KR20190002306A - 연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법 - Google Patents

연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법 Download PDF

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KR20190002306A
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Abstract

제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제어 장치(600)는, 목표 범위 세트(602)를 기억한다. 목표 범위 세트(602)는, SOC 제어 목표 범위, 이차 전지(550)의 온도의 제어 목표 범위, FC 온도의 제어 목표 범위, BDC(560)의 온도의 제어 목표 범위, 수소 펌프(240)의 온도의 제어 목표 범위, 공기 압축기의 온도의 제어 목표 범위를 포함한다. 제어 장치(600)는, 이들 목표 범위에 들어가도록 각 파라미터의 제어를 실행한다. 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제어 장치도, 목표 범위 세트(602)를 기억한다. 이 때문에, 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제어 장치도, 제어 장치(600)와 동일한 목표를 향한 제어를 실행한다.

Description

연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법 {FUEL CELL SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING FUEL CELL SYSTEM}
본원은, 2017년 6월 29일에 출원된 출원 번호 제2017-127132호의 일본 특허 출원에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부가 참조에 의해 본원에 포함된다.
본 개시는, 연료 전지의 제어에 관한 것이다.
JP2016-054600A는, 2개의 연료 전지 유닛(구동 기구)을 탑재하는 자동차를 개시하고 있다. JP2016-054600A는, 2개의 연료 전지 유닛 중 한쪽에 이상이 발생한 경우, 정상적인 연료 전지 유닛의 이차 전지에만 회생 전력이 충전됨으로써, 정상적인 연료 전지 유닛에 포함되는 이차 전지의 SOC가 지나치게 커지는 것을 회피하는 것을 개시하고 있다.
복수의 연료 전지 유닛에 의해 연료 전지 시스템이 구성되어 있는 경우, 각각의 연료 전지 유닛에 대해 출력 제한이 걸리는 경우가 있다. 예를 들어, 어느 하나의 연료 전지 유닛에 포함되는 이차 전지의 SOC가 하한값으로 된 경우는, 그 이차 전지로부터의 방전은 할 수 없으므로, 그 연료 전지 유닛으로부터의 출력은, 연료 전지의 발전 전력에만 제한된다.
이와 같이 일부의 연료 전지 유닛에 출력 제한이 걸려도, 출력 제한에 의해 부족한 전력을, 정상적인 연료 전지 유닛에 의해 보전함으로써, 어느 정도는 연료 전지 시스템의 운전을 유지할 수 있다. 단, 이러한 보전을 계속하면, 정상적인 연료 전지 유닛에 과도한 부담이 걸린다. 이 때문에, 정상이었던 연료 전지 유닛에도 출력 제한이 걸려, 연료 전지 시스템의 운전에 지장을 초래할 가능성이 있다. 이러한 가능성을 고려하면, 정상적인 연료 전지 유닛에 의한 보전을 무제한으로 실시하는 것은 피하는 것이 좋다.
정상적인 연료 전지 유닛에 의한 보전을 제한하면, 출력 요구에 따를 수 없는 경우가 있다. 이러한 사태가 발생한 원인은, 근원을 밝히면, 일부의 연료 전지 유닛의 제어 파라미터(SOC 등)가 악화되는 것을 막을 수 없었던 것에 있다.
본 개시는, 상기를 근거로 하여, 복수의 연료 전지 유닛에 의해 연료 전지 시스템이 구성되어 있는 경우에, 연료 전지 유닛 사이의 제어 파라미터의 편차 확대를 예방하는 것을 해결 과제로 한다.
본 개시의 일 형태는, 부하에 급전하기 위한 이차 전지와, 상기 이차 전지의 SOC를 측정하고, 또한 상기 이차 전지의 충방전을 제어하는 컨버터와, 상기 컨버터에 전기적으로 접속된 연료 전지와, 상기 컨버터로부터 SOC의 값을 취득하고, 또한 상기 컨버터를 제어하는 제어 장치를 각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC가 상기 제어 목표의 최솟값보다 작은 역치에 도달한 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 이차 전지의 SOC의 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는 연료 전지 시스템이다. 이 형태에 의하면, SOC의 편차의 발생이 예방된다.
상기 형태에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 연료 전지 시스템의 기동 시에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를, 목표값을 향해 충전하는 기동 시 충전 처리를 실행하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 연료 전지 시스템의 기동 시에 있어서, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를, 상기 목표값을 향해 충전하는 기동 시 충전 처리를 실행해도 된다. 이 형태에 의하면, 기동 시에 있어서의 SOC의 목표값이 공유되어 있으므로, 전회의 운전에 의해 발생한 SOC의 편차가 작아진다.
상기 형태에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛은, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 연료 전지용 냉각 기구를 더 구비하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 충전 및 상기 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우, 상기 연료 전지용 냉각 기구의 냉각 능력을 향상시켜도 된다. 이 형태에 의하면, 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여 이차 전지의 충전 및 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우에, 연료 전지의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 이동하는 기능을 갖는 기계에 탑재되고, 상기 연료 전지용 냉각 기구는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 라디에이터를 더 구비하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 이차 전지의 충전 및 상기 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력을, 분위기 온도와 상기 기계의 이동 속도로부터 추정되는 상기 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 결정해도 된다. 이 형태에 의하면, 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 적절하게 발열량을 제어함으로써, 연료 전지의 온도가 지나치게 높아지는 것을 피할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 이용하여, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를 충전해도 된다. 이 형태에 의하면, SOC의 편차를 더욱 작게 할 수 있다.
본 개시의 다른 형태는, 부하에 급전하기 위한 이차 전지와, 상기 이차 전지의 충방전을 제어하는 컨버터와, 상기 컨버터에 전기적으로 접속된 연료 전지와, 상기 컨버터를 제어하는 제어 장치를 각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도와, 상기 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도와, 상기 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제1 역치에 도달한 것과, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제2 역치에 도달한 것 중 적어도 어느 하나가 만족되는 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 이차 전지의 온도의 제어 목표와 상기 컨버터의 온도의 제어 목표 중 적어도 하나에 대해, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는 연료 전지 시스템이다. 이 형태에 의하면, 이차 전지와 컨버터 중 적어도 한쪽의 편차의 발생이 예방된다.
상기 형태에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛은, 상기 컨버터를 냉각하는 보조 기기용 냉각 기구를 더 구비하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 이차 전지를 충전하는 경우, 상기 보조 기기용 냉각 기구에 의한 냉각 능력을 향상시켜도 된다. 이 형태에 의하면, 이차 전지를 충전하는 경우, 컨버터의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터를 냉각하기 위한 처리를 실행해도 된다. 이 형태에 의하면, 컨버터의 온도 편차를 더욱 작게 할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를 냉각하기 위한 처리를 실행해도 된다. 이 형태에 의하면, 이차 전지의 온도 편차를 더욱 작게 할 수 있다.
본 개시의 다른 형태는, 연료 전지와, 상기 연료 전지의 발전을 제어하는 제어 장치를 각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 큰 역치에 도달한 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력을 제한하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력이 제한되어 있는 경우, 상기 제한에 의해 부족한 전력의 적어도 일부를, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력에 의해 보전하고, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는 연료 전지 시스템이다. 이 형태에 의하면, 연료 전지의 온도에 편차가 발생하는 것이 예방된다.
상기 형태에 있어서, 상기 제2 연료 전지 유닛은, 상기 연료 전지를 냉각하는 연료 전지용 냉각 기구를 더 구비하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 보전을 실시하는 경우, 상기 연료 전지용 냉각 기구에 의한 냉각 능력을 향상시켜도 된다. 이 형태에 의하면, 보전을 실시하는 경우에, 연료 전지의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 이동하는 기능을 갖는 기계에 탑재되고, 상기 연료 전지용 냉각 기구는, 라디에이터를 구비하고, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 보전을 실시하는 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력의 상한을, 분위기 온도 및 상기 기계의 이동 속도로부터 추정되는 상기 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 결정해도 된다. 이 형태에 의하면, 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 적절하게 발열량을 제어함으로써, 연료 전지의 온도가 지나치게 높아지는 것을 피할 수 있다.
상기 형태에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도로부터, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 처리를 실행해도 된다. 이 형태에 의하면, 연료 전지의 온도 편차가 더욱 작아진다.
본 개시의 다른 형태는, 부하에 급전하기 위한 이차 전지와, 상기 이차 전지의 SOC를 측정하고, 또한 상기 이차 전지의 충방전을 제어하는 컨버터와, 상기 컨버터에 전기적으로 접속된 연료 전지와, 상기 컨버터로부터 SOC의 값을 취득하고, 또한 상기 컨버터와 상기 연료 전지를 제어하는 제어 장치를 각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 각각이 속하는 상기 연료 전지 유닛으로부터 출력되는 전력을 제어하기 위한 제어 파라미터의 수치 범위를 공유하고 있는 연료 전지 시스템이다.
도 1은 연료 전지차의 구성도.
도 2는 제1 연료 전지 유닛의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 한쪽 제어 장치에 기억된 목표 범위 세트를 도시하는 도면.
도 4는 다른 쪽 제어 장치에 기억된 목표 범위 세트를 도시하는 도면.
도 5는 기동 시 충전 처리를 나타내는 흐름도.
도 6은 충전 시 온도 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 7은 연료 전지의 발전에 있어서의 발열 특성을 나타내는 그래프.
도 8은 라디에이터에 의한 방열 특성값과 차속의 관계를 나타내는 그래프.
도 9는 연료 전지의 출력 제한 처리를 나타내는 흐름도.
도 10은 이차 전지의 출력 제한 처리를 나타내는 흐름도.
도 11은 SOC의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 12는 이차 전지의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 13은 FC 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 14는 BDC의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 15는 공기 압축기의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 16은 수소 펌프의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도.
도 17은 연료 전지차의 구성도.
