JPH0833119A - ハイブリッド電源式電動車両 - Google Patents
ハイブリッド電源式電動車両Info
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- JPH0833119A JPH0833119A JP6159974A JP15997494A JPH0833119A JP H0833119 A JPH0833119 A JP H0833119A JP 6159974 A JP6159974 A JP 6159974A JP 15997494 A JP15997494 A JP 15997494A JP H0833119 A JPH0833119 A JP H0833119A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料電池のセルが低温の時に、その出力電力を
強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による発熱
で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高出力
状態にするハイブリッド電源式電動車両を提供する。 【構成】パワー電源装置２０と燃料電池１０とを制御す
るハイブリッド電源システム５０を備え、少なくとも車
両が所定運転状態において、パワー電源装置２０から車
両を駆動するための駆動用モータ６０に電力を供給する
ハイブリッド電源式電動車両であって、前記ハイブリッ
ド電源システム５０は、前記燃料電池１０の温度Ｔｃに
基づいて、燃料電池１０によるパワー電源２０への放電
量を制御することを特徴としている。
強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による発熱
で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高出力
状態にするハイブリッド電源式電動車両を提供する。 【構成】パワー電源装置２０と燃料電池１０とを制御す
るハイブリッド電源システム５０を備え、少なくとも車
両が所定運転状態において、パワー電源装置２０から車
両を駆動するための駆動用モータ６０に電力を供給する
ハイブリッド電源式電動車両であって、前記ハイブリッ
ド電源システム５０は、前記燃料電池１０の温度Ｔｃに
基づいて、燃料電池１０によるパワー電源２０への放電
量を制御することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド電源式電
動車両に関し、特に、電動車両に用いられる燃料電池と
パワー電源装置とが組み合わされた電源装置の電力制御
装置に関するものである。
動車両に関し、特に、電動車両に用いられる燃料電池と
パワー電源装置とが組み合わされた電源装置の電力制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、燃料電池は、そのセルが低温時お
いては、電力効率が悪いため、セル温度が上がるまで出
力も低くなってしまう。このような欠点を克服するため
に、例えば、特開昭６１−４５５６９号公報に開示され
るように、燃料電池のセル内部に電気式ヒータを設け、
電池のセル温度が低温であるとき、このヒータに通電し
て電解液等を加熱するものが知られている。また、この
ような構成によって、燃料電池の活性化を早期に行うこ
とができる。
いては、電力効率が悪いため、セル温度が上がるまで出
力も低くなってしまう。このような欠点を克服するため
に、例えば、特開昭６１−４５５６９号公報に開示され
るように、燃料電池のセル内部に電気式ヒータを設け、
電池のセル温度が低温であるとき、このヒータに通電し
て電解液等を加熱するものが知られている。また、この
ような構成によって、燃料電池の活性化を早期に行うこ
とができる。
【０００３】また、従来のハイブリッド電源式電動車両
として、例えば、特開昭５０−１５３２２８号公報に開
示されるように、小出力型のエネルギーバッテリと大出
力型のパワーバッテリとを組み合わせたハイブリッド方
式の電源を用いて負荷に電力を供給するもので、操作器
（例えば、アクセルペダル）の操作量（例えば、アクセ
ルペダルの踏込み量）に応じて負荷電流を設定し、加速
時のエネルギーバッテリから不足電力分をパワーバッテ
リによって補うものが知られている。
として、例えば、特開昭５０−１５３２２８号公報に開
示されるように、小出力型のエネルギーバッテリと大出
力型のパワーバッテリとを組み合わせたハイブリッド方
式の電源を用いて負荷に電力を供給するもので、操作器
（例えば、アクセルペダル）の操作量（例えば、アクセ
ルペダルの踏込み量）に応じて負荷電流を設定し、加速
時のエネルギーバッテリから不足電力分をパワーバッテ
リによって補うものが知られている。
【０００４】また、特開昭５０−１５２４０号公報に開
示されるように、エネルギー電源とパワー電源とを組み
合わせたハイブリッド方式の電源を備えるもので、パワ
ー電源の残存電気容量が少なくなったとき、エネルギー
電源から充電することで電力を補うものが知られてい
る。
示されるように、エネルギー電源とパワー電源とを組み
合わせたハイブリッド方式の電源を備えるもので、パワ
ー電源の残存電気容量が少なくなったとき、エネルギー
電源から充電することで電力を補うものが知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のハイブリッド電源式電動車両において、特開昭
６１−４５５６９号公報に開示される技術では、複雑な
ヒータ機構を必要とするため、電池の構造が複雑になる
のと同時に、製造コストが割高になる等の欠点がある。
な従来のハイブリッド電源式電動車両において、特開昭
６１−４５５６９号公報に開示される技術では、複雑な
ヒータ機構を必要とするため、電池の構造が複雑になる
のと同時に、製造コストが割高になる等の欠点がある。
【０００６】また、特開昭５０−１５３２２８号公報及
び特開昭５０−１５２４０号公報に開示されたハイブリ
ッド方式の電源を用いる技術では、電池のセル温度が低
温であるとき、電解液等を加熱するような機構を有して
おらず、セル温度が上昇するまでは電源の出力効率が悪
いという欠点がある。本発明はかかる点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、燃料電池のセ
ルが低温の時に、その出力電力を強制的に増加させ、燃
料電池自身の内部抵抗による発熱で自己加熱させて、速
やかに燃料電池を高効率、高出力状態にするハイブリッ
ド電源式電動車両を提供せんとするものである。
び特開昭５０−１５２４０号公報に開示されたハイブリ
ッド方式の電源を用いる技術では、電池のセル温度が低
温であるとき、電解液等を加熱するような機構を有して
おらず、セル温度が上昇するまでは電源の出力効率が悪
いという欠点がある。本発明はかかる点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、燃料電池のセ
ルが低温の時に、その出力電力を強制的に増加させ、燃
料電池自身の内部抵抗による発熱で自己加熱させて、速
やかに燃料電池を高効率、高出力状態にするハイブリッ
ド電源式電動車両を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決し、
目的を達成するために、この発明に係わるハイブリッド
電源式電動車両は、次のように構成したことを特徴とし
ている。即ち、パワー電源装置と燃料電池とを制御する
ハイブリッド電源システムを備え、少なくとも車両が所
定運転状態において、該パワー電源装置から該車両を駆
動するための駆動用モータに電力を供給するハイブリッ
ド電源式電動車両であって、前記ハイブリッド電源シス
テムは、前記燃料電池の温度に基づいて、前記燃料電池
による前記パワー電源への放電量を制御することを特徴
としている。
目的を達成するために、この発明に係わるハイブリッド
電源式電動車両は、次のように構成したことを特徴とし
ている。即ち、パワー電源装置と燃料電池とを制御する
ハイブリッド電源システムを備え、少なくとも車両が所
定運転状態において、該パワー電源装置から該車両を駆
