JP7402122B2 - 給電制御システム、給電制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
(1):この発明の一態様に係る給電制御システムは、電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得する状態取得部と、前記電動装置からの要求電力量を取得する電力取得部と、前記状態取得部により取得された前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記電力取得部により取得された要求電力量を満たすように、前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御する発電制御部と、を備える給電制御システムである。
図1は、実施形態の給電制御システムが搭載された電動車両の構成の一例を示す図である。図1に示すように、電動車両10は、例えば、モータ12と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ20と、変換器32と、BTVCU(Battery Voltage Control Unit)34と、バッテリシステム(蓄電装置の一例)40と、表示装置50と、制御装置80と、統括ECU(Electronic Control Unit)100と、記憶部150と、一以上FC(Fuel Cell)システム200とを備える。図1の例では、複数のFCシステム200A、200B、200C、…が示されているが、それぞれを個別に区別しない場合には、単に「FCシステム200」と称する場合がある。制御装置80および統括ECU100を組み合わせたものが「給電制御システム」の一例である。FCシステム200は、「燃料電池システム」の一例である。
ここで、FCシステム200について具体的に説明する。図2は、実施形態に係るFCシステム200の構成の一例を示す図である。図2に示す構成は、電動車両10に搭載される複数のFCシステム200のそれぞれに適用可能である。なお、本実施形態に係るFCシステム200については、以下の構成に限定されるものではなく、例えばアノードとカソードによって発電するシステム構成であれば如何なる構成であってもよい。図2に示すFCシステム200は、例えば、FCスタック210と、コンプレッサ214と、封止入口弁216と、加湿器218と、気液分離器220と、排気循環ポンプ(P)222と、水素タンク226と、水素供給弁228と、水素循環部230と、気液分離器232と、温度センサ(T)240と、コンタクタ242と、FCVCU(Fuel Cell Voltage Control Unit)244と、FC制御装置246と、FC冷却システム280とを備える。
図3は、制御装置80の構成の一例を示す図である。制御装置80は、例えば、モータ制御部82と、ブレーキ制御部84と、電力制御部86と、走行制御部88とを備える。モータ制御部82、ブレーキ制御部84、電力制御部86、および走行制御部88は、それぞれ、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電動車両10のHDDやフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置に装着されることで電動車両10のHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。上記の記憶装置は、例えば記憶部150である。
図4は、統括ECU100の構成の一例を示す図である。統括ECU100は、例えば、状態取得部102と、要求電力取得部104と、劣化度合判定部106と、発電制御部108とを備える。状態取得部102、要求電力取得部104、劣化度合判定部106、および発電制御部108は、それぞれ、例えば、CPU等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA、GPU等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め電動車両10のHDDやフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置に装着されることで電動車両10のHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。上記の記憶装置は、例えば記憶部150である。要求電力取得部104は、「電力取得部」の一例である。
以下、実施形態に係る給電制御システムのコンピュータにより実行される処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。なお、以下の処理では、主に電動車両10に搭載された複数のFCシステムによる給電制御の処理を中心として説明するものとする。図10は、実施形態に係る給電制御システムのコンピュータにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図10の処理は、例えば、電動車両10が起動している間に、所定のタイミングまたは所定の周期で繰り返し実行される。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得し、
前記電動装置からの要求電力量を取得し、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御する、
ように構成されている給電制御システム。
Claims (16)
- 電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得する状態取得部と、
前記電動装置からの要求電力量を取得する電力取得部と、
前記状態取得部により取得された前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記電力取得部により取得された要求電力量を満たすように、前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御する発電制御部と、を備え、
前記発電制御部は、前記複数の燃料電池システムごとに、時間経過に伴う劣化度合の推移から劣化の進行状況を取得し、取得した劣化の進行状況を前記燃料電池システムごとに他の燃料電池システムと比較し、劣化の進行が最も遅い燃料電池システムから優先的に発電させる、
給電制御システム。 - 前記状態取得部は、前記複数の燃料電池システムのそれぞれの総発電時間、発電状況ごとの発電時間、起動回数、および停止回数のうち、少なくとも一つに基づいて前記複数の燃料電池システムごとの劣化度合を取得する、
