JP6161338B2 - Fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池の出力電圧を固定すると共に、反応ガスの供給量を調整することで燃料電池の出力電流を可変とする電圧固定・電流可変制御を行う燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system that performs voltage fixing and variable current control for making the output current of a fuel cell variable by fixing the output voltage of the fuel cell and adjusting the supply amount of a reaction gas.
特許文献1では、燃料電池の出力制御として4種類の制御、すなわち、通常時用の第1・第2通常モードと、アイドル発電抑制モード時用の第1・第2アイドル発電抑制モードが開示されている(図11、図12)。
これらの制御のうち第1アイドル発電抑制モードは、主として、アイドル発電抑制モード時においてバッテリ22の充電を要する場合に用いられるものであり、目標セル電圧Vcelltgt(=目標FC電圧Vfctgt/セル数)を、酸化還元領域R3外の電位に固定し、FC電流Ifcを一定とする制御である([0115])。
Among these controls, the first idle power generation suppression mode is mainly used when the
また、第2アイドル発電抑制モードは、主として、アイドル発電抑制モード時においてバッテリ22の充電を要さない場合に用いられるものであり、目標セル電圧Vcelltgt(=目標FC電圧Vfctgt/セル数)を、酸化還元領域R3以上の電位に固定すると共に、目標酸素濃度Cotgtを可変とすることにより、FC電流Ifcを可変とする制御である([0118])。
The second idle power generation suppression mode is mainly used when the
なお、上記にいうアイドル発電抑制モードは、メインスイッチ158がオンの状態においてFC16が積極的な発電を停止することを意味し、また、積極的な発電とは、ECU32からの指令に基づき行うFC16の発電を指し、残留ガスによる発電を含まないとされている([0082])。
Note that the idle power generation suppression mode described above means that the FC 16 actively stops power generation when the main switch 158 is on, and the active power generation refers to the FC 16 performed based on a command from the
加えて、第1・第2アイドル発電抑制モードにおける目標セル電圧Vcelltgtは、セル電圧Vcellが還元領域R2又は酸化領域R4内の値となるように設定すればよいとされている([0164])。 In addition, the target cell voltage Vcelltgt in the first and second idle power generation suppression modes may be set so that the cell voltage Vcell becomes a value in the reduction region R2 or the oxidation region R4 ([0164]). .
上記のように、特許文献1では、燃料電池による積極的な発電を停止した状態(第1・第2アイドル発電抑制モード時)における目標セル電圧Vcelltgtは、セル電圧Vcellが還元領域R2又は酸化領域R4内の値となるように設定すればよいとされている。すなわち、燃料電池又はそのセルの劣化を考慮して目標電圧が設定されている。このため、特許文献1では、車両又は燃料電池システム全体のエネルギ効率には着目されていない。
As described above, in
例えば、燃料電池の出力電圧をDC/DCコンバータで変圧して補機に供給している場合、アイドル時において燃料電池の出力電圧と補機への目標入力電圧との間に差が大きいと、DC/DCコンバータでの電力損失が大きくなることが考えられる。しかしながら、特許文献1では、このような点について検討されていない。
For example, when the output voltage of the fuel cell is transformed by a DC / DC converter and supplied to the auxiliary machine, when the difference between the output voltage of the fuel cell and the target input voltage to the auxiliary machine is large during idling, It is conceivable that the power loss in the DC / DC converter increases. However,
上記のような話は、燃料電池車両に限るものでなく、また、アイドル時に限るものでもない。 The above talk is not limited to fuel cell vehicles, nor is it limited to idling.
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、全体としてのエネルギ効率を向上することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel cell system capable of improving the overall energy efficiency.
本発明に係る燃料電池システムは、
走行モータである第1負荷と、
前記第1負荷に対して電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給装置と、
前記燃料電池と並列に接続されて前記第1負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記第1負荷と前記蓄電装置の間に配置された第1電圧変換装置と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に第2電圧変換装置を介して接続された補機である第2負荷と、
前記ガス供給装置、前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置を制御する制御装置と
を備える燃料電池車両を含むものであって、
前記制御装置は、
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を調整することにより、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする一定値又は前記第2電圧変換装置における変圧率を抑制する一定値である第1エネルギ効率改善値にすると共に、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を、一定値である前記第1エネルギ効率改善値に維持しながら、前記第1負荷及び前記第2負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させる
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to the present invention includes:
A first load that is a traveling motor;
A fuel cell for supplying power to the first load;
A gas supply device for supplying a reaction gas to the fuel cell;
A power storage device connected in parallel with the fuel cell to supply power to the first load;
A first voltage converter disposed between the first load and the power storage device;
A second load which is an auxiliary machine connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device via a second voltage converter;
A fuel cell vehicle comprising: the gas supply device; the control device for controlling the first voltage conversion device and the second voltage conversion device;
The controller is
When the power consumption of the second load is greater than the power consumption of the first load,
By adjusting the input voltage to the second voltage conversion device by the first voltage conversion device, the input voltage to the second voltage conversion device is a constant value that makes voltage conversion in the second voltage conversion device unnecessary. Or a first energy efficiency improvement value that is a constant value that suppresses the transformation rate in the second voltage converter,
A total value of required powers of the first load and the second load while the input voltage to the second voltage converter is maintained at the first energy efficiency improvement value which is a constant value by the first voltage converter. The supply amount of the reaction gas is adjusted by the gas supply device so as to follow the above.
本発明によれば、補機である第2負荷の消費電力が、走行モータである第1負荷の消費電力よりも大きいとき、第2電圧変換装置(第2負荷側の電圧変換装置)への入力電圧を調整して、第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする又は第2電圧変換装置における変圧率を抑制する。これにより、第2電圧変換装置の損失を低下させることが可能となる。この際、第2電圧変換装置への入力電圧への調整を行っても、燃料電池からの供給電力を反応ガスの供給量で調整することにより第1負荷及び第2負荷に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。 According to the present invention, when the power consumption of the second load, which is an auxiliary machine, is larger than the power consumption of the first load, which is a traveling motor, the second voltage conversion device (the voltage conversion device on the second load side) is supplied. The input voltage is adjusted to eliminate the need for voltage conversion in the second voltage converter or suppress the transformation rate in the second voltage converter. Thereby, it becomes possible to reduce the loss of a 2nd voltage converter. At this time, even if adjustment to the input voltage to the second voltage converter is performed, desired power is supplied to the first load and the second load by adjusting the supply power from the fuel cell with the supply amount of the reaction gas. Supply can be performed.
本発明に係る燃料電池システムは、
第1負荷と、
前記第1負荷に対して電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給装置と、
前記燃料電池と並列に接続されて前記第1負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記第1負荷と前記蓄電装置の間に配置された第1電圧変換装置と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に接続された第2負荷と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間若しくは前記第1負荷と前記蓄電装置の間の配線と前記第2負荷とを結ぶ配線上に配置され又は前記第1負荷と前記燃料電池の間の配線上に配置された第2電圧変換装置と、
前記ガス供給装置、前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置を制御する制御装置と
を備えるものであって、
前記制御装置は、
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、
前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置の少なくとも一方により前記第2電圧変換装置への入力電圧を調整することにより、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする一定値又は前記第2電圧変換装置における変圧率を抑制する一定値である第1エネルギ効率改善値にすると共に、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を、一定値である前記第1エネルギ効率改善値に維持しながら、前記第1負荷及び前記第2負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させる
ことを特徴とする。
A fuel cell system according to the present invention includes:
A first load;
A fuel cell for supplying power to the first load;
A gas supply device for supplying a reaction gas to the fuel cell;
A power storage device connected in parallel with the fuel cell to supply power to the first load;
A first voltage converter disposed between the first load and the power storage device;
A second load connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device;
Arranged on the wiring connecting the second load and the wiring between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device, or on the wiring between the first load and the fuel cell A second voltage converter arranged in
A control device for controlling the gas supply device, the first voltage conversion device, and the second voltage conversion device;
The controller is
When the power consumption of the second load is greater than the power consumption of the first load,
The input voltage to the second voltage converter is adjusted to the second voltage converter by adjusting the input voltage to the second voltage converter by at least one of the first voltage converter and the second voltage converter. A constant value that eliminates the need for voltage conversion in the device or a first energy efficiency improvement value that is a constant value that suppresses the transformation rate in the second voltage conversion device;
A total value of required powers of the first load and the second load while the input voltage to the second voltage converter is maintained at the first energy efficiency improvement value which is a constant value by the first voltage converter. The supply amount of the reaction gas is adjusted by the gas supply device so as to follow the above.