動するための駆動用モータに電力を供給するハイブリッ
ド電源式電動車両であって、前記ハイブリッド電源シス
テムは、前記燃料電池の温度に基づいて、前記燃料電池
による前記パワー電源への放電量を制御することを特徴
としている。
【０００８】また、好ましくは、前記ハイブリッド電源
システムは、前記燃料電池が低温状態の場合、高温状態
の場合に比して前記燃料電池による前記パワー電源への
放電量を増加する方向に制御することを特徴としてい
る。また、好ましくは、前記ハイブリッド電源システム
は、前記燃料電池による前記車両の電装品への放電量を
制御し、前記燃料電池が低温状態の場合、前記燃料電池
による前記車両の電装品への放電量を増加する方向に制
御することを特徴としている。
システムは、前記燃料電池が低温状態の場合、高温状態
の場合に比して前記燃料電池による前記パワー電源への
放電量を増加する方向に制御することを特徴としてい
る。また、好ましくは、前記ハイブリッド電源システム
は、前記燃料電池による前記車両の電装品への放電量を
制御し、前記燃料電池が低温状態の場合、前記燃料電池
による前記車両の電装品への放電量を増加する方向に制
御することを特徴としている。
【０００９】また、好ましくは、前記電装品は、暖房用
電気ヒータであることを特徴としている。また、好まし
くは、前記パワー電源装置は、ニッケル−カドミウム電
池又はコンデンサ、若しくはそれらの複合した電源装置
であることを特徴としている。また、好ましくは、パワ
ー電源装置と燃料電池から車両を駆動するための駆動用
モータへ供給する電力量を制御するハイブリッド電源シ
ステムを備えるハイブリッド電源式電動車両であって、
前記ハイブリッド電源システムは、前記駆動用モータの
負荷電力が所定値より小さい場合、前記燃料電池から電
力を供給し、前記駆動用モータの負荷電力が所定値より
大きい場合、前記パワー電源から電力を供給するように
制御し、前記燃料電池が低温状態の場合、高温状態の場
合に比して前記パワー電源による前記駆動用モータへの
供給電力量を減少する方向に制御し、且つ前記燃料電池
による前記駆動用モータへの供給電力量を増加する方向
に制御することを特徴としている。
電気ヒータであることを特徴としている。また、好まし
くは、前記パワー電源装置は、ニッケル−カドミウム電
池又はコンデンサ、若しくはそれらの複合した電源装置
であることを特徴としている。また、好ましくは、パワ
ー電源装置と燃料電池から車両を駆動するための駆動用
モータへ供給する電力量を制御するハイブリッド電源シ
ステムを備えるハイブリッド電源式電動車両であって、
前記ハイブリッド電源システムは、前記駆動用モータの
負荷電力が所定値より小さい場合、前記燃料電池から電
力を供給し、前記駆動用モータの負荷電力が所定値より
大きい場合、前記パワー電源から電力を供給するように
制御し、前記燃料電池が低温状態の場合、高温状態の場
合に比して前記パワー電源による前記駆動用モータへの
供給電力量を減少する方向に制御し、且つ前記燃料電池
による前記駆動用モータへの供給電力量を増加する方向
に制御することを特徴としている。
【００１０】また、好ましくは、前記ハイブリッド電源
システムは、前記車両が加速運転状態の場合、前記パワ
ー電源による前記駆動用モータへの電力の供給を減少す
る方向に制御し、且つ前記燃料電池による前記駆動用モ
ータへの電力の供給量を増加する方向に制御することを
特徴としている。また、好ましくは、前記ハイブリッド
電源システムは、前記燃料電池のセルの温度を表す関数
により決定される値に基づいて、該燃料電池による前記
駆動用モータへの電力供給量を制御することを特徴とし
ている。
システムは、前記車両が加速運転状態の場合、前記パワ
ー電源による前記駆動用モータへの電力の供給を減少す
る方向に制御し、且つ前記燃料電池による前記駆動用モ
ータへの電力の供給量を増加する方向に制御することを
特徴としている。また、好ましくは、前記ハイブリッド
電源システムは、前記燃料電池のセルの温度を表す関数
により決定される値に基づいて、該燃料電池による前記
駆動用モータへの電力供給量を制御することを特徴とし
ている。
【００１１】また、好ましくは、前記パワー電源装置
は、ニッケル−カドミウム電池又はコンデンサ、若しく
はそれらの複合した電源装置であることを特徴としてい
る。
は、ニッケル−カドミウム電池又はコンデンサ、若しく
はそれらの複合した電源装置であることを特徴としてい
る。
【００１２】
【作用】以上のように、本発明に基づくハイブリッド電
源式電動車両は構成されているので、以下の〜に示
す方法のいずれか又は組み合わせにより、燃料電池のセ
ルが低温の時に、その出力電力を強制的に増加させ、燃
料電池自身の内部抵抗による発熱で自己加熱させて、速
やかに燃料電池を高効率、高出力状態にする。 燃料電池からパワー電源装置への充電時、燃料電池の
セル温度を表す関数に基づく値に応じて、充電量を増加
する。 加速時、燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に
応じて、パワー電源装置の放電量を減少させ、燃料電池
の放電量を増加する。 燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に応じて、
車室内の電気ヒータ等の放熱機構に通電する電力を増加
する。
源式電動車両は構成されているので、以下の〜に示
す方法のいずれか又は組み合わせにより、燃料電池のセ
ルが低温の時に、その出力電力を強制的に増加させ、燃
料電池自身の内部抵抗による発熱で自己加熱させて、速
やかに燃料電池を高効率、高出力状態にする。 燃料電池からパワー電源装置への充電時、燃料電池の
セル温度を表す関数に基づく値に応じて、充電量を増加
する。 加速時、燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に
応じて、パワー電源装置の放電量を減少させ、燃料電池
の放電量を増加する。 燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に応じて、
車室内の電気ヒータ等の放熱機構に通電する電力を増加
する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係わる実施例につき添付図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係
わるハイブリッド電源式電動車両の構成を示すブロック
図である。図１において、ハイブリッド電源システム１
００は、燃料電池電源装置１０、パワー電源装置２０、
電力制御装置５０、電動機６０（例えば、直流モー
タ）、放熱装置７０とを備える。また、このハイブリッ
ド電源システム１００は、電力によって駆動される電動
車両に搭載され、車両の走行時等において燃料電池電源
装置１０及びパワー電源装置２０から電動機６０へ供給
される電力量を制御する働きを有するものである。
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係
わるハイブリッド電源式電動車両の構成を示すブロック
図である。図１において、ハイブリッド電源システム１
００は、燃料電池電源装置１０、パワー電源装置２０、
電力制御装置５０、電動機６０（例えば、直流モー
タ）、放熱装置７０とを備える。また、このハイブリッ
ド電源システム１００は、電力によって駆動される電動
車両に搭載され、車両の走行時等において燃料電池電源
装置１０及びパワー電源装置２０から電動機６０へ供給
される電力量を制御する働きを有するものである。
【００１４】エネルギー電源装置として使用する燃料電
池電源装置１０（以下、燃料電池と略称する）は、所
謂、燃料電池、鉛蓄電池、及び電気化学反応を用いた電
源等や、これらを複合した大容量、且つ低パワーな電源
特性を有するバッテリであり、車両の定速又は慣性走行
時に必要な電力を供給する。一方、燃料電池に比べて小
容量、且つ高パワーな電源特性を有するパワー電源装置
２０（以下、パワー電源と略称する）は、電気二重層コ
ンデンサ、ニッケル−カドミウム電池（以下、ニッカド
電池と略称する）等や、これらを複合した電池であり、
