JP7035980B2 - 電流制御システム、燃料電池システム、および、昇圧コンバータの制御方法 - Google Patents

電流制御システム、燃料電池システム、および、昇圧コンバータの制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、電流制御システム、燃料電池システム、および、昇圧コンバータの制御方法に関する。
例えば、特許文献１には、昇圧コンバータによって燃料電池の出力電圧を昇圧する電流制御システムを備える燃料電池システムが開示されている。通常、昇圧コンバータの動作は、リアクトルに対する電気的なエネルギの蓄積と放出を繰り返すサイクルにおいて、電気的なエネルギを蓄積する期間が占める割合を定めるデューティ比を設定することによって制御される。そうした昇圧コンバータを用いる電流制御システムには、特許文献１の電流制御システムのように、連続モード用のデューティ比と、不連続モード用のデューティ比と、を算出し、いずれか一方を予め決められた条件に従って選択して使用するものがある。連続モードは、目標実効電流が比較的高く、一サイクル中にリアクトルに０より大きい電流が連続して流れ続ける駆動モードである。不連続モードは、目標実効電流が比較的低く、一サイクル中にリアクトルが出力する電流が０になる期間を含む駆動モードである。
特開２０１５－０１９４４８号公報
通常、連続モードでは、デューティ比の上昇量に対する昇圧コンバータの出力電流の変化量が不連続モードのときより大きい。そのため、連続モードでは、例えば、デューティ比のわずかな算出結果のずれが生じた場合などに、必要とされている電流よりも過度に大きい予期せぬ大電流が昇圧コンバータから出力されてしまう可能性がある。
本開示の技術は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）第１の形態は、電流制御システムとして提供される。この形態の電流制御システムは、リアクトルを備え、前記リアクトルに対する電気的なエネルギの蓄積と放出をおこなう一サイクルの動作を繰り返して入力電圧を昇圧する昇圧コンバータと、一サイクル中に前記リアクトルに対して前記エネルギが入力されて蓄積される期間が占める割合を定めるデューティ比を算出し、前記デューティ比によって前記昇圧コンバータの昇圧動作を制御するコンバータ制御部であって、前記デューティ比として、一サイクル中に前記リアクトルに０より大きい電流が連続して流れ続ける連続モード用のデューティ比を前記デューティ比として使用する連続モード用の制御と、一サイクル中に前記リアクトルが出力する電流が０になる期間を含む不連続モード用のデューティ比を前記デューティ比として使用する不連続モードの制御と、を選択的に実行するコンバータ制御部と、を備える。前記コンバータ制御部は、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比に対して、今回算出される前記デューティ比の上昇量が、予め設定された制限値に応じて制限されるように、前記デューティ比の算出に用いられるパラメータを調整する上昇速度調整処理を、少なくとも、前記連続モード用のデューティ比を算出するときに実行することによって、前記連続モード用のデューティ比の上昇速度を、前記不連続モード用のデューティ比の上昇速度よりも制限する。
この形態の電流制御システムによれば、連続モード用のデューティ比についての単位時間あたりの上昇量である上昇速度を、不連続モード用のデューティ比の上昇速度よりも制限することができる。よって、連続モードのデューティ比が選択されたときに、出力電流が急激に増大することを抑制することができる。また、不連続モード用のデューティ比の上昇速度が大きく制限されることを抑制できるため、不連続モードにおいて、目標とする出力電流の増加量が得られなくなることを抑制できる。
（２）上記形態の電流制御システムにおいて、前記コンバータ制御部は、前記連続モード用のデューティ比を算出するとき、および、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときに、前記上昇速度調整処理を実行し、前記連続モード用のデューティ比を算出するときの前記制限値は、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときの前記制限値よりも小さい。
この形態の電流制御システムによれば、異なる値の制限値を用いることによって、連続モード用のデューティ比の上昇速度を、不連続モード用のデューティ比よりも大きく制限することができる。よって、連続モードのデューティ比が選択されたときに、出力電流が急激に増大することを抑制することができる。また、不連続モード用のデューティ比の上昇速度が大きく制限されることを抑制できるため、不連続モードにおいて、目標とする出力電流の増加量が得られなくなることを抑制できる。
（３）上記形態の電流制御システムにおいて、前記コンバータ制御部は、前記連続モード用のデューティ比を算出するとき、および、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときのうち、前記連続モード用のデューティ比を算出するときにのみ、前記上昇速度調整処理を実行する。
この形態の電流制御システムによれば、連続モード用のデューティ比のみの上昇速度が制限されるため、連続モードのデューティ比が選択されたときに、出力電流が急激に増大することを抑制することができる。また、不連続モード用のデューティ比の上昇速度については上昇速度調整処理による制限が課せられないため、不連続モードにおいて、目標とする出力電流の増加量が得られなくなることを抑制できる。
（４）上記形態の電流制御システムにおいて、前記デューティ比の算出に用いられる前記パラメータは、前記昇圧コンバータの入力電圧と出力電圧とを用いて算出されるフィードフォワード項であり、前記コンバータ制御部は、前記フィードフォワード項を算出した後に、前記上昇速度調整処理において、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値を越えないように、前記フィードフォワード項を調整し、調整後の前記フィードフォワード項を用いて前記デューティ比を算出してよい。
この形態の電流制御システムによれば、フィードフォワード項の調整により、連続モード用のデューティ比の上昇速度を、簡易に制限することができる。
（５）上記形態の電流制御システムにおいて、前記コンバータ制御部は、前記上昇速度調整処理において、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値より小さいときには、前記フィードフォワード項を変更せず、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値より大きいときには、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比に前記制限値を加算した値を前記フィードフォワード項として設定してよい。
