possibility that the vehicle is traveling downhill and the power storage device is overcharged. If there is a risk of this happening, it is possible to stop the power generation of the fuel cell and drive auxiliary equipment that is not directly involved in the power generation of the fuel cell. Therefore, even if the electric power supplied from the fuel cell is consumed by the auxiliary equipment, it is possible to prevent the output of the fuel cell from becoming high potential, and to suppress deterioration of the fuel cell. That is, it is possible to suppress deterioration of the fuel cell while suppressing overcharge of the power storage device.

また、前記制御部は、前記回生電力が前記所定電力以上である場合で、かつ、前記加速度が前記所定加速度以下である場合に前記燃料電池の発電を停止させた後、前記複数の補機のうち、前記蓄電装置の充電量に応じた1以上の前記補機を駆動させるように構成してもよい。 Further, when the regenerative electric power is equal to or greater than the predetermined electric power and the acceleration is equal to or less than the predetermined acceleration, the control unit stops power generation by the fuel cell, Among them, one or more of the auxiliary machines may be driven according to the amount of charge of the power storage device.

これにより、車両が下り坂を走行している可能性が高く、蓄電装置が過充電状態になるおそれがある場合において、蓄電装置の充電量に応じた1以上の補機の動作制御を適切に行うことができるため、蓄電装置が過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池の劣化を抑制することができる。 As a result, when there is a high possibility that the vehicle is traveling downhill and there is a risk that the power storage device will be in an overcharged state, the operation of one or more auxiliary devices can be appropriately controlled according to the amount of charge in the power storage device. Therefore, deterioration of the fuel cell can be suppressed while suppressing overcharge of the power storage device.

また、前記制御部は、前記回生電力が前記所定電力以上である場合で、かつ、前記加速度が前記所定加速度以下である場合、カウンタ値をインクリメントし、前記回生電力が前記所定電力より小さい場合、または、前記加速度が前記所定加速度より大きい場合、前記カウンタ値をデクリメントし、前記カウンタ値が第1の閾値以上になると、前記燃料電池の発電を停止させつつ、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させるように構成してもよい。 Further, the control unit increments a counter value when the regenerative power is equal to or greater than the predetermined power and when the acceleration is equal to or less than the predetermined acceleration, and when the regenerative power is smaller than the predetermined power, Alternatively, when the acceleration is greater than the predetermined acceleration, the counter value is decremented, and when the counter value becomes equal to or greater than a first threshold value, power generation by the fuel cell is stopped and the power generation by the fuel cell is not directly involved. You may comprise so that the said auxiliary machine may be driven.

これにより、回生電力や車両の加速度が変動することで燃料電池の発電停止と発電再開が頻繁に繰り返されることを抑制することができるため、燃料電池の発電停止と発電再開が頻繁に繰り返されることで車両の走行に与える影響を抑えることができ、車両の運転者が車両の走行に対して違和感を覚えることを抑制することができる。 As a result, it is possible to prevent the fuel cell from frequently stopping and restarting power generation due to fluctuations in the regenerated electric power and vehicle acceleration. In this way, it is possible to suppress the driver of the vehicle from feeling uncomfortable with the driving of the vehicle.

また、前記制御部は、前記カウンタ値が第1の閾値より小さい第2の閾値以上になると、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させる準備を行うように構成してもよい。 Further, the control unit may be configured to prepare to drive the auxiliary equipment that is not directly related to the power generation of the fuel cell when the counter value reaches or exceeds a second threshold that is smaller than the first threshold. .

これにより、カウンタ値が第1の閾値以上になる前に補機を駆動させる準備を行わない場合に比べて、カウンタ値が第1の閾値以上になった後、すぐに、補機を駆動させて燃料電池から供給される電力を消費させることができるため、蓄電装置が過充電状態になることをさらに抑制することができる。 As a result, compared to the case where preparations for driving the auxiliary machine are not made before the counter value becomes equal to or greater than the first threshold value, the auxiliary machine can be driven immediately after the counter value becomes equal to or greater than the first threshold value. Since the electric power supplied from the fuel cell can be consumed by the power storage device, it is possible to further prevent the power storage device from being overcharged.

また、前記蓄電装置は、キャパシタにより構成されてもよい。 Moreover, the power storage device may be configured by a capacitor.

一般に、キャパシタは、二次電池のなかで容量が比較的小さく、充放電特性が優れているため、蓄電装置をキャパシタにより構成することで、燃料電池システムの充放電特性を比較的高くすることができる。 In general, a capacitor has a relatively small capacity among secondary batteries and has excellent charging/discharging characteristics. Therefore, by configuring a power storage device with a capacitor, the charging/discharging characteristics of a fuel cell system can be relatively improved. can.

本発明によれば、燃料電池システムにおいて、蓄電装置が過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池が劣化することを抑制することができる。 According to the present invention, in a fuel cell system, deterioration of the fuel cell can be suppressed while suppressing overcharge of the power storage device.

実施形態の燃料電池システムの一例を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of the fuel cell system of embodiment. 燃料電池から出力される電流と電圧の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of current and voltage output from a fuel cell; 降坂フラグ切替処理時の制御部の動作の一例を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing an example of the operation of the control unit during downhill flag switching processing; 発電制御処理時の制御部の動作の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit during power generation control processing;

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。 Embodiments will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、実施形態の燃料電池システムの一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a fuel cell system according to an embodiment.

図1に示す燃料電池システム1は、フォークリフトなどの産業車両や自動車などの車両Veに搭載され、負荷Loなどに電力を供給する。なお、負荷Loは、車両Veに搭載される走行用モータを駆動するためのインバータなどとする。 A fuel cell system 1 shown in FIG. 1 is mounted on an industrial vehicle such as a forklift or a vehicle Ve such as an automobile, and supplies electric power to a load Lo and the like. It should be noted that the load Lo is assumed to be an inverter or the like for driving a running motor mounted on the vehicle Ve.