本発明によれば、第2負荷の消費電力が第1負荷の消費電力よりも大きいとき、第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする又は第2電圧変換装置における変圧率を抑制するように第2電圧変換装置への入力電圧を調整する。これにより、第2電圧変換装置の損失を低下させることが可能となる。この際、第2電圧変換装置への入力電圧への調整を行っても、燃料電池からの供給電力を反応ガスの供給量で調整することにより第1負荷及び第2負荷に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。 According to the present invention, when the power consumption of the second load is larger than the power consumption of the first load, voltage conversion in the second voltage conversion device is not required or the transformation rate in the second voltage conversion device is suppressed. The input voltage to the second voltage converter is adjusted. Thereby, it becomes possible to reduce the loss of a 2nd voltage converter. At this time, even if adjustment to the input voltage to the second voltage converter is performed, desired power is supplied to the first load and the second load by adjusting the supply power from the fuel cell with the supply amount of the reaction gas. Supply can be performed.
前記制御装置は、前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記燃料電池を構成する各セルのセル電圧が酸化還元電位範囲外となる値に設定してもよい。これにより、第2電圧変換装置の損失低下を図りつつ、燃料電池の劣化を抑制することが可能となる。 When the power consumption of the second load is larger than the power consumption of the first load, the control device oxidizes the input voltage to the second voltage conversion device by the cell voltage of each cell constituting the fuel cell. A value that falls outside the reduction potential range may be set. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the fuel cell while reducing the loss of the second voltage conversion device.
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいときは、前記燃料電池車両のアイドル時であってもよい。これにより、燃料電池車両のアイドル時におけるエネルギ効率を向上することが可能となる。 When the power consumption of the second load is larger than the power consumption of the first load, the fuel cell vehicle may be idle. Thereby, it becomes possible to improve the energy efficiency at the time of idling of the fuel cell vehicle.
前記燃料電池システムは、前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に接続された補機である第3負荷を備え、前記制御装置は、前記第3負荷の消費電力が前記第1負荷及び前記第2負荷の消費電力よりも大きいとき、前記第1電圧変換装置により前記第3負荷への入力電圧を調整することにより、前記第3負荷への入力電圧を、前記第1電圧変換装置における電圧変換を不要にする値又は前記第1電圧変換装置における変圧率を抑制する値である第2エネルギ効率改善値にすると共に、前記第1負荷、前記第2負荷及び前記第3負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させてもよい。 The fuel cell system includes a third load that is an auxiliary machine connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device, and the control device includes the third load. When the power consumption is larger than the power consumption of the first load and the second load, the input voltage to the third load is adjusted by adjusting the input voltage to the third load by the first voltage converter. To a second energy efficiency improvement value that is a value that makes voltage conversion unnecessary in the first voltage conversion device or a value that suppresses the transformation rate in the first voltage conversion device, and the first load, the second The supply amount of the reaction gas may be adjusted by the gas supply device so as to follow the total value of the required power of the load and the third load.
上記によれば、第3負荷の消費電力が第1負荷及び第2負荷の消費電力よりも大きいとき、第1電圧変換装置における電圧変換を不要にする又は第1電圧変換装置における変圧率を抑制するように第3負荷への入力電圧を調整する。これにより、第1電圧変換装置の損失を低下させることが可能となる。この際、第3負荷への入力電圧への調整を行っても、燃料電池からの供給電力を反応ガスの供給量で調整することにより第1〜第3負荷に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。 According to the above, when the power consumption of the third load is larger than the power consumption of the first load and the second load, the voltage conversion in the first voltage converter is not required or the transformation rate in the first voltage converter is suppressed. The input voltage to the third load is adjusted as follows. Thereby, it becomes possible to reduce the loss of a 1st voltage converter. At this time, even if adjustment to the input voltage to the third load is performed, desired power is supplied to the first to third loads by adjusting the supply power from the fuel cell with the supply amount of the reaction gas. It becomes possible.
本発明によれば、燃料電池システム全体としてのエネルギ効率を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the energy efficiency of the entire fuel cell system.
A.第1実施形態
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る燃料電池システムとしての燃料電池車両10(以下「FC車両10」又は「車両10」という。)の概略全体構成図である。図1に示すように、FC車両10は、走行モータ12と、インバータ14と、燃料電池スタック16と、エアポンプ20を含むガス供給装置18と、高電圧バッテリ22(蓄電装置)と、バッテリ側電圧制御装置24と、エアコンディショナ26と、12V系28と、エアポンプ側電圧制御装置30と、電子制御装置32とを有する。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a fuel cell vehicle 10 (hereinafter referred to as “
理解の容易化のため、以下では、走行モータ12を「モータ12」ともいい、燃料電池スタック16を「FCスタック16」又は「FC16」といい、エアポンプ20を「A/P20」ともいう。また、高電圧バッテリ22を「バッテリ22」ともいい、バッテリ側電圧制御装置24を「BAT−VCU24」といい、エアコンディショナ26を「A/C26」ともいう。さらに、エアポンプ側電圧制御装置30を「A/P−VCU30」といい、電子制御装置32を「ECU32」という。
For ease of understanding, the traveling
[1−2.駆動系]
モータ12は、FC16及びバッテリ22から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力により図示しないトランスミッションを通じて図示しない車輪を回転させる。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリ22等に出力する。
[1-2. Drive system]
The
インバータ14は、3相ブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、直流を3相の交流に変換してモータ12に供給する一方、回生動作に伴う交流/直流変換後の直流をバッテリ22等に供給する。
The
[1−3.FC系]
(1−3−1.FCスタック16)
FCスタック16は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セル(以下「FCセル」という。)を積層した構造を有する。
[1-3. FC system]
(1-3-1. FC stack 16)
The
(1−3−2.ガス供給装置18)
ガス供給装置18は、FCスタック16に対して反応ガスを供給する。ガス供給装置18は、FCスタック16のアノードに対して水素(燃料ガス)を給排するアノード系と、FCスタック16のカソードに対して酸素を含む空気(酸化剤ガス)を給排するカソード系と、FCスタック16を冷却する冷却系とを備える。
(1-3-2. Gas supply device 18)
The
エアポンプ20は、カソード系に含まれ、外気(空気)を圧縮してカソード側に送り込むものであり、その吸気口は、図示しない配管を介して車外(外部)と連通している。図1に示すように、A/P20は、FC16とインバータ14との間の配線100に対してA/P−VCU30を介して接続されている。
The
ガス供給装置18の具体的な構成としては、例えば、特許文献1に記載のもの(特許文献1の図3等参照)を用いることができる。
As a specific configuration of the