この形態の電流制御システムによれば、フィードフォワード項を許容範囲内で最大限に大きく設定することができるため、上昇速度調整処理によって、デューティ比が小さく設定されすぎてしまうことを抑制することができる。
（６）上記形態の電流制御システムにおいて、前記コンバータ制御部は、前記昇圧コンバータの出力電流と出力電圧の少なくとも一方を検出し、前記上昇速度調整処理の実行後に、前記フィードフォワード項に、目標出力電流に対する前記昇圧コンバータの出力電流の偏差に応じたフィードバック項を加算することにより前記デューティ比を算出してよい。
この形態の電流制御システムによれば、フィードバック項が制限値による制限を受けていないため、デューティ比の算出の際に、フィードバック項によって、目標出力電流に対する実際の出力電流の偏差を精度よく補償させることができる。よって、昇圧コンバータの出力電流の制御精度を高めることができる。
（７）第２の形態は、燃料電池システムとして提供される。この形態の燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池の出力電圧を昇圧して、前記燃料電池の出力電流を制御する上記のいずれかの形態に記載の電流制御システムと、を備える。
この形態の電流制御システムによれば、燃料電池の出力電圧を昇圧する際に、過度な大電流が発生してしまうことを抑制することができる。
本開示の技術は、電流制御システムや燃料電池システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、昇圧コンバータの制御方法、電流制御システムの制御方法、燃料電池システムの制御方法、燃料電池の出力電流の制御方法、それらの制御方法を実現する制御装置やコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体、燃料電池車両等の形態で実現することができる。
電流制御システムを備える燃料電池システムの概略図。 昇圧コンバータの構成を示す概略図。 連続モードにおけるリアクトル電流の時間変化を示す説明図。 不連続モードにおけるリアクトル電流の時間変化を示す説明図。 デューティ比と昇圧コンバータの出力電流との関係の傾向を例示する説明図。 第１実施形態の昇圧制御のフローを示す説明図。 第１実施形態の上昇速度調整処理のフローを示す説明図。 第２実施形態の上昇速度調整処理のフローを示す説明図。
１．第１実施形態：
１－１．電流制御システムおよび燃料電池システムの概要：
図１は、第１実施形態における電流制御システム１０を備える燃料電池システム１００の電気的構成を示す概略図である。電流制御システム１０は、昇圧コンバータ１１を備え、燃料電池システム１００が備える燃料電池２０の出力電圧を、昇圧コンバータ１１によって昇圧することによって、燃料電池２０の出力電流を制御する。燃料電池システム１００は、燃料電池車両に搭載されており、アクセルペダルＡＰを介して受け付けた運転者の要求や、自動制御などによって内部的に生じた要求に応じて燃料電池２０に発電させる。以下では、電流制御システム１０以外の燃料電池システム１００の構成を説明した後に、電流制御システム１０の構成を説明する。
１－２．電流制御システム以外の構成：
燃料電池２０は、反応ガスとして水素と酸素の供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池２０としては、固体高分子形燃料電池に限定されることはない。他の実施形態では、燃料電池２０として、種々のタイプの燃料電池を採用することが可能である。例えば、燃料電池２０として固体酸化物型燃料電池が採用されてもよい。燃料電池２０は、第１の直流導線Ｌ１を介して、電流制御システム１０の昇圧コンバータ１１の入力端子に接続されている。
燃料電池システム１００は、燃料電池２０に加えて、直流電流を交流に変換するインバータ２１と、燃料電池車両の駆動力を発生する駆動モータ２３と、を備える。インバータ２１は、ＤＣ／ＡＣインバータである。インバータ２１の直流端子は、第２の直流導線Ｌ２を介して、昇圧コンバータ１１の出力端子に接続されている。インバータ２１と昇圧コンバータ１１との間にはリレー回路が設けられていてもよい。駆動モータ２３は、三相交流モータであり、交流導線を介してインバータ２１の交流端子に接続されている。インバータ２１は、第２の直流導線Ｌ２を介して供給される直流を三相交流に変換して駆動モータ２３に供給する。また、インバータ２１は、駆動モータ２３において発生する回生電流を直流に変換して第２の直流導線Ｌ２に出力する。
なお、インバータ２１には、駆動モータ２３以外の外部負荷が接続されていてもよい。また、燃料電池システム１００は、第２の直流導線Ｌ２に接続される複数のインバータ２１を備えていてもよい。この場合には、各インバータ２１を介して、駆動モータ２３以外の他の補機類（図示は省略）や燃料電池車両の電装品が第２の直流導線Ｌ２と電気的に接続されていてもよい。
燃料電池システム１００は、さらに、二次電池２５と、二次電池コンバータ２７と、を備える。二次電池２５は、例えばリチウムイオン電池によって構成される。二次電池２５には、燃料電池２０が発電する電力の一部や、上述した回生電力が蓄電される。二次電池２５は、その蓄電された電力を放電して、燃料電池２０とともに燃料電池システム１００の電力源として機能する。二次電池２５は、第３の直流導線Ｌ３を介して二次電池コンバータ２７の入力端子に接続されている。
二次電池コンバータ２７は、昇圧型のコンバータ装置である。二次電池コンバータ２７の出力端子は第４の直流導線Ｌ４を介して、昇圧コンバータ１１とインバータ２１とを接続する第２の直流導線Ｌ２に接続されている。二次電池コンバータ２７は、制御部５０の制御下において、電流制御システム１０の昇圧コンバータ１１と協働し、インバータ２１の入力電圧である第２の直流導線Ｌ２における電圧を調整し、二次電池２５の充・放電を制御する。二次電池コンバータ２７は、昇圧コンバータ１１からの出力電力が目標出力電力に対して不足する場合には、二次電池２５に放電させる。一方、二次電池コンバータ２７は、駆動モータ２３において回生電力が発生する場合には、当該回生電力を二次電池２５に蓄電する。
燃料電池システム１００は、燃料電池システム１００全体を制御する制御部５０を備える。制御部５０は、少なくとも１つのプロセッサと主記憶装置とを備えるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）によって構成される。制御部５０は、プロセッサが主記憶装置上に読み込んだプログラムや命令を実行することによって燃料電池２０の発電を制御するための種々の機能を発揮する。制御部５０の機能の少なくとも一部は、ハードウェア回路によって構成されてもよい。