실시 형태 1을 설명한다. 도 1은, 연료 전지차(10)를 도시한다. 연료 전지차(10)는, 트레일러(19)를 견인하는 화물 자동차이다. 연료 전지차(10)는, 연료 전지 시스템(15)과, 프로펠러 샤프트(25)와, 구동 모터(510)와, 구동 모터(510A)와, 리졸버(511)와, 리졸버(511A)와, 제1 조작계(910)와, 제2 조작계(920)를 구비한다. 연료 전지 시스템(15)은, 제1 연료 전지 유닛(20)과, 제2 연료 전지 유닛(20A)에 의해 구성된다.
제1 조작계(910) 및 제2 조작계(920)는, 운전자가 운전을 위해 조작하는 기기의 총칭이다. 제1 조작계(910)는, 제1 연료 전지 유닛(20)으로부터 급전된다. 제2 조작계(920)는, 제2 연료 전지 유닛(20A)으로부터 급전된다. 제1 조작계(910)는, 전동 파워 스티어링 장치(911)를 포함한다. 제2 조작계(920)는, 제동 장치(921)를 포함한다. 전동 파워 스티어링 장치(911) 및 제동 장치(921)는 모두, 전력을 소비한다.
제1 연료 전지 유닛(20)은, 구동 모터(510)에 급전한다. 제2 연료 전지 유닛(20A)은, 구동 모터(510A)에 급전한다. 구동 모터(510, 510A)에 의해 발생한 토크는, 1개의 프로펠러 샤프트(25)를 통해, 4개의 후륜(RW)에 전달된다. 리졸버(511)는, 구동 모터(510)의 회전 속도를 측정한다. 리졸버(511A)는, 구동 모터(510A)의 회전 속도를 측정한다.
또한, 구동 모터(510, 510A)는, 1개의 프로펠러 샤프트(25)를 회전시키도록 연결되어 있기 때문에, 구동 모터(510, 510A)의 회전수는 동일해진다. 단, 구동 모터(510)에 공급되는 전력값과, 구동 모터(510A)에 공급되는 전력값이 상이하면, 발생하는 토크는 상이하다.
도 2는, 제1 연료 전지 유닛(20)의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 제1 연료 전지 유닛(20)은, 연료 전지(100)와, 연료 가스 공급 배출 기구(200)와, 산화제 가스 공급 배출 기구(300)와, FC용 냉각 기구(400)와, 보조 기기용 냉각 기구(490)와, 전력 충방전 기구(500)와, 제어 장치(600)를 구비한다.
연료 전지(100)는, 고체 고분자형 연료 전지이며, 적층 방향(SD)을 따라 적층된 복수의 단셀(110)로 이루어지는 셀 스택과, 셀 스택의 양단에 배치되어 종합 전극으로서 기능하는 한 쌍의 집전판(111)을 구비한다.
연료 가스 공급 배출 기구(200)는, 연료 전지(100)에의 연료 가스의 공급 및 연료 전지(100)로부터의 애노드 오프 가스의 배출을 실시한다. 연료 가스 공급 배출 기구(200)는, 수소 탱크(210)와, 차단 밸브(220)와, 압력 조절 밸브(221)와, 인젝터(222)와, 기액 분리기(250)와, 수소 펌프(240)와, 수소 펌프 온도 센서(241)와, 퍼지 밸브(260)와, 연료 가스 공급로(231)와, 제1 연료 가스 배출로(232)와, 연료 가스 순환로(233)와, 제2 연료 가스 배출로(262)와, 제1 압력 센서(271)와, 제2 압력 센서(272)를 구비한다.
수소 탱크(210)는, 고압 수소를 저장한다. 차단 밸브(220)는, 수소 탱크(210)에 있어서의 연료 가스의 공급구 근방에 배치되고, 수소 탱크(210)로부터 수소 가스를 공급하지 않는 경우, 밸브가 폐쇄된다.
압력 조절 밸브(221)는, 연료 가스 공급로(231)에 있어서 차단 밸브(220)의 하류측, 또한 인젝터(222)의 상류측에 배치되어 있다. 압력 조절 밸브(221)는, 수소를 감압한다.
인젝터(222)는, 연료 가스 공급로(231)에 있어서 압력 조절 밸브(221)의 하류측에 배치되고, 연료 전지(100)에 수소 가스를 분사한다. 인젝터(222)는, 연료 전지(100)에의 수소 가스의 유량을 조정한다.
기액 분리기(250)는, 제1 연료 가스 배출로(232)에 배치되고, 연료 전지(100)로부터 배출된 애노드 오프 가스에 포함되는 물을 분리하여 제2 연료 가스 배출로(262)에 배출함과 함께, 물이 분리된 후의 가스를 연료 가스 순환로(233)에 배출한다.
수소 펌프(240)는, 연료 가스 순환로(233)에 배치되고, 기액 분리기(250)로부터 배출된 연료 가스를 연료 가스 공급로(231)에 공급한다. 수소 펌프 온도 센서(241)는, 수소 펌프(240)의 온도를 측정한다. 퍼지 밸브(260)는, 제2 연료 가스 배출로(262)에 배치되고, 개방됨으로써, 기액 분리기(250)에 의해 분리된 물의 대기 중으로의 배출을 허용한다.
기액 분리기(250)는, 제1 연료 가스 배출로(232)를 통해 연료 전지(100)와 연통되어 있다. 기액 분리기(250)는, 퍼지 밸브(260)가 개방되면, 제2 연료 가스 배출로(262)를 통해 대기와 통한다. 퍼지 밸브(260)가 개방되면, 기액 분리기(250) 내에 고인 물은, 제2 연료 가스 배출로(262)로 배출된다.
제1 압력 센서(271)는, 연료 가스 공급로(231)에 있어서, 압력 조절 밸브(221)와 인젝터(222) 사이의 압력을 측정한다. 제2 압력 센서(272)는, 연료 가스 공급로(231)에 있어서, 인젝터(222)와 연료 전지(100) 사이의 압력을 측정한다.
산화제 가스 공급 배출 기구(300)는, 연료 전지(100)에의 산화제 가스의 공급 및 연료 전지(100)로부터의 캐소드 오프 가스의 배출을 실시한다. 산화제 가스 공급 배출 기구(300)는, 에어 클리너(310)와, 공기 압축기(320)와, 공기 압축기 온도 센서(321)와, 배압 밸브(340)와, 산화제 가스 공급로(331)와, 산화제 가스 배출로(332)를 구비한다.
에어 클리너(310)는, 내부에 구비하는 필터에 의해 공기 중의 티끌 등의 이물을 포집하고, 이물 제거 후의 공기를 공기 압축기(320)에 공급한다. 공기 압축기(320)는, 에어 클리너(310)로부터 공급되는 공기를 압축하여, 산화제 가스 공급로(331)에 유입시킨다. 공기 압축기 온도 센서(321)는, 공기 압축기(320)의 온도를 측정한다.
배압 밸브(340)는, 산화제 가스 배출로(332)에 배치되고, 연료 전지(100)에 있어서의 캐소드 배출측의 압력을 조정한다. 산화제 가스 배출로(332)는, 제2 연료 가스 배출로(262)와 접속되어 있다. 산화제 가스 배출로(332)를 통해 배출되는 물 및 캐소드 오프 가스는, 제2 연료 가스 배출로(262)를 통해 배출되는 물 및 애노드 오프 가스와 함께 대기 중으로 배출된다.
FC용 냉각 기구(400)는, 라디에이터(410)와, 냉매 배출로(442)와, 냉매 공급로(441)와, 워터 펌프(430)와, FC 온도 센서(420)를 구비한다. 라디에이터(410)는, 냉매 배출로(442)와 냉매 공급로(441)에 접속되어 있고, 냉매 배출로(442)로부터 유입되는 냉매를, 전동 팬(411)으로부터의 송풍 등에 의해 냉각하고 나서 냉매 공급로(441)로 배출한다.
냉매 배출로(442)는, 연료 전지(100) 내의 냉매 배출 매니폴드와 접속되고, 냉매 공급로(441)는 연료 전지(100) 내의 냉매 공급 매니폴드에 접속되어 있다. 따라서, 냉매 배출로(442), 라디에이터(410), 냉매 공급로(441) 및 연료 전지(100) 내의 매니폴드에 의해 냉매의 순환로가 형성되어 있다. FC 온도 센서(420)는, 냉매 배출로(442)에 있어서의 연료 전지(100)의 근방에 배치되어 있고, 연료 전지(100)로부터 배출된 냉매의 온도를 측정한다. FC 온도 센서(420)에 의한 측정값을, FC 온도라고 한다. FC 온도는, 연료 전지(100)의 온도와 동등하다고 간주한다.
전력 충방전 기구(500)는, 연료 전지(100) 및/또는 이차 전지(550)로부터 출력되는 전력을, 부하(L)에 공급한다. 부하(L)는, 구동 모터(510)와 제1 조작계(910)를 포함한다.
전력 충방전 기구(500)는, 인버터(520)와, 인버터 온도 센서(521)와, 이차 전지(550)와, 이차 전지 온도 센서(551)와, BDC(560)와, BDC 온도 센서(561)와, FDC(590)를 구비한다.
이차 전지(550)는, 리튬 이온 이차 전지이며, 더 상세하게는 티타늄산리튬 이차 전지이다. 이차 전지 온도 센서(551)는, 이차 전지(550)의 온도를 측정한다.
인버터(520)는, 연료 전지(100) 및 이차 전지(550)와 병렬로 접속되고, 연료 전지(100) 및/또는 이차 전지(550)로부터 공급되는 직류 전류를, 교류 전류로 변환하여 부하(L)에 공급한다.
BDC(560)는, DC/DC 컨버터이다. BDC(560)는, 이차 전지(550)의 출력 전압을 승압하여 인버터(520)에 공급한다. BDC(560)는, 연료 전지(100)의 잉여 발전력을 축전하기 위해, 출력 전압을 강압하여 이차 전지(550)에 공급한다. BDC(560)는, 이차 전지(550)의 SOC를 측정한다. SOC는, State Of Charge의 두문자어이다. 제어 장치(600)는, SOC가 0％로 되지 않도록, 미리 정해진 SOC의 실사용 범위의 하한값(역치)를 기억하고 있고, SOC가 이 하한값을 하회하지 않도록 제어한다. BDC 온도 센서(561)는, BDC(560)의 온도를 측정한다.