[1−4.高電圧バッテリ22]
バッテリ22は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えば、リチウムイオン2次電池、ニッケル水素2次電池又はキャパシタ等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。
[1-4. High voltage battery 22]
The
[1−5.BAT−VCU24]
BAT−VCU24は、FC16からの電力(以下「FC電力Pfc」又は「FC発電電力Pfc」という。)と、バッテリ22からの電力(以下「バッテリ電力Pbat」という。)[W]と、モータ12からの回生電力Pregとの供給先を制御する。
[1-5. BAT-VCU24]
The BAT-
BAT−VCU24は、両側で昇降圧を行う電圧変換装置である。すなわち、バッテリ22側(以下「1次側」という。)の電圧(1次電圧V1)[V]をモータ12側(以下「2次側」という。)の電圧(2次電圧V2)[V]に昇降圧すると共に、2次電圧V2を1次電圧V1に昇降圧する電圧変換装置である。要求仕様によっては、BAT−VCU24は、両側で昇降圧を行う電圧変換装置でなくてもよい。
The BAT-
[1−6.エアコンディショナ26]
A/C26は、車両10の車室内の温度等を調節する。図1に示すように、A/C26は、バッテリ22とBAT−VCU24との間の配線102に対して、12V系28と並列に接続されている。
[1-6. Air conditioner 26]
The A /
[1−7.12V系28]
12V系28は、比較的低電圧で作動する機器等を含む系である。例えば、12V系28は、12Vバッテリ、アクセサリ(オーディオ機器、ナビゲーション装置等)、ECU32等を含む。図1に示すように、12V系28は、バッテリ22とBAT−VCU24との間の配線102に対して、A/C26と並列に接続されている。
[1-7.12V system 28]
The
なお、12V系28は、バッテリ22の出力電圧(以下「バッテリ電圧Vbat」という。)等を受けるに当たり、図示しない降圧側の電圧変換装置を用いる。理解の容易化のため、第1実施形態では、当該電圧変換装置の影響を考慮しない。
The
[1−8.A/P−VCU30]
A/P−VCU30は、入力側(FC16、BAT−VCU24の側)から出力側(A/P20側)に向かって昇降圧を行う電圧変換装置である。図1に示すように、A/P−VCU30は、FC16とインバータ14との間の配線100に対して接続されている。要求仕様によっては、A/P−VCU30は、入力側から出力側に向かって昇圧のみ又は降圧のみを行う電圧変換装置であってもよい。
[1-8. A / P-VCU30]
The A / P-
[1−9.ECU32]
ECU32は、通信線104(図1等)を介して、モータ12、インバータ14、FC16、ガス供給装置18(エアポンプ20を含む。)、バッテリ22、BAT−VCU24、エアコンディショナ26、12V系28及びAP−VCU30を制御する。当該制御に際しては、メモリ(ROM)に格納されたプログラムを実行し、また、図示しない各種センサの検出値を用いる。
[1-9. ECU32]
The
ECU32は、マイクロコンピュータを含み、必要に応じて、タイマ、A/D変換器、D/A変換器等の入出力インタフェースを有する。なお、ECU32は、1つのECUのみからなるのではなく、各部毎の複数のECUから構成することもできる。
The
2.第1実施形態の制御
次に、ECU32における制御、特に、FCスタック16の出力制御について説明する。
2. Control of First Embodiment Next, control in the
[2−1.基本制御]
図2には、第1実施形態におけるFCスタック16の出力制御に関する基本的なフローチャートが示されている。ステップS1において、ECU32は、FC車両10(FCシステム)が低負荷状態であるか否かを判定する。具体的には、FC車両10(FCシステム)全体の要求負荷(システム要求負荷Psys_req)が、低負荷を判定するための閾値(低負荷判定閾値)を下回るか否かを判定する。システム要求負荷Psys_reqは、特許文献1と同様に算出する(特許文献1の図6等参照)。
[2-1. Basic control]
FIG. 2 shows a basic flowchart relating to output control of the
車両10が低負荷状態でない場合(S1:NO)、ステップS2において、ECU32は、第1モードを実施する。第1モードは、FC16の出力電圧(以下「FC電圧Vfc」という。)と出力電流(以下「FC電流Ifc」という。)の両方を可変とする電圧可変・電流可変制御である。第1モードは、主として、システム要求負荷Psys_reqが相対的に高いときに用いられるものであり、目標ガス濃度を固定(或いは、反応ガスを豊潤な状態に維持)した状態で、FC電圧Vfcの目標値(以下「目標FC電圧Vfc_tar」という。)を調整することによりFC電流Ifcを制御する。
When the
車両10が低負荷状態である場合(S1:YES)、ステップS3において、ECU32は、第2モードを実施する。第2モードは、FC電圧Vfcを固定しつつ、FC電流Ifcを可変とする電圧固定・電流可変(CVVC:Constant Voltage and Variable Current)制御である。第2モードは、主として、システム要求負荷Psys_reqが相対的に低いときに用いられるものであり、目標FC電圧Vfc_tarを固定すると共に、目標ガス濃度を可変とすることにより、FC電流Ifcを可変とする。
When the
従って、第2モードにおけるECU32は、FC16からの供給電力(FC電力Pfc)を反応ガスの供給量を調整することにより第1負荷及び第2負荷に対して所望の電力供給を行う。第2モードにおける目標FC電圧Vfc_tarの設定方法については、図3を参照して後述する。
Accordingly, the
[2−2.第2モードにおける目標FC電圧Vfc_tarの設定]
図3は、第1実施形態の第2モードにおいて目標FC電圧Vfc_tarを設定するフローチャートである。ステップS11において、ECU32は、車両10(FCシステム)がアイドル中であるか否かを判定する。アイドル状態は、車両10のメインスイッチ(図示せず)がオンの状態においてFC16が積極的な発電を停止することを意味する。また、積極的な発電とは、ECU32からの指令に基づき行うFC16の発電を指し、残留ガスによる発電を含まない。
[2-2. Setting of target FC voltage Vfc_tar in the second mode]
FIG. 3 is a flowchart for setting the target FC voltage Vfc_tar in the second mode of the first embodiment. In step S11, the
例えば、モータ12の負荷が所定の閾値(アイドル判定モータ負荷閾値)を下回る場合、アイドル状態と判定する。或いは、車両10の車速V[km/h]が所定の閾値(アイドル判定車速閾値)を下回る場合、アイドル状態と判定してもよい。第1実施形態では、車両10がアイドル状態であると、モータ12の消費電力Pmotは、エアポンプ20の消費電力Papよりも小さくなる。このため、モータ12の消費電力PmotとA/P消費電力Pap(以下「A/P消費電力Pap」ともいう。)を比較してアイドル状態を判定してもよい。
For example, when the load of the
車両10がアイドル中である場合(S11:YES)、ステップS12において、ECU32は、エアコンディショナ26の消費電力(以下「A/C消費電力Pac」ともいう。)と12V系28の消費電力(以下「12V系消費電力P12v」ともいう。)の合計Pac+P12vが、エアポンプ20の消費電力Papを上回るか否かを判定する。
When the
このような判定を行うのは、補機としてのA/P20は、FC16とインバータ14との間の配線100に対して接続されているのに対し、補機としてのエアコンディショナ26と12V系28がバッテリ22とBAT−VCU24との間の配線102に接続されていることに基づく。
Such a determination is made because the A /
例えば、第1実施形態では、各VCU24、30の電力損失(変換損失)を考慮して、システム全体における電圧を制御する。このため、A/P−VCU30と対になるエアポンプ20の消費電力Papは、単独で比較対象となる。また、エアコンディショナ26及び12V系28は、BAT−VCU24と対応付けられるため(或いは各VCUを介さずにバッテリ22から電力供給を受ける位置にいるため)、両者の消費電力P12v、Pacを合わせて比較する。
For example, in the first embodiment, the voltage in the entire system is controlled in consideration of the power loss (conversion loss) of each
図3のステップS12においてA/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vが、A/P消費電力Papを上回る場合(S12:YES)、ステップS13において、ECU32は、バッテリ22の出力電圧(バッテリ電圧Vbat)が酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。
When the total Pac + P12v of the A / C power consumption Pac and the 12V system power consumption P12v exceeds the A / P power consumption Pap in step S12 of FIG. 3 (S12: YES), the
酸化還元領域は、FCスタック16を構成する各セルのセル電圧が酸化還元電位の範囲内となる電圧範囲である。酸化還元電位の範囲の詳細は、特許文献1に記載されている(特許文献1の図9、図10及びこれらの関連記載参照)。
The redox region is a voltage range in which the cell voltage of each cell constituting the
バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値である場合(S13:YES)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を抑制可能な状態である。そこで、ステップS14において、ECU32は、バッテリ電圧Vbatを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
When the battery voltage Vbat is a value outside the oxidation-reduction region (S13: YES), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, it is in a state where deterioration of the FC16 can be suppressed. Therefore, in step S14, the
これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24の変圧動作を停止させ、2次電圧V2(BAT−VCU24を基準としてFC16側の電圧)をバッテリ電圧Vbatに等しくさせる(直結処理)。すなわち、FC16の特性上、FC電流Ifcは、FC電圧Vfcに応じて定まる。このため、BAT−VCU24が電圧変換を行わずに1次側と2次側を電気的に接続させると、FC電圧Vfcは、2次電圧V2に追従する。従って、BAT−VCU24が電圧変換を行わないことで、2次電圧V2及びFC電圧Vfcは、バッテリ電圧Vbatと略等しくなる。
Accordingly, the
また、A/P−VCU30については、2次電圧V2(≒バッテリ電圧Vbat)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。従って、エアポンプ20は、バッテリ電力Pbat又はFC電力Pfcにより動作可能となる。
For the A / P-
一方、バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値でない場合(S13:NO)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化が進行し易い状態である。そこで、ステップS15において、ECU32は、酸化還元領域外の値(例えば、0.9V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