制御部５０は、燃料電池システム１００に求められている目標出力電力に応じて燃料電池２０の運転を制御する。具体的には、制御部５０は、燃料電池２０に対する反応ガスの供給量や供給圧力を制御する。制御部５０は、電流制御システム１０が備える後述するコンバータ制御部５５の上位の制御部として機能し、燃料電池２０の出力電力およびインバータ２１への入力電力を制御する。具体的には、制御部５０は、昇圧コンバータ１１の目標出力電流Ｉｔをコンバータ制御部５５に入力する。また、制御部５０は、燃料電池２０の出力電圧や昇圧コンバータ１１の出力電流の計測結果をコンバータ制御部５５から取得して燃料電池２０の運転制御に用いる。その他に、制御部５０は、二次電池コンバータ２７を制御して、二次電池２５からの出力電力を制御する。また、制御部５０は、運転者によるアクセルペダルＡＰの開度に応じてインバータ２１が出力する交流の大きさを制御する。
１－３．電流制御システムの構成：
電流制御システム１０について説明する。昇圧コンバータ１１は、昇圧コンバータ１１の目標出力電流Ｉｔに応じて第１の直流導線Ｌ１を介して燃料電池２０から入力された入力電圧を昇圧し、燃料電池２０の出力電流を制御する。昇圧コンバータ１１は、例えば、インテリジェント・パワー・モジュール（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ；ＩＰＭ）を用いて構成されてもよい。昇圧コンバータ１１の詳細な構成や、その制御方法については後述する。
電流制御システム１０は、昇圧コンバータ１１に加えて、入力電圧計測部１２と、出力電圧計測部１３と、コンバータ制御部５５と、を備える。２つの電圧計測部１２，１３はそれぞれ、例えば、電圧センサによって構成される。入力電圧計測部１２は第１の直流導線Ｌ１に接続されており、昇圧コンバータ１１に対する入力電圧ＶＬを計測し、その計測結果をコンバータ制御部５５に出力する。出力電圧計測部１３は第２の直流導線Ｌ２に接続されており、昇圧コンバータ１１の出力電圧ＶＨを計測し、その計測結果をコンバータ制御部５５に出力する。
コンバータ制御部５５は、少なくとも１つのプロセッサと、主記憶装置と、を備えるコンピュータによって構成される。第１実施形態では、コンバータ制御部５５は、制御部５０を構成するＥＣＵの一部として構成されている。コンバータ制御部５５は、プロセッサが主記憶装置上に読み込んだプログラムや命令を実行することによって昇圧コンバータ１１の昇圧動作を制御するための種々の機能を発揮する。コンバータ制御部５５の機能の少なくとも一部は、ハードウェア回路によって構成されてもよい。他の実施形態では、コンバータ制御部５５は、制御部５０とは分離した別のユニットとして構成されていてもよい。
コンバータ制御部５５は、目標出力電流Ｉｔを達成するための昇圧コンバータ１１の目標入力電流に応じたデューティ比を算出し、そのデューティ比で昇圧コンバータ１１を駆動させることによって、昇圧コンバータ１１の入力電流を制御する昇圧制御を実行する。コンバータ制御部５５は、算出したデューティ比で昇圧コンバータ１１を駆動させるための制御信号Ｓを昇圧コンバータ１１に送信する。コンバータ制御部５５は、入力電圧計測部１２および出力電圧計測部１３から入力される入力電圧ＶＬおよび出力電圧ＶＨをデューティ比の算出に用いる。また、コンバータ制御部５５は、昇圧コンバータ１１が備える後述する電流計測部によって計測されるリアクトル電流ＩＬを、信号線を介して受信し、デューティ比の算出に用いる。デューティ比の詳細については後述する。
１－４．昇圧コンバータの構成：
図２は、昇圧コンバータ１１の構成を示す概略図である。昇圧コンバータ１１は、四相ブリッジコンバータとして構成されており、Ｕ相回路部１１Ｕと、Ｖ相回路部１１Ｖと、Ｗ相回路部１１Ｗと、Ｘ相回路部１１Ｘと、を備える。以下の説明において、符号の末尾に付されているＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘは、各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘとの対応を示している。
各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘは、第１と第２の電源ラインＬ５ａ，Ｌ５ｂと、アースラインＬ６と、に接続されている。第１の電源ラインＬ５ａは、燃料電池２０に接続されている入力側の電源ラインであり、第２の電源ラインＬ５ｂは、インバータ２１に接続されている出力側の電源ラインである。アースラインＬ６は、燃料電池２０とインバータ２１に対して共通に基準電位を与える。
各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘはそれぞれ、リアクトル６１と、出力用のダイオード６２と、スイッチング素子６３と、を備える。リアクトル６１は、電気的なエネルギを蓄積する素子である。リアクトル６１の入力端子は、第１の電源ラインＬ５ａに接続されている。リアクトル６１の出力端子は、ダイオード６２を介して第２の電源ラインＬ５ｂに接続されているととともに、スイッチング素子６３を介してアースラインＬ６に接続されている。
ダイオード６２は、リアクトル６１から第２の電源ラインＬ５ｂへ向かう方向を順方向として設けられている。ダイオード６２によって、第２の電源ラインＬ５ｂからリアクトル６１へと電流が流れることが規制される。
スイッチング素子６３は、トランジスタ６４と、保護用ダイオード６５と、によって構成されている。トランジスタ６４は、ｎｐｎタイプのトランジスタであり、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、電力用ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタ、電力用バイポーラトランジスタなどによって構成される。トランジスタ６４は、リアクトル６１側をコレクタとし、アースラインＬ６側をエミッタとして接続されている。保護用ダイオード６５は、トランジスタ６４のコレクタ－エミッタ間において、コレクタ電流の流れる方向とは逆方向に接続されている。
コンバータ制御部５５から昇圧コンバータ１１に送信される制御信号Ｓには、各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘごとの制御信号ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＸが含まれる。各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘのトランジスタ６４のベース端子には、制御信号ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＸのうちの対応する一つが入力される。各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘのスイッチング素子６３は、それぞれに入力される制御信号ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＸに応じてターンオンとターンオフとを繰り返す。
