JPS58218802A - 燃料電池車両の制御装置 - Google Patents
燃料電池車両の制御装置Info
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- JPS58218802A JPS58218802A JP57099401A JP9940182A JPS58218802A JP S58218802 A JPS58218802 A JP S58218802A JP 57099401 A JP57099401 A JP 57099401A JP 9940182 A JP9940182 A JP 9940182A JP S58218802 A JPS58218802 A JP S58218802A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04865—Voltage
- H01M8/0488—Voltage of fuel cell stacks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
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- H01M8/04865—Voltage
- H01M8/04888—Voltage of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、燃料電池車両の制御装置に関する。
電気自動車の中には、電源として燃料の持つ化学的エネ
ルギを直接電気エネルギに変換する燃料電池全搭載した
所謂燃料電池自動車なるものがある。
ルギを直接電気エネルギに変換する燃料電池全搭載した
所謂燃料電池自動車なるものがある。
ところで、このような燃料電池自動車ｔおける車両駆動
用モータの制御装置としては、例えば第１図及び第２図
に示すようなチョッパ制御方式の装置を使用する場合が
ある。
用モータの制御装置としては、例えば第１図及び第２図
に示すようなチョッパ制御方式の装置を使用する場合が
ある。
この制御装置は、燃料電池１の直流出力電圧を、電圧消
弧形サイリスタチョッパ回路２によって例えば第６図（
イ）（ロ）に示すようにＯＮ・ＯＦＦの時間割ＯＮ時間 合（通流率：□ケイＩｔ−，ｌｖｌ”変えることにより
制御し、その制御電圧を図示しない整流回路を介して直
流モータ６に印加することによって、モータろの回転全
制御するようになっている。
弧形サイリスタチョッパ回路２によって例えば第６図（
イ）（ロ）に示すようにＯＮ・ＯＦＦの時間割ＯＮ時間 合（通流率：□ケイＩｔ−，ｌｖｌ”変えることにより
制御し、その制御電圧を図示しない整流回路を介して直
流モータ６に印加することによって、モータろの回転全
制御するようになっている。
なお、燃料電池自動車の１０モ一ド走行時に必要なモー
タ出力を示すと、例えば第４図に示すようになり、この
ようなモータ出力を発生させるべく、第２図のチョッパ
回路２が作用する。
タ出力を示すと、例えば第４図に示すようになり、この
ようなモータ出力を発生させるべく、第２図のチョッパ
回路２が作用する。
また、第２図において、Ｔｈｌは主サイリスタ、Ｔｈ２
は補助サイリスク、Ｔｈ３は補助充電用サイリスク、Ｃ
は転流コンデンサ、Ｒは抵抗であり、これらによってチ
ョッパ回路２を構成している。なお、Ｄｏはフライバン
クパルス吸収用のダイオ−ドである。
は補助サイリスク、Ｔｈ３は補助充電用サイリスク、Ｃ
は転流コンデンサ、Ｒは抵抗であり、これらによってチ
ョッパ回路２を構成している。なお、Ｄｏはフライバン
クパルス吸収用のダイオ−ドである。
なお、第２図に示すようなチョッパ回路２は、例えば■
山海堂発行の「自動車工学全書」第８巻のＰ、５７及び
Ｐ、５８にも記載されているように公知である。
山海堂発行の「自動車工学全書」第８巻のＰ、５７及び
Ｐ、５８にも記載されているように公知である。
しかしながら、このような従来の燃料電池自動車の制御
装置に、あっては、燃料電池１の出力をチョッパ回路２
で制御してモータ６を駆動するようになっているため、
燃料電池１の電圧全モータ６の定格電圧と同等か定格電
圧以上に設定する必要があった。
装置に、あっては、燃料電池１の出力をチョッパ回路２
で制御してモータ６を駆動するようになっているため、
燃料電池１の電圧全モータ６の定格電圧と同等か定格電
圧以上に設定する必要があった。
モータ３の定格電圧は、低いと大電流が流れて抵抗損が
大きくなるので、通常１００ｖ以上、効率向上の観点か
らは２００ｖ程度が望ましい。
大きくなるので、通常１００ｖ以上、効率向上の観点か
らは２００ｖ程度が望ましい。
一方、燃料電池１は、単位電池（単セル）の電圧が０６
〜０．７ｖと低いが、電流は電極寸法が２０Ｃｒｎ×２
５ｃｒｎの時例えば１００Ａ程度取り出せる本質的に低
電圧大電流向きの電池であるので、モータ６の定格電圧
に合わせるためには、単位箪池全２００〜３００個積層
するか、モータの定格電圧を低い値に下げなければなら
ない。
〜０．７ｖと低いが、電流は電極寸法が２０Ｃｒｎ×２
５ｃｒｎの時例えば１００Ａ程度取り出せる本質的に低
電圧大電流向きの電池であるので、モータ６の定格電圧
に合わせるためには、単位箪池全２００〜３００個積層
するか、モータの定格電圧を低い値に下げなければなら
ない。
しかし、単位電池を２００〜３００個積層することは、
それぞれの単位電池に対する燃料及び空気の供給と排出
のための配管、σらには電解液の濃度調整のための配管
等が極めて複雑になるし、又モータ３の定格電圧全敗く
設定することは、先に記した理由により効率が低下する