본 실시 형태에 있어서의 BDC(560)는, 출력 전압을 강압하기 위한 회로 외에도, 이차 전지(550)에 부속되는 제어 장치 및 센서류를 포함한 부품군의 호칭이다.
FDC(590)는, DC/DC 컨버터이다. FDC(590)는, 연료 전지(100)에 의한 발전 전류 및 발전 전압을 제어한다. 연료 전지(100)는, FDC(590)를 통해 BDC(560)와 전기적으로 접속되어 있다. 연료 전지(100)는, FDC(590)를 통해 인버터(520)와 전기적으로 접속되어 있다.
보조 기기용 냉각 기구(490)는, FC용 냉각 기구(400)와 마찬가지로, 라디에이터 및 전동 팬을 구비하고, 냉매의 순환을 이용하여 보조 기기류를 냉각한다. 여기서 말하는 보조 기기류에는, 수소 펌프(240), 공기 압축기(320), 인버터(520) 및 BDC(560)가 포함된다. 또한 보조 기기용 냉각 기구(490)는, 부하(L)의 일부를 냉각한다. 부하(L)의 일부라 함은, 구동 모터(510)이다. 본 실시 형태에 있어서의 보조 기기용 냉각 기구(490)는, 이들 냉각 대상을, 동일한 순환로를 흐르는 냉매에 의해 냉각한다.
도 3은, 목표 범위 세트(602)가 기억 매체(601)에 기억되어 있는 상태를 나타낸다. 기억 매체(601)는, 제어 장치(600)에 구비되어 있다. 목표 범위 세트(602)라 함은, 각 파라미터의 목표 범위의 집합으로서의 정보이다. 목표 범위 세트(602)는, SOC 제어 목표 범위, 이차 전지(550)의 온도의 제어 목표 범위, FC 온도의 제어 목표 범위, BDC(560)의 온도의 제어 목표 범위, 수소 펌프(240)의 온도의 제어 목표 범위, 공기 압축기(320)의 제어 목표 범위를 포함한다. 각각의 제어 목표 범위는, 최솟값 및 최댓값으로서의 수치에 의해 범위가 정해져 있다.
이들 목표 범위는, 각 구성 요소가 적절하게 작동할 수 있는 범위이다. 각 구성 요소의 작동을 제한하는 트리거가 되는 상한값 및 하한값으로서 역치는, 별도로 정해져 있다. 목표가 되는 값이 범위로서 정해져 있는 것은, 헌팅을 방지하기 위해서이다.
제어 장치(600)는, FC 온도가 제어 목표 범위보다 높아지지 않도록, 외기온 센서(40) 및 FC 온도 센서(420)로부터 측정값을 수신하고, 라디에이터(410) 및 전동 팬(411)의 동작을 피드백 제어한다. 외기온 센서(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 연료 전지차(10)에 하나 탑재된다. 제어 장치(600)는, FC 온도가 제어 목표 범위보다 낮은 경우는 난기 운전을 실시한다.
제어 장치(600)는, 수소 펌프(240), 공기 압축기(320), 인버터(520), BDC(560) 및 구동 모터(510)의 온도가 각각의 제어 목표 범위보다 높아지지 않도록, 이들 구성 요소에 설치되어 온도 센서로부터 측정값을 수신하고, 보조 기기용 냉각 기구(490)의 동작을 피드백 제어하거나, 발열량을 억제하거나 한다. 발열량의 억제는, 수소 펌프(240), 공기 압축기(320), 구동 모터(510)의 경우는, 회전수의 억제에 의해 실현된다. BDC(560)의 경우는, 이차 전지(550)의 충방전을 억제함으로써 실현된다.
제어 장치(600)는, 수소 펌프(240), 공기 압축기(320) 및 구동 모터(510)의 온도가 각각의 제어 목표 범위보다 낮은 경우는, 난기 운전을 실시한다. BDC(560)의 제어 목표 범위의 하한값은, 특별히 정해져 있지 않다. 즉, 제어 장치(600)는, BDC(560)의 온도를 상승시키기 위한 처리를 실행하지 않는다. BDC(560)에 대해서는, 실사용 조건에 있어서, 온도가 지나치게 낮은 것에 의한 문제는 상정되어 있지 않기 때문이다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 온도를, 이차 전지(550)의 온도의 제어 목표 범위보다 높아지지 않도록 제어한다. 단, 이차 전지(550)는, 보조 기기용 냉각 기구(490)에 의한 냉각 대상은 아니다. 이 때문에, 이차 전지(550)의 냉각은, 자연 방열에 의해 실현된다. 또한, 다른 형태에 있어서는, 이차 전지(550)의 냉각을, 보조 기기용 냉각 기구(490)에 의한 수랭에 의해 실현해도 된다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 온도를, 이차 전지(550)의 온도의 제어 목표 범위보다 낮아지지 않도록 제어한다. 구체적으로는, 이차 전지(550)의 충방전을 저전력으로 실시한다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 SOC를, BDC(560)에 의한 측정값에 기초하여, SOC 제어 목표 범위에 들어가도록 제어한다. 즉, 제어 장치(600)는, SOC의 값이 지나치게 큰 경우에는 방전을 실시하고, SOC의 값이 지나치게 작은 경우에는 충전을 실시한다.
SOC의 값이 지나치게 큰 경우에 방전을 실시하는 것은, SOC의 값이 지나치게 큰 상태를 방치하면, 회생 전력이 발생해도 충전할 수 없게 되기 때문이다.
한편, SOC의 값이 지나치게 작은 경우에 충전을 실시하는 것은, 구동 모터(510, 510A)에 의한 출력을 큰 값으로 제어할 수 있도록 준비하기 위해서이다. 본 실시 형태에 있어서는, 운전자가 액셀러레이터 페달을 크게 답입한 경우에는, 연료 전지(100, 100A)에 의한 발전 전력과, 이차 전지(550, 550A)로부터 급전되는 전력이 동시에 구동 모터(510, 510A)에 공급된다. 이 때문에, SOC가 지나치게 작으면, 이차 전지(550, 550A)로부터의 방전량이 부족하여, 구동 모터(510, 510A)의 출력이 요구 출력을 만족시킬 수 없게 된다.
충전을 실시하는 경우에는, 구동 모터(510)에 의한 회생 전력을 이용하는 경우와, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 이용하는 경우가 있다. 구동 모터(510)에 의한 회생 전력은, 연료 전지차(10)의 주행에 의존하기 때문에, 제어 목표값에 접근하는 제어에는, 주로 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 이용한다.
제2 연료 전지 유닛(20A)의 구성 요소는, 제1 연료 전지 유닛(20)의 구성 요소와 동일하다. 원칙적으로, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)은, 동일 조건에 의해 운전된다. 예를 들어, 원칙적으로, 제1 연료 전지 유닛(20)에 의해 구동 모터(510)에 공급되는 전력값 및 제2 연료 전지 유닛(20A)에 의해 구동 모터(510A)에 공급되는 전력값은 동등하다.
제2 연료 전지 유닛(20A)의 구성 요소의 부호는, 말미에 A가 붙여진다. 말미의 A를 제외하면, 동일한 구성 요소에는, 동일 부호가 붙여진다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 연료 전지 유닛(20A)은, 제어 장치(600A)를 구비한다. 제2 연료 전지 유닛(20A)의 다른 구성 요소를 도시하는 것은 생략하지만, 명세서에서는, 제2 연료 전지 유닛(20A)의 구성 요소를 나타내기 위해 말미에 A를 붙인 부호를 사용한다.
도 4는, 목표 범위 세트(602)가 기억 매체(601A)에 기억되어 있는 상태를 나타낸다. 기억 매체(601A)는, 제어 장치(600A)에 구비되어 있다. 제어 장치(600A)에 기억된 목표 범위 세트(602)의 내용은, 제어 장치(600)에 기억된 목표 범위 세트(602)와 동일하다. 즉, 어느 파라미터에 대해서도, 제어 목표 범위가 완전히 중복되어 있다.
제어 장치(600, 600A)가 목표 범위 세트(602)를 공유하고 있으므로, 각 파라미터는, 제어 장치(600, 600A)에 의해 동일한 목표를 향해 제어되는 결과, 근사한 값으로 되어 편차가 작아진다.
이하, SOC의 값을, SOC 제어 목표 범위에 들어가게 하기 위한 이차 전지(550)의 충전에 대해 설명한다.
SOC의 값은, 연료 전지 시스템(15)의 기동 직후에 있어서, 이미 편차가 발생해 있는 경우가 있다. 이러한 편차가 발생하는 이유 중 하나는, 제1 조작계(910)와 제2 조작계(920)에서, 소비 전력이 상이하다는 것이다.
연료 전지 시스템(15)의 기동은, 연료 전지차(10)가 주차 상태에 있는 경우에, 연료 전지차(10)의 파워 스위치가 눌리는 것을 계기로 개시된다. 운전자는, 주차 상태에 있는 연료 전지차(10)의 주행 가능한 상태로 이행시키는 경우, 파워 스위치를 누른다. 운전자는, 주행 가능한 상태의 연료 전지차(10)를 주차 상태로 이행시키는 경우에도 파워 스위치를 누른다. 연료 전지차(10)가 주차 상태에 있는 경우, 연료 전지 시스템(15)은 정지하고 있다. 연료 전지 시스템(15)의 기동은, 연료 전지(100, 100A)의 난기 운전 등, 연료 전지 시스템(15)의 동작을 안정시키기 위한 일련의 처리를 포함한다. 연료 전지 시스템(15)의 기동 시라 함은, 파워 스위치가 눌리고 나서, 이들 일련의 처리가 대략 완료될 때까지의 기간을 의미한다. 연료 전지 시스템(15)의 기동 직후라 함은, 연료 전지 시스템(15)의 기동이 개시된 직후를 의미한다.