車両の発進時や加速時、若しくは制動時等のように大き
な負荷電力を必要とする場合に電動機６０に電力を供給
すると共に、制動時には電力の吸収（充電）を行う大出
力の充電及び放電が可能な電源装置である。
池電源装置１０（以下、燃料電池と略称する）は、所
謂、燃料電池、鉛蓄電池、及び電気化学反応を用いた電
源等や、これらを複合した大容量、且つ低パワーな電源
特性を有するバッテリであり、車両の定速又は慣性走行
時に必要な電力を供給する。一方、燃料電池に比べて小
容量、且つ高パワーな電源特性を有するパワー電源装置
２０（以下、パワー電源と略称する）は、電気二重層コ
ンデンサ、ニッケル−カドミウム電池（以下、ニッカド
電池と略称する）等や、これらを複合した電池であり、
車両の発進時や加速時、若しくは制動時等のように大き
な負荷電力を必要とする場合に電動機６０に電力を供給
すると共に、制動時には電力の吸収（充電）を行う大出
力の充電及び放電が可能な電源装置である。
【００１５】電力制御装置５０は、制御部としてのＣＰ
Ｕ３０と電動機６０への供給電力を調整する電力調整器
４０とを備えることによって、電動機６０へ供給する負
荷電力を燃料電池１０とパワー電源２０とに所定の割合
で分配する。特に、加速時等の大きな負荷電力を必要と
する場合、パワー電源２０から優先的に電力を供給する
よう制御すると共に、負荷電力が小さい場合には、燃料
電池１０から電動機６０へ負荷電力を供給し、且つパワ
ー電池に充電するよう電力制御する。
Ｕ３０と電動機６０への供給電力を調整する電力調整器
４０とを備えることによって、電動機６０へ供給する負
荷電力を燃料電池１０とパワー電源２０とに所定の割合
で分配する。特に、加速時等の大きな負荷電力を必要と
する場合、パワー電源２０から優先的に電力を供給する
よう制御すると共に、負荷電力が小さい場合には、燃料
電池１０から電動機６０へ負荷電力を供給し、且つパワ
ー電池に充電するよう電力制御する。
【００１６】ＣＰＵ３０は、車両の加速及び減速等を行
うための操作手段（例えば、アクセル開度等、但し本実
施例では、便宜上アクセル開度とする）の操作状態を表
す信号ａ、車両の速度を検出する車速センサ（不図示）
からの車速を表す信号ｖ、及び燃料電池１０のセル内の
温度を検出するセル温度センサ（不図示）からのセル温
度を表す信号Ｔｃに基づいて、電力調整器４０を制御す
る。
うための操作手段（例えば、アクセル開度等、但し本実
施例では、便宜上アクセル開度とする）の操作状態を表
す信号ａ、車両の速度を検出する車速センサ（不図示）
からの車速を表す信号ｖ、及び燃料電池１０のセル内の
温度を検出するセル温度センサ（不図示）からのセル温
度を表す信号Ｔｃに基づいて、電力調整器４０を制御す
る。
【００１７】電力調整器４０は、ＣＰＵ３０から送信さ
れる制御信号に基づいて、燃料電池１０からの出力電力
Ｐｅ及びパワー電源２０からの出力電力Ｐｐとの配分を
決定し、トータル電力として電動機の負荷電力Ｐｍを電
動機６０に供給する。更に、燃料電池１０からの出力電
力Ｐｅをパワー電源に供給してパワー電源を充電すると
共に、セル温度が必要以上に上昇した場合は、放熱装置
７０（例えば、車室内用のヒータ）へ電力Ｐｈを出力す
る。
れる制御信号に基づいて、燃料電池１０からの出力電力
Ｐｅ及びパワー電源２０からの出力電力Ｐｐとの配分を
決定し、トータル電力として電動機の負荷電力Ｐｍを電
動機６０に供給する。更に、燃料電池１０からの出力電
力Ｐｅをパワー電源に供給してパワー電源を充電すると
共に、セル温度が必要以上に上昇した場合は、放熱装置
７０（例えば、車室内用のヒータ）へ電力Ｐｈを出力す
る。
【００１８】次に、図２を参照して、電力調整器４０の
具体的な動作を説明する。尚、図２は、電力調整器４０
の構成を示す回路図である。図２において、電力調整器
４０は、パルス発生器４１、パルス変調器４２〜４４及
び回生信号発生器４５とを備え、各パルス変調器からの
パルスに従ってトランジスタＡ〜Ｄをオン、オフして燃
料電池１０及びパワー電源２０と電動機６０との間での
電力の供給を制御する。具体的には、電力Ｐｅの出力制
御信号がＣＰＵ３０から変調器４２に入力されると、そ
の制御信号に基づいて変調器４２でパルス幅を変調し、
トランジスタＡがオンされ、燃料電池１０と電動機６０
とが通電される。また、トランジスタＡがオンされた状
態で、電力Ｐｐの出力制御信号がＣＰＵ３０から変調器
４２に入力されると（図２中、Ｐｐ＞０の場合）、その
制御信号に基づいて変調器４３でパルス幅を変調し、ト
ランジスタＢがオンされ、パワー電源２０と電動機６０
とが通電される。更に、トランジスタＡがオンされた状
態で、電力Ｐｐの充電制御信号がＣＰＵ３０から変調器
４４に入力されると（図２中、Ｐｐ＜０の場合）、その
制御信号に基づいて変調器４４でパルス幅を変調し、ト
ランジスタＣがオンされると共に、回生信号発生器４５
から信号を発生し、トランジスタＤがオンされ、燃料電
池１０とパワー電源２０とが通電され、パワー電源２０
の充電状態となる。
具体的な動作を説明する。尚、図２は、電力調整器４０
の構成を示す回路図である。図２において、電力調整器
４０は、パルス発生器４１、パルス変調器４２〜４４及
び回生信号発生器４５とを備え、各パルス変調器からの
パルスに従ってトランジスタＡ〜Ｄをオン、オフして燃
料電池１０及びパワー電源２０と電動機６０との間での
電力の供給を制御する。具体的には、電力Ｐｅの出力制
御信号がＣＰＵ３０から変調器４２に入力されると、そ
の制御信号に基づいて変調器４２でパルス幅を変調し、
トランジスタＡがオンされ、燃料電池１０と電動機６０
とが通電される。また、トランジスタＡがオンされた状
態で、電力Ｐｐの出力制御信号がＣＰＵ３０から変調器
４２に入力されると（図２中、Ｐｐ＞０の場合）、その
制御信号に基づいて変調器４３でパルス幅を変調し、ト
ランジスタＢがオンされ、パワー電源２０と電動機６０
とが通電される。更に、トランジスタＡがオンされた状
態で、電力Ｐｐの充電制御信号がＣＰＵ３０から変調器
４４に入力されると（図２中、Ｐｐ＜０の場合）、その
制御信号に基づいて変調器４４でパルス幅を変調し、ト
ランジスタＣがオンされると共に、回生信号発生器４５
から信号を発生し、トランジスタＤがオンされ、燃料電
池１０とパワー電源２０とが通電され、パワー電源２０
の充電状態となる。
【００１９】［制御動作］次に、図３〜図６を参照し
て、電力供給装置５０の具体的な電力供給制御動作を説
明する。 ＜アクセル開度ａと総出力電力Ｐｍとの関係＞図３
（ａ）、図３（ｂ）は、夫々アクセル開度ａと電動機６
０の総出力Ｐｍとを時間ｔで表した図である。図４は、
電動機６０の総出力Ｐｍをアクセル開度ａで表した図で
ある。図３、図４において、電動機の総出力Ｐｍは、車
両を加速するためのアクセル開度ａに連動している。即
ち、図３に示すように、運転者が停車中の車両をある時
刻ｔ１に発進させ、時刻ｔ２までの時間アクセルを加速
方向へ操作し、ある一定の速度になった後、、更に時刻
ｔ３からｔ４の間にアクセルを加速方向へ操作すると、
電動機出力Ｐｍは、同じく時刻ｔ１からｔ２及びｔ３か
らｔ４の間だけアクセル開度ａに応じて増加する方向に
変化する。また、図４に示すように、電動機６０の総出
力電力Ｐｍをアクセル開度ａに基づいて示すと、上に凸
のグラフとなるように電力制御装置５０において電動機
６０への電力量を制御する。
て、電力供給装置５０の具体的な電力供給制御動作を説
明する。 ＜アクセル開度ａと総出力電力Ｐｍとの関係＞図３
（ａ）、図３（ｂ）は、夫々アクセル開度ａと電動機６
０の総出力Ｐｍとを時間ｔで表した図である。図４は、
電動機６０の総出力Ｐｍをアクセル開度ａで表した図で
ある。図３、図４において、電動機の総出力Ｐｍは、車
両を加速するためのアクセル開度ａに連動している。即
ち、図３に示すように、運転者が停車中の車両をある時
刻ｔ１に発進させ、時刻ｔ２までの時間アクセルを加速
方向へ操作し、ある一定の速度になった後、、更に時刻
ｔ３からｔ４の間にアクセルを加速方向へ操作すると、
電動機出力Ｐｍは、同じく時刻ｔ１からｔ２及びｔ３か
らｔ４の間だけアクセル開度ａに応じて増加する方向に
変化する。また、図４に示すように、電動機６０の総出
力電力Ｐｍをアクセル開度ａに基づいて示すと、上に凸