また、燃料電池システム1は、燃料電池FCと、水素タンクHTと、水素タンク弁HTVと、インジェクタINJと、気液分離機GLSと、水素循環ポンプHPと、排気排水弁EDVと、エアコンプレッサACPと、エア調圧弁ARVと、エアシャット弁ASVと、ラジエタRと、ファンFと、ウォータポンプWPと、インタークーラICと、DCDCコンバータCNVと、蓄電装置Bと、制御部2とを備える。なお、水素タンク弁HTV、インジェクタINJ、水素循環ポンプHP、排気排水弁EDV、エアコンプレッサACP、エア調圧弁ARV、エアシャット弁ASV、ファンF、及びウォータポンプWPは、燃料電池FC(DCDCコンバータCNV)から供給される電力を消費する補機である。特に、水素循環ポンプHP、エアコンプレッサACP、ファンF、及びウォータポンプWPを駆動するためのモータの回転数を増加させるほど、燃料電池FCから供給される電力の消費量が増加するものとする。また、エアコンプレッサACP及びインジェクタINJなどの補機は、燃料電池FCの発電に直接係わる補機とする。また、水素循環ポンプHP、ファンF、及びウォータポンプWPなどの補機は、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機とする。すなわち、燃料電池FCの発電に直接係わる補機とは、反応ガス(後述する燃料ガスや酸化剤ガス)を燃料電池FCに追加供給する補機と言い換えることができ、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機とは、反応ガスを燃料電池FCに追加供給しない補機と言い換えることができる。 The fuel cell system 1 also includes a fuel cell FC, a hydrogen tank HT, a hydrogen tank valve HTV, an injector INJ, a gas-liquid separator GLS, a hydrogen circulation pump HP, an exhaust/drain valve EDV, and an air compressor ACP. , an air pressure regulating valve ARV, an air shutoff valve ASV, a radiator R, a fan F, a water pump WP, an intercooler IC, a DCDC converter CNV, a power storage device B, and a control unit 2 . The hydrogen tank valve HTV, injector INJ, hydrogen circulation pump HP, exhaust/drain valve EDV, air compressor ACP, air pressure regulator ARV, air shut valve ASV, fan F, and water pump WP are connected to the fuel cell FC (DCDC converter CNV ) that consumes the power supplied from the In particular, as the number of revolutions of the motors for driving the hydrogen circulating pump HP, air compressor ACP, fan F, and water pump WP increases, the amount of power supplied from the fuel cell FC increases. Auxiliary equipment such as the air compressor ACP and the injector INJ are assumed to be auxiliary equipment directly related to the power generation of the fuel cell FC. Auxiliaries such as the hydrogen circulation pump HP, the fan F, and the water pump WP are assumed to be auxiliary equipment that are not directly related to the power generation of the fuel cell FC. That is, the auxiliary equipment directly related to the power generation of the fuel cell FC can be rephrased as an auxiliary equipment that additionally supplies reaction gas (fuel gas and oxidant gas, which will be described later) to the fuel cell FC. The irrelevant auxiliaries can be rephrased as auxiliaries that do not additionally supply the reaction gas to the fuel cell FC.

燃料電池FCは、互いに直列接続される複数の燃料電池セルにより構成される燃料電池スタックであり、燃料ガス(水素ガスなど)に含まれる水素と酸化剤ガス(空気など)に含まれる酸素との電気化学反応により電気を発生させる。 A fuel cell FC is a fuel cell stack composed of a plurality of fuel cells connected in series with each other. Electricity is generated by an electrochemical reaction.

水素タンクHTは、燃料ガスの貯蔵容器である。水素タンクHTに貯蔵された燃料ガスは水素タンク弁HTV及びインジェクタINJを介して燃料電池FCに供給される。 The hydrogen tank HT is a fuel gas storage container. The fuel gas stored in the hydrogen tank HT is supplied to the fuel cell FC through the hydrogen tank valve HTV and the injector INJ.

水素タンク弁HTVは、燃料電池FCに供給される燃料ガスを減圧する。 The hydrogen tank valve HTV reduces the pressure of the fuel gas supplied to the fuel cell FC.

インジェクタINJは、燃料電池FCに供給される燃料ガスの流量を調整する。 The injector INJ adjusts the flow rate of fuel gas supplied to the fuel cell FC.

気液分離機GLSは、燃料電池FCから排出される燃料ガスと液水とを分離する。 The gas-liquid separator GLS separates fuel gas and liquid water discharged from the fuel cell FC.

水素循環ポンプHPは、気液分離機GLSにより分離された燃料ガスを燃料電池FCに再度供給する。 The hydrogen circulation pump HP resupplies the fuel gas separated by the gas-liquid separator GLS to the fuel cell FC.

排気排水弁EDVは、気液分離機GLSにより分離された液水を外部に排出する。 The exhaust drain valve EDV discharges the liquid water separated by the gas-liquid separator GLS to the outside.

エアコンプレッサACPは、酸化剤ガスを圧縮しインタークーラIC及びエアシャット弁ASVを介して燃料電池FCに供給する。 The air compressor ACP compresses the oxidant gas and supplies it to the fuel cell FC via the intercooler IC and the air shut valve ASV.

インタークーラICは、酸化剤ガスをインタークーラICに流れる冷却水などの冷媒と熱交換させる。 The intercooler IC heat-exchanges the oxidant gas with a refrigerant such as cooling water flowing through the intercooler IC.

エアシャット弁ASVは、燃料電池FCに供給される酸化剤ガスを遮断する。 The air shut valve ASV cuts off the oxidant gas supplied to the fuel cell FC.

エア調圧弁ARVは、燃料電池FCに供給される酸化剤ガスの圧力や流量を調整する。 The air pressure regulating valve ARV regulates the pressure and flow rate of the oxidant gas supplied to the fuel cell FC.

ラジエタRは、燃料電池の発熱により温められた冷媒を外気と熱交換させる。 The radiator R exchanges the heat of the coolant heated by the heat generated by the fuel cell with the outside air.