本実施形態では、各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘのリアクトル６１の出力側にはそれぞれ、電流計測部６７が設けられている。各電流計測部６７は、例えば、電流センサによって構成される。各電流計測部６７は、対応する各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘのリアクトル６１に流れる電流であるリアクトル電流ＩＬＵ，ＩＬＶ，ＩＬＷ，ＩＬＸの計測結果を制御部５０に送信する。本明細書では、各相のリアクトル電流ＩＬＵ，ＩＬＶ，ＩＬＷ，ＩＬＸを区別する必要がない場合には、総称して「リアクトル電流ＩＬ」と呼ぶ。リアクトル電流ＩＬは、スイッチング素子のオンとオフの動作によって周期的に増減する。
各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘより出力端子側には、平滑コンデンサ６６が設けられている。平滑コンデンサ６６は、第２の電源ラインＬ５ｂとアースラインＬ６とに接続されている。平滑コンデンサ６６は、第２の電源ラインＬ５ｂとアースラインＬ６との間の電圧変動を低減する役割を果たす。
１－５．昇圧コンバータの昇圧動作およびデューティ比：
図３Ａを参照して、昇圧コンバータ１１を駆動するためのデューティ比を説明する。図３Ａには、スイッチング素子６３のＯＮ／ＯＦＦタイミングと、リアクトル電流ＩＬの時間変化と、を示すタイミングチャートの一例が図示されている。
スイッチング素子６３がターンオンすると、燃料電池２０からリアクトル６１を介してスイッチング素子６３に電流が流れ始め、リアクトル電流ＩＬが増大する。この間に、リアクトル６１に直流励磁による磁気エネルギが蓄積される。スイッチング素子６３がターンオフすると、リアクトル電流ＩＬは次第に低下し始める。このときのリアクトル電流ＩＬは、ターンオンしていた期間にリアクトル６１に蓄積された磁気エネルギの放出により生じたものである。
スイッチング素子６３がターンオフされたときに、リアクトル６１に蓄積された磁気エネルギが放出されることによって生じる誘導電圧は、燃料電池２０の出力電圧に重ね合わされる。各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘのスイッチング素子６３がターンオンするタイミングは予め決められた間隔でずれており、各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘの出力電圧は、燃料電池２０の出力電圧に、順次、重ね合わせられる。これによって、燃料電池２０の出力電圧が昇圧されてインバータ２１に入力される。
昇圧コンバータ１１は、上記のように、リアクトル６１に対する電気的なエネルギの蓄積と放出とをおこなう一サイクルの動作を繰り返して昇圧する。デューティ比は、その昇圧動作の一サイクル中において、スイッチング素子６３が開いてリアクトル６１に電気的なエネルギが蓄積される蓄積期間が占める割合を定める。昇圧コンバータ１１における昇圧動作の一サイクルの周期をＴとし、スイッチング素子６３がターンオンする期間をＴＯＮ、ターンオフする期間をＴＯＦＦとするとき、デューティ比Ｄは、Ｄ＝ＴＯＮ／Ｔとして表される。
電流制御システム１０では、コンバータ制御部５５は、各相回路部１１Ｕ～１１Ｘのデューティ比Ｄをそれぞれ一サイクルごとに設定することによって、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅを制御する。なお、デューティ比は、例えば２～５サイクルごとなど、複数のサイクルごとに設定されてもよい。昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅは、リアクトル電流ＩＬの時間平均によって求められる実効電流である。デューティ比Ｄを上昇させると、一サイクルの周期Ｔにおけるスイッチング素子６３のターンオンの期間ＴＯＮが占める割合が大きくなるため、リアクトル６１に蓄積される電気的なエネルギが大きくなり、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅは大きくなる。デューティ比Ｄを低下させると、一サイクルの周期Ｔにおけるスイッチング素子６３のターンオンの期間ＴＯＮが占める割合が小さくなるため、リアクトル６１に蓄積される電気的なエネルギが小さくなり、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅは小さくなる。
図３Ａ、および、図３Ｂ、図４を順に参照して、昇圧コンバータ１１の駆動モードについて説明する。図３Ａに示すリアクトル電流ＩＬの時間変化は、連続モードのときの一例である。図３Ｂには、不連続モードでのリアクトル電流ＩＬの時間変化の一例が示されている。昇圧コンバータ１１の駆動モードには、連続モードと、不連続モードと、がある。連続モードは、昇圧コンバータ１１の昇圧動作の一サイクル中にリアクトル６１に０より大きい電流が連続して流れ続ける駆動モードである。不連続モードは、昇圧コンバータ１１の昇圧動作の一サイクル中にリアクトル６１が出力する電流が０になる期間を含む駆動モードである。
図４は、デューティ比Ｄと昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅとの関係の傾向を例示する説明図である。昇圧コンバータ１１では、デューティ比Ｄが小さい範囲では、リアクトル電流ＩＬが断続的に０になる不連続モードとなるため、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅはデューティ比Ｄの増加に対して比較的緩やかにしか増加できない。一方、デューティ比Ｄが大きい範囲では、リアクトル電流ＩＬが常に０より大きくなるため、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅはデューティ比Ｄの上昇量に対して比較的急峻に増加する。このように、連続モードの場合には、不連続モードの場合よりも、デューティ比Ｄの上昇量に対する出力電流Ｉｅの増加量が著しく大きくなる。
電流制御システム１０では、不連続モードと連続モードのそれぞれの特性に基づく異なる数式によってデューティ比Ｄを算出する。以下では、連続モードの特性を反映した数式により求められるデューティ比Ｄを「連続モード用のデューティ比Ｄ」と呼び、不連続モードでの特性を反映した数式により求められるデューティ比Ｄを「不連続モード用のデューティ比Ｄ」と呼ぶ。