제1 조작계(910)와 제2 조작계(920)에서 소비 전력이 상이한 것이 원인으로 SOC의 편차가 발생하는 경우, 다시, 연료 전지 시스템(15)을 기동하여, 연료 전지차(10)의 트립을 재개하면, 편차가 더 확대될 가능성이 있다.
그래서 제어 장치(600, 600A)는 각각, 연료 전지 시스템(15)의 기동 시에, 도 5에 도시한 기동 시 충전 처리를 실행한다. 파워 스위치가 눌린 후, 기동 시 충전 처리를 종료할 때까지, 구동 모터(510, 510A)에의 급전보다, 이차 전지(550, 550A)의 충전이 우선된다. 예를 들어, 액셀러레이터 페달이 답입된 경우, 구동 모터(510, 510A)에 대한 급전량을, 액셀러레이터 페달의 답입량에 따라서 결정되는 본래의 급전량보다 작게 하거나, 제로로 한다. 연료 전지차(10)는, 상용차이기 때문에, 이러한 사양이 채용되어 있다.
이하, 처리의 실행 주체로서 제어 장치(600)의 경우에서 설명한다. 후술하는 다른 처리에 대해서도, 제어 장치(600, 600A)는 각각, 동일한 처리를 실행한다. 이들 처리의 설명에 있어서도, 처리의 실행 주체로서 제어 장치(600)의 경우에서 설명한다.
제어 장치(600)는 먼저, 이차 전지(550)의 SOC가, 목표값 미만인지를 판정한다(S210). 여기서 말하는 목표값은, 목표 범위 세트(602)에 포함되는 SOC 제어 목표 범위 내의 임의의 값이다. 본 실시 형태에 있어서의 목표값은, SOC 제어 목표 범위의 최댓값에 일치하고 있다.
SOC가 목표값 미만인 경우(S210, "예"), 제어 장치(600)는, 이차 전지(550)를 충전하고(S220), 기동 시 충전 처리를 종료한다. S220에 있어서의 충전은, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력에 의해 실현된다. SOC가 목표값 이상인 경우(S210, "아니오"), 제어 장치(600)는 S220을 스킵하고 기동 시 충전 처리를 종료한다.
제어 장치(600, 600A)는, 기동 시 충전 처리를 종료한 후, 상술한 바와 같이, SOC의 값을 SOC 제어 목표 범위에 들어가게 하기 위한 제어를 실행한다.
SOC 제어 목표 범위에 들어가게 하기 위한 제어에 있어서, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력에 의해 이차 전지(550)를 충전하는 경우, 이차 전지(550)가 수용 가능한 최대의 전력으로 충전을 실시하면, FC 온도가 지나치게 높아지는 경우가 있다. 이 때문에, 제어 장치(600)는, 이차 전지(550)를 충전하는 경우, 연료 전지(100)의 냉각 능력을 가미하여, 연료 전지(100)의 발전을 제어한다. 이하, 이 제어에 대해 상세하게 설명한다.
도 6은, 충전 시 온도 제어 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력에 의해 이차 전지(550)를 충전하는 것을 개시한 것을 계기로, 충전 시 온도 제어 처리를 개시한다. 즉, 충전 시 온도 제어 처리는, FC 온도 등이 상승하기 시작하는 것 등을 트리거로 하는 것이 아니라, 충전의 개시에 의해 FC 온도 등이 상승할 것이 예측되는 상황이 되었다고 간주하고, 이것을 트리거로 하여 개시된다.
제어 장치(600)는, 목표 범위 세트(602)에 포함되는 SOC의 제어 목표 범위 내에 들어가게 하는 제어를, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 구동 모터(510)에 공급하고 있는 경우에 있어서도 실행한다. 즉, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력에 의한 충전은, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 구동 모터(510)에 공급하고 있는 것만을 이유로 하여 금지되는 일은 없다. 이 때문에, 충전 시 온도 제어 처리는, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력이 구동 모터(510) 및 이차 전지(550)에 공급되어 있는 경우, 또는 이차 전지(550)에 공급되어 있는 경우에 실행된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 기동 시 충전 처리의 실행 중에 대해서는 예외적으로, 충전 시 온도 제어 처리를 실행하지 않는다. 기동 시는, FC 온도가 제어 목표 범위보다 낮은 경우가 많기 때문이다.
제어 장치(600)는 먼저, FC용 냉각 기구(400) 및 보조 기기용 냉각 기구(490)에 의한 냉각 능력을 향상시킨다(S310). 구체적으로는, FC용 냉각 기구(400)의 경우, 워터 펌프(430) 및 라디에이터(410)의 전동 팬의 회전수를 증대시킨다. 보조 기기용 냉각 기구(490)의 경우도 마찬가지로, 워터 펌프 및 라디에이터의 전동 팬의 회전수를 증대시킨다. 본 실시 형태에 있어서의 S310에서는, 연속적으로 사용할 수 있는 범위 내에서, 냉각 능력을 최댓값으로 설정한다.
FC용 냉각 기구(400)에 의한 냉각 능력을 향상시키는 것은, 충전을 위해 발전 전력을 증대시킴으로써 연료 전지(100)의 발열량이 증대되기 때문이다. 보조 기기용 냉각 기구(490)에 의한 냉각 능력을 향상시키는 이유는, 충전에 수반하여, BDC(560), 수소 펌프(240), 공기 압축기(320)의 발열량이 증대되기 때문이다.
계속해서, 제어 장치(600)는, FC 온도의 취득(S320), 외기온의 취득(S330), 차속의 취득(S340)을 거쳐, 연료 전지(100)의 동작점을 결정한다(S350). S320 내지 S350을 설명하기 위해, 도 7, 도 8에 대해 설명한다.
도 7은, 연료 전지의 발전에 있어서의 일반적인 발열 특성을 나타내는 그래프이다. 연료 전지(100)에 대해서도, 이 특성을 갖는다. 종축은, 발열량과 발전 전력의 비(무차원수)를 나타낸다. 이하, 이 비를, 발열비(KL)라고 칭한다. 횡축은, 발전 전력을 나타낸다. 발전 전력을 증대시키는 경우, 동작점을 변경한다. 구체적으로는, 발전 전압을 저하시키고, 발전 전류를 증대시킨다. 이 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이, 발전 전력이 증대됨에 따라, 발열비(KL)도 증대된다.
도 8은, 라디에이터(410)에 의한 방열 특성값(KF(kW/℃))과 차속의 관계를 나타내는 그래프이다. 방열 특성값(KF)이라 함은, 냉매와 외기온의 온도차에 의존하는 방열량을 나타내는 파라미터이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 차속이 제로라도, 전동 팬(411)의 작동에 의해, 방열 특성값(KF)은 제로보다 큰 값이 된다. 도 8에 나타낸 값 H는, S310의 실행에 의해 얻어지는 값이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 차속이 커지면, 라디에이터(410)에 주행풍이 닿아 방열이 촉진되므로, 방열 특성값(KF)도 커진다.
도 7 및 도 8에 나타낸 내용을 전제로, 라디에이터(410)에 의한 냉각 능력(Qc)을 간이적인 식으로 나타내면, 다음 식이 된다.
Figure pat00001
Ta는 외기온을 나타낸다. Tw는 FC 온도를 나타낸다.
단순화하면, 냉각 능력(Qc)이 연료 전지(100)의 발열량과 동등하면, FC 온도는 변화되지 않는다. 그래서 냉각 능력(Qc)이 연료 전지(100)의 발열량과 동등하다고 가정하면, 발열비(KL)의 정의로부터 다음 식이 성립된다. Qfc는, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력이다.
Figure pat00002
연속해서 운전하는 조건으로서 허용되는 FC 온도를 Twmx로 표기하면, 식(1)의 Tw를 Twmx로 치환한 경우에, 식(2)가 성립되면 되게 된다. 그래서 Tw를 Twmx로 치환한 식(1)을 식(2)에 대입하면, 다음 식이 된다.
Figure pat00003
Pfc는, 연료 전지(100)가 연속적으로 출력할 수 있는 발전 전력(Qfc)을 나타낸다. 상기한 Pfc에 의해 나타낸 발전 전력을, 정격 발전 전력(Pfc)이라고 칭한다. 제어 장치(600)는, 예를 들어 이차 전지(550)를 충전하는 경우, 정격 발전 전력(Pfc)을 초과하지 않도록, 외기온과 차속과 FC 온도의 값을 사용하여, 연료 전지(100)의 발전을 제어한다. 제어 장치(600)는, 차속을, 리졸버(511)의 측정 결과로부터 산출한다. 제어 장치(600)는, 온도(Twmx)를, 고정값으로서 미리 기억하고 있다. 상기한 S320 내지 S350은, 정격 발전 전력(Pfc)에 의한 발전을 실현하기 위한 처리이다.
정격 발전 전력(Pfc)에 의한 충전에 의해, 다양한 주행 상황에 따라서, 연료 전지(100)의 발열량을 적절하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 연료 전지 차량(10)이 수평한 도로를 일정한 속도로 주행하고 있는 경우, 혹은 내리막길을 구동 모터(510, 510A)에 의해 발생하는 토크가 제로인 상태에서 주행하고 있는 경우 등은, 연료 전지(100, 100A)에 대한 요구 출력이 작고, 또한 주행풍에 의한 냉각 효과를 기대할 수 있다. 이러한 경우에는, 정격 발전 전력(Pfc)이 커지고, 또한 충전에 배분할 수 있는 전력이 커지므로, 단시간에 SOC를 상승시킬 수 있다.
S350 이후, 제어 장치(600)는 충전이 완료되었는지를 판정한다(S360). 구체적으로는, SOC의 값이 SOC 제어 목표 범위에 들어갔는지를 판정한다. 충전이 완료되지 않은 경우(S360, "아니오"), 제어 장치(600)는 S320 내지 S350을 반복한다. 충전이 완료된 경우(S360, "예"), 제어 장치(600)는 FC용 냉각 기구(400)에 의한 냉각 능력을 통상 운전 시의 상태로 복귀시키고(S370), 충전 시 온도 제어 처리를 종료한다.