のグラフとなるように電力制御装置５０において電動機
６０への電力量を制御する。
【００２０】＜車速Ｖと走行抵抗Ｐｖとの関係＞次に、
図５、図６を参照して、車速Ｖと走行抵抗Ｐｖとの電力
供給装置５０の具体的な電力供給制御動作を説明する。
ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）は、図３のようにアク
セル開度ａが変化した場合の、車両の車速Ｖと走行抵抗
Ｐｖの変化を時間ｔで表した図である。図６は、車両が
走行時に受ける走行抵抗Ｐｖを車速Ｖで表した図であ
る。尚、走行抵抗Ｐｖとは、例えば、車両の走行により
発生する車輪と路面との転がり抵抗や車体に負荷される
空気抵抗などを受けながらも、車両が現在の車速Ｖを維
持するのに必要な電力である。さて、図５、図６におい
て、停車していた車両が時刻ｔ１において発進、加速を
開始すると、車速は時刻ｔ２までゼロから徐々に増加し
ていき、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで一定の車速を維持す
る（図４のアクセル開度ａを一定値に保持する。）。そ
の後、時刻ｔ３で更に速度を増加するため、図３のアク
セル開度を加速方向に操作した分だけ、時刻ｔ４まで車
速が増加する。その後、時刻ｔ４では、アクセル開度を
図３の時刻ｔ２からｔ３の状態に戻しているので、図５
の車速は時刻ｔ２の時点まで戻るのである。一方、走行
抵抗Ｐｖは、図４の電動機の総出力Ｐｍよりは電力量が
小さいものの、車両の速度変化と同じように変化する。
即ち、図５のように、時刻ｔ１からｔ２及びｔ３からｔ
４の間に車速が加速方向へ変化すると、走行抵抗電力Ｐ
ｖは、同じく時刻ｔ１からｔ２及びｔ３からｔ４の間だ
け車速の変化に応じて増加する方向に変化する。また、
図６に示すように、車両走行時の走行抵抗電力Ｐｖを車
速Ｖに基づいて示すと、下に凸のグラフとなるように電
力制御装置５０において電動機６０への供給電力量を制
御する。
図５、図６を参照して、車速Ｖと走行抵抗Ｐｖとの電力
供給装置５０の具体的な電力供給制御動作を説明する。
ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）は、図３のようにアク
セル開度ａが変化した場合の、車両の車速Ｖと走行抵抗
Ｐｖの変化を時間ｔで表した図である。図６は、車両が
走行時に受ける走行抵抗Ｐｖを車速Ｖで表した図であ
る。尚、走行抵抗Ｐｖとは、例えば、車両の走行により
発生する車輪と路面との転がり抵抗や車体に負荷される
空気抵抗などを受けながらも、車両が現在の車速Ｖを維
持するのに必要な電力である。さて、図５、図６におい
て、停車していた車両が時刻ｔ１において発進、加速を
開始すると、車速は時刻ｔ２までゼロから徐々に増加し
ていき、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで一定の車速を維持す
る（図４のアクセル開度ａを一定値に保持する。）。そ
の後、時刻ｔ３で更に速度を増加するため、図３のアク
セル開度を加速方向に操作した分だけ、時刻ｔ４まで車
速が増加する。その後、時刻ｔ４では、アクセル開度を
図３の時刻ｔ２からｔ３の状態に戻しているので、図５
の車速は時刻ｔ２の時点まで戻るのである。一方、走行
抵抗Ｐｖは、図４の電動機の総出力Ｐｍよりは電力量が
小さいものの、車両の速度変化と同じように変化する。
即ち、図５のように、時刻ｔ１からｔ２及びｔ３からｔ
４の間に車速が加速方向へ変化すると、走行抵抗電力Ｐ
ｖは、同じく時刻ｔ１からｔ２及びｔ３からｔ４の間だ
け車速の変化に応じて増加する方向に変化する。また、
図６に示すように、車両走行時の走行抵抗電力Ｐｖを車
速Ｖに基づいて示すと、下に凸のグラフとなるように電
力制御装置５０において電動機６０への供給電力量を制
御する。
【００２１】＜燃料電池１０とパワー電源２０による電
動機６０への電力供給の関係＞次に、図７を参照して、
燃料電池１０とパワー電源２０から電動機６０への電力
供給の具体的な電力供給制御動作を説明する。ここで、
図７（ａ）、図７（ｂ）は、前述した図３、図５のよう
にアクセル開度ａ及び車速Ｖが変化した場合の、燃料電
池１０とパワー電源２０の夫々の電動機６０への供給電
力量Ｐｅ、Ｐｐの変化を時間ｔで表した図である。
動機６０への電力供給の関係＞次に、図７を参照して、
燃料電池１０とパワー電源２０から電動機６０への電力
供給の具体的な電力供給制御動作を説明する。ここで、
図７（ａ）、図７（ｂ）は、前述した図３、図５のよう
にアクセル開度ａ及び車速Ｖが変化した場合の、燃料電
池１０とパワー電源２０の夫々の電動機６０への供給電
力量Ｐｅ、Ｐｐの変化を時間ｔで表した図である。
【００２２】（燃料電池１０からの電力供給制御）図７
（ａ）において、停車していた車両が時刻ｔ１において
発進、加速を開始し、車速が時刻ｔ２までゼロから徐々
に増加していくために、燃料電池１０から電動機６０に
所定の電力量が供給される。その後、車両は時刻ｔ２か
ら時刻ｔ３まで一定の車速を維持する（図４のアクセル
開度ａを一定値に保持する）ために電動機６０に電力が
供給されるのであるが、燃料電池１０は、時刻ｔ２から
ｔ２’まで定常走行に必要な電力に加えて、パワー電源
２０を充電するための電力Ｐｃを上乗せして出力する。
その後、時刻ｔ２’にパワー電源２０の充電が終了する
と、時刻ｔ２’から時刻ｔ３まで一定車速を維持するた
めの電力Ｐｅ１を電動機６０に供給する。更に時刻ｔ３
からｔ４の間に、車速を増加する分だけ、燃料電池１０
から電動機６０に電力を供給する。その後、時刻ｔ４で
は、アクセル開度ａを図３の時刻ｔ２からｔ３の状態に
戻しているので、車速は時刻ｔ２の時点まで戻るのであ
る。そして、車両は時刻ｔ４から時刻ｔ５まで一定の車
速を維持する（図４のアクセル開度ａを一定値に保持す
る）ために電動機６０に電力が供給されるのであるが、
燃料電池１０は、時刻ｔ４からｔ５まで定常走行に必要
な電力に加えて、パワー電源２０を充電するための電力
Ｐｃを上乗せして出力する。その後、時刻ｔ５にパワー
電源２０の充電が終了すると、時刻ｔ５以降、一定車速
を維持するための電力Ｐｅ１を電動機６０に供給する。
（ａ）において、停車していた車両が時刻ｔ１において
発進、加速を開始し、車速が時刻ｔ２までゼロから徐々
に増加していくために、燃料電池１０から電動機６０に
所定の電力量が供給される。その後、車両は時刻ｔ２か
ら時刻ｔ３まで一定の車速を維持する（図４のアクセル
開度ａを一定値に保持する）ために電動機６０に電力が
供給されるのであるが、燃料電池１０は、時刻ｔ２から
ｔ２’まで定常走行に必要な電力に加えて、パワー電源
２０を充電するための電力Ｐｃを上乗せして出力する。
その後、時刻ｔ２’にパワー電源２０の充電が終了する
と、時刻ｔ２’から時刻ｔ３まで一定車速を維持するた
めの電力Ｐｅ１を電動機６０に供給する。更に時刻ｔ３
からｔ４の間に、車速を増加する分だけ、燃料電池１０
から電動機６０に電力を供給する。その後、時刻ｔ４で
は、アクセル開度ａを図３の時刻ｔ２からｔ３の状態に
戻しているので、車速は時刻ｔ２の時点まで戻るのであ
る。そして、車両は時刻ｔ４から時刻ｔ５まで一定の車
速を維持する（図４のアクセル開度ａを一定値に保持す
る）ために電動機６０に電力が供給されるのであるが、
燃料電池１０は、時刻ｔ４からｔ５まで定常走行に必要
な電力に加えて、パワー電源２０を充電するための電力
Ｐｃを上乗せして出力する。その後、時刻ｔ５にパワー
電源２０の充電が終了すると、時刻ｔ５以降、一定車速
を維持するための電力Ｐｅ１を電動機６０に供給する。
【００２３】（パワー電源２０からの電力供給制御）一
方、図７（ｂ）において、停車していた車両が時刻ｔ１
において発進、加速を開始し、車速が時刻ｔ２までゼロ
から徐々に増加していくために、パワー電源２０から電
動機６０に所定の電力量が供給される。このパワー電源
２０による電力の供給は、燃料電池１０の場合と異な
り、時刻ｔ１において最も大きな電力となり、加速が終
了する時刻ｔ２になるにつれて供給電力がゼロとなるよ
う制御される。即ち、パワー電源２０は時刻ｔ１で瞬間
的に極大となる電力を電動機６０に供給し、加速が終了