ファンFは、ラジエタRの放熱量を上昇させる。なお、燃料電池システム1は、ラジエタRの入力と出力とを接続するバイパス流路Pを備えているものとする。これにより、燃料電池FCから出力される冷媒をラジエタRを介さずにウォータポンプWPに供給することができるため、ファンFを駆動するためのモータの回転数を増加させてラジエタRの放熱量を上昇させても冷媒が過冷却(オーバークール)状態になることを抑制することができる。 The fan F increases the heat dissipation amount of the radiator R. It is assumed that the fuel cell system 1 has a bypass flow path P that connects the input and output of the radiator R. As a result, the coolant output from the fuel cell FC can be supplied to the water pump WP without going through the radiator R. Therefore, the number of revolutions of the motor for driving the fan F is increased to increase the heat radiation amount of the radiator R. It is possible to suppress the refrigerant from entering a supercooled (overcooled) state even if the temperature is raised.

ウォータポンプWPは、ラジエタRにより冷却された冷媒をインタークーラICを介して燃料電池FCに供給する。 The water pump WP supplies coolant cooled by the radiator R to the fuel cell FC via the intercooler IC.

DCDCコンバータCNVは、燃料電池FCの後段に設けられ、燃料電池FCから出力される電力を蓄電装置Bに供給する。なお、DCDCコンバータCNVから出力される電力のうち、補機により電力が消費された残りの電力が蓄電装置Bに供給されるものとする。 The DCDC converter CNV is provided after the fuel cell FC and supplies the power storage device B with electric power output from the fuel cell FC. It is assumed that power storage device B is supplied with power remaining after the power is consumed by the auxiliary equipment, out of the power output from DCDC converter CNV.

蓄電装置Bは、DCDCコンバータCNVと負荷Loとの間に設けられ、負荷Loや水素循環ポンプHP、エアコンプレッサACP、ファンF、及びウォータポンプWPなどの補機に電力を供給する。なお、蓄電装置Bをリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタにより構成してもよい。一般に、キャパシタは、二次電池のなかで容量が比較的小さく、充放電特性が優れているため、蓄電装置Bをキャパシタにより構成することで、燃料電池システム1の充放電特性を比較的高くすることができる。 The power storage device B is provided between the DCDC converter CNV and the load Lo, and supplies power to the load Lo and accessories such as the hydrogen circulation pump HP, the air compressor ACP, the fan F, and the water pump WP. Note that the power storage device B may be configured by a capacitor such as a lithium ion capacitor. In general, a capacitor has a relatively small capacity among secondary batteries and has excellent charging/discharging characteristics. Therefore, by configuring the power storage device B with a capacitor, the charging/discharging characteristics of the fuel cell system 1 can be relatively improved. be able to.

制御部2は、メモリに記憶されたプログラムから論理演算を行うCPUを含むマイクロコンピュータなどにより構成される。 The control unit 2 is composed of a microcomputer or the like including a CPU that performs logic operations from a program stored in memory.

また、制御部2は、通常発電制御時、燃料電池FCにおいて発電される電力が目標電力Ptになるように、水素タンク弁HTV、インジェクタINJ、水素循環ポンプHP、排気排水弁EDV、エアコンプレッサACP、エア調圧弁ARV、エアシャット弁ASV、ファンF、及びウォータポンプWPなどの各種補機をそれぞれ駆動させる。例えば、制御部2は、燃料電池FCの発電開始時、各種補機をそれぞれ駆動させるためのモータの電源をオンにした後、各モータの目標回転数を示す指令値を出力する。 During normal power generation control, the control unit 2 controls the hydrogen tank valve HTV, the injector INJ, the hydrogen circulation pump HP, the exhaust/drain valve EDV, and the air compressor ACP so that the power generated in the fuel cell FC reaches the target power Pt. , air pressure regulating valve ARV, air shutoff valve ASV, fan F, and water pump WP. For example, when the fuel cell FC starts generating power, the control unit 2 turns on the power of the motors for driving various auxiliary devices, and then outputs a command value indicating the target rotation speed of each motor.

また、制御部2は、通常発電制御時、蓄電装置Bの充電量に応じて、目標電力Ptを変化させる。なお、充電量とは、蓄電装置Bの満充電容量に対する現在の容量の割合[%](充電率)、または、蓄電装置Bに電流が流れていないときの蓄電装置Bの電圧[V]とする。 Further, the control unit 2 changes the target power Pt according to the amount of charge in the power storage device B during normal power generation control. Note that the amount of charge is the ratio [%] (charging rate) of the current capacity to the fully charged capacity of power storage device B, or the voltage [V] of power storage device B when no current is flowing through power storage device B. do.

また、制御部2は、蓄電装置Bの充電量に応じて、段階的に、目標電力Ptを変化させるように構成してもよい。例えば、充電率SOC1<充電率SOC2<充電率SOC3<充電率SOC4<充電率SOC5<充電率SOC6とし、目標電力Pt1<目標電力Pt2とする場合を想定する。この場合、制御部2は、蓄電装置Bの充電率が充電率SOC3~充電率SOC5の範囲において減少している場合、目標電力Ptとして目標電力Pt1を設定し、蓄電装置Bの充電率が充電率SOC1~充電率SOC3の範囲において減少している場合、目標電力Ptとして目標発電電力Pt2を設定し、蓄電装置Bの充電率が充電率SOC2~充電率SOC4の範囲において増加している場合、目標電力Ptとして目標電力Pt2を設定し、蓄電装置Bの充電率が充電率SOC4~充電率SOC6の範囲において増加している場合、目標電力Ptとして目標電力Pt1を設定する。 Further, control unit 2 may be configured to change target electric power Pt in a stepwise manner according to the amount of charge in power storage device B. FIG. For example, it is assumed that charging rate SOC1<charging rate SOC2<charging rate SOC3<charging rate SOC4<charging rate SOC5<charging rate SOC6 and target power Pt1<target power Pt2. In this case, when the charging rate of power storage device B decreases within the range of charging rate SOC3 to charging rate SOC5, control unit 2 sets target power Pt1 as target power Pt, and the charging rate of power storage device B is If the target power Pt is set to the target generated power Pt2 in the range of the rate SOC1 to the charging rate SOC3, and if the charging rate of the power storage device B is increasing in the range of the charging rate SOC2 to the charging rate SOC4, Target power Pt2 is set as target power Pt, and when the charging rate of power storage device B increases within the range of charging rate SOC4 to charging rate SOC6, target power Pt1 is set as target power Pt.