という問題点があった。
それぞれの単位電池に対する燃料及び空気の供給と排出
のための配管、σらには電解液の濃度調整のための配管
等が極めて複雑になるし、又モータ３の定格電圧全敗く
設定することは、先に記した理由により効率が低下する
という問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してな烙れ
たもので、チョッパ回路でチョッピングした燃料電池の
電圧を昇圧回路で昇圧して、車両駆動用モータに適した
電圧とすることにより、上記問題点を解決することを目
的としている。
たもので、チョッパ回路でチョッピングした燃料電池の
電圧を昇圧回路で昇圧して、車両駆動用モータに適した
電圧とすることにより、上記問題点を解決することを目
的としている。
以下、この発明の実施例全図面の第５図以後全参照して
説明する。
説明する。
第５図及び第６図は、夫々この発明の一実施例を示すブ
ロック図及びその具体的回路図である。
ロック図及びその具体的回路図である。
第５図における昇圧回路１０は、第６図に示すように例
えば１次巻線Ｌｌと２次巻線Ｌ２からなるトランスＴに
よって構成烙れ、燃料電池１の直流゛電圧をチョッパ回
路２により負荷に応じてチョッピングして得た電圧を昇
圧してＡＣモータ５の定格電圧に合せるようになってい
る。
えば１次巻線Ｌｌと２次巻線Ｌ２からなるトランスＴに
よって構成烙れ、燃料電池１の直流゛電圧をチョッパ回
路２により負荷に応じてチョッピングして得た電圧を昇
圧してＡＣモータ５の定格電圧に合せるようになってい
る。
１１は車両駆動用のＡＣモータ５を駆動するためのイン
バータであり、２個づつ直列接続してそのｊ夛続点全そ
れぞれＡＣモータ５の各相端子に接続し、トランスｙの
２次巻線Ｌ２に互いに並列に接続した３組の三端子サイ
リスタＳｌ〜Ｓ６からなる。
バータであり、２個づつ直列接続してそのｊ夛続点全そ
れぞれＡＣモータ５の各相端子に接続し、トランスｙの
２次巻線Ｌ２に互いに並列に接続した３組の三端子サイ
リスタＳｌ〜Ｓ６からなる。
なお、チョッパ回路２としては、第６図に示すサイリス
タを用いた電圧消弧形の他、電流消弧形でも良いばかり
か、パワートランジスタを使った回路やＧＴＯ（ゲート
ターンオフ・サイリスタ）全使った回路など金柑いたも
のでも良い。
タを用いた電圧消弧形の他、電流消弧形でも良いばかり
か、パワートランジスタを使った回路やＧＴＯ（ゲート
ターンオフ・サイリスタ）全使った回路など金柑いたも
のでも良い。
′！、た、昇圧回路１０としては、第６図に示すトラン
スの他、ＤＣ／Ｉ）Ｃコンバータ等を用いても良い。
スの他、ＤＣ／Ｉ）Ｃコンバータ等を用いても良い。
次に作用を説明する。
燃料電池１は、設計上坂も適した電圧に設定されている
。
。
チョッパ回路２は、車両走行状態により変動する負荷に
応じた通流率で燃料′電池１の直流電圧出力をチョッピ
ングして、出力側２＠ケ行う。
応じた通流率で燃料′電池１の直流電圧出力をチョッピ
ングして、出力側２＠ケ行う。
チョッピングされた出力は、昇圧回路１０でＡＣモータ
５に適した電圧に昇圧芒れ、この昇圧された出力をイン
バータ１１でＡＣモータ５の駆動に適した電圧波形に変
換して、ＡＣモータ５を駆動する。
５に適した電圧に昇圧芒れ、この昇圧された出力をイン
バータ１１でＡＣモータ５の駆動に適した電圧波形に変
換して、ＡＣモータ５を駆動する。
そして、上記のようにすれば、昇圧回路１０の昇圧率（
トランスの巻線比）を適宜に選ぶことにより、燃料電池
１の電圧を設計上坂も適した例えば４０〜６０Ｖにして
も、効率上望ましい例えば定格電圧２００ ＶのＡＣモ
ータを使用することが可能となる。
トランスの巻線比）を適宜に選ぶことにより、燃料電池
１の電圧を設計上坂も適した例えば４０〜６０Ｖにして
も、効率上望ましい例えば定格電圧２００ ＶのＡＣモ
ータを使用することが可能となる。
第７図及び第８図は、夫々この発明の他の実施例金示す
ブロック図及びその具体的回路図である。
ブロック図及びその具体的回路図である。
この実施例は、昇圧回路１０により昇圧した昇圧出力全
第５図及び第６図のインノ（−夕１１に代えて、ブリッ
ジ接続した４個のダイオードＤ１〜Ｄ４とチョークコイ
ルＣＨからなる整流回路１２により電流した後、車両駆
動用のＤＣモータ６に印加するようにしている。
第５図及び第６図のインノ（−夕１１に代えて、ブリッ
ジ接続した４個のダイオードＤ１〜Ｄ４とチョークコイ
ルＣＨからなる整流回路１２により電流した後、車両駆
動用のＤＣモータ６に印加するようにしている。
そして、この実施例においても、前実施例と全く同様な
効果を奏することができる。
効果を奏することができる。
以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
全燃料電池の゛岨圧全チョッパ回路でチョッピングした
後、昇圧回路で昇圧して車両駆動用モータに印加するよ
うにしたため、燃料電池及び車両駆動用モータ葡、それ
ぞれ最も適した電圧に設計することが可能になり、設計
の自由度が増すと共にシステムの効率が向上する。
全燃料電池の゛岨圧全チョッパ回路でチョッピングした
後、昇圧回路で昇圧して車両駆動用モータに印加するよ
うにしたため、燃料電池及び車両駆動用モータ葡、それ
ぞれ最も適した電圧に設計することが可能になり、設計
の自由度が増すと共にシステムの効率が向上する。
第１図及び第２図は、夫々従来の燃料電池自動車の制御
装置の一例を示すブロック図及びその具体的回路図、 第６図（イ）（ロ）は、夫々第１図、第２図のチョッパ