以下に説明する電流制御システム１０の昇圧制御では、連続モードと不連続モードとが適切に切り替わるようにするために、昇圧動作の一サイクルごとに、各モードのデューティ比Ｄが算出され、いずれか一方が選択的に使用される。また、昇圧制御では、昇圧コンバータ１１の出力電流の急激な増大を抑制するために、デューティ比Ｄの上昇速度が過度に大きくなることを抑制する上昇速度調整処理が実行される。
１－６．昇圧制御：
図５は、コンバータ制御部５５が実行する第１実施形態の昇圧制御のフローを示す説明図である。コンバータ制御部５５は、燃料電池システム１００が起動され、燃料電池２０の発電が開始されるとこの昇圧制御の実行を開始する。ステップＳ１０では、コンバータ制御部５５は、電流制御システム１０に対する要求出力を検出する。より具体的には、コンバータ制御部５５は、制御部５０によって入力される昇圧コンバータ１１の目標出力電流Ｉｔを検出する。
続くステップＳ２０～Ｓ６０は、デューティ比Ｄの算出工程である。デューティ比Ｄは、昇圧コンバータ１１の目標出力が反映されたパラメータであるフィードフォワード項を用いて算出される。第１実施形態では、デューティ比Ｄを算出する際には、そのフィードフォワード項に、昇圧コンバータ１１の現在の出力が反映されたパラメータであるフィードバック項が加算される。なお、デューティ比Ｄは、各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘごとに算出される。
ステップＳ２０では、コンバータ制御部５５は、連続モード用のデューティ比Ｄの算出に用いられる連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＣを算出する。コンバータ制御部５５は、フィードフォワード項ＦＦＣを、現在の入力電圧ＶＬと、出力電圧ＶＨと、を用いて算出する。コンバータ制御部５５は、フィードフォワード項ＦＦＣを、例えば、下記の数式（１）によって算出する。
Figure 0007035980000001
ステップＳ３０では、コンバータ制御部５５は、不連続モード用のデューティ比Ｄの算出に用いられる不連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＤを算出する。コンバータ制御部５５は、フィードフォワード項ＦＦＤを、入力電圧ＶＬと、出力電圧ＶＨと、目標相電流ＩｅＴと、を用いて算出する。目標相電流ＩｅＴは、目標出力電流Ｉｔから求められる各相回路部１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，１１Ｘごとに出力される実効電流の指令値である。コンバータ制御部５５は、フィードフォワード項ＦＦＤを、例えば、下記の数式（２）によって算出する。数式（２）中のＬはリアクトル６１のインダクタンスであり、ｆは昇圧コンバータ１１の周波数である。
Figure 0007035980000002
図６を参照して、ステップＳ４０においてコンバータ制御部５５が実行する第１実施形態の上昇速度調整処理を説明する。図６は、上昇速度調整処理のフローを示す説明図である。この上昇速度調整処理では、１つ前のサイクルで使用されたデューティ比Ｄに対する現サイクルのデューティ比Ｄの上昇量を、後述する制限値ＬＣ，ＬＤに応じて制限することによって、デューティ比Ｄの上昇速度の急激な増加が抑制される。デューティ比Ｄの上昇速度とは、単位時間あたりのデューティ比Ｄの上昇量を意味する。電流制御システム１０では、上昇速度調整処理の実行により、連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度が、不連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度よりも制限される。なお、ステップＳ４０の上昇速度調整処理は、昇圧コンバータ１１の目標出力電流Ｉｔが１つ前のサイクルよりも低下する場合には、その実行が省略されてもよい。
ステップＳ１１０では、コンバータ制御部５５は、１つ前のサイクルで昇圧コンバータ１１を駆動させるために使用したデューティ比Ｄを前回値Ｄｐとして取得する。具体的には、コンバータ制御部５５は、前回のサイクルにおいて図示しない記憶部に記憶された１つ前のサイクルのデューティ比Ｄを読み出し、変数である前回値Ｄｐに代入する。
ステップＳ１２０では、コンバータ制御部５５は、予め定められた連続モード用の制限値ＬＣと、不連続モード用の制限値ＬＤと、を取得する。コンバータ制御部５５は、図示しない記憶部に予め格納されていた各制限値ＬＣ，ＬＤを読み出す。第１実施形態では、連続モード用の制限値ＬＣは、不連続モード用の制限値ＬＤよりも小さい値である。このように、各モードの制限値ＬＣ，ＬＤを異なる値とする理由については後述する。
ステップＳ１３０では、コンバータ制御部５５は、図５のステップＳ２０で算出された連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＣについての判定をおこなう。コンバータ制御部５５は、前回値Ｄｐに対する連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＣの上昇量、つまり、連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＣから前回値Ｄｐを減算した値が、連続モード用の制限値ＬＣ以下であるか否かを判定する。
コンバータ制御部５５は、上昇量が制限値ＬＣを越えず、ＦＦＣ－Ｄｐ≦ＬＣ、つまり、ＦＦＣ≦Ｄｐ＋ＬＣの関係が満たされる場合には、ステップＳ１４０において、フィードフォワード項ＦＦＣを変更しないことを決定する。コンバータ制御部５５は、上昇量が制限値ＬＣを越え、ＦＦＣ－Ｄｐ≦ＬＣの関係が満たされない場合には、ステップＳ１４５において、前回値Ｄｐに制限値ＬＣを加算した値をフィードフォワード項ＦＦＣとして設定しなおす。
ステップＳ１５０では、コンバータ制御部５５は、図５のステップＳ３０で算出された不連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＤについての判定をおこなう。コンバータ制御部５５は、前回値Ｄｐに対する不連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＤの上昇量、つまり、不連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＤから前回値Ｄｐを減算した値が、不連続モード用の制限値ＬＤ以下であるか否かを判定する。