ここで、図2は、燃料電池FCから出力される電流と電圧の一例を示す図である。なお、図2に示す2次元座標の横軸は電流[A]を示し、縦軸は電圧[V]を示し、実線は燃料電池FCから出力される電流と電圧の対応関係を示している。 Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of current and voltage output from the fuel cell FC. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 2 indicates the current [A], the vertical axis indicates the voltage [V], and the solid line indicates the correspondence relationship between the current and the voltage output from the fuel cell FC.

図2に示すように、燃料電池FCから出力される電流が小さくなるほど、燃料電池FCから出力される電圧が大きくなるものとする。また、燃料電池FCから出力される電圧が比較的高くなると、電気化学反応に必要な触媒がイオン化され、燃料電池FCから出力される電圧が次回比較的小さくなったときにイオン化された触媒の結晶が大きくなるため、触媒の粒径が増大するとともに触媒の表面積が低下して燃料電池FCが劣化するおそれがある。 As shown in FIG. 2, the voltage output from the fuel cell FC increases as the current output from the fuel cell FC decreases. Further, when the voltage output from the fuel cell FC becomes relatively high, the catalyst necessary for the electrochemical reaction is ionized, and the next time the voltage output from the fuel cell FC becomes relatively low, the crystals of the ionized catalyst increases, the particle size of the catalyst increases and the surface area of the catalyst decreases, which may deteriorate the fuel cell FC.

そこで、実施形態の制御部2では、燃料電池FCの出力電圧が所定電圧Vc以上になると、DCDCコンバータCNVを強制的に駆動させることで、燃料電池FCからDCDCコンバータCNVに流れる電流を増加させて、燃料電池FCから出力される電圧を低下させる。これにより、信号待ちなどで車両Veが一時停止して燃料電池システム1から負荷Loに流れる電流が比較的小さくなるアイドル時において、燃料電池FCから出力される電圧が比較的大きくなることを抑えることができるため、燃料電池FCが劣化することを抑制することができる。 Therefore, in the control unit 2 of the embodiment, when the output voltage of the fuel cell FC becomes equal to or higher than the predetermined voltage Vc, the DCDC converter CNV is forcibly driven to increase the current flowing from the fuel cell FC to the DCDC converter CNV. , lowers the voltage output from the fuel cell FC. This prevents the voltage output from the fuel cell FC from becoming relatively large during idling when the vehicle Ve is temporarily stopped while waiting for a signal and the current flowing from the fuel cell system 1 to the load Lo becomes relatively small. Therefore, deterioration of the fuel cell FC can be suppressed.

また、車両Veが下り坂を走行しているとき、車両Ve(負荷Lo)から燃料電池システム1に供給される回生電力が比較的大きくなるものとする。また、車両Veが下り坂を走行しているとき、車両Veの速度が一定になるように車両Veのアクセルが運転者により操作されることで、車両Veの加速度が比較的小さくなるものとする。 It is also assumed that when the vehicle Ve is traveling downhill, the regenerated electric power supplied from the vehicle Ve (load Lo) to the fuel cell system 1 becomes relatively large. Also, when the vehicle Ve is running downhill, the acceleration of the vehicle Ve is relatively decreased by the driver operating the accelerator of the vehicle Ve so that the speed of the vehicle Ve becomes constant. .

そのため、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が比較的大きい場合で、かつ、車両Veの加速度が比較的小さい場合、車両Veが下り坂を走行している可能性が高い。 Therefore, when the regenerated electric power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is relatively large and the acceleration of the vehicle Ve is relatively small, there is a high possibility that the vehicle Ve is running downhill.

そして、車両Veが下り坂を走行している場合では、比較的長い期間、車両Veから燃料電池システム1に回生電力が供給されることで、蓄電装置Bが過充電状態になる可能性が高くなるという懸念がある。 When the vehicle Ve is traveling downhill, there is a high possibility that the power storage device B will be overcharged due to the regenerative electric power being supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 for a relatively long period of time. There is a concern that

そこで、実施形態の制御部2では、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合、すなわち、車両Veが下り坂を走行している可能性が高く、蓄電装置Bが過充電状態になるおそれがある場合、燃料電池FCの発電を停止させつつ、燃料電池FCの出力電圧が比較的高くならないように、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機を強制的に駆動させる。 Therefore, in the control unit 2 of the embodiment, when the regenerated electric power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is equal to or greater than a predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or less than a predetermined acceleration, the vehicle Ve is likely to be running downhill and there is a risk that the power storage device B will be in an overcharged state. , to forcibly drive auxiliary devices that are not directly related to the power generation of the fuel cell FC.

なお、制御部2は、車両Veから燃料電池システム1に出力される電圧と、車両Veから燃料電池システム1に流れる電流との乗算結果を、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力とする。また、制御部2は、車両Veの速度[km/h]を車両Veに搭載される走行制御部(不図示)から受け取り、単位時間あたりの車両Veの速度の変化量を、車両Veの加速度とする。車両Veの速度は、(走行モータの回転数×タイヤ外径×円周率)/(ギア比×減速比)とする。または、制御部2は、加速度センサにより求められた車両Veの加速度を走行制御部から受け取る。 Note that the control unit 2 multiplies the voltage output from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 by the current flowing from the vehicle Ve to the fuel cell system 1, and converts the regenerated power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 to and In addition, the control unit 2 receives the speed [km/h] of the vehicle Ve from a travel control unit (not shown) mounted on the vehicle Ve, and calculates the amount of change in the speed of the vehicle Ve per unit time as the acceleration of the vehicle Ve. and The speed of the vehicle Ve is (rotational speed of travel motor x outer diameter of tire x circumference ratio)/(gear ratio x reduction ratio). Alternatively, the control unit 2 receives the acceleration of the vehicle Ve determined by the acceleration sensor from the travel control unit.