충전 시 온도 제어 처리의 실행에 의해, 크게 가속하는 경우나, 비탈길을 오르는 경우 등 이차 전지(550)의 방전이 필요해지는 고부하의 경우를 제외하면, 대부분의 경우에 있어서, 연료 전지(100)의 발전 전력에 의한 충전이 가능해진다. 그래서 본 실시 형태에 있어서는, SOC의 제어 목표 범위의 최솟값을, SOC의 실사용 범위의 상한값에 가까운 값으로 설정함으로써, 빈번하게 충전을 실시한다. 이에 의해, FC 온도가 역치에 도달하지 않도록 하는 것과, SOC를 높은 값으로 유지하는 것의 양립이 가능해진다. 이 결과, 이차 전지(550)의 방전이 필요해지는 고부하의 경우에 대비할 수 있다.
또한, 정격 발전 전력(Pfc)을 초과하지 않도록 발전하는 것은, 충전 시 온도 제어 처리의 실행 시에 한정되지 않는다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이, 다른 쪽 연료 전지 유닛에 의한 발전 전력이 부족한 경우에, 그 부족분을 보전할 때에도, 정격 발전 전력(Pfc)을 초과하지 않을 것이 조건으로서 부여된다.
제어 장치(600) 및 제어 장치(600A)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 서로 통신할 수 있도록 유선으로 접속되어 있다. 제어 장치(600)와 제어 장치(600A)의 통신의 목적은, 한쪽 연료 전지 유닛에 있어서, 연료 전지의 발전이나, 이차 전지로부터의 방전을 정상적으로 실행할 수 없어 출력 제한이 실행되어 있는 것을, 다른 쪽 연료 전지 유닛에 속하는 제어 장치에 통지하는 것이다.
도 9는, 연료 전지의 출력 제한 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 제1 연료 전지 유닛(20)의 운전 중, 반복하여 이 처리를 실행한다. 후술하는 다른 처리에 대해서도, 제어 장치(600)가, 제1 연료 전지 유닛(20)의 운전 중, 반복하여 실행하는 것은 동일하다.
제어 장치(600)는, FC 온도가 역치 이상인지를 판정한다(S410). 이 역치는, 상술한 바와 같이, 제어 목표 범위의 최댓값보다 더욱 큰 값이다. 제어 목표 범위 내에 들어가게 하기 위한 제어를 실행하고 있어도, 다양한 요인에 의해, FC 온도가 제어 목표 범위의 최댓값을 상회하고, 나아가 역치에 도달하는 경우가 있다. 이러한 현상에 대해서는, 다른 온도에 대해서도 마찬가지이다.
FC 온도가 역치 미만인 경우(S410, "아니오"), 제어 장치(600)는, 공기 압축기(320)의 온도가 역치 이상인지를 판정한다(S420). 공기 압축기(320)의 온도가 역치 미만인 경우(S420, "아니오"), 제어 장치(600)는, 수소 펌프(240)의 온도가 역치 이상인지를 판정한다(S430).
수소 펌프(240)의 온도가 역치 미만인 경우(S430, "아니오"), 제어 장치(600)는 연료 전지(100)에 의한 발전의 제한 상황을, 제어 장치(600A)에 통지한다(S450). 제어 장치(600)는, S410, S420, S430의 전부에서 "아니오"라고 판정한 경우, S450에서는, 제한이 실시되지 않았다는 취지를 통지한다.
계속해서, 제어 장치(600)는, 제어 장치(600A)로부터 제한이 실시되었다는 취지의 통지를 받았는지를 판정한다(S460). 제한이 실시되었다는 취지의 통지를 받지 않은 경우(S460, "아니오"), 제어 장치(600)는 S410으로부터 당해 처리를 반복한다.
제어 장치(600)는, S410, S420, S430 중 어느 것에서 "예"라고 판정한 경우, 연료 전지(100)의 발전 전력을 제한한다(S440). 발전 전력의 제한이라 함은, 연료 전지(100)에 할당된 발전 전력(이하, 할당 전력)보다 낮은 출력에 의한 발전을 실시하는 것, 또는 발전을 정지하는 것이다. 할당 전력이라 함은, 예를 들어 이차 전지(550, 550A)의 SOC를 유지하는 경우에는, 요구 출력의 절반의 값이다. 이차 전지(550, 550A)의 방전을 실시하는 경우에는, 다시 방전분의 전력이 차감된 값이다. 발전 전력을 제한하면, 도 7과 함께 설명한 바와 같이, 연료 전지(100)의 발열량이 저하된다. 이 결과, FC 온도가 저하되기 쉬워진다.
발전 전력을 제한하면, 발전에 필요한 캐소드 가스의 유량이 저하된다. 이 때문에, 공기 압축기(320)의 회전수를 저하시키게 된다. 공기 압축기(320)의 온도는, 공기 압축기(320)의 회전수가 저하되면, 저하되기 쉬워진다.
수소 펌프(240)의 온도에 대해서도, 공기 압축기(320)와 마찬가지로, 회전수의 저하에 수반하여 저하되기 쉬워진다. 또한, 수소 펌프(240)는, 연료 전지(100)를 수용하는 케이스(도시 생략)에 설치되어 있으므로, 수소 펌프(240)의 온도는, FC 온도에 영향을 받는다. 이 때문에, FC 온도가 저하되면, 수소 펌프(240)의 온도도 저하되기 쉬워진다.
계속해서, 제어 장치(600)는 S450을 실행한다. 이 경우, 발전 전력의 제한이 실시되었다는 취지 및 할당 전력에 대한 부족분의 전력값이 통지된다.
제어 장치(600)는, 제어 장치(600A)로부터 발전 전력의 제한이 실시되었다는 취지의 통지를 받으면(S460, "예"), 부족분의 전력을 보전하기 위해, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 할당 전력보다 크게 한다(S470). 단, 정격 발전 전력(Pfc)을 초과하지 않을 것이 조건으로서 부여된다.
상기한 바와 같이 조건이 부여되므로, 연료 전지(100)의 발전 전력에 따라서는 부족분을 전부 보전할 수 없는 경우가 있다. 본 실시 형태에 있어서의 순항 주행 시에 있어서는, 이차 전지(550, 550A)의 SOC를 온존하므로, 상기한 부족이 발생한 경우, 요구 출력을 만족시킬 수 없게 된다. 즉, 연료 전지 시스템(15)으로부터의 출력이 제한된 상태가 된다.
도 10은, 이차 전지의 출력 제한 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 SOC가 실사용 범위의 하한값인지를 판정한다(S510). SOC가 하한값인 경우(S510, "예"), 제어 장치(600)는 이차 전지(550)의 방전을 금지하고(S515), S520으로 진행한다. SOC가 하한값보다 큰 경우(S510, "아니오"), 제어 장치(600)는 S515를 스킵하고, S520으로 진행한다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 온도가 역치(제1 역치) 이상인지를 판정한다(S520). 이차 전지(550)의 온도가 역치 미만인 경우(S520, "아니오"), 제어 장치(600)는 BDC(560)의 온도가 역치(제2 역치) 이상인지를 판정한다(S530).
제어 장치(600)는, S520, S530 중 어느 것에서 "예"라고 판정한 경우, 이차 전지(550)의 충방전을 금지하고(S540), S550으로 진행한다. 이와 같이 충방전을 금지하는 것은, 충방전은 이차 전지(550) 및 BDC(560)를 발열시키기 때문이다.
제어 장치(600)는, S520, S530 중 어느 것에 있어서도 "아니오"라고 판정한 경우, S540을 스킵하고 S550으로 진행한다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 방전의 금지 상황을, 제어 장치(600A)에 통지한다(S550). 제어 장치(600)는, S515와 S540 중 적어도 어느 것을 실행한 경우, 방전의 금지가 실시되었다는 취지를 통지한다. 제어 장치(600)는, S515와 S540 모두 실행하지 않은 경우, 방전의 금지가 실시되지 않았다는 취지를 통지한다.
다음으로, 제어 장치(600)는, 제어 장치(600A)로부터 이차 전지(550A)의 방전이 금지되었다는 취지의 통지를 받았는지를 판정한다(S560). 방전이 금지되었다는 취지의 통지를 받은 경우(S560, "예"), 제어 장치(600)는 이차 전지(550)의 방전을 금지하고(S570), S510으로 복귀된다. 방전이 금지되었다는 취지의 통지를 받지 않은 경우(S560, "아니오"), 제어 장치(600)는 S570을 스킵하고, S510으로 복귀된다.
이와 같이, 다른 쪽 연료 전지 유닛에 동조하여 이차 전지의 방전을 금지하는 것은, 이차 전지의 SOC를 유지하기 위해서이다.
이차 전지(550A)의 방전이 금지되기에 이르렀다고 하는 것은, 요구 출력이 큰 상태가 계속되고 있을 가능성이 높다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이 순항 주행 시에 있어서는 원칙적으로 이차 전지(550, 550A)로부터 방전되지 않는 한편, 크게 가속하는 경우나, 급한 언덕길을 오르는 경우 등, 큰 토크가 요구되는 경우에, 연료 전지(100, 100A)에 의한 발전 전력과 함께, 이차 전지(550, 550A)로부터 구동 모터(510, 510A)에 대해 급전하도록 연료 전지차(10)가 설계되어 있기 때문이다.
이러한 상태에서, 본래, 이차 전지(550A)가 공급을 담당하는 전력을 이차 전지(550)로부터의 방전으로 보전하려고 하면, 단순하게 생각해서, 이차 전지(550)에 의한 방전량은 2배가 된다. 이러한 대전력을 공급하면, 이차 전지(550)의 충방전도 단시간에 금지되기에 이를 가능성이 높다. 또한, 요구 출력이 큰 상태가 계속되고 있는 경우는, 연료 전지(100, 100A) 등의 온도가, 머지않아 역치에 이를 가능성이 있다.