した時点で電力供給を停止するように制御される。その
後、車両は時刻ｔ２から時刻ｔ３まで一定の車速を維持
する（図４のアクセル開度ａを一定値に保持する）ため
に燃料電池１０のみから電力が供給されるのであるが、
パワー電源２０は、時刻ｔ２からｔ２’まで燃料電池１
０から電力Ｐｃを供給され、充電するのである。この電
力Ｐｃは、前述した時刻ｔ１からｔ２の間にパワー電源
２０から電動機６０へ供給した電力であり、パワー電源
の時刻ｔ１からｔ２までの電力減少分に相当する電力量
である。その後、時刻ｔ２’にパワー電源２０の充電が
終了すると、時刻ｔ２’から時刻ｔ３まではパワー電源
２０から電動機６０への電力供給は行われない。更に時
刻ｔ３からｔ４の間に、時刻ｔ１からｔ２の間の電力供
給形態と同様に、車速を増加させるのに必要な分だけ、
パワー電源２０から電動機６０に電力を供給する。その
後、時刻ｔ４からｔ５の間で、車両は一定の車速を維持
すると共に、パワー電源２０は、燃料電池１０から電力
Ｐｃを供給され、時刻ｔ３からｔ４までの間に減少した
電力量を充電するのである。時刻ｔ５以降では、車両は
一定の車速を維持された状態なので、パワー電源２０か
ら電動機６０への電力供給は行われない。以上説明した
ように、電力制御装置５０は、燃料電池１０とパワー電
源２０の電力を所定の割合で分配して制御するのであ
る。
方、図７（ｂ）において、停車していた車両が時刻ｔ１
において発進、加速を開始し、車速が時刻ｔ２までゼロ
から徐々に増加していくために、パワー電源２０から電
動機６０に所定の電力量が供給される。このパワー電源
２０による電力の供給は、燃料電池１０の場合と異な
り、時刻ｔ１において最も大きな電力となり、加速が終
了する時刻ｔ２になるにつれて供給電力がゼロとなるよ
う制御される。即ち、パワー電源２０は時刻ｔ１で瞬間
的に極大となる電力を電動機６０に供給し、加速が終了
した時点で電力供給を停止するように制御される。その
後、車両は時刻ｔ２から時刻ｔ３まで一定の車速を維持
する（図４のアクセル開度ａを一定値に保持する）ため
に燃料電池１０のみから電力が供給されるのであるが、
パワー電源２０は、時刻ｔ２からｔ２’まで燃料電池１
０から電力Ｐｃを供給され、充電するのである。この電
力Ｐｃは、前述した時刻ｔ１からｔ２の間にパワー電源
２０から電動機６０へ供給した電力であり、パワー電源
の時刻ｔ１からｔ２までの電力減少分に相当する電力量
である。その後、時刻ｔ２’にパワー電源２０の充電が
終了すると、時刻ｔ２’から時刻ｔ３まではパワー電源
２０から電動機６０への電力供給は行われない。更に時
刻ｔ３からｔ４の間に、時刻ｔ１からｔ２の間の電力供
給形態と同様に、車速を増加させるのに必要な分だけ、
パワー電源２０から電動機６０に電力を供給する。その
後、時刻ｔ４からｔ５の間で、車両は一定の車速を維持
すると共に、パワー電源２０は、燃料電池１０から電力
Ｐｃを供給され、時刻ｔ３からｔ４までの間に減少した
電力量を充電するのである。時刻ｔ５以降では、車両は
一定の車速を維持された状態なので、パワー電源２０か
ら電動機６０への電力供給は行われない。以上説明した
ように、電力制御装置５０は、燃料電池１０とパワー電
源２０の電力を所定の割合で分配して制御するのであ
る。
【００２４】［電力供給制御フロー］次に、図８〜図１
０を参照して、図３〜図７で説明した電力制御装置５０
による制御手順を説明する。図８〜図１０は、電力制御
装置５０の制御手順を記述したフローチャートである。
図８及び図１において、処理が開始され、ステップＳ２
に進むと、ステップＳ２では車両のアクセル開度を表す
信号ａがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入力
された信号ａにより関数Ｆａａ（ａ）をアクセル開度ａ
を表すパラメータとして設定し、この関数Ｆａａ（ａ）
に基づいてアクセル開度から要求される電力Ｐａを演算
する。その後、ステップＳ４に進み、ステップＳ２の場
合と同様に、車速Ｖを表す信号ｖがＣＰＵ３０に入力さ
れ、ＣＰＵ３０では、入力された信号ｖにより関数Ｆａ
ｖ（ａ）を車速Ｖを表すパラメータとして設定し、この
関数Ｆａｖ（ａ）に基づいて車速を維持するために必要
な電力Ｐｖを演算する。その後、ステップＳ６では、ス
テップＳ２及びステップＳ４で算出された電力Ｐａ、Ｐ
ｖの大きさを比較する。即ち、ステップＳ６では車両の
加速判定を行っており、Ｐａ＞Ｐｖと判断された場合、
車両が加速に要する電力Ｐａが車速を維持するための走
行抵抗電力Ｐｖよりも大きいので現在車両は加速中と判
断される。一方、ステップＳ６で、Ｐａ＜Ｐｖと判断さ
れた場合、車両が加速に要する電力Ｐａが車速を維持す
るための走行抵抗電力Ｐｖよりも小さいので現在車両は
定速又は慣性走行中と判断される。従って、ステップＳ
６でＰａ＞Ｐｖと判断された場合（ステップＳ６で判断
がＹＥＳのとき）、ステップＳ８に進む。ステップＳ８
では、図１１で後述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔ
ｃを表す信号ＴｃがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０
では、入力された信号Ｔｃにより関数Ｆａ（Ｔｃ）をセ
ル温度Ｔｃに基づく燃料電池のセル活性化に必要な電力
量を表すパラメータとして設定し、車速を維持するため
の走行抵抗電力ＰｖとパラメータＦａ（Ｔｃ）とを加算
することにより、燃料電池１０から供給すべき電力量Ｐ
ｅを演算する。その後のステップＳ１０では、ステップ
Ｓ２で算出された加速に必要な電力量Ｐａからステップ
Ｓ８で算出された燃料電池１０供給すべき電力Ｐｅを引
き算し、燃料電池１０からの出力では足りない不足電力
量をパワー電源２０から供給補助するための電力Ｐｐを
演算する。その後、図９に示すステップＳ１２では、図
１３で後述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔｃを表す
信号ＴｃがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入
力された信号Ｔｃにより関数Ｆｈ（Ｔｃ）をセル温度Ｔ
ｃに基づく放熱装置７０への出力電力Ｐｈを表すパラメ
ータとして設定し、放熱装置７０で熱量として放熱すべ
き電力量Ｐｈを演算する。ここで、放熱装置７０への出
力電力Ｐｈは、例えば、燃料電池１０の内部セル温度が
低温状態で活性化させる必要があるにも係わらず、加速
やパワー電源の充電のための電力を必要としない場合、
燃料電池１０からの電力Ｐｅを放熱装置７０（例えば、
車室内ヒータ）から熱として逃がすことによって、燃料
電池１０から電力を強制的に出力させることで活性化を
促すための電力である。また、電力Ｐｈは、当然のこと
ながら、燃料電池が活性化した状態で、例えば、車室内
のヒータをオンさせた場合に必要な電力にもなりうるも
のである。次のステップＳ１４では、ＣＰＵ３０によ
り、ステップＳ８〜ステップＳ１２の各ステップにおい
て演算された電力量Ｐｅ、Ｐｐ、Ｐｈを全て加算し、電
力調整器４０からの総出力電力Ｐｍを算出する。次にス
テップＳ１６に進み、ステップＳ８〜ステップＳ１２に
おいて、夫々演算された電力量に基づいてＣＰＵ３０が
電力調整器４０を制御し、燃料電池１０からの出力Ｐ
ｅ、パワー電源からの出力Ｐｐを（必要であれば放熱装
置７０への出力電力Ｐｈを考慮して）所定の割合で分配
し、電動機６０及び放熱装置７０への総出力電力Ｐｍと
して出力する。
０を参照して、図３〜図７で説明した電力制御装置５０
による制御手順を説明する。図８〜図１０は、電力制御
装置５０の制御手順を記述したフローチャートである。
図８及び図１において、処理が開始され、ステップＳ２
に進むと、ステップＳ２では車両のアクセル開度を表す
信号ａがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入力
された信号ａにより関数Ｆａａ（ａ）をアクセル開度ａ
を表すパラメータとして設定し、この関数Ｆａａ（ａ）
に基づいてアクセル開度から要求される電力Ｐａを演算
する。その後、ステップＳ４に進み、ステップＳ２の場
合と同様に、車速Ｖを表す信号ｖがＣＰＵ３０に入力さ