このように、実施形態の制御部2では、車両Veが下り坂を走行している可能性が高く、蓄電装置Bが過充電状態になるおそれがある場合、燃料電池FCの発電を停止させつつ、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機を駆動させている。これにより、蓄電装置Bが過充電状態にならないように補機により燃料電池FCから供給される電力を消費させたとしても、燃料電池FCの出力が高電位になることを抑えることができ、燃料電池FCが劣化することを抑制することができる。すなわち、蓄電装置Bが過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池FCが劣化することを抑制することができる。 As described above, in the control unit 2 of the embodiment, when there is a high possibility that the vehicle Ve is running downhill and there is a risk that the power storage device B will be overcharged, the power generation of the fuel cell FC is stopped. , drives auxiliary devices that are not directly related to the power generation of the fuel cell FC. As a result, even if the power supplied from the fuel cell FC is consumed by the auxiliary equipment so that the power storage device B does not become overcharged, it is possible to suppress the output of the fuel cell FC from becoming a high potential. Deterioration of the battery FC can be suppressed. That is, it is possible to suppress the deterioration of the fuel cell FC while suppressing the power storage device B from being overcharged.

なお、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が比較的小さい場合、蓄電装置Bが過充電状態になり難く、燃料電池FCの発電を停止させたり補機を駆動させたりする必要がないため、制御部2は、通常発電制御を継続する。 When the regenerated power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is relatively small, the power storage device B is unlikely to be overcharged, and it is necessary to stop the power generation of the fuel cell FC or drive the auxiliary equipment. Therefore, the control unit 2 continues normal power generation control.

また、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が比較的大きいが、車両Veの加速度が比較的大きい場合、平坦な道を走行しているときの車両Veが減速したときに一時的に回生電力が比較的大きくなった可能性が高く、燃料電池FCの発電を停止させたり補機を駆動させたりする必要がないため、制御部2は、通常発電制御を継続する。 Further, when the regenerated electric power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is relatively large, but the acceleration of the vehicle Ve is relatively large, when the vehicle Ve decelerates while traveling on a flat road, a temporary Since there is a high possibility that the regenerated electric power has become relatively large at this time and there is no need to stop the power generation of the fuel cell FC or drive the auxiliary equipment, the control unit 2 continues the normal power generation control.

また、制御部2は、回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合、カウンタ値をインクリメントし、回生電力が所定電力より小さい場合、または、車両Veの加速度が所定加速度より大きい場合、カウンタ値をデクリメントし、カウンタ値が閾値C1th(第1の閾値)以上になると、車両Veが下り坂を走行していると判断して降坂フラグをオンする。また、制御部2は、降坂フラグがオンになると、燃料電池FCの発電を停止させつつ、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機を駆動させる。すなわち、制御部2は、回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合、カウンタ値をインクリメントし、回生電力が所定電力より小さい場合、または、車両Veの加速度が所定加速度より大きい場合、カウンタ値をデクリメントし、カウンタ値が閾値C1th以上になると、燃料電池FCの発電を停止させつつ、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機を駆動させる。 Further, the control unit 2 increments the counter value when the regenerated electric power is equal to or greater than the predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or less than the predetermined acceleration, and when the regenerated electric power is smaller than the predetermined electric power or the vehicle When the acceleration of Ve is greater than a predetermined acceleration, the counter value is decremented, and when the counter value reaches or exceeds a threshold value C1th (first threshold value), it is determined that the vehicle Ve is running downhill and the downhill flag is turned on. do. Further, when the downhill flag is turned on, the control unit 2 stops the power generation of the fuel cell FC and drives the auxiliary equipment that is not directly related to the power generation of the fuel cell FC. That is, the control unit 2 increments the counter value when the regenerated electric power is equal to or higher than the predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or lower than the predetermined acceleration, and when the regenerated electric power is smaller than the predetermined electric power or the vehicle When the acceleration of Ve is greater than a predetermined acceleration, the counter value is decremented, and when the counter value reaches or exceeds the threshold value C1th, power generation of the fuel cell FC is stopped while auxiliary devices not directly related to power generation of the fuel cell FC are driven.

これにより、回生電力や車両Veの加速度が変動することで燃料電池FCの発電停止と発電再開が頻繁に繰り返されることを抑制することができるため、燃料電池FCの発電停止と発電再開が頻繁に繰り返されることで車両Veの走行に与える影響を抑えることができ、車両Veの運転者が車両Veの走行に対して違和感を覚えることを抑制することができる。 As a result, it is possible to prevent the fuel cell FC from frequently stopping and restarting power generation due to fluctuations in the regenerative electric power and the acceleration of the vehicle Ve. The repetition can reduce the influence on the driving of the vehicle Ve, and can prevent the driver of the vehicle Ve from feeling uncomfortable with the driving of the vehicle Ve.

また、制御部2は、カウンタ値が閾値C1thより小さい閾値C2th(第2の閾値)以上になると、燃料電池FCの発電に直接係わらない補機を駆動させる準備を行うように構成してもよい。 Further, the control unit 2 may be configured to prepare to drive auxiliary equipment not directly related to the power generation of the fuel cell FC when the counter value reaches or exceeds a threshold value C2th (second threshold value) which is smaller than the threshold value C1th. .

これにより、カウンタ値が閾値C1th以上になる前に補機を駆動させる準備を行わない場合に比べて、カウンタ値が閾値C1th以上になった後、すぐに、補機を駆動させて燃料電池FCから供給される電力を消費させることができるため、蓄電装置Bが過充電状態になることをさらに抑制することができる。 As a result, compared to the case where preparations for driving the auxiliary equipment are not made before the counter value reaches the threshold value C1th or more, the auxiliary equipment is driven immediately after the counter value reaches the threshold value C1th or more and the fuel cell FC Since the power supplied from the power storage device B can be consumed, it is possible to further prevent the power storage device B from being overcharged.