回路の動作説明に供する線図、 第４図は、１０モ一ド走行時のモータ出力と時間との関
係ケ示す線図、 第５図及び第６図は、夫々この発明の一実施例を示すブ
ロック図及びその具体的回路図、第７図及び第８図は、
夫々のこの発明の他の実施例を示すブロック図及びその
具体的回路図である。 １・・・燃料電池 ５・・・ＡＣモータ２・・・
チョッパ回路 ６・・・ＤＣモータ１Ｕ・・昇圧回路
１１・・・インノ（−タ１２・・・整流回路 第１図 第２図 （。） 第３図 ｍ−時間 一惨 １１Ｙ １ｌｆｌ 第４図 一時間 （ｓｅｃ）
装置の一例を示すブロック図及びその具体的回路図、 第６図（イ）（ロ）は、夫々第１図、第２図のチョッパ
回路の動作説明に供する線図、 第４図は、１０モ一ド走行時のモータ出力と時間との関
係ケ示す線図、 第５図及び第６図は、夫々この発明の一実施例を示すブ
ロック図及びその具体的回路図、第７図及び第８図は、
夫々のこの発明の他の実施例を示すブロック図及びその
具体的回路図である。 １・・・燃料電池 ５・・・ＡＣモータ２・・・
チョッパ回路 ６・・・ＤＣモータ１Ｕ・・昇圧回路
１１・・・インノ（−タ１２・・・整流回路 第１図 第２図 （。） 第３図 ｍ−時間 一惨 １１Ｙ １ｌｆｌ 第４図 一時間 （ｓｅｃ）
Claims (1)
- １ 燃料′電池の出力をチョッパ回路でチヨッピンク°
制御した後、該チョッパ回路の出力を車両駆動用モータ
に印加するようにした燃料電池車両の制御装置において
、前記チョッパ回路の出力全昇圧する昇圧回ｉ＠ヲ設け
、この昇圧回路の昇圧出力を前記車両駆動用モータに印
加するようにしたことを特徴とする燃料電池車両の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099401A JPS58218802A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099401A JPS58218802A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池車両の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218802A true JPS58218802A (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=14246467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57099401A Pending JPS58218802A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 燃料電池車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218802A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0782209A1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-07-02 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A supply system with fuel cells and a buffer battery for a self-supplied vehicle with electric drive |
| EP0942483A1 (de) * | 1998-03-11 | 1999-09-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Brennstoffzelle mit eingebautem Spannungswandler |
| US7395888B2 (en) | 2004-02-27 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Vehicle drive device |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57099401A patent/JPS58218802A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0782209A1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-07-02 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A supply system with fuel cells and a buffer battery for a self-supplied vehicle with electric drive |
| EP0942483A1 (de) * | 1998-03-11 | 1999-09-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Brennstoffzelle mit eingebautem Spannungswandler |
| US7395888B2 (en) | 2004-02-27 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Vehicle drive device |
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