On the other hand, when the battery voltage Vbat is not a value outside the redox region (S13: NO), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, the deterioration of the FC16 is likely to proceed. Therefore, in step S15, the
酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後、ECU32は、BAT−VCU24を動作させて、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。すなわち、FC16の特性上、FC電流Ifcは、FC電圧Vfcに応じて定まる。このため、ECU32は、BAT−VCU24がバッテリ電圧Vbatを変圧した後の2次電圧V2が目標FC電圧Vfc_tarとなるように、BAT−VCU24の変圧率を設定する。また、A/P−VCU30については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。
After setting the value outside the redox region as the target FC voltage Vfc_tar, the
図3のS12に戻り、A/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vが、A/P消費電力Papを上回らない場合(S12:NO)、ステップS16において、ECU32は、エアポンプ20の要求入力電圧(以下「A/P要求電圧Vap_req」という。)が酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。
Returning to S12 of FIG. 3, when the total Pac + P12v of the A / C power consumption Pac and the 12V system power consumption P12v does not exceed the A / P power consumption Pap (S12: NO), in step S16, the
A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値である場合(S16:YES)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を抑制可能な状態である。そこで、ステップS17において、ECU32は、A/P要求電圧Vap_reqを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
When the A / P required voltage Vap_req is a value outside the redox region (S16: YES), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, it is in a state in which the deterioration of the FC16 can be suppressed. Therefore, in step S17, the
これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24を動作させ、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。上記のように、FC16の特性上、FC電流Ifcは、FC電圧Vfcに応じて定まる。このため、ECU32は、BAT−VCU24がバッテリ電圧Vbatを変圧した後の2次電圧V2が目標FC電圧Vfc_tarとなるように、BAT−VCU24の変圧率を設定する。
Accordingly, the
また、A/P−VCU30については、A/P−VCU30への入力電圧である2次電圧V2が、A/P要求電圧Vap_reqとなっているため、A/P−VCU30における変圧の必要はない。そこで、ECU32は、A/P−VCU30に対して電圧変換を行わずに入力側(FC16及びバッテリ22側)と出力側(エアポンプ20側)を接続する処理(直結処理)を行うよう指示する。これにより、エアポンプ20は、バッテリ電力Pbat又はFC電力Pfcにより動作可能となる。
Further, for the A / P-
一方、A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値でない場合(S16:NO)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を進行し易い状態である。そこで、ステップS18において、ECU32は、ステップS15と同様、酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
On the other hand, when the A / P required voltage Vap_req is not a value outside the redox region (S16: NO), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, the deterioration of the FC16 is likely to proceed. Therefore, in step S18, the
なお、合計Pac+P12vがA/P消費電力Papよりも大きい場合に取り得る合計Pap+Pac+P12vと、合計Pac+P12vがA/P消費電力Papを上回らない場合に取り得る合計Pap+Pac+P12vの値との差が明らかである場合、ステップS15、S18における目標FC電圧Vfc_tarの値を相違させてもよい。 When the difference between the total Pap + Pac + P12v that can be obtained when the total Pac + P12v is larger than the A / P power consumption Pap and the value of the total Pap + Pac + P12v that can be taken when the total Pac + P12v does not exceed the A / P power consumption Pap is clear. The values of the target FC voltage Vfc_tar in steps S15 and S18 may be different.
ステップS18において酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後の処理は、ステップS15と同様である。 The processing after setting a value outside the redox region as the target FC voltage Vfc_tar in step S18 is the same as that in step S15.
ステップS11に戻り、車両10がアイドル中でない場合(S11:NO)、ステップS19において、ECU32は、酸化還元領域外の値であり且つFC電力Pfcが大きくなる値(例えば、0.8V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
Returning to step S11, when the
これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24を動作させ、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。具体的には、ECU32は、BAT−VCU24がバッテリ電圧Vbatを変圧した後の2次電圧V2が目標FC電圧Vfc_tarとなるように、BAT−VCU24の変圧率を設定する。また、A/P−VCU30については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。
Accordingly, the
[2−3.各種制御の例]
図4には、第1実施形態に係る各種制御を用いた場合のタイムチャートの例が示されている。なお、図4のFC発電電力Pfcは、補機の消費電力、すなわち、A/C消費電力Pac、12V系消費電力P12v及びA/P消費電力Papに対応するもののみを示し、モータ12の消費電力Pmotに対応するものは含めていない。また、図4中のVCU合計損失Ltotalとは、BAT−VCU24及びA/P−VCU30の電力損失(変換損失)の合計である。
[2-3. Examples of various controls]
FIG. 4 shows an example of a time chart when various controls according to the first embodiment are used. The FC generated power Pfc in FIG. 4 indicates only the power consumption of the auxiliary machine, that is, those corresponding to the A / C power consumption Pac, the 12V system power consumption P12v, and the A / P power consumption Pap. Those corresponding to the power Pmot are not included. Further, the VCU total loss Ltotal in FIG. 4 is a total of power loss (conversion loss) of the BAT-
さらに、図4において、VCU合計損失Ltotalのうち実線は、第1実施形態に係る制御に対応し、破線は、比較例に係る制御に対応する。比較例に係る制御とは、例えば、特許文献1に開示された制御である。
Further, in FIG. 4, the solid line of the VCU total loss Ltotal corresponds to the control according to the first embodiment, and the broken line corresponds to the control according to the comparative example. The control according to the comparative example is, for example, the control disclosed in
時点t1までは低負荷状態であり(図2のS1:YES)且つアイドル状態でない(図3のS11:NO)。このため、ECU32は、酸化還元領域外の値であり且つFC電力Pfcが大きくなる値(例えば、0.8V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S19)。
Until the time point t1, the vehicle is in a low load state (S1: YES in FIG. 2) and is not in an idle state (S11: NO in FIG. 3). Therefore, the
時点t1において、車両10がアイドル状態になる(図3のS11:YES)と共に、エアポンプ20の出力(駆動量)が増加する。車両10がアイドル状態になったことに伴い、ECU32は、A/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vとA/P消費電力Papを比較する(S12)。時点t1では、合計Pac+P12vの方が、A/P消費電力Papよりも大きく(S12:YES)、バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値である(S13:YES)。このため、ECU32は、バッテリ電圧Vbatを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S14)。
At time t1, the
これにより、比較例と比較して第1実施形態の制御の方がVCU合計損失Ltotalが減少する。 As a result, the VCU total loss Ltotal is reduced in the control according to the first embodiment as compared with the comparative example.