이러한 경우에 대비하여, 이차 전지(550)의 방전을 금지하고, 이차 전지(550)의 SOC를 온존해 두면, 최저한의 주행 능력이 확보된다.
또한, 실시 형태 1로서 지금까지 설명한 제어는, 일부를 제외하면, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)이 각각, 독립적으로 실행된다. 여기서 말하는 일부라 함은, 연료 전지의 출력 제한 처리에 있어서의 S450 내지 S470 및 이차 전지의 출력 제한 처리에 있어서의 S550 내지 S570이다. 이들 스텝은, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)이 하나의 연료 전지 시스템(15)으로서 기능하기 때문에, 협조하여 실행된다.
상기한 출력 제한을 위한 스텝을 제외하면, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)은, 하나의 연료 전지 유닛에 의해 연료 전지 시스템이 구성되는 경우로부터 설계를 변경할 필요가 없다. 이 때문에, 연료 전지차(10)에 연료 전지 시스템을 2개 탑재하기 위한 설계는, 간결하게 끝낼 수 있다.
실시 형태 2를 설명한다. 실시 형태 2의 설명은, 실시 형태 1과 상이한 점을 주된 대상으로 한다. 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 실시 형태 1과 동일하다.
도 9, 도 10과 함께 설명한 연료 전지 시스템(15)의 출력 제한은, 가능한 한 미연에 방지하는 것이 바람직하다. 실시 형태 1에 있어서도, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)이 각각, 동일한 수치에 의해 정해진 목표 범위 세트(602)를 사용한 제어를 실행하기 때문에, 상기 출력 제한이 빈번하게 실시되는 것은 억제되어 있다.
실시 형태 2에 있어서는, 더욱 출력 제한의 빈도를 낮추기 위해, 제어 장치(600, 600A)는, 각종 파라미터의 편차를 적극적으로 해소하기 위한 처리를 실행한다.
도 11은, SOC의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, SOC에 편차가 발생하였는지를 판정한다(S610). 여기서 말하는 편차의 발생이라 함은, 제2 연료 전지 유닛(20A)에 속하는 이차 전지(550A)의 SOC로부터, 제1 연료 전지 유닛(20)에 속하는 이차 전지(550)의 SOC를 차감한 차가, 기준값 이상인 것을 의미한다. 기준값은 양의 값이다. 즉, 상기한 차가 기준값 이상으로 되기 위해서는, 이차 전지(550A)의 SOC가, 이차 전지(550)의 SOC보다 큰 것이 필요조건이 된다.
이 때문에, 이차 전지(550)의 SOC로부터, 이차 전지(550A)의 SOC를 차감한 차가, 기준값 이상인 경우, 제어 장치(600)는 편차가 발생하지 않았다고 판정하는 한편, 제어 장치(600A)는 편차가 발생하고 있다고 판정한다.
제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 SOC의 값을, BDC(560)로부터 취득한다. 제어 장치(600)는 이차 전지(550A)의 SOC의 값을, 제어 장치(600A)로부터 취득한다. 이와 같이, 제어 장치(600)가, 제2 연료 전지 유닛(20A)의 출력에 관한 제어 파라미터를 제어 장치(600A)로부터 취득하는 것에 대해서는, 후술하는 온도의 편차 해소 처리에 있어서도 동일하다.
상기한 바와 같이 SOC의 차와 기준값을 비교하는 것은, SOC의 값이 완전히 일치하지 않아도 근사값이면, 편차는 발생하지 않았다고 판정하기 위해서이다. 이와 같이 함으로써, 편차를 해소하기 위한 동작이 고빈도로 실시되는 것을 방지한다.
SOC에 편차가 발생하지 않은 경우(S610, "아니오"), 제어 장치(600)는 S610의 판정을 반복한다. SOC에 편차가 발생한 경우(S610, "예"), 제어 장치(600)는 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 이용하여, 이차 전지(550)의 충전을 실시하고(S620), S610의 판정을 다시 실행한다. 제어 장치(600)는, S620의 실행 시에, 정격 발전 전력(Pfc)을 초과하지 않도록, 연료 전지(100)의 발전 전력을 제어한다.
도 12는, 이차 전지의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 이차 전지의 온도에 편차가 발생하였는지를 판정한다(S710). 여기서 말하는 편차의 발생이라 함은, 제1 연료 전지 유닛(20)에 속하는 이차 전지(550)의 온도로부터, 제2 연료 전지 유닛(20A)에 속하는 이차 전지(550A)의 온도를 차감한 차가, 기준값 이상인 것을 의미한다. 기준값은 양의 값이다. 즉, 상기한 차가 기준값 이상으로 되기 위해서는, 이차 전지(550)의 온도가, 이차 전지(550A)의 온도보다 큰 것이 필요조건이 된다.
이 때문에, 이차 전지(550A)의 온도로부터, 이차 전지(550)의 온도를 차감한 차가, 기준값 이상인 경우, 제어 장치(600)는 편차가 발생하지 않았다고 판정하는 한편, 제어 장치(600A)는, 편차가 발생하고 있다고 판정한다. 또한, S710에 있어서 사용되는 기준값은, 소정값이라고도 한다.
후술하는 다른 온도에 대한 편차 해소 처리에 대해서도, 상기한 편차의 발생에 대한 사고방식은 동일하므로, 다른 온도에 대한 편차 해소 처리의 설명에서는 기재를 생략한다.
이차 전지(550)의 온도에 편차가 발생하지 않은 경우(S710, "아니오"), 제어 장치(600)는 S710의 판정을 반복한다. 이차 전지(550)의 온도에 편차가 발생한 경우(S710, "예"), 제어 장치(600)는 이차 전지(550)의 충방전을 금지하고(S720), S710의 판정을 반복한다.
도 13은, FC 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, FC 온도에 편차가 발생하였는지를 판정한다(S810). FC 온도에 편차가 발생하지 않은 경우(S810, "아니오"), 제어 장치(600)는 S810의 판정을 반복한다.
FC 온도에 편차가 발생한 경우(S810, "예"), 제어 장치(600)는 FC용 냉각 기구(400)에 의한 냉각 능력을 향상시킨다(S820). 구체적으로는, 워터 펌프(430) 및 라디에이터(410)의 전동 팬의 회전수를 증대시킨다.
또한, 제어 장치(600)는, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 제한한다(S830). S830은, FDC(590)를 사용하여, 연료 전지(100)의 발전 전압을 상승시킴으로써 실현된다. 그 후, S810으로부터, 당해 처리를 반복한다. 단, 제어 장치(600)는, S810에 있어서 "예"라고 판정할 때마다, S820에 있어서, 끝없이 냉각을 촉진하는 것은 아니며, 적절한 피드백 제어를 실행한다. S830에 대해서도 마찬가지이다.
도 14는, BDC의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, BDC의 온도에 편차가 발생하고 있는지를 판정한다(S910). BDC의 온도에 편차가 발생하지 않은 경우(S910, "아니오"), S910의 판정을 반복한다.
BDC의 온도에 편차가 발생한 경우(S910, "예"), 보조 기기용 냉각 기구(490)에 포함되는 워터 펌프 및 전동 팬의 회전수를 증대시킴으로써, BDC(560)의 냉각을 촉진한다(S920). 계속해서, 제어 장치(600)는, 이차 전지(550)의 충방전을 금지한다(S930). 그 후, 제어 장치(600)는, S910으로부터, 당해 편차 해소 처리를 반복한다.
도 15는, 공기 압축기의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 공기 압축기의 온도에 편차가 발생하였는지를 판정한다(S940). 공기 압축기의 온도에 편차가 발생하지 않은 경우(S940, "아니오"), 제어 장치(600)는 S940으로부터, 당해 편차 해소 처리를 반복한다.
공기 압축기의 온도에 편차가 발생한 경우(S940, "예"), 제어 장치(600)는 보조 기기용 냉각 기구(490)를 이용하여, 공기 압축기(320)의 냉각을 촉진한다(S950). 그 후, 제어 장치(600)는, S940으로부터, 당해 편차 해소 처리를 반복한다.
또한, 공기 압축기(320)의 회전수를 저하시키면, 요구되고 있는 발전 전력을 위한 캐소드 가스의 적절한 화학 양론비를 유지할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 연료 전지(100)에 의한 발전 전력을 저하시키게 되므로, 제2 연료 전지 유닛(20A)에 의해 부족분의 전력을 보전하려고 하면, FC 온도의 편차의 확대가 발생하거나 하여, 제어가 발산될 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 공기 압축기의 온도의 편차 해소를 위해, 공기 압축기(320)의 회전수를 저하시키는 것은 실시하지 않는다.
도 16은, 수소 펌프의 온도의 편차 해소 처리를 나타내는 흐름도이다. 제어 장치(600)는, 수소 펌프의 온도에 편차가 발생하고 있는지를 판정한다(S960). 수소 펌프의 온도에 편차가 발생하지 않은 경우(S960, "아니오"), 제어 장치(600)는 S960으로부터 당해 편차 해소 처리를 반복한다.
수소 펌프의 온도에 편차가 발생한 경우(S960, "예"), 제어 장치(600)는 보조 기기용 냉각 기구(490)를 이용하여, 수소 펌프(240)의 냉각을 촉진한다(S970). 계속해서, 제어 장치(600)는, 수소 펌프(240)의 발열을 억제하기 위해, 수소 펌프(240)의 회전수를 저하시킨다(S980). 그 후, 제어 장치(600)는 S960으로부터 당해 편차 해소 처리를 반복한다.
또한, 수소 펌프(240)의 회전수를 저하시켜도, 수소 탱크(210)에 저장된 수소의 공급량을 증대시키면, 요구되고 있는 발전 전력을 위한 애노드 가스의 화학 양론비를 유지할 수 있다.