れ、ＣＰＵ３０では、入力された信号ｖにより関数Ｆａ
ｖ（ａ）を車速Ｖを表すパラメータとして設定し、この
関数Ｆａｖ（ａ）に基づいて車速を維持するために必要
な電力Ｐｖを演算する。その後、ステップＳ６では、ス
テップＳ２及びステップＳ４で算出された電力Ｐａ、Ｐ
ｖの大きさを比較する。即ち、ステップＳ６では車両の
加速判定を行っており、Ｐａ＞Ｐｖと判断された場合、
車両が加速に要する電力Ｐａが車速を維持するための走
行抵抗電力Ｐｖよりも大きいので現在車両は加速中と判
断される。一方、ステップＳ６で、Ｐａ＜Ｐｖと判断さ
れた場合、車両が加速に要する電力Ｐａが車速を維持す
るための走行抵抗電力Ｐｖよりも小さいので現在車両は
定速又は慣性走行中と判断される。従って、ステップＳ
６でＰａ＞Ｐｖと判断された場合（ステップＳ６で判断
がＹＥＳのとき）、ステップＳ８に進む。ステップＳ８
では、図１１で後述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔ
ｃを表す信号ＴｃがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０
では、入力された信号Ｔｃにより関数Ｆａ（Ｔｃ）をセ
ル温度Ｔｃに基づく燃料電池のセル活性化に必要な電力
量を表すパラメータとして設定し、車速を維持するため
の走行抵抗電力ＰｖとパラメータＦａ（Ｔｃ）とを加算
することにより、燃料電池１０から供給すべき電力量Ｐ
ｅを演算する。その後のステップＳ１０では、ステップ
Ｓ２で算出された加速に必要な電力量Ｐａからステップ
Ｓ８で算出された燃料電池１０供給すべき電力Ｐｅを引
き算し、燃料電池１０からの出力では足りない不足電力
量をパワー電源２０から供給補助するための電力Ｐｐを
演算する。その後、図９に示すステップＳ１２では、図
１３で後述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔｃを表す
信号ＴｃがＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入
力された信号Ｔｃにより関数Ｆｈ（Ｔｃ）をセル温度Ｔ
ｃに基づく放熱装置７０への出力電力Ｐｈを表すパラメ
ータとして設定し、放熱装置７０で熱量として放熱すべ
き電力量Ｐｈを演算する。ここで、放熱装置７０への出
力電力Ｐｈは、例えば、燃料電池１０の内部セル温度が
低温状態で活性化させる必要があるにも係わらず、加速
やパワー電源の充電のための電力を必要としない場合、
燃料電池１０からの電力Ｐｅを放熱装置７０（例えば、
車室内ヒータ）から熱として逃がすことによって、燃料
電池１０から電力を強制的に出力させることで活性化を
促すための電力である。また、電力Ｐｈは、当然のこと
ながら、燃料電池が活性化した状態で、例えば、車室内
のヒータをオンさせた場合に必要な電力にもなりうるも
のである。次のステップＳ１４では、ＣＰＵ３０によ
り、ステップＳ８〜ステップＳ１２の各ステップにおい
て演算された電力量Ｐｅ、Ｐｐ、Ｐｈを全て加算し、電
力調整器４０からの総出力電力Ｐｍを算出する。次にス
テップＳ１６に進み、ステップＳ８〜ステップＳ１２に
おいて、夫々演算された電力量に基づいてＣＰＵ３０が
電力調整器４０を制御し、燃料電池１０からの出力Ｐ
ｅ、パワー電源からの出力Ｐｐを（必要であれば放熱装
置７０への出力電力Ｐｈを考慮して）所定の割合で分配
し、電動機６０及び放熱装置７０への総出力電力Ｐｍと
して出力する。
【００２５】（定速又は慣性走行時）一方、ステップＳ
６で、Ｐａ＜Ｐｖと判断された場合、車両が加速に要す
る電力Ｐａが車速を維持するための走行抵抗電力Ｐｖよ
りも小さいので現在車両は定速又は慣性走行中と判断さ
れる。従って、ステップＳ６でＰａ＜Ｐｖと判断された
場合（ステップＳ６で判断がＮＯのとき）、ステップＳ
２０に進む。ステップＳ２０では、パワー電源２０の充
電が完了した状態か否かを判断する。ステップＳ２０に
おいて、パワー電源２０の充電が完了していないと判断
された場合（ステップＳ２０で判断がＮＯのとき）、ス
テップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、図１２で後
述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔｃを表す信号Ｔｃ
がＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入力された
信号Ｔｃにより関数Ｆｃ（Ｔｃ）をセル温度Ｔｃに基づ
くパワー電源の充電に必要な出力電力Ｐｃを表すパラメ
ータとして設定し、燃料電池１０からパワー電源に出力
すべき電力量Ｐｃを演算する。その後、ステップＳ２４
に進み、ＣＰＵ３０で、ステップＳ２で演算された加速
時に必要な電力量ＰａとステップＳ２２で演算されたパ
ワー電源の充電に必要な電力量Ｐｃとを加算し、燃料電
池１０から供給すべき出力電力Ｐｅを演算する。次のス
テップＳ２６では、パワー電源２０からの出力電力Ｐｐ
として電力Ｐｃを設定し（実際には、充電されるので出
力電力Ｐｐの値はマイナスとなる）、しかる後に図９で
説明したステップＳ１２に進む。
６で、Ｐａ＜Ｐｖと判断された場合、車両が加速に要す
る電力Ｐａが車速を維持するための走行抵抗電力Ｐｖよ
りも小さいので現在車両は定速又は慣性走行中と判断さ
れる。従って、ステップＳ６でＰａ＜Ｐｖと判断された
場合（ステップＳ６で判断がＮＯのとき）、ステップＳ
２０に進む。ステップＳ２０では、パワー電源２０の充
電が完了した状態か否かを判断する。ステップＳ２０に
おいて、パワー電源２０の充電が完了していないと判断
された場合（ステップＳ２０で判断がＮＯのとき）、ス
テップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、図１２で後
述する燃料電池１０内部のセル温度Ｔｃを表す信号Ｔｃ
がＣＰＵ３０に入力され、ＣＰＵ３０では、入力された
信号Ｔｃにより関数Ｆｃ（Ｔｃ）をセル温度Ｔｃに基づ
くパワー電源の充電に必要な出力電力Ｐｃを表すパラメ
ータとして設定し、燃料電池１０からパワー電源に出力
すべき電力量Ｐｃを演算する。その後、ステップＳ２４
に進み、ＣＰＵ３０で、ステップＳ２で演算された加速
時に必要な電力量ＰａとステップＳ２２で演算されたパ
ワー電源の充電に必要な電力量Ｐｃとを加算し、燃料電
池１０から供給すべき出力電力Ｐｅを演算する。次のス
テップＳ２６では、パワー電源２０からの出力電力Ｐｐ
として電力Ｐｃを設定し（実際には、充電されるので出
力電力Ｐｐの値はマイナスとなる）、しかる後に図９で
説明したステップＳ１２に進む。
【００２６】また、ステップＳ２０において、パワー電
源２０の充電が完了していると判断された場合（ステッ
プＳ２０で判断がＹＥＳのとき）、ステップＳ２８に進
む。ステップＳ２８では、燃料電池１０の出力電力Ｐｅ
として加速に要する電力Ｐａのみが設定される。その
後、ステップＳ３０では、車両は加速をしていない状態
であるので、パワー電源２０から供給すべき電力Ｐｐを
ゼロに設定し、しかる後に図９で説明したステップＳ１
２に進む。尚、図１１は、加速時の燃料電池１０のセル
温度を活性化するのに必要な電力量を表すパラメータＦ
ａ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表した図であ
る。また、図１２は、パワー電源２０の充電に必要な電
力量を表すパラメータＦｃ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセ
ル温度で表した図である。また、図１３は、放熱装置７
０に供給すべき電力量を表すパラメータＦｈ（Ｔｃ）を
燃料電池１０のセル温度で表した図である。図１１、図
１３においては、燃料電池１０のセル温度Ｔｃが所定値
Ｔｔとなったところで、燃料電池１０が活性化したもの
と見なし、燃料電池の活性化に必要な電力量を表すパラ
メータをゼロに設定とする。また、図１２においては、
燃料電池１０のセル温度Ｔｃが所定値Ｔｔとなったとこ
ろで、パワー電源２０の充電に必要な電力量を表すパラ
メータのみを設定する。
源２０の充電が完了していると判断された場合（ステッ
プＳ２０で判断がＹＥＳのとき）、ステップＳ２８に進
