JP7314193B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
図1は、燃料電池システム10を有する車両12のシステム図である。本実施形態の燃料電池システム10は、燃料電池車両又は定置用燃料電池装置等に用いられ、要求電力Prに応じて電力を出力する発電システムである。本実施形態では、燃料電池システム10が車両12に搭載されている例を用いて説明する。
図3は、発電制御装置26で実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。発電制御処理は、車両12の起動スイッチがオンである間、所定の周期で繰り返し実行される。
図4は、要求電力Pr、第1燃料電池18の出力電力W1、及び、第2燃料電池20の出力電力W2のタイムチャートである。図4は、要求電力Pr、第1燃料電池18の出力電力W1、及び、第2燃料電池20の出力電力W2の時間変化のイメージを示したものであって、実際の時間変化を示すものではない。
本実施形態では、要求電力Prに対する第1燃料電池18の出力電力W1と第2燃料電池20の出力電力W2との余剰電力をバッテリ22に充電させる。
図5は、発電制御装置26で実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。発電制御処理は、車両12の起動スイッチがオンである間、所定の周期で繰り返し実行される。
図6は、要求電力Pr、第1燃料電池18の出力電力W1、及び、第2燃料電池20の出力電力W2のタイムチャートである。図6は、要求電力Pr、第1燃料電池18の出力電力W1、及び、第2燃料電池20の出力電力W2の時間変化のイメージを示したものであって、実際の時間変化を示すものではない。
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
20…第2燃料電池 22…バッテリ(蓄電部)
32…要求電力算出部(要求電力取得部) 34…平均要求電力算出部
36…制御部
Claims (8)
- 第1電極材料からなる電極部を有する第1燃料電池と、
前記第1電極材料よりも出力電圧変動に対する耐性が低い第2電極材料からなる電極部を有する第2燃料電池と、
を備え、負荷に電力を供給する燃料電池システムであって、
前記負荷の要求電力を取得する要求電力取得部と、
前記要求電力に応じて前記第2燃料電池の出力電力の変動量が所定の制限変動量以下となるように前記第2燃料電池を制御するとともに、前記要求電力及び前記第2燃料電池の出力電力に応じて前記第1燃料電池を制御する制御部と、
を有する、燃料電池システム。 - 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、
出力電力が第1指令電力となるように前記第1燃料電池を制御し、
出力電力が第2指令電力となるように前記第2燃料電池を制御し、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも小さいときには、前記要求電力と前記第2指令電力との差を前記第1指令電力とする、燃料電池システム。 - 請求項1又は2に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、
出力電力が第1指令電力となるように前記第1燃料電池を制御し、
出力電力が第2指令電力となるように前記第2燃料電池を制御し、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも大きいときには、前記第1指令電力を0[W]とし、前記第2指令電力と前記要求電力との差分である余剰電力を前記負荷以外に供給する、燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムであって、
蓄電部を有し、
前記制御部は、
出力電力が第1指令電力となるように前記第1燃料電池を制御し、
出力電力が第2指令電力となるように前記第2燃料電池を制御し、
前記蓄電部の充電レベルが所定範囲にある場合であって、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも小さいときには、前記要求電力と前記第2指令電力との差を前記第1指令電力とし、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも大きいときには、前記第1指令電力を0[W]とし、前記第2指令電力と前記要求電力との差分である余剰電力を前記蓄電部に供給する、燃料電池システム。 - 請求項4に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、
前記蓄電部の充電レベルが前記所定範囲よりも高い場合には、前記第2指令電力を0[W]とし、前記第1指令電力を前記要求電力とする、燃料電池システム。 - 請求項4又は5に記載の燃料電池システムであって、
所定期間における前記要求電力の時間平均を平均要求電力として算出する平均要求電力算出部を有し、
前記制御部は、
前記第2指令電力を前記平均要求電力とし、
前記蓄電部の充電レベルが前記所定範囲よりも低い場合であって、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも小さいときには、前記要求電力と前記第2指令電力との差に充電電力を加えて前記第1指令電力として、前記充電電力を前記蓄電部に供給し、
前記第2指令電力が前記要求電力よりも大きいときには、前記第1指令電力を前記充電電力とし、前記第2指令電力と前記要求電力との差分である余剰電力及び前記充電電力を前記蓄電部に供給する、燃料電池システム。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記第2燃料電池の出力電力が前記要求電力よりも低い場合には、前記第2燃料電池の出力電力を前記制限変動量で漸増させる、燃料電池システム。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記第2燃料電池の出力電力が前記要求電力よりも高い場合には、前記第2燃料電池の出力電力を前記制限変動量で漸減させる、燃料電池システム。
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