請求項1に記載の給電制御システム。 - 前記発電制御部は、前記複数の燃料電池システムのうち、前記劣化度合が小さい燃料電池システムを優先的に発電させる、
請求項2に記載の給電制御システム。 - 前記発電制御部は、前記要求電力量と、前記状態取得部により取得された前記複数の燃料電池システムごとの劣化度合または発電効率のうち一方または双方とに基づいて、発電させる燃料電池システムの数および燃料電池システムごとの発電量を決定する、
請求項2に記載の給電制御システム。 - 前記発電制御部は、前記要求電力量に基づいて、前記複数の燃料電池システムの劣化度合、前記総発電時間、前記起動回数、または前記停止回数の差が小さくなるように、前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムを発電させる、
請求項2に記載の給電制御システム。 - 前記発電制御部は、前記要求電力量に基づいて発電させる燃料電池システムの数を増加させる場合に、発電中の燃料電池システムの発電量を、燃料電池システムの数を増加させる基準となる発電量よりも超過させて発電させる、
請求項1に記載の給電制御システム。 - 前記電動装置は、移動体である、
請求項1から6のうち何れか1項に記載の給電制御システム。 - 電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得する状態取得部と、
前記電動装置からの要求電力量を取得する電力取得部と、
前記状態取得部により取得された前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記電力取得部により取得された要求電力量を満たすように、前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御する発電制御部と、を備え、
前記発電制御部は、前記要求電力量に基づいて発電させる燃料電池システムの数を増加させる場合に、発電中の燃料電池システムの発電量を、燃料電池システムの数を増加させる基準となる発電量よりも超過させて発電させる、
給電制御システム。 - 電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得する状態取得部と、
前記電動装置からの要求電力量を取得する電力取得部と、
前記状態取得部により取得された前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記電力取得部により取得された要求電力量を満たすように、前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御する発電制御部と、を備え、
前記状態取得部は、前記複数の燃料電池システムのそれぞれの発電状況ごとの発電時間に基づいて前記複数の燃料電池システムごとの劣化度合を取得する、
給電制御システム。 - 前記発電状況は、前記燃料電池システムの温度と、要求電力の範囲、負荷のジャンル、および発電時の燃料電池システムの数のうち少なくとも一つで区別される負荷領域とに関する状況を含む、
請求項9に記載の給電制御システム。 - コンピュータが、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得し、
前記電動装置からの要求電力量を取得し、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御し、
前記複数の燃料電池システムごとに、時間経過に伴う劣化度合の推移から劣化の進行状況を取得し、取得した劣化の進行状況を前記燃料電池システムごとに他の燃料電池システムと比較し、劣化の進行が最も遅い燃料電池システムから優先的に発電させる、
給電制御方法。 - コンピュータが、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得し、
前記電動装置からの要求電力量を取得し、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御し、
前記要求電力量に基づいて発電させる燃料電池システムの数を増加させる場合に、発電中の燃料電池システムの発電量を、燃料電池システムの数を増加させる基準となる発電量よりも超過させて発電させる、
給電制御方法。 - コンピュータが、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得し、
前記電動装置からの要求電力量を取得し、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御し、
前記複数の燃料電池システムのそれぞれの発電状況ごとの発電時間に基づいて前記複数の燃料電池システムごとの劣化度合を取得する、
給電制御方法。 - コンピュータに、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得させ、
前記電動装置からの要求電力量を取得させ、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御させ、
前記複数の燃料電池システムごとに、時間経過に伴う劣化度合の推移から劣化の進行状況を取得させ、取得された劣化の進行状況を前記燃料電池システムごとに他の燃料電池システムと比較させ、劣化の進行が最も遅い燃料電池システムから優先的に発電させる、
プログラム。 - コンピュータに、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得させ、
前記電動装置からの要求電力量を取得させ、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御させ、
前記要求電力量に基づいて発電させる燃料電池システムの数を増加させる場合に、発電中の燃料電池システムの発電量を、燃料電池システムの数を増加させる基準となる発電量よりも超過させて発電させる、
プログラム。 - コンピュータに、
電力により作動する電動装置に搭載された複数の燃料電池システムの状態を取得させ、
前記電動装置からの要求電力量を取得させ、
取得した前記複数の燃料電池システムのそれぞれの状態に基づいて、前記要求電力量を満たすように前記複数の燃料電池システムのうち一以上の燃料電池システムの発電を制御させ、
前記複数の燃料電池システムのそれぞれの発電状況ごとの発電時間に基づいて前記複数の燃料電池システムごとの劣化度合を取得させる、
プログラム。
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