본 개시는, 본 명세서의 실시 형태나 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, 발명의 내용의 란에 기재된 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 실시예 중의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절하게 바꾸기나, 조합을 할 수 있다. 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수적인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절하게 삭제할 수 있다. 예를 들어, 이하의 것이 예시된다.
제어 장치(600)에 기억되는 목표 범위 세트와, 제어 장치(600A)에 기억되는 목표 범위 세트에 포함되는 동일한 제어 파라미터의 목표 범위로서의 수치 범위를 비교한 경우에, 적어도 일부에서 중복되어 있으면 된다. 여기서 말하는 중복이라 함은, 겹치는 범위가 존재하는 것을 의미한다. 이 때문에, 목표 범위를 결정하는 최댓값과 최솟값 중 적어도 어느 것에 대해 상이한 값인 것이 허용된다.
목표 범위를 결정하는 최댓값과 최솟값이 일치하고 있어도 된다. 이러한 경우, 목표 범위는, 범위를 갖지 않고, 1점의 수치가 된다. 단, 본원에서는 이러한 경우라도 목표 범위라고 칭한다. 1점의 수치에 의한 목표 범위의 경우, 적어도 일부에서 중복되는 것은, 당해 1점의 수치가 일치하는 것을 의미한다.
상기한 바와 같이 목표 범위가 적어도 일부에서 중복되는 파라미터는, 적어도 하나 있으면 된다.
이차 전지의 SOC가 하한값인 경우를 제외하면, 이차 전지의 충방전을 금지하는 대신에, 이차 전지의 충방전을 제한해도 된다. 여기서 말하는 충방전의 제한이라 함은, 충방전하는 전력을 통상의 경우보다 작은 값으로 한다고 하는 조건을 부여한 후, 충방전을 허가하는 것을 의미한다.
SOC의 편차를 해소하기 위해, SOC가 낮은 쪽의 이차 전지를 충전하는 것에 추가하여, SOC가 높은 쪽의 이차 전지를 방전해도 된다.
온도의 편차를 해소하기 위해, 온도가 높은 쪽의 기기(예를 들어, 연료 전지)를 냉각하는 것에 추가하여, 온도가 낮은 쪽의 기기의 온도를 상승시켜도 된다.
FC 온도, 공기 압축기의 온도, 수소 펌프의 온도, BDC의 온도 중 적어도 어느 것에 대해, 온도 센서를 사용하지 않고, 추정에 의해 취득해도 된다.
연료 전지차로서의 화물 자동차는, 트레일러를 견인하는 타입이 아니어도 된다. 예를 들어, 풀 트레일러여도 되고, 덤프 카여도 된다.
연료 전지 시스템은, 3개 이상의 연료 전지 유닛을 구비해도 된다.
연료 전지 시스템을 탑재하는 기계는, 화물 자동차가 아니어도 되고, 모터의 구동에 의해 이동하는 기능을 갖는 기계이면 된다. 예를 들어, 건설 기계, 로봇, 자동차 이외의 수송용 기기 등을 들 수 있다. 로봇은, 지상을 보행하는 타입이나, 지상을 차륜에 의해 주행하는 타입, 하늘을 나는 타입을 포함한다. 자동차 이외의 수송용 기기로서는, 전차, 이륜차, 헬리콥터 등을 포함한다.
연료 전지차는, 커넥티드 카여도 된다. 커넥티드 카라 함은, 통신기를 탑재하고, 클라우드와의 통신에 의해 서비스를 받을 수 있는 자동차이다.
도 17은, 연료 전지차(10A)를 도시한다. 연료 전지차(10A)에 대해 특별히 설명하지 않는 점은, 연료 전지차(10)와 동일하다. 연료 전지차(10A)는, 승용차이다. 연료 전지차(10A)에 탑재된 연료 전지 시스템(15)은, 하나의 연료 전지 유닛(20B)에 의해 구성되어 있다. 연료 전지차(10A)에 있어서는, 연료 전지 유닛(20B)은, 연료 전지 시스템(15) 그 자체이다.
실시 형태 1에서 설명한 바와 같이, 일부의 스텝을 제외하면, 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A)은 각각 독립적으로, 동일한 내용의 제어를 실행한다. 연료 전지차(10A)에 탑재된 연료 전지 유닛(20B)은, 상기 일부의 스텝을 제외하고, 실시 형태 1에서 설명한 제1 연료 전지 유닛(20) 및 제2 연료 전지 유닛(20A) 각각에 의해 실행되는 제어를 실행한다.
예를 들어, 연료 전지 유닛(20B)은, 충전 시 온도 제어 처리를 실행한다. 연료 전지 유닛(20B)에 의해 실행되는 충전 시 온도 제어 처리는, 다음과 같은 기술 사상으로서 파악해도 된다.
부하에 급전하기 위한 이차 전지와,
상기 부하와 상기 이차 전지 중 적어도 어느 하나에 급전하기 위해 발전하는 연료 전지와,
상기 연료 전지를 냉각하기 위한 라디에이터를 포함하는 연료 전지용 냉각 기구와,
상기 연료 전지에 의한 발전과 상기 연료 전지용 냉각 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
이동하는 기능을 갖는 기계에 탑재되는 연료 전지 시스템이며,
상기 제어 장치는, 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여, 상기 이차 전지의 충전 및 상기 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우, 상기 연료 전지의 발전 전력을, 분위기 온도와 상기 기계의 이동 속도로부터 추정되는 상기 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 결정하는
연료 전지 시스템.

Claims (16)

  1. 부하에 급전하기 위한 이차 전지와,
    상기 이차 전지의 SOC를 측정하고, 또한 상기 이차 전지의 충방전을 제어하는 컨버터와,
    상기 컨버터에 전기적으로 접속된 연료 전지와,
    상기 컨버터로부터 SOC의 값을 취득하고, 또한 상기 컨버터를 제어하는 제어 장치를 각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC가 상기 제어 목표의 최솟값보다 작은 역치에 도달한 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 이차 전지의 SOC의 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    연료 전지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 연료 전지 시스템의 기동 시에 있어서, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를, 목표값을 향해 충전하는 기동 시 충전 처리를 실행하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 연료 전지 시스템의 기동 시에 있어서, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를, 상기 목표값을 향해 충전하는 기동 시 충전 처리를 실행하는,
    연료 전지 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 연료 전지 유닛은, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 연료 전지용 냉각 기구를 더 구비하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 사용하여, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 충전 및 상기 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우, 상기 연료 전지용 냉각 기구의 냉각 능력을 향상시키는,
    연료 전지 시스템.
  4. 이동하는 기능을 갖는 기계에 탑재되는 제3항에 기재된 연료 전지 시스템이며,
    상기 연료 전지용 냉각 기구는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 라디에이터를 더 구비하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 이차 전지의 충전 및 상기 부하에의 급전을 동시에 실행하는 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력을, 분위기 온도와 상기 기계의 이동 속도로부터 추정되는 상기 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 결정하는,
    연료 전지 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 SOC를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력을 이용하여, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를 충전하는,
    연료 전지 시스템.
  6. 부하에 급전하기 위한 이차 전지와,
    상기 이차 전지의 충방전을 제어하는 컨버터와,
    상기 컨버터에 전기적으로 접속된 연료 전지와,
    상기 컨버터를 제어하는 제어 장치를
    각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도와, 상기 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도와, 상기 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제1 역치에 도달한 것과, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제2 역치에 도달한 것 중 적어도 어느 하나가 만족되는 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 방전을 제한하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 이차 전지의 온도의 제어 목표와 상기 컨버터의 온도의 제어 목표 중 적어도 하나에 대해, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    연료 전지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연료 전지 유닛은, 상기 컨버터를 냉각하는 보조 기기용 냉각 기구를 더 구비하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 이차 전지를 충전하는 경우, 상기 보조 기기용 냉각 기구에 의한 냉각 능력을 향상시키는,
    연료 전지 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 컨버터를 냉각하기 위한 처리를 실행하는,
    연료 전지 시스템.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도로부터, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 이차 전지를 냉각하기 위한 처리를 실행하는,
    연료 전지 시스템.
  10. 연료 전지와,
    상기 연료 전지의 발전을 제어하는 제어 장치를
    각각 포함하는 제1 및 제2 연료 전지 유닛을 구비하는 연료 전지 시스템이며,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 큰 역치에 도달한 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력을 제한하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지에 의한 발전 전력이 제한되어 있는 경우, 상기 제한에 의해 부족한 전력의 적어도 일부를, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력에 의해 보전하고,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치 및 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치에 의해 사용되는 상기 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    연료 전지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 연료 전지 유닛은, 상기 연료 전지를 냉각하는 연료 전지용 냉각 기구를 더 구비하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 보전을 실시하는 경우, 상기 연료 전지용 냉각 기구에 의한 냉각 능력을 향상시키는,
    연료 전지 시스템.
  12. 이동하는 기능을 갖는 기계에 탑재되는 제11항에 기재된 연료 전지 시스템이며,
    상기 연료 전지용 냉각 기구는, 라디에이터를 구비하고,
    상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 보전을 실시하는 경우, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 발전 전력의 상한을, 분위기 온도 및 상기 기계의 이동 속도로부터 추정되는 상기 라디에이터의 냉각 능력에 기초하여 결정하는,
    연료 전지 시스템.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도로부터, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지의 온도를 차감한 값이 기준값 이상인 경우, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 상기 연료 전지를 냉각하기 위한 처리를 실행하는,
    연료 전지 시스템.
  14. 연료 전지 시스템을 제어하기 위한 방법이며,
    제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 제어 장치 및 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 제어 장치에 의해, 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 컨버터 및 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 컨버터로부터 SOC의 값을 각각 취득하고, 상기 제1 및 제2 컨버터는 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 이차 전지의 SOC 및 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 이차 전지의 SOC를 각각 측정하고, 또한 상기 제1 및 제2 이차 전지의 충방전을 각각 제어하고,
    상기 제1 제어 장치에 의해, 상기 제1 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 상기 제1 컨버터의 제어를 실행하고,
    상기 제2 제어 장치에 의해, 상기 제2 이차 전지의 SOC에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제2 컨버터의 제어를 실행하고,
    상기 제1 이차 전지의 SOC가 상기 제어 목표의 최솟값보다 작은 역치에 도달한 경우, 상기 제1 제어 장치에 의해 상기 제1 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 제어 장치에 의해 상기 제2 이차 전지의 방전을 제한하고,
    상기 제1 제어 장치 및 상기 제2 제어 장치에 의해 사용되는 상기 제1 및 제2 이차 전지의 SOC의 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    방법.