コンバータ制御部５５は、上昇量が制限値ＬＤを越えず、ＦＦＤ－Ｄｐ≦ＬＤ、つまり、ＦＦＤ≦Ｄｐ＋ＬＤの関係が満たされる場合には、ステップＳ１６０において、フィードフォワード項ＦＦＤを変更しないことを決定する。コンバータ制御部５５は、上昇量が制限値ＬＤを越え、ＦＦＤ－Ｄｐ≦ＬＤの関係が満たされない場合には、ステップＳ１６５において、前回値Ｄｐに制限値ＬＤを加算した値をフィードフォワード項ＦＦＤとして設定しなおす。このように、制限値ＬＣ，ＬＤは、デューティ比Ｄを算出するためのパラメータであるフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤの一サイクルごとの上昇量についての上限値を表している。つまり、制限値ＬＣ，ＬＤは、単位時間あたりのフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤの上昇速度の上限値を表していると解釈できる。
図５を参照する。ステップＳ５０では、コンバータ制御部５５は、連続モードと不連続モードのいずれの制御を行うかを選択するための判定を実行する。具体的には、コンバータ制御部５５は、算出された２つのフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤのうちいずれを現サイクルで使用するかを、予め決められた判定条件によって判定する。第１実施形態では、コンバータ制御部５５は、２つのフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤのうち小さい方を現サイクルで使用するデューティ比Ｄを算出するためのパラメータとして選択する。なお、他の実施形態では、コンバータ制御部５５は、使用するフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤが上述したのとは異なる判定条件で選択されてもよい。例えば、コンバータ制御部５５は、予め決められた判定値により近い方のフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤを選択するものとしてもよい。
ステップＳ６０では、コンバータ制御部５５は、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤのうちの選択された方に、フィードバック項ＦＢを加算することにより、現サイクルで使用するデューティ比Ｄを算出する。フィードバック項ＦＢは、目標出力電流Ｉｔに対する昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅの偏差を補償するために加算されるパラメータである。第１実施形態では、フィードバック項ＦＢは、目標出力電流Ｉｔと出力電流Ｉｅとの差を用いて算出される。
ステップＳ７０では、コンバータ制御部５５は、ステップＳ６０で算出したデューティ比Ｄを使用して昇圧コンバータ１１を制御する。なお、連続モード用のフィードフォワード項ＦＣを用いて算出されたデューティ比Ｄによる制御が連続モードの制御であり、不連続モード用のフィードフォワード項ＦＤを用いて算出されたデューティ比Ｄによる制御が不連続モードの制御である。このように、コンバータ制御部５５は、連続モードの制御と、不連続モードの制御と、を選択的に実行する。コンバータ制御部５５は、現周期で使用したデューティ比Ｄを、次周期で前回値Ｄｐとして読み出すために記憶する。
コンバータ制御部５５は、ステップＳ８０において、制御部５０からの昇圧コンバータ１１の駆動停止の指令が出力されているか否かを判定する。コンバータ制御部５５は、昇圧コンバータ１１の駆動停止の指令が出力されるまで、ステップＳ１０以降の処理を繰り返す。コンバータ制御部５５は、昇圧コンバータ１１の駆動停止の指令が出力された場合には、昇圧制御を終了する。
１－７．第１実施形態のまとめ：
以上のように、第１実施形態の電流制御システム１０では、上昇速度調整処理において、連続モード用のフィードフォワード項ＦＣを算出する際に用いられる制限値ＬＣが、不連続モード用のフィードフォワード項ＦＣを算出する際に用いられる制限値ＬＤよりも小さい。そのため、連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度が、不連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度よりも大きく制限される。よって、デューティ比Ｄの変化量に対する出力電流Ｉｅの増加量が大きい連続モードにおいて、デューティ比Ｄが過度な上昇速度で増大することが抑制され、昇圧コンバータ１１から予期せぬ大電流が出力されることを抑制することができる。
また、第１実施形態の電流制御システム１０では、制限値ＬＤが比較的小さい値に設定されているため、不連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度が大きく制限されることが抑制される。よって、不連続モード用のデューティ比Ｄを大きく上昇させることができ、不連続モードにおいて、求められている昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅの増加量が得られなくなることが抑制される。加えて、第１実施形態では、上昇速度調整処理によって、連続モード用のデューティ比Ｄと不連続モード用のデューティ比Ｄの上昇速度がそれぞれ、制限値ＬＣ，ＬＤに応じて制限されている。よって、連続モードと不連続モードのいずれの制御が選択されたとしても、デューティ比Ｄの上昇速度が過度に大きくなって、昇圧コンバータ１１から予期せぬ大電流が出力されることが抑制される。
第１実施形態の上昇速度調整処理のステップＳ１４５，１６５では、デューティ比Ｄを算出するためのパラメータであるフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤが、制限値ＬＣ，ＬＤを越えないように調整されている。通常、デューティ比Ｄは、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤが占める割合が大きい。そのため、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤを、制限値ＬＣ，ＬＤを越えないように調整することにより、制限値ＬＣ，ＬＤに応じたデューティ比Ｄの上昇速度の調整が容易にできる。
特に、第１実施形態の上昇速度調整処理では、前回値Ｄｐとフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤとの差が制限値ＬＣ，ＬＤより大きいときには、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤが、前回値Ｄｐに制限値ＬＣ，ＬＤを加算した値に設定される。これにより、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤを許容範囲内で最大限に大きく設定することができるため、上昇速度調整処理によって、デューティ比Ｄが小さく設定されすぎてしまうことが抑制される。