時点t2になると、エアポンプ20の出力(駆動量)がさらに増加する。これに伴い、A/P消費電力Pap及びシステム要求負荷Psys_reqが増加したことに伴い、FC電力Pfcが増加する。また、時点t2では、A/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vの方が、A/P消費電力Papよりも小さくなる(S12:NO)。加えて、A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値である(S16:YES)。このため、ECU32は、A/P要求電圧Vap_reqを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S17)。
At time t2, the output (drive amount) of the
3.第1実施形態の効果
以上説明したように、第1実施形態によれば、車両10がアイドル中であり(図3のS11:YES)、補機であるエアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papが、走行モータ12(第1負荷)の消費電力Pmotよりも大きいとき、A/P−VCU30(第2電圧変換装置)への入力電圧である2次電圧V2を調整して、A/P−VCU30における電圧変換を不要にする(S17)又はA/P−VCU30における変圧率を抑制する(S18)。これにより、A/P−VCU30の損失を低下させることが可能となる。この際、A/P−VCU30への入力電圧(2次電圧V2)への調整を行っても、FC16からの供給電力(FC発電電力Pfc)を反応ガスの供給量で調整することによりモータ12及びエアポンプ20に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。
3. Effects of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, the
同様に、第1実施形態によれば、車両10がアイドル中であり(図3のS11:YES)、補機である12V系28(第3負荷)及びエアコンディショナ26(第3負荷)の消費電力P12v、Pacの合計P12v+Pacが、走行モータ12(第1負荷)の消費電力Pmot及びエアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papよりも大きいとき(S12:YES)、BAT−VCU24(第1電圧変換装置)によりエアコンディショナ26への入力電圧(以下「Vac_in」という。)及び12V系28への入力電圧(以下「V12v_in」という。)をバッテリ電圧Vbatとするように調整する。これにより、エアコンディショナ26及び12V系28への入力電圧Vac_in、V12v_inを、BAT−VCU24における電圧変換を不要にする値(S14)又はBAT−VCU24における変圧率を抑制する値(S15)とする。これにより、BAT−VCU24の損失を低下させることが可能となる。この際、上記のような入力電圧Vac_in、V12v_inへの調整を行っても、FC16からの供給電力(FC発電電力Pfc)を反応ガスの供給量を調整することによりモータ12、エアポンプ20、エアコンディショナ26及び12V系28に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。
Similarly, according to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、車両10がアイドル中であり(図3のS11:YES)、補機であるエアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papが、走行モータ12(第1負荷)の消費電力Pmotよりも大きいとき、ECU32(制御装置)は、A/P20及びA/P−VCU30への入力電圧Vap_inを、酸化還元領域外の値(FCスタック16を構成する各セルのセル電圧が酸化還元電位範囲外となる値)に設定する(図3のS16〜S18)。これにより、A/P−VCU30の損失低下を図りつつ、FC16の劣化を抑制することが可能となる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態では、図3のステップS12〜S18の処理を、FC車両10のアイドル時に実施する(S11:YES)。これにより、FC車両10のアイドル時におけるエネルギ効率を向上することが可能となる。
In 1st Embodiment, the process of FIG.3 S12-S18 is implemented at the time of idling of the FC vehicle 10 (S11: YES). Thereby, the energy efficiency at the time of idling of the
B.第2実施形態
1.全体的な構成の説明(第1実施形態との相違)
[1−1.全体構成]
図5は、本発明の第2実施形態に係る燃料電池システムとしての燃料電池車両10A(以下「FC車両10A」又は「車両10A」という。)の概略全体構成図である。第1実施形態と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略する。
[1-1. overall structure]
FIG. 5 is a schematic overall configuration diagram of a
第1実施形態では、エアコンディショナ26及び12V系28がバッテリ22とBAT−VCU24との間に接続されていた(図1参照)。これに対し、第2実施形態では、エアコンディショナ26及び12V系28がモータ12(インバータ14)又はFC16とBAT−VCU24との間に接続される(図5参照)。
In the first embodiment, the
これに伴い、エアコンディショナ26の手前には、エアコンディショナ側電圧制御装置34(以下「A/C−VCU34」ともいう。)が配置され、12V系28の手前には、12V系側電圧制御装置36(以下「12V系−VCU36」ともいう。)が配置される。
Accordingly, an air conditioner side voltage control device 34 (hereinafter also referred to as “A / C-
[1−2.A/C−VCU34]
A/C−VCU34は、入力側(FC16、BAT−VCU24の側)から出力側(A/C26側)に向かって昇降圧を行う電圧変換装置である。図5に示すように、A/C−VCU34は、モータ12(インバータ14)又はFC16とBAT−VCU24との間の配線100に対して接続されている。要求仕様によっては、A/C−VCU34は、入力側から出力側に向かって昇圧のみ又は降圧のみを行う電圧変換装置であってもよい。
[1-2. A / C-VCU34]
The A / C-
[1−3.12V系−VCU36]
12V系−VCU36は、入力側(FC16、BAT−VCU24の側)から出力側(12V系28側)に向かって昇降圧を行う電圧変換装置である。12V系−VCU36は、モータ12(インバータ14)又はFC16とBAT−VCU24との間の配線100に対して接続されている。要求仕様によっては、12V系−VCU36は、入力側から出力側に向かって昇圧のみ又は降圧のみを行う電圧変換装置であってもよい。
[1-3.12V system-VCU36]
The 12V system-
2.第2実施形態の制御
次に、ECU32における制御、特に、FCスタック16の出力制御について説明する。基本制御については、第1実施形態(図2)と同じである。
2. Control of Second Embodiment Next, control in the
[2−1.第2モードにおける目標FC電圧Vfc_tarの設定]
図6は、第2実施形態の第2モードにおいて目標FC電圧Vfc_tarを設定するフローチャートである。ステップS21において、ECU32は、車両10A(FCシステム)がアイドル中であるか否かを判定する。具体的には、図3のS11と同様である。
[2-1. Setting of target FC voltage Vfc_tar in the second mode]
FIG. 6 is a flowchart for setting the target FC voltage Vfc_tar in the second mode of the second embodiment. In step S21, the
車両10Aがアイドル中である場合(S21:YES)、ステップS22において、ECU32は、各補機の消費電力を比較する。すなわち、ECU32は、A/P消費電力Pap、A/C消費電力Pac及び12V系消費電力P12vのうちいずれが最も大きいかを判定する。
When
このような判定を行うのは、補機としてのエアポンプ20、エアコンディショナ26及び12V系28がいずれもFC16又はモータ12(インバータ14)とBAT−VCU24との間の配線100に接続されていることに基づく。
Such determination is made by connecting the
例えば、第2実施形態では、各VCU24、30、34、36の電力損失(変換損失)を考慮して、システム全体における電圧を制御する。このため、A/P−VCU30と対になるエアポンプ20の消費電力Papは、単独で比較対象となる。同様に、A/C−VCU34と対になるエアコンディショナ26の消費電力Papは、単独で比較対象となる。同様に、12V系−VCU36と対になる12V系28の消費電力P12vは、単独で比較対象となる。
For example, in the second embodiment, the voltage in the entire system is controlled in consideration of the power loss (conversion loss) of each
図6のステップS22において12V系消費電力P12vが最も大きい場合(S22:P12v>Pap、Pac)、12V系28の制御電圧(以下「12V系制御電圧V12v」という。)が酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。その名の通り、12V系制御電圧V12vは、約12Vである。 When the 12V system power consumption P12v is the highest in step S22 of FIG. 6 (S22: P12v> Pap, Pac), the control voltage of the 12V system 28 (hereinafter referred to as “12V system control voltage V12v”) is a value outside the redox region. It is determined whether or not. As its name suggests, the 12V system control voltage V12v is about 12V.
12V系制御電圧V12vが酸化還元領域外の値である場合(S23:YES)、ステップS24において、ECU32は、12V系制御電圧V12vを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24を動作させて、2次電圧V2を目標FC電圧Vfc_tarと等しくさせる。また、12V系−VCU36の変圧動作を停止させ、2次電圧V2を12V系制御電圧V12vに等しくさせる(直結処理)。また、A/P−VCU30については、2次電圧V2(=12V系制御電圧V12v)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。A/C−VCU34については、2次電圧V2(=12V系制御電圧V12v)をA/C26の目標入力電圧Vac_tarに等しくなるように変圧させる。
When the 12V system control voltage V12v is a value outside the redox region (S23: YES), in step S24, the
一方、12V系制御電圧V12vが酸化還元領域外の値でない場合(S23:NO)、ステップS25において、ECU32は、酸化還元領域外の値(例えば、0.9V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
On the other hand, when the 12V system control voltage V12v is not a value outside the redox region (S23: NO), in step S25, the
酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後、ECU32は、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。換言すると、FC16の特性上、FC電流Ifcは、FC電圧Vfcに応じて定まる。このため、ECU32は、BAT−VCU24によりバッテリ電圧Vbatを変圧した後の2次電圧V2が目標FC電圧Vfc_tarとなるように、BAT−VCU24の変圧率を設定する。
After setting the value outside the redox region as the target FC voltage Vfc_tar, the
また、12V系−VCU36については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)を12V系28の目標入力電圧V12v_tarに等しくなるように変圧させる。A/P−VCU30については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。A/C−VCU34については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/C26の目標入力電圧Vac_tarに等しくなるように変圧させる。
Further, the 12V system-
ステップS22に戻り、A/C消費電力Pacが最も大きい場合(S22:Pac>P12v、Pap)、エアコンディショナ26の制御電圧(以下「A/C制御電圧Vac」という。)が酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。 Returning to step S22, when the A / C power consumption Pac is the highest (S22: Pac> P12v, Pap), the control voltage of the air conditioner 26 (hereinafter referred to as “A / C control voltage Vac”) is outside the redox region. It is determined whether it is the value of.