む。ステップＳ２８では、燃料電池１０の出力電力Ｐｅ
として加速に要する電力Ｐａのみが設定される。その
後、ステップＳ３０では、車両は加速をしていない状態
であるので、パワー電源２０から供給すべき電力Ｐｐを
ゼロに設定し、しかる後に図９で説明したステップＳ１
２に進む。尚、図１１は、加速時の燃料電池１０のセル
温度を活性化するのに必要な電力量を表すパラメータＦ
ａ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表した図であ
る。また、図１２は、パワー電源２０の充電に必要な電
力量を表すパラメータＦｃ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセ
ル温度で表した図である。また、図１３は、放熱装置７
０に供給すべき電力量を表すパラメータＦｈ（Ｔｃ）を
燃料電池１０のセル温度で表した図である。図１１、図
１３においては、燃料電池１０のセル温度Ｔｃが所定値
Ｔｔとなったところで、燃料電池１０が活性化したもの
と見なし、燃料電池の活性化に必要な電力量を表すパラ
メータをゼロに設定とする。また、図１２においては、
燃料電池１０のセル温度Ｔｃが所定値Ｔｔとなったとこ
ろで、パワー電源２０の充電に必要な電力量を表すパラ
メータのみを設定する。
【００２７】以上説明したように、本実施例の電力制御
装置では、燃料電池からパワー電源装置への充電時、燃
料電池のセル温度を表す関数に基づく値に応じて、充電
量を増加し、また、加速時、燃料電池のセル温度を表す
関数に基づく値に応じて、パワー電源装置の放電量を減
少させ、燃料電池の放電量を増加し、更に、燃料電池の
セル温度を表す関数に基づく値に応じて、車室内の電気
ヒータ等の放熱機構に通電する電力を増加するように制
御するので、燃料電池のセルが低温の時に、その出力電
力を強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による
発熱で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高
出力状態にすることができる。
装置では、燃料電池からパワー電源装置への充電時、燃
料電池のセル温度を表す関数に基づく値に応じて、充電
量を増加し、また、加速時、燃料電池のセル温度を表す
関数に基づく値に応じて、パワー電源装置の放電量を減
少させ、燃料電池の放電量を増加し、更に、燃料電池の
セル温度を表す関数に基づく値に応じて、車室内の電気
ヒータ等の放熱機構に通電する電力を増加するように制
御するので、燃料電池のセルが低温の時に、その出力電
力を強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による
発熱で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高
出力状態にすることができる。
【００２８】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記各実施例を修正又は変更したものに適用可能であ
る。例えば、本実施例では、燃料電池として鉛蓄電池
等、パワー電源として電気二重層コンデンサ等を用いて
行ったが、同様の性能を有するものであれば実施例で説
明した電池のみに限定されるものではない。また、放熱
装置は、電気エネルギーを熱に変換して外部に放熱する
機構を有するものならば、車室内ヒータに限らず、例え
ば車室外に搭載される装置であってもよいことは言うま
でもない。
で上記各実施例を修正又は変更したものに適用可能であ
る。例えば、本実施例では、燃料電池として鉛蓄電池
等、パワー電源として電気二重層コンデンサ等を用いて
行ったが、同様の性能を有するものであれば実施例で説
明した電池のみに限定されるものではない。また、放熱
装置は、電気エネルギーを熱に変換して外部に放熱する
機構を有するものならば、車室内ヒータに限らず、例え
ば車室外に搭載される装置であってもよいことは言うま
でもない。
【００２９】
【効果】以上説明のように、本発明に基づくハイブリッ
ド電源式電動車両は構成されているので、燃料電池か
らパワー電源装置への充電時、燃料電池のセル温度を表
す関数に基づく値に応じて、充電量を増加する。又は、
加速時、燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に
応じて、パワー電源装置の放電量を減少させ、燃料電池
の放電量を増加する。又は、燃料電池のセル温度を表
す関数に基づく値に応じて、車室内の電気ヒータ等の放
熱機構に通電する電力を増加する。以上の〜に示す
方法のいずれか又は組み合わせにより供給電力量を制御
するので、燃料電池のセルが低温の時に、その出力電力
を強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による発
熱で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高出
力状態にする効果がある。
ド電源式電動車両は構成されているので、燃料電池か
らパワー電源装置への充電時、燃料電池のセル温度を表
す関数に基づく値に応じて、充電量を増加する。又は、
加速時、燃料電池のセル温度を表す関数に基づく値に
応じて、パワー電源装置の放電量を減少させ、燃料電池
の放電量を増加する。又は、燃料電池のセル温度を表
す関数に基づく値に応じて、車室内の電気ヒータ等の放
熱機構に通電する電力を増加する。以上の〜に示す
方法のいずれか又は組み合わせにより供給電力量を制御
するので、燃料電池のセルが低温の時に、その出力電力
を強制的に増加させ、燃料電池自身の内部抵抗による発
熱で自己加熱させて、速やかに燃料電池を高効率、高出
力状態にする効果がある。
【図１】本発明の実施例に係わるハイブリッド電源式電
動車両の構成を示すブロック図である。
動車両の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる実施例の電力調整器４０の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】アクセル開度ａと電動機６０の総出力Ｐｍとを
時間ｔで表した図である。
時間ｔで表した図である。
【図４】電動機６０の総出力Ｐｍをアクセル開度ａで表
した図である。
した図である。
【図５】図３のようにアクセル開度ａが変化した場合の
車両の車速Ｖと走行抵抗Ｐｖの変化を時間ｔで表した図
である。
車両の車速Ｖと走行抵抗Ｐｖの変化を時間ｔで表した図
である。
【図６】車両が走行時に受ける走行抵抗Ｐｖを車速Ｖで
表した図である。
表した図である。
【図７】図３、図５のようにアクセル開度ａ及び車速Ｖ
が変化した場合の、燃料電池１０とパワー電源２０の夫
々の電動機６０への供給電力量Ｐｅ、Ｐｐの変化を時間
ｔで表した図である。
が変化した場合の、燃料電池１０とパワー電源２０の夫
々の電動機６０への供給電力量Ｐｅ、Ｐｐの変化を時間
ｔで表した図である。
【図８】電力制御装置５０の制御手順を記述したフロー
チャートである。
チャートである。
【図９】電力制御装置５０の制御手順を記述したフロー
チャートである。
チャートである。
【図１０】電力制御装置５０の制御手順を記述したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１１】加速時の燃料電池１０のセル温度を活性化す
るのに必要な電力量を表すパラメータＦａ（Ｔｃ）を燃
料電池１０のセル温度で表した図である。
るのに必要な電力量を表すパラメータＦａ（Ｔｃ）を燃
料電池１０のセル温度で表した図である。
【図１２】パワー電源２０の充電に必要な電力量を表す
パラメータＦｃ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表
した図である。
パラメータＦｃ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表
した図である。
【図１３】放熱装置７０に供給すべき電力量を表すパラ
メータＦｈ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表した