第１実施形態の昇圧制御のステップＳ６０では、上昇速度調整処理で調整された後のフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤにフィードバック項ＦＢが加算されて、デューティ比Ｄが算出されている。これにより、電流値や電圧値の計測誤差やリアクトル６１の個体差などによって生じる出力電流Ｉｅと目標出力電流Ｉｔとの偏差を、フィードバック項ＦＢに、上昇速度調整処理の制限値ＬＣ，ＬＤによる制限を受けることなく、精度よく補償させることができる。よって、デューティ比Ｄの上昇速度が過度に大きくなることを抑制しつつ、出力電流Ｉｅと目標出力電流Ｉｔとの偏差が大きくなることを抑制することができ、昇圧コンバータ１１の出力電流の制御精度を高めることができる。また、そうした出力電流Ｉｅと目標出力電流Ｉｔとの偏差が低減されれば、駆動モータ２３の目標トルクに対するトルク不足が生じることが抑制される。よって、燃料電池車両の運転者が、いわゆるトルクショックを感じることを抑制できる。
第１実施形態の燃料電池システム１００によれば、電流制御システム１０を備えていることによって、燃料電池２０の出力電圧を昇圧する際に、過度な大電流が発生してしまうことが抑制される。その他に、第１実施形態の電流制御システム１０、燃料電池システム１００、および、圧電制御で実現されている昇圧コンバータ１１の制御方法によれば、第１実施形態中で説明した種々の作用効果を奏することができる。
２．第２実施形態：
図７は、第２実施形態の上昇速度調整処理のフローを示す説明図である。第２実施形態の上昇速度調整処理は、第１実施形態で説明したのと同様なフローの圧電制御において実行される。第２実施形態の圧電制御は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の電流制御システム１０において実行される。電流制御システム１０は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の燃料電池システム１００に搭載されている。
第２実施形態の上昇速度調整処理は、ステップＳ１２０の代わりに、連続モード用の制限値ＬＣのみが取得されるステップＳ１２２が設けられている点と、ステップＳ１５０～Ｓ１６５が省略されている点以外は、第１実施形態の上昇速度調整処理とほぼ同じである。第２実施形態の上昇速度調整処理は、連続モード用のデューティ比Ｄを算出する際にのみ実行される。第２実施形態では、不連続モード用のデューティ比Ｄは、その上昇速度が調整されることなく算出される。
第２実施形態の圧電制御によれば、連続モード用のデューティ比Ｄのみの上昇速度を制限することができる。よって、第１実施形態と同様に、連続モードのフィードフォワード項ＦＦＣが選択されてデューティ比Ｄが算出されたときに、昇圧コンバータ１１の出力電流Ｉｅが急激に増大することが抑制される。また、不連続モード用のフィードフォワード項ＦＦＣを用いて算出されるデューティ比Ｄの上昇速度については上昇速度調整処理による制限が課せられないため、不連続モード用のデューティ比Ｄを大きく変化させることができる。よって、不連続モードにおいて、目標とする出力電流の増加量が得られなくなることが抑制される。その他に、第２実施形態の電流制御システム１０、燃料電池システム１００、および、昇圧コンバータ１１の制御方法によれば、第１実施形態で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。
３．他の実施形態：
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することが可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
（１）他の実施形態１：
上記の各実施形態において、上昇速度調整処理に加えて、算出後のデューティ比Ｄに対して、さらに、デューティ比Ｄが予め定められた上限値を越えないように補正する処理が実行されてもよい。この補正処理は、例えば、算出後のデューティ比Ｄが、予め設定された上限値を超える場合には、算出後のデューティ比Ｄの値をその上限値に置き換える処理であってよい。
（２）他の実施形態２：
上記の各実施形態において、デューティ比Ｄを算出するためのパラメータであるフィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤは、上述した数式（１），（２）以外の数式によって導出されてもよい。また、デューティ比Ｄの算出にあたり、フィードバック項ＦＢは加算されなくてもよいし、フィードバック項ＦＢ以外のパラメータが加算されてもよい。デューティ比Ｄは、数式を用いて算出されなくてもよい。デューティ比Ｄは、例えば、数式に相当する関係が設定されているマップを用いて算出されてもよい。デューティ比Ｄの算出に、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤ以外のパラメータを含む場合、上記の各実施形態で説明した上昇速度調整処理は、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤの代わりに、当該パラメータに対して適用されてもよい。上記の各実施形態において、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤを用いて連続モード用と不連続モード用の２つのデューティ比Ｄを算出した後に、いずれを使用するかを選択してもよい。
（３）他の実施形態３：
上昇速度調整処理において、デューティ比Ｄを算出するためのパラメータは、上記の各実施形態で説明した方法以外の方法で調整されてもよい。例えば、フィードフォワード項ＦＦＣ，ＦＦＤ等のデューティ比Ｄを算出するためのパラメータが、制限値を越えるときに、当該パラメータに予め決められた割合を乗算して小さくする処理が実行されてもよい。あるいは、算出されたデューティ比Ｄが制限値を越えるときに、そのデューティ比Ｄから制限値に対して一意に定められている値を減算する処理が実行されてもよい。
（４）他の実施形態４：
昇圧コンバータ１１は、四相式のコンバータに限定されることはない。昇圧コンバータ１１は、二相式や三相式のコンバータによって構成されてもよいし、四相式以上のコンバータによって構成されてもよい。
（５）他の実施形態５：
上記の電流制御システム１０は、燃料電池システム１００以外のシステムに組み込まれ、燃料電池２０以外の電力源の出力電圧を昇圧してもよい。上記の電流制御システム１０は、例えば、二次電池や太陽光発電機の出力電圧を昇圧してもよい。
４．その他：
上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。