A/C制御電圧Vacが酸化還元領域外の値である場合(S26:YES)、ステップS27において、ECU32は、A/C制御電圧Vacを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24を動作させて、2次電圧V2を目標FC電圧Vfc_tarと等しくさせる。
When the A / C control voltage Vac is a value outside the redox region (S26: YES), in step S27, the
また、A/C−VCU34の変圧動作を停止させ、2次電圧V2(=A/C制御電圧Vac)をそのままA/C26への入力電圧Vac_inとする(直結処理)。A/P−VCU30については、2次電圧V2(=A/C制御電圧Vac)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。12V系−VCU36については、2次電圧V2(=A/C制御電圧Vac)を12V系28の目標入力電圧V12v_tarに等しくなるように変圧させる。
Further, the transformation operation of the A / C-
一方、A/C制御電圧Vacが酸化還元領域外の値でない場合(S26:NO)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を進行し易い状態である。そこで、ステップS28において、ECU32は、ステップS25と同様、酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
On the other hand, when the A / C control voltage Vac is not a value outside the redox region (S26: NO), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, the deterioration of the
ステップS28において酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後の処理は、ステップS25と同様である。 The processing after setting a value outside the redox region as the target FC voltage Vfc_tar in step S28 is the same as that in step S25.
ステップS22に戻り、A/P消費電力Papが最も大きい場合(S22:Pap>P12v、Pac)、ステップS29に進む。ステップS29〜S31は、図3のステップS16〜S18と同様である。 Returning to step S22, when the A / P power consumption Pap is the highest (S22: Pap> P12v, Pac), the process proceeds to step S29. Steps S29 to S31 are the same as steps S16 to S18 in FIG.
ステップS21に戻り、車両10Aがアイドル中でない場合(S21:NO)、ステップS32において、ECU32は、酸化還元領域外の値であり且つFC電力Pfcが大きくなる値(例えば、0.8V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24を制御して、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。具体的には、ECU32は、BAT−VCU24がバッテリ電圧Vbatを変圧した後の2次電圧V2が目標FC電圧Vfc_tarとなるように、BAT−VCU24の変圧率を設定する。
Returning to step S21, if the
また、A/P−VCU30については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/P20の目標入力電圧Vap_tarに等しくなるように変圧させる。また、A/C−VCU34については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)をA/C26の目標入力電圧Vac_tarに等しくなるように変圧させる。12V系−VCU36については、2次電圧V2(=バッテリ電圧Vbat×BAT−VCU24の変圧率)を12V系28の目標入力電圧V12v_tarに等しくなるように変圧させる。
Further, the A / P-
[2−2.各種制御の例]
図7には、第2実施形態に係る各種制御を用いた場合のタイムチャートの例が示されている。なお、図7では、全ての時間において車両10Aがアイドル状態(図6のS21:YES)であるものとする。図7のFC発電電力Pfcは、補機の消費電力、すなわち、A/C消費電力Pac、12V系消費電力P12v及びA/P消費電力Papに対応するもののみを示し、モータ12の消費電力Pmotに対応するものは含めていない。また、図7中のVCU合計損失Ltotalとは、BAT−VCU24、A/P−VCU30、A/C−VCU34及び12V系−VCU36の電力損失の合計である。
[2-2. Examples of various controls]
FIG. 7 shows an example of a time chart when various controls according to the second embodiment are used. In FIG. 7, it is assumed that the
さらに、図7において、VCU合計損失Ltotalのうち実線は、第2実施形態に係る制御に対応し、破線は、比較例に係る制御に対応する。比較例に係る制御とは、例えば、特許文献1に開示された制御である。
Further, in FIG. 7, the solid line of the VCU total loss Ltotal corresponds to the control according to the second embodiment, and the broken line corresponds to the control according to the comparative example. The control according to the comparative example is, for example, the control disclosed in
時点t11までは低負荷状態であり(図2のS1:YES)且つアイドル状態である(図6のS21:YES)。このため、ECU32は、A/C消費電力Pac、12V系消費電力P12v及びA/P消費電力Papを比較する(S22)。時点t11より前は、12V系消費電力P12vが最も大きく(S22:P12v>Pap、Pac)、12V系制御電圧V12vが酸化還元領域外の値である(S23:YES)。このため、ECU32は、12V系制御電圧V12vを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S24)。
Until time t11, the vehicle is in a low load state (S1: YES in FIG. 2) and is in an idle state (S21: YES in FIG. 6). Therefore, the
時点t11において、エアポンプ20及びエアコンディショナ26の出力(駆動量)が増加する。時点t11では、A/C消費電力Pacが最も大きく(S22:Pac>P12v、Pap)、A/C制御電圧Vacが酸化還元領域外の値である(S26:YES)。このため、ECU32は、A/C制御電圧Vacを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S27)。
At time t11, the outputs (drive amounts) of the
時点t12になると、エアポンプ20の出力(駆動量)がさらに増加するが、最も大きい消費電力は、A/C消費電力Pacのままである。
At time t12, the output (drive amount) of the
時点t13になると、エアコンディショナ26の出力(駆動量)が減少する。これに伴い、A/P消費電力Papが最も大きくなる(S22:Pap>P12v、Pac)。また、時点t13において、A/P要求電圧Vap_reqは酸化還元領域外の値である(S29:YES)。このため、ECU32は、A/P要求電圧Vap_reqを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する(S30)。
At time t13, the output (drive amount) of the
3.第2実施形態の効果
以上のような第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することが可能となる。
3. Effects of Second Embodiment According to the second embodiment as described above, the following effects can be obtained in addition to or instead of the effects of the first embodiment.
すなわち、第2実施形態によれば、車両10Aがアイドル中であり(図6のS21:YES)、12V系28(第2負荷)の消費電力P12vが最も大きいとき(図6のS22:P12v>Pap、Pac)、12V系−VCU36(第2電圧変換装置)への入力電圧である2次電圧V2を調整して、12V系−VCU36における電圧変換を不要にする(S24)又は12V系−VCU36における変圧率を抑制する(S25)。これにより、12V系−VCU36の損失を低下させることが可能となる。この際、12V系−VCU36への入力電圧(2次電圧V2)の調整を行っても、FC16からの供給電力(FC発電電力Pfc)を反応ガスの供給量を調整することによりモータ12、エアポンプ20、エアコンディショナ26及び12V系28に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。
That is, according to the second embodiment, when the
エアコンディショナ26(第2負荷)の消費電力Pacが最も大きいとき(図6のS22:Pac>P12v、Pap)、及びエアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papが最も大きいとき(S22:Pap>P12v、Pac)も同様である。 When the power consumption Pac of the air conditioner 26 (second load) is the largest (S22 in FIG. 6: Pac> P12v, Pap) and when the power consumption Pap of the air pump 20 (second load) is the largest (S22: Pap The same applies to> P12v, Pac).