また、制御部2は、回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合に燃料電池FCの発電を停止させた後、複数の補機のうち、蓄電装置Bの充電量に応じた1以上の補機を駆動させるように構成してもよい。 Further, when the regenerated electric power is equal to or greater than the predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or less than the predetermined acceleration, the control unit 2 stops power generation of the fuel cell FC, and then, among the plurality of auxiliary machines, It may be configured to drive one or more auxiliary machines according to the amount of charge in power storage device B. FIG.

ここで、制御部2が、燃料電池FCの発電停止時において、補機の動作制御として、下記1)~4)の何れか1つの動作制御を行う場合を想定する。 Here, it is assumed that the control unit 2 performs any one of the following operation controls 1) to 4) as the operation control of the auxiliary equipment when the power generation of the fuel cell FC is stopped.

1)ウォータポンプWPを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にする。 1) The number of rotations of the motor for driving the water pump WP is set to the maximum number of rotations.

2)ウォータポンプWP及び水素循環ポンプHPを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にする。 2) The number of rotations of the motors for driving the water pump WP and the hydrogen circulation pump HP is set to the maximum number of rotations.

3)ウォータポンプWP、水素循環ポンプHP、及びファンFを駆動するためのモータの回転数を最大回転数する。 3) The number of rotations of the motors for driving the water pump WP, the hydrogen circulation pump HP, and the fan F is set to the maximum number of rotations.

4)ウォータポンプWP、水素循環ポンプHP、及びファンFを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にするとともに、エアコンプレッサACPを駆動するためのモータの回転数及び高電位回避のための所定電圧Vcを増加させる。 4) The number of rotations of the motors for driving the water pump WP, the hydrogen circulation pump HP, and the fan F is set to the maximum number of rotations, and the number of rotations of the motor for driving the air compressor ACP and the number of rotations of the motor for driving the air compressor ACP are reduced to avoid high potential. A predetermined voltage Vc is increased.

なお、上記4)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCから供給される電力の消費量が最も大きく、上記3)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCから供給される電力の消費量が2番目に大きく、上記2)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCから供給される電力の消費量が3番目に大きく、上記1)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCから供給される電力の消費量が最も小さくなるものとする。また、上記1)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCの劣化に対する影響度が最も低く、上記2)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCの劣化に対する影響度が2番目に低く、上記3)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCの劣化に対する影響度が3番目に低く、上記4)の動作制御が行われる場合、燃料電池FCの劣化に対する影響度が4番目に低くなるものとする。また、閾値S1th<閾値S2th<閾値S3th<閾値S4thとする。 When the operation control of 4) above is performed, the amount of power supplied from the fuel cell FC is the largest, and when the operation control of above 3) is performed, the amount of power supplied from the fuel cell FC is consumed. is the second largest, and when the operation control of 2) above is performed, the consumption of the power supplied from the fuel cell FC is the third largest, and when the operation control of above 1) is performed, the power supplied from the fuel cell FC shall consume the least amount of power. Further, when the operation control of 1) above is performed, the degree of influence on the deterioration of the fuel cell FC is the lowest, and when the operation control of the above 2) is performed, the degree of influence on the deterioration of the fuel cell FC is the second lowest, When the operation control of 3) above is performed, the degree of influence on deterioration of the fuel cell FC is the third lowest, and when the operation control of above 4) is performed, the degree of influence on deterioration of the fuel cell FC is the fourth lowest. shall be Further, threshold S1th<threshold S2th<threshold S3th<threshold S4th.

この場合、制御部2は、回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合に燃料電池FCの発電を停止させた後、蓄電装置Bの充電量が閾値S1th以上である場合、上記1)の動作制御を行い、蓄電装置Bの充電量が閾値S2th以上である場合、上記2)の動作制御を行い、蓄電装置Bの充電量が閾値S3th以上である場合、上記3)の動作制御を行い、蓄電装置Bの充電量が閾値S4th以上である場合、上記4)の動作制御を行う。 In this case, when the regenerated electric power is equal to or higher than the predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or lower than the predetermined acceleration, the control unit 2 stops the power generation of the fuel cell FC, and then the charge amount of the electric storage device B is equal to or greater than the threshold S1th, the operation control of the above 1) is performed, and if the charge amount of the power storage device B is equal to or more than the threshold S2th, the operation control of the above 2) is performed, and the charge amount of the power storage device B is equal to or greater than the threshold S3th. , the operation control of the above 3) is performed, and when the charge amount of the power storage device B is equal to or greater than the threshold value S4th, the operation control of the above 4) is performed.

これにより、燃料電池FCの発電停止時において、蓄電装置Bの充電量が閾値S1th以上である場合、制御部2により上記1)の動作制御が行われるため、燃料電池FCの劣化に対する影響度を最も低くさせながら蓄電装置Bの電力を消費させることができる。また、燃料電池FCの発電停止時において、蓄電装置Bの充電量が閾値S2th以上である場合、制御部2により上記2)の動作制御が行われるため、燃料電池FCの劣化に対する影響度を比較的低くさせながら蓄電装置Bの電力を消費させることができる。また、燃料電池FCの発電停止時において、蓄電装置Bの充電量が閾値S3th以上である場合、制御部2により上記3)の動作制御が行われるため、蓄電装置Bの電力の消費量を比較的大きくさせながら燃料電池FCの劣化に対する影響度を抑えることができる。また、燃料電池FCの発電停止時において、蓄電装置Bの充電量が閾値S4th以上である場合、制御部2により上記4)の動作制御が行われるため、蓄電装置Bの電力の消費量を最も大きくさせながら燃料電池FCの劣化に対する影響度を抑えることができる。 As a result, when the amount of charge in the power storage device B is equal to or greater than the threshold value S1th when the power generation of the fuel cell FC is stopped, the operation control of the above 1) is performed by the control unit 2. It is possible to consume the electric power of the power storage device B while making it the lowest. Further, when the charge amount of the power storage device B is equal to or greater than the threshold value S2th when the power generation of the fuel cell FC is stopped, the operation control of the above 2) is performed by the control unit 2, so the degree of influence on the deterioration of the fuel cell FC is compared. The power of the power storage device B can be consumed while the target is lowered. Further, when the power generation of the fuel cell FC is stopped, if the charge amount of the power storage device B is equal to or greater than the threshold value S3th, the operation control of the above 3) is performed by the control unit 2, so that the power consumption of the power storage device B is compared. It is possible to suppress the degree of influence on deterioration of the fuel cell FC while increasing the target. Further, when the amount of charge in the power storage device B is equal to or greater than the threshold value S4th when the power generation of the fuel cell FC is stopped, the operation control of the above 4) is performed by the control unit 2, so that the power consumption of the power storage device B is minimized. It is possible to suppress the degree of influence on deterioration of the fuel cell FC while enlarging it.