本開示の技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
１０…電流制御システム、１１…昇圧コンバータ、１１Ｕ…Ｕ相回路部、１１Ｖ…Ｖ相回路部、１１Ｗ…Ｗ相回路部、１１Ｘ…Ｘ相回路部、１２…入力電圧計測部、１３…出力電圧計測部、２０…燃料電池、２１…インバータ、２３…駆動モータ、２５…二次電池、２７…二次電池コンバータ、５０…制御部、５５…コンバータ制御部、６１…リアクトル、６２…ダイオード、６３…スイッチング素子、６４…トランジスタ、６５…保護用ダイオード、６６…平滑コンデンサ、６７…電流計測部、１００…燃料電池システム、ＡＰ…アクセルペダル、Ｌ１…第１の直流導線、Ｌ２…第２の直流導線、Ｌ３…第３の直流導線、Ｌ４…第４の直流導線、Ｌ５ａ…第１の電源ライン、Ｌ５ｂ…第２の電源ライン、Ｌ６…アースライン

Claims (8)

  1. 電流制御システムであって、
    リアクトルを備え、前記リアクトルに対する電気的なエネルギの蓄積と放出をおこなう一サイクルの動作を繰り返して入力電圧を昇圧する昇圧コンバータと、
    一サイクル中に前記リアクトルに対して前記エネルギが入力されて蓄積される期間が占める割合を定めるデューティ比を算出し、前記デューティ比によって前記昇圧コンバータの昇圧動作を制御するコンバータ制御部であって、前記デューティ比として、一サイクル中に前記リアクトルに０より大きい電流が連続して流れ続ける連続モード用のデューティ比を使用する連続モードの制御と、一サイクル中に前記リアクトルが出力する電流が０になる期間を含む不連続モード用のデューティ比を使用する不連続モードの制御と、を選択的に実行する、コンバータ制御部と、
    を備え、
    前記コンバータ制御部は、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比に対して、今回算出される前記デューティ比の上昇量が、予め設定された制限値に応じて制限されるように、前記デューティ比の算出に用いられるパラメータを調整する上昇速度調整処理を、少なくとも、前記連続モード用のデューティ比を算出するときに実行することによって、前記連続モード用のデューティ比の上昇速度を、前記不連続モード用のデューティ比の上昇速度よりも制限する、電流制御システム。
  2. 、
    請求項１記載の電流制御システムであって、
    前記コンバータ制御部は、前記連続モード用のデューティ比を算出するとき、および、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときに、前記上昇速度調整処理を実行し、 前記連続モード用のデューティ比を算出するときの前記制限値は、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときの前記制限値よりも小さい、電流制御システム。
  3. 請求項１記載の電流制御システムであって、
    前記コンバータ制御部は、前記連続モード用のデューティ比を算出するとき、および、前記不連続モード用のデューティ比を算出するときのうち、前記連続モード用のデューティ比を算出するときにのみ、前記上昇速度調整処理を実行する、電流制御システム。
  4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電流制御システムであって、
    前記デューティ比の算出に用いられる前記パラメータは、前記昇圧コンバータの入力電圧と出力電圧とを用いて算出されるフィードフォワード項であり、
    前記コンバータ制御部は、前記フィードフォワード項を算出した後に、前記上昇速度調整処理において、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値を越えないように、前記フィードフォワード項を調整し、調整後の前記フィードフォワード項を用いて前記デューティ比を算出する、電流制御システム。
  5. 請求項４記載の電流制御システムであって、
    前記コンバータ制御部は、前記上昇速度調整処理において、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値より小さいときには、前記フィードフォワード項を変更せず、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比と前記フィードフォワード項との差が前記制限値より大きいときには、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比に前記制限値を加算した値を前記フィードフォワード項として設定する、電流制御システム。
  6. 請求項４または請求項５記載の電流制御システムであって、
    前記コンバータ制御部は、前記昇圧コンバータの出力電流と出力電圧の少なくとも一方を検出し、前記上昇速度調整処理の実行後に、前記フィードフォワード項に、目標出力電流に対する前記昇圧コンバータの出力電流の偏差に応じたフィードバック項を加算することにより前記デューティ比を算出する、電流制御システム。
  7. 燃料電池システムであって、
    燃料電池と、
    前記燃料電池の出力電圧を昇圧して、前記燃料電池の出力電流を制御する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電流制御システムと、
    を備える、燃料電池システム。
  8. リアクトルを備え、前記リアクトルに対する電気的なエネルギの蓄積と放出をおこなう一サイクルの動作を繰り返して入力電圧を昇圧する昇圧コンバータを、前記一サイクル中に前記リアクトルに対して前記エネルギが入力されて蓄積される期間が占める割合を定めるデューティ比によって制御する制御方法であって、
    前記デューティ比として、前記一サイクル中に前記リアクトルが０より大きい電流が連続して流れ続ける連続モード用のデューティ比を算出して使用する連続モードの制御と、前記デューティ比として、前記一サイクル中に前記リアクトルが出力する電流が０になる期間を含む不連続モード用のデューティ比を算出して使用する不連続モードの制御と、を選択的に実行する工程を備え、
    前記デューティ比を算出する際に、１つ前のサイクルで使用した前記デューティ比に対して、今回算出される前記デューティ比の上昇量が、予め設定された制限値に応じて制限されるように、前記デューティ比の算出に用いられるパラメータを調整する上昇速度調整処理を、少なくとも、前記連続モード用のデューティ比を算出するときに実行することによって、前記連続モード用のデューティ比の上昇速度を、前記不連続モード用のデューティ比の上昇速度よりも制限する、制御方法。
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