C.第3実施形態
1.全体的な構成の説明(第1実施形態との相違)
[1−1.全体構成]
図8は、本発明の第3実施形態に係る燃料電池システムとしての燃料電池車両10B(以下「FC車両10B」又は「車両10B」という。)の概略全体構成図である。第1実施形態と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略する。
[1-1. overall structure]
FIG. 8 is a schematic overall configuration diagram of a
第3実施形態ではFC用電圧制御装置38(以下「FC−VCU38」という。)を有する。また、第1実施形態ではA/P−VCU30を有していたが、第3実施形態ではA/P−VCU30を有していない。
The third embodiment includes an FC voltage control device 38 (hereinafter referred to as “FC-
[1−2.FC−VCU38]
FC−VCU38は、入力側(FC16側)から出力側(モータ12、BAT−VCU24の側)に向かって昇降圧を行う電圧変換装置である。図8に示すように、FC−VCU38は、モータ12(インバータ14)とFC16との間の配線100上に配置されている。要求仕様によっては、FC−VCU38は、入力側から出力側に向かって昇圧のみ又は降圧のみを行う電圧変換装置であってもよい。
[1-2. FC-VCU38]
The FC-
2.第3実施形態の制御
次に、ECU32における制御、特に、FCスタック16の出力制御について説明する。基本制御については、第1実施形態(図2)と同じである。
2. Control of Third Embodiment Next, control in the
[2−1.第2モードにおける目標FC電圧Vfc_tarの設定]
図9は、第3実施形態の第2モードにおいて目標FC電圧Vfc_tarを設定するフローチャートである。ステップS41において、ECU32は、車両10B(FCシステム)がアイドル中であるか否かを判定する。具体的には、図3のS11と同様である。
[2-1. Setting of target FC voltage Vfc_tar in the second mode]
FIG. 9 is a flowchart for setting the target FC voltage Vfc_tar in the second mode of the third embodiment. In step S41, the
車両10Bがアイドル中である場合(S41:YES)、ステップS42において、ECU32は、A/C消費電力Pac及び12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vが、A/P消費電力Papを上回るか否かを判定する。このような判定を行う理由は、第1実施形態と同様である。
If the
A/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vが、A/P消費電力Papを上回る場合(S42:YES)、ステップS43において、ECU32は、バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。
When total Pac + P12v of A / C power consumption Pac and 12V system power consumption P12v exceeds A / P power consumption Pap (S42: YES), in step S43,
バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値である場合(S43:YES)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を抑制可能な状態である。そこで、ステップS45において、ECU32は、バッテリ電圧Vbatを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。これに伴い、ECU32は、BAT−VCU24及びFC−VCU38の変圧動作を停止させ、2次電圧V2をバッテリ電圧Vbatに等しくさせる(直結処理)。
When the battery voltage Vbat is a value outside the redox region (S43: YES), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, it is in a state where deterioration of the FC16 can be suppressed. Therefore, in step S45, the
一方、バッテリ電圧Vbatが酸化還元領域外の値でない場合(S43:NO)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を進行し易い状態である。そこで、ステップS45において、ECU32は、酸化還元領域外の値(0.9V×セル数)を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。
On the other hand, when the battery voltage Vbat is not a value outside the redox region (S43: NO), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, the deterioration of the FC16 is likely to proceed. Therefore, in step S45, the
酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後、ECU32は、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにBAT−VCU24又はFC−VCU38を制御する。例えば、FC−VCU38を直結状態にしつつ、BAT−VCU24を作動させてバッテリ電圧Vbatを変圧させる。
After setting the value outside the redox region as the target FC voltage Vfc_tar, the
図9のS42に戻り、A/C消費電力Pacと12V系消費電力P12vの合計Pac+P12vが、A/P消費電力Papを上回らない場合(S42:NO)、ステップS46において、ECU32は、A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値であるか否かを判定する。
Returning to S42 in FIG. 9, when the total Pac + P12v of the A / C power consumption Pac and the 12V system power consumption P12v does not exceed the A / P power consumption Pap (S42: NO), in step S46, the
A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値である場合(S46:YES)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を抑制可能な状態である。そこで、ステップS47において、ECU32は、A/P要求電圧Vap_reqを目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。これに伴い、ECU32は、FC−VCU38を直結状態にしつつ、BAT−VCU24を作動させて、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfc_tarとなるようにバッテリ電圧Vbatを変圧させる。
When the A / P required voltage Vap_req is a value outside the redox region (S46: YES), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, it is in a state where deterioration of the
一方、A/P要求電圧Vap_reqが酸化還元領域外の値でない場合(S46:NO)、FC電圧Vfc又はセル電圧の観点からすれば、FC16の劣化を進行し易い状態である。そこで、ステップS48において、ECU32は、ステップS45と同様、酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定する。ステップS48において酸化還元領域外の値を目標FC電圧Vfc_tarとして設定した後の処理は、ステップS45と同様である。
On the other hand, when the A / P required voltage Vap_req is not a value outside the redox region (S46: NO), from the viewpoint of the FC voltage Vfc or the cell voltage, the deterioration of the
ステップS41に戻り、車両10Bがアイドル中でない場合(S41:NO)、ステップS49に進む。ステップS49は、図3のS19と同様である。
Returning to step S41, if the
3.第3実施形態の効果
以上のような第3実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することが可能となる。
3. Effects of Third Embodiment According to the third embodiment as described above, the following effects can be obtained in addition to or instead of the effects of the first embodiment.
すなわち、第3実施形態によれば、車両10Bがアイドル中であり(図9のS41:YES)、エアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papが、走行モータ12(第1負荷)の消費電力Pmotよりも大きいとき、BAT−VCU24(第1電圧変換装置)によりFC−VCU38(第2電圧変換装置)への入力電圧であるFC電圧Vfcを調整して、FC−VCU38における電圧変換を不要にする(S47、S48)。
That is, according to the third embodiment, the
これにより、FC−VCU38の損失を低下させることが可能となる。この際、BAT−VCU24によりFC−VCU38への入力電圧(FC電圧Vfc)の調整を行っても、FC16からの供給電力(FC発電電力Pfc)を反応ガスの供給量を調整することによりモータ12及びエアポンプ20に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。
As a result, the loss of the FC-
同様に、第3実施形態によれば、車両10Bがアイドル中であり(図9のS41:YES)、エアコンディショナ26(第3負荷)の消費電力Pac及び12V系28(第3負荷)の消費電力P12vの合計Pac+P12vが、走行モータ12(第1負荷)の消費電力Pmot及びエアポンプ20(第2負荷)の消費電力Papよりも大きいとき(S42:YES)、BAT−VCU24(第1電圧変換装置)及びFC−VCU38(第2電圧変換装置)によりエアコンディショナ26及び12V系28への入力電圧Vac_in、V12v_inを調整する。これにより、エアコンディショナ26及び12V系28への入力電圧Vac_in、V12v_inを、BAT−VCU24及びFC−VCU38における電圧変換を不要にする(S44)又はBAT−VCU24及びFC−VCU38における変圧率を抑制する(S45)。
Similarly, according to the third embodiment, the
これにより、BAT−VCU24及びFC−VCU38の損失を低下させることが可能となる。この際、上記のような入力電圧Vac_in、V12v_inへの調整を行っても、FC16からの供給電力(FC発電電力Pfc)を反応ガスの供給量を調整することによりモータ12、エアポンプ20、エアコンディショナ26及び12V系28に対して所望の電力供給を行うことが可能となる。
Thereby, it becomes possible to reduce the loss of BAT-VCU24 and FC-VCU38. At this time, even if the input voltages Vac_in and V12v_in are adjusted as described above, the supply power from the FC 16 (FC generated power Pfc) is adjusted to adjust the supply amount of the reaction gas, so that the
D.変形例
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
D. Modifications Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted based on the description of the present specification. For example, the following configuration can be adopted.