図である。
メータＦｈ（Ｔｃ）を燃料電池１０のセル温度で表した
図である。
１０…燃料電池電源装置、２０…パワー電源装置、３０
…ＣＰＵ、４０…電力調整器、５０…電力制御装置、６
０…電動機、７０…放熱装置、４２〜４４…パルス変調
器、４１…パルス発生器、４５…回生信号発生器、１０
０…ハイブリッド電源システム、Ｐｅ…燃料電池からの
出力電力、Ｐｐ…パワー電源からの出力電力、Ｐｈ…放
熱装置への出力電力、Ｐｖ…車速を維持するのに必要な
電力、Ｐａ…加速時に必要な電力、Ｐｍ…電力調整器か
ら出力される総電力、Ｔｃ…燃料電池のセル温度
…ＣＰＵ、４０…電力調整器、５０…電力制御装置、６
０…電動機、７０…放熱装置、４２〜４４…パルス変調
器、４１…パルス発生器、４５…回生信号発生器、１０
０…ハイブリッド電源システム、Ｐｅ…燃料電池からの
出力電力、Ｐｐ…パワー電源からの出力電力、Ｐｈ…放
熱装置への出力電力、Ｐｖ…車速を維持するのに必要な
電力、Ｐａ…加速時に必要な電力、Ｐｍ…電力調整器か
ら出力される総電力、Ｔｃ…燃料電池のセル温度
Claims (9)
- 【請求項１】 パワー電源装置と燃料電池とを制御する
ハイブリッド電源システムを備え、少なくとも車両が所
定運転状態において、該パワー電源装置から該車両を駆
動するための駆動用モータに電力を供給するハイブリッ
ド電源式電動車両であって、 前記ハイブリッド電源システムは、前記燃料電池の温度
に基づいて、前記燃料電池による前記パワー電源への放
電量を制御することを特徴とするハイブリッド電源式電
動車両。 - 【請求項２】 前記ハイブリッド電源システムは、前記
燃料電池が低温状態の場合、高温状態の場合に比して前
記燃料電池による前記パワー電源への放電量を増加する
方向に制御することを特徴とする請求項１に記載のハイ
ブリッド電源式電動車両。 - 【請求項３】 前記ハイブリッド電源システムは、前記
燃料電池による前記車両の電装品への放電量を制御し、
前記燃料電池が低温状態の場合、前記燃料電池による前
記車両の電装品への放電量を増加する方向に制御するこ
とを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電源式電
動車両。 - 【請求項４】 前記電装品は、暖房用電気ヒータである
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド電源式
電動車両。 - 【請求項５】 前記パワー電源装置は、ニッケル−カド
ミウム電池又はコンデンサ、若しくはそれらの複合した
電源装置であることを特徴とする請求項１に記載のハイ
ブリッド電源式電動車両。 - 【請求項６】 パワー電源装置と燃料電池から車両を駆
動するための駆動用モータへ供給する電力量を制御する
ハイブリッド電源システムを備えるハイブリッド電源式
電動車両であって、 前記ハイブリッド電源システムは、前記駆動用モータの
負荷電力が所定値より小さい場合、前記燃料電池から電
力を供給し、前記駆動用モータの負荷電力が所定値より
大きい場合、前記パワー電源から電力を供給するように
制御し、 前記燃料電池が低温状態の場合、高温状態の場合に比し
て前記パワー電源による前記駆動用モータへの供給電力
量を減少する方向に制御し、且つ前記燃料電池による前
記駆動用モータへの供給電力量を増加する方向に制御す
ることを特徴とするハイブリッド電源式電動車両。 - 【請求項７】 前記ハイブリッド電源システムは、前記
車両が加速運転状態の場合、前記パワー電源による前記
駆動用モータへの電力の供給を減少する方向に制御し、
且つ前記燃料電池による前記駆動用モータへの電力の供
給量を増加する方向に制御することを特徴とする請求項
６に記載のハイブリッド電源式電動車両。 - 【請求項８】 前記ハイブリッド電源システムは、前記
燃料電池のセルの温度を表す関数により決定される値に
基づいて、該燃料電池による前記駆動用モータへの電力
供給量を制御することを特徴とする請求項７に記載のハ
イブリッド電源式電動車両。 - 【請求項９】 前記パワー電源装置は、ニッケル−カド
ミウム電池又はコンデンサ、若しくはそれらの複合した
電源装置であることを特徴とする請求項６に記載のハイ
ブリッド電源式電動車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15997494A JP3429067B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | ハイブリッド電源式電動車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15997494A JP3429067B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | ハイブリッド電源式電動車両 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833119A true JPH0833119A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3429067B2 JP3429067B2 (ja) | 2003-07-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15997494A Expired - Fee Related JP3429067B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | ハイブリッド電源式電動車両 |
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| JP (1) | JP3429067B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0985570A3 (en) * | 1998-09-07 | 2001-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for controlling state of charge/discharge of battery of hybrid car |
| WO2001058715A1 (fr) * | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Chargeur de batterie pour vehicule electrique |
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| US8574738B2 (en) | 2007-03-14 | 2013-11-05 | Enerdel, Inc. | Battery pack assembly with integrated heater |
| US9537162B2 (en) | 2014-09-25 | 2017-01-03 | Hyundai Motor Company | Device and method for controlling cold start of fuel cell system |
| JP2018147614A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料電池システム |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP15997494A patent/JP3429067B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2018147614A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料電池システム |
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|---|---|
| JP3429067B2 (ja) | 2003-07-22 |
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