  15. 연료 전지 시스템을 제어하기 위한 방법이며,
    제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 제어 장치에 의해, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 이차 전지의 온도 및 제1 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 제어 장치에 의해, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 이차 전지의 온도와, 제2 컨버터의 온도를 대상으로, 각각에 대해 정해져 있는 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제1 이차 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제1 역치에 도달한 것과, 상기 제1 컨버터의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 높은 제2 역치에 도달한 것 중 적어도 어느 하나가 만족되는 경우, 상기 제1 제어 장치에 의해 상기 제1 이차 전지의 방전을 제한하고, 또한 상기 제2 제어 장치에 의해 상기 제2 이차 전지의 방전을 제한하고,
    상기 제1 제어 장치 및 상기 제2 제어 장치에 의해 사용되는 상기 제1 및 제2 이차 전지의 온도 제어 목표와 상기 제1 및 제2 컨버터의 온도 제어 목표 중 적어도 하나에 대해, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    방법.
  16. 연료 전지 시스템을 제어하기 위한 방법이며,
    제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 제어 장치에 의해, 상기 제1 연료 전지 유닛에 포함되는 제1 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 제어 장치에 의해, 상기 제2 연료 전지 유닛에 포함되는 제2 연료 전지의 온도를 대상으로, 제어 목표를 사용한 제어를 실행하고,
    상기 제1 제어 장치에 의해, 상기 제1 연료 전지의 온도가 상기 제어 목표의 최댓값보다 큰 역치에 도달한 경우, 상기 제1 연료 전지의 발전 전력을 제한하고,
    상기 제2 제어 장치는, 상기 제1 연료 전지에 의한 발전 전력이 제한되어 있는 경우, 상기 제한에 의해 부족한 전력의 적어도 일부를, 상기 제2 연료 전지의 발전 전력에 의해 보전하고,
    상기 제1 제어 장치 및 상기 제2 제어 장치에 의해 사용되는 상기 제어 목표는, 수치 범위가 적어도 일부에서 중복되어 있는,
    방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6743774B2 (ja) * 2017-06-29 2020-08-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP6937940B2 (ja) * 2018-10-03 2021-09-22 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP7110925B2 (ja) * 2018-11-09 2022-08-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP7379832B2 (ja) * 2019-03-01 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
CN110091727B (zh) * 2019-06-20 2022-03-08 重庆大学 一种用于电动汽车混合动力系统的分散式能量管理方法
JP7226299B2 (ja) * 2019-12-23 2023-02-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
CN111619401A (zh) * 2020-05-29 2020-09-04 重庆长安汽车股份有限公司 一种增程式燃料电池汽车的辅助发电控制方法、系统、整车控制器及增程式燃料电池汽车
CN114830487A (zh) * 2020-06-26 2022-07-29 松下电器（美国）知识产权公司 控制方法、控制装置以及程序
JP7042309B2 (ja) * 2020-07-27 2022-03-25 本田技研工業株式会社 給電制御システムおよび給電制御方法
CN114475559A (zh) * 2020-10-28 2022-05-13 长城汽车股份有限公司 控制方法、装置及车辆
JP2022074967A (ja) * 2020-11-05 2022-05-18 本田技研工業株式会社 燃料電池システムの制御方法
CN112590623B (zh) * 2020-12-17 2023-07-18 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种提高氢燃料电池汽车续驶里程的控制方法
TWI793489B (zh) 2020-12-31 2023-02-21 財團法人工業技術研究院 燃料電池電堆的控制系統與方法
JP2023050950A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置および作業機械の制御方法
JPWO2023062728A1 (ko) * 2021-10-12 2023-04-20
CN114069095B (zh) * 2021-11-06 2023-12-22 广东未蓝新能源科技有限公司 一种自调温式钛酸锂电池模组
DE102022200641A1 (de) 2022-01-20 2023-07-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, Steuergerät
JP2023111133A (ja) * 2022-01-31 2023-08-10 株式会社小松製作所 燃料電池システムおよび制御方法
JP7438255B2 (ja) 2022-03-31 2024-02-26 本田技研工業株式会社 電源システム、制御方法、およびプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333707A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Toyota Motor Corp 電気自動車
JP2005093185A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及び燃料電池車両
KR101382260B1 (ko) * 2013-03-14 2014-04-07 세종공업 주식회사 연료전지 시스템 및 그의 기동방법
KR20200135914A (ko) * 2017-06-29 2020-12-04 도요타지도샤가부시키가이샤 연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3601399B2 (ja) 2000-02-14 2004-12-15 日産自動車株式会社 燃料電池システム
WO2002025761A1 (fr) * 2000-09-20 2002-03-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif d'alimentation electrique hybride
JP3809549B2 (ja) * 2001-11-22 2006-08-16 株式会社日立製作所 電源装置と分散型電源システムおよびこれを搭載した電気自動車
JP3991942B2 (ja) 2003-07-22 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両の回生制御装置および回生制御方法
JP4686362B2 (ja) * 2003-10-03 2011-05-25 本田技研工業株式会社 燃料電池システム及び燃料電池自動車
TWI276240B (en) * 2003-11-26 2007-03-11 Ind Tech Res Inst Fuel cell power supply device
JP5136945B2 (ja) 2005-07-05 2013-02-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4960656B2 (ja) * 2006-06-13 2012-06-27 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池制御装置およびプログラム
JP4823147B2 (ja) 2007-05-29 2011-11-24 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
JP2009046020A (ja) 2007-08-20 2009-03-05 Honda Motor Co Ltd 燃料電池車両の制御装置
DE102007054246A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-20 Daimler Ag Brennstoffzellenantrieb für ein Kraftfahrzeug
US8117969B1 (en) * 2008-08-05 2012-02-21 Bnsf Railway Company Hydrogen fuel cell hybrid locomotives
JP5375036B2 (ja) 2008-11-06 2013-12-25 日産自動車株式会社 発電システム
JPWO2012081153A1 (ja) * 2010-12-17 2014-05-22 パナソニック株式会社 燃料電池システムおよびその制御方法
JP5651531B2 (ja) 2011-05-18 2015-01-14 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
JP5556772B2 (ja) * 2011-08-31 2014-07-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を搭載した移動体
DE112012001552T5 (de) 2011-12-28 2014-01-02 Panasonic Corporation Direktoxidationsbrennstoffzellensystem
JP2013154691A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Suzuki Motor Corp 燃料電池車両
JP2013207952A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Railway Technical Research Institute 燃料電池鉄道車両および燃料電池鉄道車両の電力制御方法
WO2013179661A1 (ja) 2012-06-01 2013-12-05 パナソニック株式会社 燃料電池システム、その制御方法および蓄電池システム
WO2014017496A1 (ja) * 2012-07-25 2014-01-30 日産自動車株式会社 燃料電池システム
KR101339279B1 (ko) 2012-12-18 2014-01-06 기아자동차 주식회사 연료 전지 차량의 컨버터 제어 장치 및 그 방법
US20160065057A1 (en) 2013-03-15 2016-03-03 Intelligent Energy Limited Fuel cell dc-dc converter
US10177392B2 (en) * 2013-10-03 2019-01-08 Hamilton Sundstrand Corporation Regulation of a fuel cell assembly
GB201407805D0 (en) * 2014-05-02 2014-06-18 Dukosi Ltd Battery condition determination
JP6449598B2 (ja) 2014-09-03 2019-01-09 株式会社デンソー 電動車両
JP6136022B2 (ja) * 2014-11-12 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車の制御方法
JP6172121B2 (ja) * 2014-11-14 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム、燃料電池車両、および、燃料電池システムの制御方法
JP6168033B2 (ja) * 2014-11-15 2017-07-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムを搭載した車両
WO2016151697A1 (ja) * 2015-03-20 2016-09-29 三菱自動車工業株式会社 車両の電力制御装置
CN107851820B (zh) * 2015-07-28 2019-04-19 日产自动车株式会社 燃料电池系统
CN105514464A (zh) * 2016-01-06 2016-04-20 广东合即得能源科技有限公司 燃料电池汽车的dc-dc升压转换器控温系统及方法
JP6597327B2 (ja) 2016-01-14 2019-10-30 トヨタ自動車株式会社 回転電機
JP6432745B2 (ja) * 2016-06-09 2018-12-05 トヨタ自動車株式会社 電力供給システム
JP6354794B2 (ja) * 2016-06-21 2018-07-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US11063277B2 (en) * 2017-05-24 2021-07-13 Hyundai Motor Company Method of controlling an ignition of a fuel cell vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333707A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Toyota Motor Corp 電気自動車
JP2005093185A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及び燃料電池車両
KR101382260B1 (ko) * 2013-03-14 2014-04-07 세종공업 주식회사 연료전지 시스템 및 그의 기동방법
KR20200135914A (ko) * 2017-06-29 2020-12-04 도요타지도샤가부시키가이샤 연료 전지 시스템 및 연료 전지 시스템의 제어 방법

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Publication number Publication date
JP2019013062A (ja) 2019-01-24
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US20190006689A1 (en) 2019-01-03
DE102018112480B4 (de) 2023-08-24
CA3008300A1 (en) 2018-12-29
US10811710B2 (en) 2020-10-20
CN109204013B (zh) 2021-10-01
KR102209538B1 (ko) 2021-02-01
JP6743774B2 (ja) 2020-08-19
KR102359720B1 (ko) 2022-02-09
DE102018112480A1 (de) 2019-01-03
CA3008300C (en) 2020-08-18

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