1.搭載対象
上記各実施形態では、FC車両10、10A、10BをFCシステムとして用いたが、これに限らず、FC車両10、10A、10B以外をFCシステムとして用いてもよい。例えば、船舶や航空機等の移動体をFCシステムとして用いることもできる。或いは、ロボット、製造装置、家庭用電力システム又は家電製品をFCシステムとして用いてもよい。
1. In the above embodiments, the
2.車両10、10A、10B(FCシステム)の構成
上記各実施形態では、図1、図5、図8に示す構成要素を含ませたが、例えば、補機(エアポンプ20、エアコンディショナ26及び12V系28)の組合せや配置は任意に設定可能である。例えば、図1、図5、図8ではいずれもA/P20を、BAT−VCU24の2次側(配線100)に接続させたが、1次側(配線102)に接続させてもよい。
2. Configuration of
上記各実施形態のガス供給装置18は、酸素を含む空気を供給するエアポンプ20を備える構成を例示したが、これに代えて又は加えて、水素を供給する水素ポンプを備える構成としてもよい。
Although the
3.電力供給モード
上記各実施形態では、車両10、10A、10Bがアイドル中であることを条件として用いたが(図3のS11、図6のS21、図9のS41)、いずれかのVCUにおける電圧変換を不要とする又は変圧率を抑制する制御は、アイドル中以外の場面でも用いることが可能である。例えば、車両10、10A、10Bのクルーズ走行時、緩加速時又はクリープ走行時に上記制御を用いてもよい。
3. Power supply mode In each of the above embodiments, the
10、10A、10B…燃料電池車両(燃料電池システム)
12…走行モータ(第1負荷) 16…燃料電池スタック(燃料電池)
18…ガス供給装置 20…エアポンプ(第2負荷)
22…高電圧バッテリ(蓄電装置) 24…BAT−VCU(第1電圧変換装置)
26…エアコンディショナ(第2負荷、第3負荷)
28…12V系(第2負荷、第3負荷) 30…AP−VCU(第2電圧変換装置)
32…ECU(制御装置) 38…FC−VCU(第2電圧変換装置)
Pmot…モータ(第1負荷)の消費電力
Pap…エアポンプ(第2負荷)の消費電力
10, 10A, 10B ... Fuel cell vehicle (fuel cell system)
12 ... Traveling motor (first load) 16 ... Fuel cell stack (fuel cell)
18 ...
22 ... High voltage battery (power storage device) 24 ... BAT-VCU (first voltage converter)
26 ... Air conditioner (2nd load, 3rd load)
28 ... 12V system (second load, third load) 30 ... AP-VCU (second voltage converter)
32 ... ECU (control device) 38 ... FC-VCU (second voltage converter)
Pmot: Power consumption of motor (first load) Pap: Power consumption of air pump (second load)
Claims (5)
前記第1負荷に対して電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給装置と、
前記燃料電池と並列に接続されて前記第1負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記第1負荷と前記蓄電装置の間に配置された第1電圧変換装置と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に第2電圧変換装置を介して接続された補機である第2負荷と、
前記ガス供給装置、前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置を制御する制御装置と
を備える燃料電池車両を含む燃料電池システムであって、
前記制御装置は、
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を調整することにより、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする一定値又は前記第2電圧変換装置における変圧率を抑制する一定値である第1エネルギ効率改善値にすると共に、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を、一定値である前記第1エネルギ効率改善値に維持しながら、前記第1負荷及び前記第2負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させる
ことを特徴とする燃料電池システム。 A first load that is a traveling motor;
A fuel cell for supplying power to the first load;
A gas supply device for supplying a reaction gas to the fuel cell;
A power storage device connected in parallel with the fuel cell to supply power to the first load;
A first voltage converter disposed between the first load and the power storage device;
A second load which is an auxiliary machine connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device via a second voltage converter;
A fuel cell system including a fuel cell vehicle comprising: the gas supply device; the control device that controls the first voltage conversion device and the second voltage conversion device;
The controller is
When the power consumption of the second load is greater than the power consumption of the first load,
By adjusting the input voltage to the second voltage conversion device by the first voltage conversion device, the input voltage to the second voltage conversion device is a constant value that makes voltage conversion in the second voltage conversion device unnecessary. Or a first energy efficiency improvement value that is a constant value that suppresses the transformation rate in the second voltage converter,
A total value of required powers of the first load and the second load while the input voltage to the second voltage converter is maintained at the first energy efficiency improvement value which is a constant value by the first voltage converter. A fuel cell system, wherein the supply amount of the reaction gas is adjusted by the gas supply device so as to follow the above.
前記第1負荷に対して電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給装置と、
前記燃料電池と並列に接続されて前記第1負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記第1負荷と前記蓄電装置の間に配置された第1電圧変換装置と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に接続された第2負荷と、
前記第1負荷と前記燃料電池の間若しくは前記第1負荷と前記蓄電装置の間の配線と前記第2負荷とを結ぶ配線上に配置され又は前記第1負荷と前記燃料電池の間の配線上に配置された第2電圧変換装置と、
前記ガス供給装置、前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置を制御する制御装置と
を備える燃料電池システムであって、
前記制御装置は、
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、
前記第1電圧変換装置及び前記第2電圧変換装置の少なくとも一方により前記第2電圧変換装置への入力電圧を調整することにより、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記第2電圧変換装置における電圧変換を不要にする一定値又は前記第2電圧変換装置における変圧率を抑制する一定値である第1エネルギ効率改善値にすると共に、
前記第1電圧変換装置により前記第2電圧変換装置への入力電圧を、一定値である前記第1エネルギ効率改善値に維持しながら、前記第1負荷及び前記第2負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させる
ことを特徴とする燃料電池システム。 A first load;
A fuel cell for supplying power to the first load;
A gas supply device for supplying a reaction gas to the fuel cell;
A power storage device connected in parallel with the fuel cell to supply power to the first load;
A first voltage converter disposed between the first load and the power storage device;
A second load connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device;
Arranged on the wiring connecting the second load and the wiring between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device, or on the wiring between the first load and the fuel cell A second voltage converter arranged in
A fuel cell system comprising: the gas supply device; the control device that controls the first voltage conversion device and the second voltage conversion device;
The controller is
When the power consumption of the second load is greater than the power consumption of the first load,
The input voltage to the second voltage converter is adjusted to the second voltage converter by adjusting the input voltage to the second voltage converter by at least one of the first voltage converter and the second voltage converter. A constant value that eliminates the need for voltage conversion in the device or a first energy efficiency improvement value that is a constant value that suppresses the transformation rate in the second voltage conversion device;
A total value of required powers of the first load and the second load while the input voltage to the second voltage converter is maintained at the first energy efficiency improvement value which is a constant value by the first voltage converter. A fuel cell system, wherein the supply amount of the reaction gas is adjusted by the gas supply device so as to follow the above.
前記制御装置は、前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいとき、前記第2電圧変換装置への入力電圧を、前記燃料電池を構成する各セルのセル電圧が酸化還元電位範囲外となる値に設定する
ことを特徴とする燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1 or 2,
When the power consumption of the second load is larger than the power consumption of the first load, the control device oxidizes the input voltage to the second voltage conversion device by the cell voltage of each cell constituting the fuel cell. A fuel cell system, wherein the fuel cell system is set to a value outside the reduction potential range.
前記第2負荷の消費電力が前記第1負荷の消費電力よりも大きいときは、前記燃料電池車両のアイドル時である
ことを特徴とする燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1 or claim 3 dependent on claim 1,
When the power consumption of the second load is greater than the power consumption of the first load, the fuel cell vehicle is idle.
前記燃料電池システムは、前記第1負荷と前記燃料電池の間又は前記第1負荷と前記蓄電装置の間に接続された補機である第3負荷を備え、
前記制御装置は、
前記第3負荷の消費電力が前記第1負荷及び前記第2負荷の消費電力よりも大きいとき、
前記第1電圧変換装置により前記第3負荷への入力電圧を調整することにより、前記第3負荷への入力電圧を、前記第1電圧変換装置における電圧変換を不要にする値又は前記第1電圧変換装置における変圧率を抑制する値である第2エネルギ効率改善値にすると共に、
前記第1負荷、前記第2負荷及び前記第3負荷の要求電力の合計値に追従するように前記ガス供給装置により前記反応ガスの供給量を調整させる
ことを特徴とする燃料電池システム。 In the fuel cell system according to claim 1 or claim 3 or 4 dependent on claim 1 or claim 4 dependent on claim 3 dependent on claim 1,
The fuel cell system includes a third load that is an auxiliary machine connected between the first load and the fuel cell or between the first load and the power storage device,
The controller is
When the power consumption of the third load is larger than the power consumption of the first load and the second load,
By adjusting the input voltage to the third load by the first voltage conversion device, the input voltage to the third load becomes a value that makes voltage conversion in the first voltage conversion device unnecessary, or the first voltage While making it the 2nd energy efficiency improvement value which is the value which controls the transformation rate in a converter,
The fuel cell system, wherein the supply amount of the reaction gas is adjusted by the gas supply device so as to follow a total value of required power of the first load, the second load, and the third load.
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