このように、車両Veが下り坂を走行している可能性が高く、蓄電装置Bが過充電状態になるおそれがある場合において、蓄電装置Bの充電量に応じた補機の動作制御を適切に行うことができるため、蓄電装置Bが過充電状態になることを抑制しつつ、燃料電池FCの劣化を抑制することができる。 In this manner, when there is a high possibility that the vehicle Ve is traveling downhill and there is a risk that the power storage device B will be overcharged, the operation control of the auxiliary equipment is appropriately performed according to the amount of charge in the power storage device B. Therefore, deterioration of the fuel cell FC can be suppressed while preventing the power storage device B from being overcharged.

図3は、降坂フラグ切替処理時の制御部2の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 2 during downhill flag switching processing.

まず、制御部2は、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、車両Veの加速度が所定加速度以下である場合(ステップS11:Yes)、カウンタのカウンタ値をインクリメントする(ステップS12)。 First, when the regenerative electric power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is equal to or greater than a predetermined electric power and the acceleration of the vehicle Ve is equal to or less than a predetermined acceleration (step S11: Yes), the control unit 2 controls the counter is incremented (step S12).

次に、制御部2は、カウンタ値が閾値C2th(第2の閾値)以上である場合(ステップS13:Yes)、各種補機の駆動を準備する(ステップS14)。 Next, when the counter value is equal to or greater than the threshold value C2th (second threshold value) (step S13: Yes), the control unit 2 prepares to drive various accessories (step S14).

次に、制御部2は、カウンタ値が閾値C1th(第1の閾値)以上である場合(ステップS15:Yes)、カウンタ値を閾値C1thと同じ値にし、降坂フラグをオンし(ステップS16)、降坂フラグ切替処理を終了する。 Next, when the counter value is equal to or greater than the threshold value C1th (first threshold value) (step S15: Yes), the control unit 2 sets the counter value to the same value as the threshold value C1th, and turns on the downhill flag (step S16). , the descending slope flag switching process is terminated.

一方、制御部2は、車両Veから燃料電池システム1に供給される回生電力が所定電力より小さい場合、または、車両Veの加速度が所定加速度より大きい場合(ステップS11:No)、カウンタのカウンタ値をデインクリメントする(ステップS17)。 On the other hand, when the regenerated electric power supplied from the vehicle Ve to the fuel cell system 1 is smaller than the predetermined electric power, or when the acceleration of the vehicle Ve is greater than the predetermined acceleration (step S11: No), the control unit 2 changes the counter value of the counter. is decremented (step S17).

次に、制御部2は、カウンタ値がゼロ以下である場合(ステップS18:Yes)、カウンタ値をゼロにするとともに降坂フラグをオフし(ステップS19)、降坂フラグ切替処理を終了する。 Next, when the counter value is equal to or less than zero (step S18: Yes), the control unit 2 sets the counter value to zero and turns off the descending slope flag (step S19), and ends the descending slope flag switching process.

また、制御部2は、カウンタ値が閾値C2thより小さい場合(ステップS13:No)、または、カウンタ値が閾値C1thより小さい場合(ステップS15:No)、または、カウンタ値がゼロより大きい場合(ステップS18:No)、降坂フラグ切替処理を終了する。 In addition, the control unit 2 determines if the counter value is smaller than the threshold value C2th (step S13: No), or if the counter value is smaller than the threshold value C1th (step S15: No), or if the counter value is larger than zero (step S18: No), the descending slope flag switching process is terminated.

図4は、発電制御処理時の制御部2の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 2 during power generation control processing.

まず、制御部2は、降坂フラグがオフである場合(ステップS21:No)、通常発電制御を行う(ステップS22)。 First, when the downhill flag is off (step S21: No), the control unit 2 performs normal power generation control (step S22).

一方、制御部2は、降坂フラグがオンである場合(ステップS21:Yes)、燃料電池FCの発電を停止させる(ステップS23)。 On the other hand, when the downhill flag is ON (step S21: Yes), the control unit 2 stops the power generation of the fuel cell FC (step S23).

次に、制御部2は、蓄電装置Bの充電量が閾値S1th以上になると(ステップS24:Yes)、ウォータポンプWPを駆動するためのモータの回転数が最大回転数になるように指令値を出力する(ステップS25)。 Next, when the amount of charge in the power storage device B reaches or exceeds the threshold value S1th (step S24: Yes), the control unit 2 sets the command value so that the rotation speed of the motor for driving the water pump WP reaches the maximum rotation speed. Output (step S25).

次に、制御部2は、蓄電装置Bの充電量が閾値S2th以上になると(ステップS26:Yes)、水素循環ポンプHPを駆動するためのモータの回転数が最大回転数になるように指令値を出力する(ステップS27)。なお、制御部2は、ステップS27において、ウォータポンプWPを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にさせる指令値を継続して出力しているものとする。 Next, when the amount of charge in the power storage device B reaches or exceeds the threshold value S2th (step S26: Yes), the control unit 2 sets the command value so that the number of revolutions of the motor for driving the hydrogen circulation pump HP reaches the maximum number of revolutions. is output (step S27). It is assumed that in step S27, the control unit 2 continues to output a command value for increasing the rotation speed of the motor for driving the water pump WP to the maximum rotation speed.

次に、制御部2は、蓄電装置Bの充電量が閾値S3th以上になると(ステップS28:Yes)、ファンFを駆動するためのモータの回転数が最大回転数になるように指令値をする(ステップS29)。なお、制御部2は、ステップS29において、ウォータポンプWP及び水素循環ポンプHPを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にさせる指令値を継続して出力しているものとする。 Next, when the amount of charge in the power storage device B reaches or exceeds the threshold value S3th (step S28: Yes), the control unit 2 sets the command value so that the rotation speed of the motor for driving the fan F reaches the maximum rotation speed. (Step S29). It is assumed that the control unit 2 continues to output the command value for causing the motors for driving the water pump WP and the hydrogen circulating pump HP to reach the maximum number of revolutions in step S29.

そして、制御部2は、蓄電装置Bの充電量が閾値S4th以上になると(ステップS30:Yes)、エアコンプレッサACPを駆動するためのモータの回転数及び高電位回避の所定電圧Vcを増加させる(ステップS31)。なお、制御部2は、ステップS31において、ウォータポンプWP、水素循環ポンプHP、及びファンFを駆動するためのモータの回転数を最大回転数にさせる指令値を継続して出力しているものとする。 Then, when the amount of charge in the power storage device B reaches or exceeds the threshold value S4th (step S30: Yes), the control unit 2 increases the rotation speed of the motor for driving the air compressor ACP and the predetermined voltage Vc for high potential avoidance ( step S31). It should be noted that in step S31, the control unit 2 continues to output command values for causing the motors for driving the water pump WP, the hydrogen circulating pump HP, and the fan F to reach their maximum rotational speeds. do.

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

1 燃料電池システム
2 制御部
Ve 車両
Lo 負荷
FC 燃料電池
HT 水素タンク
HTV 水素タンク弁
INJ インジェクタ
GLS 気液分離機
HP 水素循環ポンプ
EDV 排気排水弁
ACP エアコンプレッサ
ARV エア調圧弁
ASV エアシャット弁
R ラジエタ
F ファン
WP ウォータポンプ
IC インタークーラ
CNV DCDCコンバータ
B 蓄電装置
1 Fuel cell system 2 Control unit Ve Vehicle Lo Load FC Fuel cell HT Hydrogen tank HTV Hydrogen tank valve INJ Injector GLS Gas-liquid separator HP Hydrogen circulation pump EDV Exhaust drain valve ACP Air compressor ARV Air pressure regulating valve ASV Air shut valve R Radiator F Fan WP Water pump IC Intercooler CNV DCDC converter B Power storage device

Claims (5)

車両に搭載される燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池と前記車両に搭載される負荷との間に接続される蓄電装置と、
前記燃料電池から供給される電力により駆動する複数の補機と、
前記燃料電池の発電及び前記補機の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両から当該燃料電池システムに供給される回生電力が所定電力以上である場合で、かつ、前記車両の加速度が所定加速度以下である場合、前記燃料電池の発電を停止させつつ、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させる
ことを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell system mounted on a vehicle,
a fuel cell;
a power storage device connected between the fuel cell and a load mounted on the vehicle;
a plurality of auxiliary machines driven by electric power supplied from the fuel cell;
a control unit that controls the power generation of the fuel cell and the operation of the auxiliary equipment;
with
When the regenerated electric power supplied from the vehicle to the fuel cell system is equal to or greater than a predetermined electric power and the acceleration of the vehicle is equal to or less than a predetermined acceleration, the control unit stops power generation by the fuel cell. , a fuel cell system that drives the auxiliary equipment that is not directly involved in the power generation of the fuel cell.
請求項1に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記回生電力が前記所定電力以上である場合で、かつ、前記加速度が前記所定加速度以下である場合に前記燃料電池の発電を停止させた後、前記複数の補機のうち、前記蓄電装置の充電量に応じた1以上の前記補機を駆動させる
ことを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 1,
When the regenerated electric power is equal to or greater than the predetermined electric power and the acceleration is equal to or less than the predetermined acceleration, after stopping power generation of the fuel cell, among the plurality of auxiliary machines, A fuel cell system that drives one or more of the auxiliary devices according to the amount of charge in the power storage device.
請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、
前記回生電力が前記所定電力以上である場合で、かつ、前記加速度が前記所定加速度以下である場合、カウンタ値をインクリメントし、
前記回生電力が前記所定電力より小さい場合、または、前記加速度が前記所定加速度より大きい場合、前記カウンタ値をデクリメントし、
前記カウンタ値が第1の閾値以上になると、前記燃料電池の発電を停止させつつ、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させる
ことを特徴とする燃料電池システム。
3. The fuel cell system according to claim 1 or 2,
The control unit
incrementing a counter value when the regenerative power is equal to or greater than the predetermined power and the acceleration is equal to or less than the predetermined acceleration;
decrementing the counter value when the regenerative power is less than the predetermined power or when the acceleration is greater than the predetermined acceleration;
A fuel cell system, wherein when the counter value reaches or exceeds a first threshold value, power generation of the fuel cell is stopped, and the auxiliary device not directly related to power generation of the fuel cell is driven.
請求項3に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記カウンタ値が第1の閾値より小さい第2の閾値以上になると、前記燃料電池の発電に直接係わらない前記補機を駆動させる準備を行う
ことを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 3,
The fuel cell system, wherein the control unit makes preparations for driving the auxiliary equipment that is not directly related to power generation of the fuel cell when the counter value reaches or exceeds a second threshold that is smaller than the first threshold.
請求項1~4の何れか1項に記載の燃料電池システムであって、
前記蓄電装置は、キャパシタである
ことを特徴とする燃料電池システム。
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4,
The fuel cell system, wherein the power storage device is a capacitor.
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